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1、物质的制备物质的制备 要点梳理 探究点一 气体的制备 【知识识梳理】 一、常见气体的实验室制备 制取装置 反应原理 收集方法 氧气 制取装置 反应原理 收集方法 氧气 二氧 化碳 制取装置 反应原理 收集方法 氢气 氯气 制取装置 反应原理 收集方法 氨 气 二、实验实验 室制取气体的发发生与收集 1实验实验 室制取气体的装置：实验实验 室制备备气体发发生装置选择选择 的依据是反应应物的状态态及反 应应条件。中学教材中分为为三组组： 反应装 置类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、固 加热型 O2、NH3等 试管要干燥 试管口略低于试管底 加热时先均匀加热再固定加 强热 反应装置类型
2、反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、液加 热型或液、 液加热型 Cl2、 HCl等 烧瓶加热时要垫石棉网 反应物均为液体时，烧瓶内要加碎 瓷片 固、液不加 热型或液、 液不加热型 H2、 CO2、 SO2、 NO、 NO2等 使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插 入液面以下 启普发生器只适用于块状固体与液 体反应，且气体不溶于水 使用分液漏斗既可以增强气密性， 又可控制液体流速 2气体收集方法：确定气体的收集方法时时要考虑虑气体的密度、溶解性、稳稳定性。 (1)常见见的收集方法 收集方法排水法 向上排空气法向下排空气法 收集原理 收集的气体不与水 反应或难溶于水 收集的气体密度比空 气大，且与空
3、气密度 相差较大 收集的气体密度比空气小，且 与空气密度相差较大 收集装置 适用的气体 H2、O2、 NO、CH4 Cl2、CO2、NO2、 SO2 H2、NH3 (2)创新的收集装置(思考：根据气体的流向判断收集气体的种类) 3净化与干燥装置 尾气吸收处理装置有三种： 用倒扣漏斗 ; 玻璃管 (如用NaOH溶液吸收Cl2); 点燃法 。 (1)设计原则：根据净化药品的状态及条件。 极易溶于水的气体 能溶于水或溶于溶液的气体的吸收 处理CO (2)装置基本类型 装置类型 液体除杂剂 (不加热) 固体除杂剂 (不加热) 固体除杂剂 (加热) 装置示意图 (3)气体的净化剂的选择：选择气体吸收剂应
4、根据气体的性质和杂质的性质而确定 ，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。一般情况下： 易溶于水的气体杂质可用 来吸收；酸性杂质可用 吸收;碱性杂质 可用 吸收；水分可用 来吸收；能与杂质反应生成沉淀(或可溶物) 的物质也可作为吸收剂。 干燥剂 碱性物质酸性物质 水 【要点深化】 气体制备实验应备实验应 注意的问题问题 1看药药品和装置是部分给给出还还是有剩余。若药药品和装置只部分给给出，则应则应 需要作必要 的补补充；若有剩余，则应进则应进 行筛选筛选 和淘汰。 2题题目条件有无特殊要求。如采用最简单简单 或最合理的实验实验 步骤骤，这这些要求对对我们们考虑虑 反应应
5、原理、选择药选择药 品和装置，确定操作步骤骤都作了限定，必须须高度重视视。 3实验过实验过 程中的隐隐蔽性操作。如某些必要的干燥、除杂杂、冷凝等，这这些都是实验实验 中必 不可少的，容易被忽略。 4药品的名称和仪器的规格。有些题目要求指出药品的名称，这类问题最难答准确，如有 些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸等。此外也应注 意某些仪器的规格。 5会画简单的实验装置图。 6仪器连接的顺序。安装顺序是否合理，例如，是否遵循“自下而上，从左到右”的原则； 气体净化装置中不应先干燥，后又经过水溶液洗气。仪器间连接顺序是否正确，例如，洗气时“ 进气管长、出气管短”；干燥
6、管除杂质时“大进小出”等。 7实验操作的顺序。连接仪器，按气体发生除杂干燥主体实验尾气处理顺序连接 好仪器；在整套装置连接完毕，应先检查装置的气密性，然后装入药品，再进行实验操作。 8设计实验时还要考虑以下因素：净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸； 进行某些易燃、易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等)；防氧化 (如H2还原CuO后要“先灭灯再停通氢”，白磷切割宜在水中进行等)；防吸水(如实验取用、 制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；冷凝回流：有些 反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装
7、置 (如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却； 仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)； 制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置。 【典例精析】 例1 2010海南卷 AG各物质间质间 的关系如下，其中B、D为为气态单质态单质 。 请回答下列问题： (1)物质C和E的名称分别为 、 ; (2)可选用不同的A进行反应，若能在常温下进行，其化学方程式为 ; 浓盐酸四氧化三铁 若只能在加热情况下进行，则反应物A应为 ; (3)反应的化学方程式为 ; (4)新配制的F溶液应加入 以防止其转化为G。检验G溶液
