2019高考化学第10章(化学实验)第3节物质的制备、实验方案的设计与评价考点(1)气体的制备

1、第十章化学实验李仕才:內容探究：主要考杏相关实验装買的选择与组合（连摟 h h 实验原J J 理、实验安全、环保、防干拭等问題；复习时要拿握发生装直、干墀方法、:收集方法，卑记气体制缶的反应原理，理港氓毎、熟记评价切人点:从安全（防倒吸、防眾浣 I I 尾汽竝理、可行、简釣等进行评价分析口形式探究:题里主要有选择 JSJS 凰 U U 岭中的综合实验 JSJS , ,将教材实验 :进行创新，融合实验基本操作、物质的制备与性區实验设计、牝工流程、 J J数摇分析和处莊等综合老杏考生的实验能力。H考点一气体的制备 JICHUZH1SHIZAIG0M3GUsmmsts一、常见气体的实验室制法i.实验

2、室典型的气体发生装置ABC2.气体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收集的气体不与水收集的气体密度比空气大，且收集的气体密度比空气小，且识回顾第三节物质的制备、实验方案的设计与评价】-尊握常见 S 体的实验空制法。2.2.能梅据实检试题姜求，知到：1设计、评检或改进实吻方皋；2了堀控制实匾衆件的方诀；3分祈或处理实验数据得出合逞结论;4识别典型的实验袭图 a3一以11容部分知1慎与技能的烷合应用#2气体反应原理发生装置 图（见上图）倉冇的杂质收集方法 见上表2KMn(K2MnO4+ MnOz+AAE1或11o21MnOJ2KCK) 一2KCI + 3O. fMnQ/9X 0 T

3、j f 2H2()+()2fH2Zn+H2S()4ZnSOj+H fB或H2()丄或inco2CaC()s+ 2HC1CaCL+C(X f +HJ)B或HCLH?On3装置常见干浓硫酸（酸性、强氧化性）不可干燥NH、 HzS、无水氯化钙（中性）NH3碱石灰（碱性）CI2、HS、HCI、SQ、Cl2Mn()2+ 4HC1 浓) MnCb + Cl2彳十2H0CHCKHJ)排饱和食盐水法或D_NHHCa()H)2+ 2NH.C1CaCL +2NII tAH2Om+ 2HX)4.气体的净化（1）常见净化装置冇棉或玻璃棉a 装置：加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃

4、棉堵住，但要使气流畅通。b 装置：一般盛液体试剂，用于洗气。c 或 d 装置：一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算。（2）常见干燥剂:液态干燥剂固态干燥剂4的气体HBr、HI 等CQ 等5.尾气的处理(1) 直接排空处理：主要是针对无毒、无害气体的处理。如Nb、Q、CQ 等。(2) 尾气处理装置：通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常见的尾气处理装置有：beda 装置可用于 NaQH 溶液吸收 CI2、H2S、NQ,硫酸铜溶液吸收H2S(气体溶解或反应速率 不是很快，不易引起倒吸)；b 装置可用于收集少量气体然后处理；c、d 装置可吸收易溶且溶解很快的气体，如 HCI、HBr、NH3等，其中

5、 d 吸收的量少；e 用于处理难以吸收(有毒)且 可燃的气体，如 H2、CQ 等; f 装置可用于碱石灰吸收酸性尾气，如HCI、HBr、HS、SQ。6 气体制备装置的创新(1)固体加热制气体装置的创新如图所示，该装置用于加热易液化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如用草酸晶体受热分解制取CQ 气体。5(2) “固(液)+液-气体”装置的创新6图 A 的改进优点是能控制反应液的温度。图 B 的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。7回维辨析判断正误（正确的打“V”，错误的打“X”）1 制备二氧化碳用大理石和稀硫酸反应。（X）2 氨气通入氯化铝

6、溶液中，现象是先有白色沉淀后溶解。（X）3.实验室用 KCIQ 或 HC2制取氧气中都用到 MnO,其作用相同。（ V）4瓶中装满水，A 口连导管并伸入量筒中，从 B 口进气，用排水法测量生成 H 的体积。（V）别提醒1 制备同种气体时，要注意原理不同选择的装置也不同，如制备氧气，用高锰酸钾分 解，选固一固加热装置；用双氧水在二氧化锰作用下分解，选择固一液不加热装置。2 进行气体制备时，不要忘记对装置进行气密性检验，检验时首先对装置密封，如关 闭活塞、塞紧瓶塞，把导管插入到水中进行水封等。3 排空气法收集气体时，除了考虑气体的密度大小外，还要考虑是否与空气反应，如 NQ 能被氧气氧化，不能用排

7、空气法收集。翹管5.除去 SQ 中的水蒸气，可利用盛浓硫酸的U 形管。（X）C 3_)8I建础小題快练u一、气体的制备、净化和收集1 如图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体的试剂），其中可行的是（）选项气体abcANO浓硝酸铜片NaOH 溶 液BSO浓硫酸Cu酸性 KMnO 溶液CNH浓氨水生石灰碱石灰DCO稀硫酸Na2CQ浓硫酸解析：A 项，氢氧化钠溶液会吸收生成的NQ,最后收集不到 NQ,错误；B 项，铜与浓硫酸反应需要加热，酸性 KMnO 能氧化 SO,收集不到 SO,错误；C 项，碱石灰是固体干燥 剂，而题给的装置适用于液体干燥剂，错误。答案：D2如图是制取和收集某气体的实验装

