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1、气体的制备复习 气体的制备 一 考纲要求 二 知识要点复习 三 部分高考题 四 随堂练习 今年高考考试说明要求 掌握常见气体实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原理和收集方法 一 气体发生装置 试管导管酒精灯铁架台 注意事项 1 试管口应略向下倾斜 2 试管夹夹在试管的中上部 3 药品应平铺于试管底部 4 导管不宜伸入试管过长 5 实验开始时先检验装置的气密性 6 加热时 先预热且应用外焰加热 A 固体反应物 加热 该装置可用于制备O2 NH3和CH4 启普发生器 简易装置 注意事项 1 启普发生器只适用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体如CO2 H2S H2 不可用于制C2H2
2、 2 简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气的反应 3 操作时应注意 a 检验装置的气密性b 长颈漏斗插入液面以下c 制H2S时应在通风橱中 H2S剧毒 B 固液反应物 不加热 常见装置 启普发生器的拓展与延伸 启普发生器原理式反应器的设计 可用于制备H2 O2 H2S NO2和C2H2 注意事项 1 检验装置的气密性 2 加热时要预热 受热均匀 3 加热易暴沸的混合物时要加碎石 防暴沸 4 制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合 故不必用分液漏斗 换成温度计控制反应温度 C 固 液 液反应物 加热 液体 分液漏斗固体 圆底烧瓶石棉网 常见装置 可用于制备Cl2 HCl SO2 NO和C2H4 17
3、0 C 常见气体制备 饱和食盐水浓硫酸 增加 除杂装置 思考 实验室如何制取纯净的氯气 气体的收集装置和净化装置分别有几种类型 根据什么原则选择有关装置 思考 气体收集装置的设计原则 根据气体的溶解性 密度及是否与空气中的成分发生反应 二 收集装置 收集装置拓展与延伸 气体净化装置的设计原则 根据净化药品的状态和净化条件 三 净化装置 洗气瓶进气管应 长进短出 干燥管应大口方向进气 小口方向出气 液体试剂 固体试剂 固体试剂需加热 酸 碱性据气体的氧化 还原性 气体的酸碱性干燥剂的酸碱性 保持一致 1 选择原则 气体在被干燥的过程中要不能被减少 不要引入新的杂质 2 选择方法 干燥剂 选择 干
4、燥剂状态 干燥装置 酸性干燥剂 如 浓硫酸 P2O5 硅胶等 不能用来干燥碱性气体 碱性干燥剂 如碱石灰 生石灰 固体NaOH等 不能用来干燥酸性气体如Cl2 有氧化性的干燥剂 如浓硫酸 不能干燥有还原性气体 如H2S HI等 3 常见干燥剂 浓硫酸 无水CaCl2 碱石灰 H2 O2 Cl2 SO2 CO N2 CH4 O2 Cl2 HCl SO2 H2 CO N2 CH4 H2 O2 N2 CH4 NH3 H2SNH3 HBr HI C2H4 HX H2S SO2 CO2 NO2 Cl2 NH3 1 燃烧法如CH4 C2H4 C2H2 H2 CO等 2 碱液吸收法如Cl2 H2S CO2
5、SO2 NO2 NO等 3 水溶解法如HCl NH3等 四 除尾气装置 4 袋装储存法CO H2 CH4等 思考 分析右图装置有哪些作用 1 净化气体 2 收集气体 密度比空气大 4 排水集气法收集气体 3 收集气体 密度比空气小 几种常见气体的实验室制法1 固 固加热 CaO 2 固 液不加热 3 固 液加热 强热 尾气处理 吸收 燃烧 收集 气体极易溶 防倒吸 安全瓶 洗气瓶的有关装置问题讨论 高考题选摘 从高考题型看 在第 卷出现在选择题型中的主要是基本实验的内容 从气体的制备 离子的共存与识别 到物质的分离与提纯 在第 卷中出现的简答 填空和实验的分析与设计 主要是考核实验的能力 如根