8、中阳离子的常用试剂是 ，实验现象为 。 KClO3 铁粉 KSCN(或NH4SCN)溶液 溶液变红 解析 从E与C反应应生成F、G的混合物，可知E中某元素呈两种价态态，即E为为Fe3O4，从 而推出B是O2，有MnO2参与的制取O2的反应应，一是KClO3分解，二是过过氧化氢氢分解，前者 需要加热热而后者不需要。由此分析出D单质单质 可能是Cl2，G为为FeCl3，C为盐为盐 酸，为为防止新配 制的FeCl2溶液变质变质 ，应应加入少量铁钉铁钉 ，以防其被氧化为为三价的铁铁。检验检验 G溶液中阳离子常 用的试剂为试剂为 KSCN。 点评评这这是一道“气体的制取”用于推断的好题题。可从反应应条件
9、入手分析制得的气体 单质单质 ，“二氧化锰锰且加热热”说说明是利用浓盐浓盐 酸制氯氯气，“中二氧化锰锰”则则是双氧水制氧气 。实验实验 室制取气体不但可从反应应条件入手分析，还还要注意物质质状态态、产产物的影响：如 NaCl固体能够够与浓浓硫酸反应应制取HCl，但是NaCl溶液则则不利于可溶性气体HCl的制取； CaCO3与H2SO4能够够生成CO2，但是产产物CaSO4微溶阻碍了反应应的继续进继续进 行。变变式题题从 气体的制取、收集及装置的创创新使用等角度进进行“全方位”的考查查。 2011衡阳模拟拟实验实验 室常用的几种气体发发生装置如图图372A、B、C所示： (1)实验室可以用B或C
10、装置制取氨气，如果用C装置，通常使用的药品是 。检查C装置气密性是否良好的操作方法是 s s 。 (2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是 (填 序号，下同)。 密度 颜色 溶解性 热稳定性 与氧气反应 浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等) 将导气管通入水槽中，用手或热毛巾 捂圆底烧瓶，如导气管处有气泡产生，松开手或热毛巾后，导气管处形成 一段稳定的液柱，则说明气密性良好 图373是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是 。 b (3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体，则X可能是下列气体中的 。 CO2 NO Cl2 H2 解析 (1)利用氨水易
11、分解的性质质，可以用C装置制取氨气，通常使用的药药品是浓浓氨水和氧化钙钙 或碱石灰、固体氢氢氧化钠钠等。检查检查 C装置气密性是否良好的操作方法是将导导气管通入水槽中，用手 或热热毛巾捂圆圆底烧烧瓶，如导导管处处有气泡产产生，松开手或热热毛巾后，导导气管处处形成一段稳稳定的液柱 ，则说则说 明气密性良好。 (2)气体收集方法的选择选择 与气体的密度、溶解性、是否与空气中的氧气反应应有关。图图中b不能用 来收集气体，因为为气体不能排出。 (3)若用A装置与D装置相连连制取收集X气体，应该满应该满 足的条件是：反应应需要加热热，气体不与浓浓 硫酸反应应，气体密度比空气大，则则X可能是Cl2。 探究
12、点二 气体的除杂、干燥与尾气处理 【知识识梳理】 1净净化原则则：不减少被净净化的气体的量；不引入新的杂质杂质 ；操作简简便，易于分离。 2气体净净化的原理、装置(如图图374)和方法： (1)易溶于水或能与水反应不生成其他气体杂质的用水吸收。如H2 (HCl)、N2 (NH3)、 NO(NO2)(括号内为杂质气体，下同)，可将混合气体通过盛水的A来除去。 (2)酸性杂质用碱性吸收剂，碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO(CO2)，可将混合气体通 过盛 的A,或盛碱石灰的B或C或D来除去杂质。 (3)还原性杂质，可用氧化性较强的物质做吸收剂来吸收或转化；氧化性杂质，可用还原性 较强的物质做吸收剂
13、来吸收。例如CO2(CO)，可将混合气体通过盛 的E来除去杂质。 NaOH溶液 灼热热CuO (4)选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂做吸收剂来除去杂 质。如O2(H2S)，可将混合气体通过盛有 溶液的A除去杂质。 3气体净化时应注意的事项 (1)用洗气瓶吸收杂质时，气流方向是长管进，短管出。用干燥管吸收杂质时，气流方 向是 口进， 口出；用玻璃管吸收杂质时，气流方向可以任意选择。 (2)当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置，通常是 在前， 在后；若用加热装置除杂时，通常是 在前， 在后 CuSO4 大小 除杂杂干燥 干燥 除杂杂 4气体的干燥 干燥是使用适宜的干燥剂和
14、装置除去气体中混有的少量水分。常用装置有干燥管(A)、 U形管(B)(内装固体干燥剂)和洗气瓶(C)(内装液体干燥剂)，如图375所示。 图图375 常用的干燥剂有： (1)浓硫酸(酸性干燥剂)：可干燥N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、 NO2、CH4、C2H4、C2H2等(不可干燥还原性或碱性气体，如H2S、HBr、HI、NH3等)。 (2)P2O5(酸性干燥剂)：可干燥H2S、HBr、HI及浓硫酸能干燥的气体(不可干燥NH3等) 。 (3)无水CaCl2 (中性干燥剂)：可干燥除NH3以外的其他气体(因NH3能与CaCl2反应生 成络合物CaCl28NH3)。
15、(4)碱石灰(碱性干燥剂)：可干燥NH3及中性气体(N2、O2、H2、CO、NO、CH4、 C2H4、C2H2等，不能干燥酸性气体)。 【要点深化】 气体制备备、除杂杂中实验实验 装置的选择选择 与改进进 有关气体的制取、净净化和收集的综综合考题题是高考命题题的热热点，复习时应习时应 注意总结总结 基础础知识识 ，以不变应变应 万变变。 1装置的选择选择 (1)制气装置的选择选择 根据反应应物的状态态、溶解性和反应应条件确定制气装置的类类型。 (2)反应应装置的选择选择 对对有污污染、有危险险且易燃的尾气，可在尾气出口处处加一燃着的酒精灯。 对对有污污染的酸性气体用碱液吸收，对对水溶性不大的可直接将导导管插入吸收剂剂中吸收，对对极 易溶于水的，可在导导气管出
