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1、第三节 物质的制备,考点一常见气体的实验室制法 【核心自主排查】 1.常见气体的发生、收集装置和制备原理： (1)发生装置。,(2)收集装置。,(3)制备原理。,A,A,B,D或E,B或,D或F,B或,E,C,E,A,F,2.气体的净化： (1)原理：酸性杂质用_吸收；碱性杂质用 _吸收；易溶于水或能与水反应的用水吸收； 还原性杂质，可用_来吸收或转化； 氧化性杂质，可用_来吸收或转化。,碱性物质,酸性物质,氧化性较强的物质,还原性较强的物质,(2)装置。,(3)常见干燥剂及使用范围。,3.尾气处理： 通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有,(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2
2、等)用图_装 置。 (2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图_或_ 装置。 (3)CO、NO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的 方法除去，如图_或_。,A,B,C,D,E,4.防倒吸装置的理解与应用： (1)肚容式：对于NH3、HCl等易溶于水的气体吸收时，常用倒置的小漏斗、干燥管、双耳球等防倒吸装置图如下所示：,(2)分液式：把导气管末端插入气体溶解度小的液体中，不会发生倒吸，气体进入上层液体被充分吸收。像HCl、NH3均可用如图所示装置吸收：,【思维诊断】(正确的打“”，错误的打“”) (1)向AlCl3溶液中通入NH3至过量，其现象为先产生白色沉淀后溶解。() 提示：。
3、Al(OH)3不溶于氨水。,(2)除去CO2中混有的HCl，可依次通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶和盛有浓硫酸的洗气瓶。() 提示：。CO2可与Na2CO3溶液反应，因此不能用Na2CO3溶液除去CO2中的HCl，应选用饱和NaHCO3溶液。,(3)吸收NH3可采用如图装置。(),提示：。NH3不溶于CCl4，因此把NH3通入CCl4中不会发生倒吸，NH3从CCl4中逸出，可溶于水被吸收。,(4)除去SO2中的水蒸气，可利用盛浓硫酸的U形 管。() 提示：。U形管不能用于盛装液体试剂进行洗气。,(5)可利用如图装置收集H2。(),提示：。运用排水法收集气体，气体应从短导管进入，把液体从长导
4、管排出。,(6)实验室中可用MnO2或KMnO4与浓盐酸反应制取氯气，两制备方法中氯气的制取装置完全相同。() 提示：。MnO2与浓盐酸反应需要加热，KMnO4与浓盐酸反应不需要加热，二者制备Cl2的装置不同。,【方法点拨】 1.气体制备实验的“两大要求”： (1)加热操作要求。 使用可燃性气体(如：H2、CO、CH4等)，先用原料气赶走系统内的空气，再点燃酒精灯加热，以防止爆炸。,制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验)，反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气至试管冷却。,(2)实验室装置要求。 制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等)，
5、往往在装置的末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气的进入。,用盛有碱石灰的干燥管吸收测定实验中生成CO2的质量时，在干燥管前连盛有无水CaCl2的U形管，在干燥管后再连一个盛有碱石灰的干燥管，前一个的目的是干燥CO2，后一个的目的是防止空气中的CO2和H2O(g)进入。,2.气体净化与干燥的先后顺序： (1)若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。其原因是气体除杂过程中会从溶液中带入水蒸气，干燥剂可除去水蒸气。如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。,(2)若采用加热除
6、杂，则一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去CO2和H2O(g)，再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管，除去O2，即可得到干燥、纯净的N2。若将混合气体先通过灼热的铜网，因气体中混有水蒸气，易使硬质玻璃管炸裂。,【基础小题快练】 1.利用下图装置能制取并收集到相应气体的是(),A.浓氨水与固体CaO制氨气 B.浓盐酸与KClO3固体制氯气 C.稀硝酸与铜片制NO D.饱和食盐水与电石(CaC2)制乙炔(C2H2),【解析】选B。浓氨水与CaO固体混合可制得NH3，制备 装置正确，但氨气只能用向下排空气法收集，A错误； 浓盐酸与KC
7、lO3固体常温下可制得氯气，制备装置正 确，氯气可用向上排空气法收集，故B正确；金属铜能 与稀硝酸在常温下反应制得NO，制备装置正确，但NO 能被空气中的氧气氧化，不能用排空气法收集，故C错 误；饱和食盐水与电石制取乙炔，制备装置正确，但,乙炔密度与空气相差不大，不能用排空气法收集，D错误。,2.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是(),A.是氨气发生装置 B.是氨气吸收装置 C.是氨气发生装置 D.是氨气收集装置,【解析】选C。NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，二者在试管口相遇时NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl，不能制得氨气，错误；氨气极易溶于水，按照题给装置图
8、会发生倒吸，错误；向CaO(或NaOH或碱石灰)固体中滴加浓氨水可制得氨气，正确；装置中试管口处应塞一团棉花，图中直接用橡皮塞堵住试管口，则无法收集气体，错误；答案选C。,【高考模拟预测】 1.(2014北京高考)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由中现象，不能证实中反应发生的是() 世纪金榜导学号30682181,【解析】选A。A选项，肥皂水冒泡无法证明生成氢 气，现象应为生成大量气泡并上浮，点燃有爆鸣声， 错误；B选项，加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，酚酞 溶液变红色，说明有碱性气体产生，说明中反应发 生；C选项，碳酸氢钠受热分解，产生的气体能使澄 清的石灰水变浑浊，说明产生了二氧化