6、据实验现象和数据 对物质进行综合判断 选择和连接实验设计所用的仪器 综合运用化学知识 对实验设计的正确性以及对改进实验操作上的评估 这对考核实验能力非常重要 现选摘2题如下 1 1999 广东 5 右图的装置可用于A 加热NaHCO3制CO2B 用Cu与稀HNO3反应制NOC 用NH4Cl与NaOH溶液反应制NH3D 用NaCl与浓H2SO4制HCl 2 2000 广东 12 右图的装置可用于A 加热无水醋酸钠和碱石灰混合物 制取甲烷B 加热硝酸铅制取二氧化铅C 加热氯酸钾和少量二氧化锰 制取氧气D 加热氯化铵和消石灰混合物 制取氨气 A C B 练习精选 1 下列反应适用于实验室制备氧气的是
7、 1 高锰酸钾热分解2KMnO4 K2MnO4 O2 MnO2 2 硝酸铵热分解2NH4NO3 4H2O N2 O2 3 过氧化氢催化分解2H2O2 H2O O2 4 二氧化氮热分解2NO2 2NO O2A 只有 1 B 1 和 2 C 1 和 3 D 1 3 4 A 2 按下述实验方法制备气体 合理又实用的是A 锌粒和稀硝酸反应制备H2B 向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HClC 亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2D 大理石和浓硫酸反应制备CO2 C 3 设计了四种制备气体的方案 1 加热稀硫酸和乙醇制备乙烯 2 加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气 3 用稀硫酸和大理石制备二氧化碳 4 用稀硝酸和硫化
8、亚铁制备硫化氢 不宜采用的方案有哪些 A 只有 1 和 2 B 只有 1 和 3 C 只有 3 和 4 D 1 2 3 4 D 4 实验室制取下列气体 所用药品和干燥剂都正确的是 D 5 根据下面实验图填空和回答问题 1 烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是装置 的烧杯中冷水的作用是 装置 的烧杯中液体的作用是 2 进行此实验时 烧杯内的橡皮塞最好用锡箔包住 用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠 这是因为 3 装置 的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸 试简述其原因 尾气吸收 冷凝溴蒸气 溴蒸气会腐蚀橡胶 2H2SO4 浓 2NaBr MnO2 MnSO4 Br2 Na2SO4 2H2O 气体溶于
9、水 内部气压变小 水在大气作用下被吸入漏斗 使得液面与漏斗口脱离 水又回到烧杯 6 实验室里可按下图所示的装置干燥 储存气体R 多余的气体可用水吸收 则R是A NO2B HClC CH4D NH3 7 分别由下列四组物质制取气体 浓盐酸和MnO2 NH4 2Cl和Ca OH 2 NaCl和H2SO4 浓 FeS和稀H2SO4 稀 所产生的气体在同温同压下的密度 由大到小的排列顺序为A B C D D D 8 某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下列气体 A浓硫酸B浓盐酸C食盐D二氧化锰E氯酸钾F过氧化氢G高锰酸钾H浓氨水J氢氧化钠试用各试剂序号回答 若要快速制备少量氧气 应选择若要快速制备少
10、量氯化氢 应选择若要快速制备少量氨气 应选择若要快速制备少量氯气 应选择 D F A B H J B G 9 下列三个问题均与下图实验装置有关 请选择正确的序号填入空格内 1 制取某无色非金属氧化物气体时 烧瓶X内的试剂是A 铜和稀硝酸B 铜和浓硝酸C 碳酸钙与稀硫酸D 亚硫酸钠与浓盐酸 2 洗气瓶Y中所盛的液体应是 不允许非水杂质混在气体中A 饱和NaHCO3B NaOH溶液C 饱和NaHSO3D 澄清石灰水 3 检验集气瓶是否集满气体 设置于瓶口的滤纸润湿时应使用的溶液是A 氯化钠溶液B 碘化钾溶液C 酸性高锰酸钾溶液D 澄清石灰水 X y z D C B 10 用下图装置制取和收集气体
