2013高中化学二轮复习专题讲座五气体的实验室制备净化和收集

1、高中化学第二轮复习专题气体的实验室制备、净化和收集1气体制备实验的基本过程(1)气体制备实验装置一般包含以下几部分发生装置一-净化装置一-干燥装置一(2)气体制备的一般实验操作步骤1组装(从下到上，从左到右)：检验装置的气密性；加入药品；排尽装置 内的空气；验纯；反应；拆除装置。2气体发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：(1)固体+固体-气体发生装置：制备气体：02、NH3、CH4等注意事项：试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流， 而使试管破裂。2铁夹应夹在距试管口1/3处。3固体药品应平铺在试管底部。4胶塞上的导管伸入试管里面不

2、能过长，否则会影响气体导出。5如用排水集气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再 撤走酒精灯，防止水倒吸。(2)固体+液体或液体+液体-气体发生装置:制备气体：CI2、C2H4等注意事项：烧瓶应固定在铁架台上。先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入 液体。分液漏斗应盖上盖，注意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。 对烧 瓶加热时要垫上石棉网。固体+液体(不加热)一-气体 发生装置：制备气体：H2、C02、N02、S02、NO等当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。注意事项：块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制备，简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否则

3、起不到液封作用而无法使 用。加入块状固体药品的大小要适宜。4加入液体的量要适当。5最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。6在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先检验纯度。3气体的除杂方法除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、 氧化性、还原性、可燃性。除杂原则：(1)不损失主体气体，(2)不引入新的杂质 气体，(3)在密闭装置内进行，(4)先除易除的气体。一般可从以下几个方面考虑： 易溶于水的杂质可用水吸收；酸性杂质可用碱性物质吸收；碱性杂质可用 酸性物质吸收；水分可用干燥剂吸收；能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物 质，也可用作吸收剂。【例1】 为下

4、列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体)含有HCI杂质的气体CO2(HCI):_ ；SO2(HCI)_:_CI2(HCI)(2)中性气体中含有酸性杂质气体02(CI2):C0(C02):N0(N02)(3)酸性气体中含有其他酸性杂质气体C02(S02)含有02杂质的气体C02(02)N2(02)_0(5)HCI(CI2)04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C02,欲制得干燥、 纯净的C02,可先将产生的气体通过饱和NaHC03溶液， 除去混入

5、其中的HCI气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。(2)若采用加热除杂，则一般是干燥在前。如N2中混有02、C02、H20(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去C02和H20(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02,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，易使硬质玻璃管破裂。【例2】 为制备干燥、纯净的C02,将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过 装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装入饱和NaHC03溶液；无水CaCI2固体饱和NaHC03溶液；浓硫酸浓硫酸；饱和NaHC03溶液 饱和Na2C03溶液；稀硫酸A5气体的干燥

6、(1)选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。1酸性干燥剂，如浓H2S04、P205、硅胶等。一般用来干燥酸性或中性气体， 而不能用来干燥碱性气体。思考：下列气体中不能被浓H2S04干燥的是哪些？为什么？NH3、H2、C0、H2S、S02、CI2、C02提示NH3因为显碱性而不能被浓H2S04干燥，H2S因为强还原性而不能被浓H2S04干燥。2碱性干燥剂，如生石灰、固体Na0H、碱石灰等。碱性干燥剂不能干燥酸性气 体，如碱石灰不能干燥CI2、C02、HCI等。3中性干燥剂，如无水CaCI2。无水CaCI2呈中性，对各类气体一般均可

7、干燥，但NH3能与其发生络合反应而不能使用，其反应方程式为CaCI2+8NH3=CaC2 8NH3。(2)BCD()当CO2中混有02杂质时，应选用上述IW中的W装置除02,除杂试剂是Cu粉或Mg粉。6气体的收集7.尾气的吸收用水吸收的是：HCI、NH3(注意防倒吸)。用烧碱溶液吸收的是：CI2、S02、N02、H2S等。用燃烧的酒精灯可点燃除去的是：C0。1如图装置，将溶液A逐滴加入固体B中，下列叙述正确的是()A.若A为浓盐酸，B为Mn02，C中盛品红溶液，则C中溶液褪色B.若A为醋酸，B为贝壳，C中盛过量澄清石灰水，则C中溶液变浑浊C若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AICI3溶液，贝U

8、C中先产生白色沉淀后 沉淀又溶解D若A为浓硫酸，B为Na2SO3固体，C中盛石蕊试液，则C中溶液先变红后 褪色2拟用下图装置制取表中的四种干燥纯净的气体（图中铁架台、铁夹、加 热及气体收集装置已略去，必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入 的试剂）。上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是_（2）指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由（可以不填满）。气体_ ，理由是气体理由。是气体理由是。气体理由是o3.某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。请回答下列问题：装置F中发生反应的离子方程式： _ 。装置A中的烧

9、瓶（选 填以下选项的代号）。A.碱石灰B.生石灰C.二氧化硅D.五氧化二磷E.烧 碱+ 2+虚线框，D_,E(均填编号)(4)氯气和氨气在常温下相混就会反应生成氯化铵和氮气，装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计实验方案鉴定该固体就是氯化铵：(5)从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？。答案【例1】(1)饱和NaHC03溶液饱和NaHS03溶液饱和食盐水(2)NaOH溶液NaOH溶液H2O(3)饱和NaHCO3溶液或酸性高锰酸钾溶液(4)灼热Cu灼热Cu(5) CCl4【例2】A专题集训能力提升1. B2. (1)NO(2)C2H4装置中没有温度计，无法控制反应温度C12反应生成的C12被c中的NaOH溶液吸收了 NH3反应生成的NH3被c中的H2O吸收了3. (1)MnO2+4H+2Cl=Mn+Cl2件2H2O(2)A、B、EI II川(4)取一定