8、置，该装置可用于（）A.浓盐酸和二氧化锰反应制取CI2B.过氧化钠固体和水反应制取02C. 浓硝酸与铜反应制取 NQ（a、b、c 表示相应仪器中加入9D.浓氨水和生石灰反应制取 NH10解析：A 项，浓盐酸和二氧化锰反应制取 CI2需要加热且 Cl2与水反应，不能用排水法收 集；C项，NQ 与水反应生成 NO 气体，不能用排水法收集； D 项，NH 易溶于水，不能用排水 法收集。答案：B浓硫酸3.如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4=COT +COf+ H2O 制取 CQ 则合理的装置组合为（）解析：由反应物的状态和反应条件可选作为制取装置；除去CO 可选用或装置

9、,要收集 CO 只能用装置，故合理的装置组合为或。答案：D4实验室对制备气体反应的基本要求是“反应条件易满足、能平稳地产生气流、所得 气体中尽可能不含杂质成分（除少量水蒸气及少量原料汽化形成的物质）”，下列反应一般能 用于实验室制备气体的是（）A.NQQ与 CQ 反应制备 QB. HQ 与 MnO 昆合制备 QC. 加热浓硝酸制备 NOD. 浓 NaOH 溶液与 NHCI 溶液混合加热制备 NH解析：A 项，易引入较多的 CQ 杂质；C 项，加热浓硝酸制 NO 时还会产生 C2; D 项，氨 气易A.C.B.D.11溶于水，用浓 NaOH 溶液与 NHCI 溶液反应制得的 NH 量较少。答案：

10、B125.下列仪器和装置，用橡胶管经过简单连接， 可制备并收集多种不同的气体 （暂不考虑尾气吸收）。关于这些装置的连接，下列说法正确的是（）B.装置可用于收集 H、NH、Cl2、NQ 等C. 装置中 X 为苯，可用于吸收 NH 或 HCI 气体D. 装置可用于收集 NH，并吸收多余的 NH解析：SQ 和 NaOH 溶液会发生反应，故用 NaOH 溶液吸收 SO 可以防止污染，A 正确；装置中如果气体从长导管通入，只能收集密度比空气大且不能与空气中的成分发生反应的气 体，此时=J1F=* = J浓硫酸c碱石灰dA. 制备并收集B. 制备并收集C2H,连接NO,连接cfHaS,连接cfeNH,连接

11、 bfdfe解析：实验室制备乙烯的过程中需要将温度控制在170C左右，装置中缺少温度计，A错，Cu与浓B 错，硫化氢具有还原性，不能用浓硫酸干燥，C 错。答案：D6下列有关图示装置的叙述不正确的是NaOH溶液A. 装置可用于吸收实验中多余的SQ13可以收集 Cl2、NO 等；如果气体从短导管通入，只能收集密度比空气小且不能与空气中的成分发生反应的气体，此时可以收集H、NH3等，B 正确；装置中如果 X 为苯，因为苯的密度比水的小， 故苯应该在上层，C 错误；装置中先用盛有碱石灰的干燥管除去NH中的水蒸气，然后用排空气法收集NH,最后用防倒吸的装置吸收多余的NH, D 正确。答案：C7.下列有关

12、各实验的叙述中正确的是（） A. 利用氯仿（CHCb）密度大于乙醇，进行氯仿与乙醇混合物的分离B.进行耳、NH、CQ、CI2、HCI、NQ 等气体收集，但不能用于 NO 气体收集C. 当 X 选用苯时可进行 NH 和 HCI 的吸收，并防止倒吸D.可用于 SO 气体的干燥，收集并吸收多余SO 气体，防止 SO 逸出污染空气并防止 倒吸解析：氯仿和乙醇互溶，不能用分液漏斗分离，A 项错误；密度大于空气的气体（如 CO、 CI2、HCI、NO），可长进短出来收集气体，密度小于空气的气体（如 H2、NH），可短进长出来收集气体，NO 能与空气中的 Q 反应，不能用排空气法收集，B 项正确；苯的密度小

13、于水的密度，应在上层，不能防止倒吸，C 项错误；SQ 气体不能用碱石灰干燥，D 项错误。答案：B&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 （ ）14 A.B.C.D.解析：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

14、行。 综上所述，B 项正确。答案：B9.下列制备和收集气体的实验装置合理的是（）解析：A 中加热的大试管管口应略向下倾斜且收集 NH 的试管口放一团疏松的棉花； B 中 NO 很A.用氯化钗和氢氧化钙制NHy氐用铜片和稀硝酸制NOC用锌粒和稀硫酸制鱼D用取氧水和二氧化猛制Q15容易被空气中的 Q 氧化，所以采用 B 装置得不到 NO C 中 H 的密度比空气小，所以 集气瓶中的进气导管应比出气导管短， C 错误。答案：D16、气体制备的综合实验(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

15、，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

16、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 NH 的装置，B 是干燥 NH 的装置，C 是 NH 与 CuO 的反应装置，E 是处理 含 NH尾气的装置，F 是 NH 与 Cl2的反应装置，G 是处理尾气 C12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，没过导管口。(2)干燥 NH 需使用碱性干燥剂(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 HO; E 中未反应的 NH、SO 可与 BaCb 溶液反应生成 BaSO 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一 1量，即 n(CuO) = n(O) = 2.4 g/16 g mol = 0.15 mol，所以反应的 CuO 的质量为 0.15 moix80 g mo10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，部分固定装置未画出。鲨孤氨水n鑰簧夹1氧，化铜弹簧夹2烧碱溶液A一-生石灰A二氧化硫S的BaCbE溶液171= 12 g16 g，所以 C