11、根据装置分析后填表 写化学式 Na2SO3 浓硫酸 SO2 Cl2 Cu 浓硝酸 浓盐酸 Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O KMnO4 NO2 2KMnO4 16HCl 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 启普发生器原理式反应器的设计 防止液体倒吸发生装置的设计 测量气体的体积装置的设计 喷泉实验装置的设计 具有特殊作用的实验改进装置的设计 Fe OH 2的制备操作装置的设计 压强 下 上且压差较大 例1 如何用金属钠与水反应产生H2的反应设计一个喷泉装置 喷泉问题 例2 氨气溶于水形成的喷泉实验中
12、如果观察不到 喷泉 或现象不明显 实验不成功的原因可能有 可能是烧瓶中的氨气没充满 可能是烧瓶内壁不是非常干燥 可能是装置气密性不好 有气体泄露 可能是加入的水太少 例3 做氨的喷泉实验时 收集NH3的烧瓶为什么必须干燥 从胶头滴管理挤出的少量水有何作用 在烧杯中滴几滴酚酞有何作用 若不能形成喷泉或喷出的水不能充满烧瓶 主要原因有哪些 答案 因为NH3极易溶于水 故烧瓶应干燥 溶解NH3 使烧瓶内气压减少 可检验NH3溶于水后溶液呈碱性 可能装置漏气或收集的氨气不纯混有空气 例4 1995年全国高考题 在下图装置中 烧瓶中充满干燥气体a 将滴管中的液体b挤入烧瓶内 轻轻振荡烧瓶 然后打开弹簧夹
13、f 烧杯中的液体b呈喷泉状喷出 最终几乎充满烧瓶 则a和b分别是 B D 例5 喷泉是一种常见的自然现象 其产生原因是存在压强差 1 图A为化学教学中所用的喷泉实验装置 在烧瓶中充满干燥气体 胶头滴管及烧杯中分别盛有液体 下列组合中前一物质表示干燥气体 后一液体表示胶头滴管及烧杯中的液体 其中能形成白色喷泉的是 A 氨和酚酞试液B 氨和氯化铁溶液C HCl和AgNO3溶液D HCl和酚酞试液 C 2 图B为重新设计的喷泉装置 在图B的锥形瓶中分别加入足量如下物质 反应后可能产生喷泉的是 A NaHSO4与NaOH溶液B NH4HCO3和稀盐酸C MnO2固体与浓盐酸D 稀NH4Cl溶液与稀Na
14、OH溶液形成这种喷泉的反应条件是常温条件下反应产生气体 在图B中锥形瓶外放一大烧杯 锥形瓶中加入酒精 大烧杯中加入冷水后 再加入足量下列物质 结果也产生了喷泉 大烧杯中加入的物质可 A 食盐B 硝酸铵C 浓硫酸D NH4 2SO4 3 比较图A和图B两套装置 从产生喷泉原理来分析 它们的不同点是 B 4 在自然界和人类社会中 与上述图B装置原理相似的现象有 图A 减小上部烧瓶内气体压强图B 增大下部锥形瓶内气体压强 人造喷泉和火山喷发 C 例6 制取氨气并完成喷泉实验 图中夹持装置已略去 写出实验室制取氨气的化学方程式 收集氨气用 法 要得到干燥的氨气可选用 作干燥剂 用图1装置进行喷泉实验
15、上部烧瓶已装满干燥氨气 引发水上喷的操作是 该实验的原理是 如果只提供如下图的装置请说明引发喷泉的方法 图A 减小上部烧瓶内气体压强图B 增大上部锥形瓶内气体压强 图A 图B 5 比较图A和图B两套装置 从产生喷泉原理来分析 它们的不同点是 图D 图E 图D 减小上部烧瓶内气体压强图E 增大上部锥形瓶内气体压强 图A 图B 图C 图A 减小上部烧瓶内气体压强图B C 增大下部锥形瓶内气体压强 注意 二氧化碳气体与氢氧化钠发生反应 但CO2却不能与NaOH溶液形成喷泉 经检查装置气密性良好 操作无误 可能的原因是 倒吸形成喷泉条件 一是气体溶解量大 二是溶解速度较快 两者反应相对较慢 不能引起密闭容器气压骤减 溶液浓度较小