9、碳，说明中,反应发生；D选项，石蜡油主要是18个碳原子以上的烷烃，不能使Br2的CCl4溶液褪色，加热之后，Br2的CCl4溶液褪色，说明有含有不饱和键的新物质生成，说明中发生反应。,2.(2017福州模拟)如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是() 世纪金榜导学号30682182,【解析】选C。氯化氢能够与碱石灰反应，A错误；氨气应采用向下排空气法收集，B错误；二氧化硫不与氯化钙反应，能与氢氧化钠反应，C正确；NO不能用排空气法收集且NO不能与氢氧化钠反应，剩余的NO不能被吸收，D错误。,【加固训练】 有气体产生的化学实验中，某段时间内气流速率可能过快，这极有可能导致实验
10、不能顺利进行，甚至会引起危险。下列实验装置可使反应顺利进行或能有效保证实验安全的是(),A. B. C. D.,【解析】选B。中的橡胶管能够平衡分液漏斗和烧瓶中的气压，保证分液漏斗中的液体顺利滴下，可使反应顺利进行；中气流速率过快时，压强增大，液体被压入长颈漏斗中存储起来，保证实验安全；中气流速率过快时，压强增大，部分气体存储在气球中，保证实验安全；中随着反应的进行，烧瓶中压强逐渐增大，液体不能顺利滴下，实验不能顺利进行。综上所述，B项正确。,2.下列所示实验合理的是(),A.图1用于证明非金属性强弱 B.图2用于制备少量氧气 C.图3用于配制100 mL一定浓度硫酸溶液 D.图4用于制备并收
11、集少量NO2气体,【解析】选A。图1可以证明酸性：H2SO4H2CO3 H2SiO3， 从而可以证明非金属性：SCSi，A项正确； 图2中Na2O2为粉末状固体且溶于水，不能用这种随开 随用随关随停的装置制取气体，B项错误；图3中配制 100 mL一定浓度硫酸溶液时，不能直接在容量瓶中进 行，应先在烧杯中稀释，冷却至室温，再转移至容量,瓶，然后加蒸馏水至刻度线下12 cm处后，用胶头滴管定容，C项错误；图4中NO2能与水反应，不能用排水法收集，D项错误。,考点二气体制备综合实验探究 【高考命题探究】 【模拟母题示例1】(2017信阳模拟)图中是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分
12、固定装置未画出。,世纪金榜导学号30682183,(1)在组装好装置后，若要检验AE装置的气密性，其操作是首先_，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。 (2)装置B中盛放的试剂是_。,(3)点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗，稍候片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生_(答现象)；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：_。,(4)当C中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量C中固体质量，若
13、反应前固体质量为16 g，反应后称重固体质量减少2.4 g，通过计算确定该固体产物的成分是_(用化学式表示)。,(5)在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中，写出产生白烟的化学方程式：_， 迅速产生倒吸的原因是_。,【解析】A是制备NH3的装置，B是干燥NH3的装置，C是NH3与CuO的反应装置，E是处理含NH3尾气的装置，F是NH3与Cl2的反应装置，G是处理尾气Cl2的装置。,(1)若要检验AE装置的气密性，首先AE装置形成一 个密封体系，关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧 夹1，在E中装入水。(2)干燥NH3需使用碱
14、性干燥剂(如 碱石灰)。(3)C中CuO与NH3发生氧化还原反应生成红色 的Cu、N2和H2O；E中未反应的NH3、SO2可与BaCl2溶液 反应生成BaSO3沉淀。(4)若产物全部是Cu，则由差量 法知减少的部分全部是氧元素的质量，即n(CuO)=,n(O)=2.4 g/16 gmol-1=0.15 mol，所以反应的CuO的质量为0.15 mol80 gmol-1=12 g16 g，所以CuO未完全转化成Cu，剩余固体为红色，故为Cu2O和Cu的混合物。(5)Cl2可将NH3氧化为N2，同时生成的HCl会和NH3反应生成NH4Cl，产生白烟，F瓶内压强变小从而出现倒吸现象。,答案：(1)关
15、闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1，在E中装入水 (2)碱石灰(或生石灰) (3)白色沉淀2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O (4)Cu2O、Cu (5)3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl 盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸,【模拟母题变式】 (1)E装置的作用是什么？写出E中反应的化学方程式。 提示：E装置可以吸收未反应的氨气，并检验NH3溶于水显碱性。E中发生反应：2NH3+BaCl2+SO2+H2O =BaSO3+2NH4Cl。,(2)已知Cu2O可与稀硫酸反应：Cu2O+2H+=Cu2+Cu+ H2O，试检验C中反应后的红色固体
16、是否含有Cu2O？ 提示：取少量红色固体，加入稀硫酸振荡，若溶液变为蓝色，说明含有Cu2O；若溶液不变蓝，说明不含Cu2O。,【探究归纳总结】气体制备的实验流程和装置特点 (1)气体制备实验流程：装置选择与连接气密性检查装固体药品加液体药品按程序实验拆卸仪器气体处理等。 (2)实验组合装置的连接顺序一般为,【模拟母题示例2】(2017石家庄模拟)实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下： CH3CH2OH CH2CH2+H2O CH2CH2+Br2BrCH2CH2Br 可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在 140脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：,有关数据列表如下：,回答下列问题：世纪金
