实验室气体制备专题复-----以NH3的制取为例

1、实验室气体制备专题复-以NH3的制取为例兰州市第27中学 冯新平 2原理：3装置：6收集：7检验：8尾气：5除杂(干燥)：问题1：实验室如何制取纯净干燥的NH3？1药品： NH4Cl和Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O固+固思考：气体收集方法的选择：红色石蕊试纸(PH试纸)；浓HCl(Cl2)思考：尾气处理的原则及处理方法：思考：如何分析气体中可能含有的杂质？如何选择合理的除杂方法和试剂？思考：如何选择气体制取装置？2NH4Cl+Ca(OH)24气密性：思考：气体制取装置气密性检查的方法：固+液不加热固(液)+液加热固+固加热2.固固(液液)+液加热液加热加热烧瓶时应垫上石棉网。加热

2、烧瓶时应垫上石棉网。 液液+液加热要加入将瓷片，防止暴沸。液加热要加入将瓷片，防止暴沸。3.固固+液不加热液不加热使用长颈漏斗时，漏斗脚应伸入液体内使用长颈漏斗时，漏斗脚应伸入液体内当使用分液漏斗时，主要作用是控制反应速率当使用分液漏斗时，主要作用是控制反应速率1.固固+固加热固加热:实验结束后，应先撤导管后停止加热（防倒吸）实验结束后，应先撤导管后停止加热（防倒吸）气体发生装置的设计原则：气体发生装置的设计原则：注意事项注意事项根据反应物质的根据反应物质的状态和反应条件状态和反应条件设计制取装置设计制取装置、 在溶液中制取的气体有何种杂质?、用电石制C2H2时，因电石中含有硫、磷化合物，而使

3、制得 的C2H2中常混有H2S和PH3等杂质气体。 、用C2H5OH和浓H2SO4混合共热制乙烯时，乙烯中混有 SO2、 CO2等杂质气体。、用盐酸制备气体时，通常含有何种杂质?1 分析气体中杂质的方法和途径2 、气体气体除杂的原理 吸收（固体或溶液）:水蒸气 反应（酸碱或氧化还原）一定有水蒸气。HCl结论3：反应物中含有杂质，产生杂质气体。结论4：反应过程中副反应的发生，产生杂质气体。结论2：用挥发性酸制备气体时产生酸性气体杂质。结论1：在溶液中制取的气体有水蒸气3 、气体除杂的途径:气体气体转化为固态或液态，与气体分离气体的干燥和净化洗气瓶洗气瓶U型管型管干燥管干燥管硬质玻璃管硬质玻璃管酸

4、性干燥剂酸性干燥剂（如浓硫酸、（如浓硫酸、P P2 2O O5 5等）不能用来干燥碱性气体；等）不能用来干燥碱性气体； 碱性干燥剂碱性干燥剂 ( (如碱石灰、生石灰、固体如碱石灰、生石灰、固体NaOHNaOH等等) )不能用来干燥酸性不能用来干燥酸性气体如气体如ClCl2 2等。等。氧化性干燥剂氧化性干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如H H2 2S S等）等）。中性中性干燥剂干燥剂: :无水无水CaClCaCl2 2不可干燥不可干燥NH3气体的干燥和净化的基本原理:利用气体的溶解性、酸碱性或氧化还原性进行干燥和净化. 利用气体的压强原理，将反应装置密

5、封，然后通过升温或压缩气体的方法，利用产生的压强差来检查装置的气密性。 气密性检验方法小结气密性检验方法小结：收集方法收集方法2、排水法难溶于水的气体：H2、CH4、 O2等1、排气法（1）向上排空气法（密度大于空气的）（2）向下排空气法（密度小于空气的）(多功能瓶多功能瓶)BA 思考：对于密度接近空气密度的气体如 何收集？如NO 、N23、多功能瓶气体收集方法的选择原则：气体收集方法的选择原则：注意：某些可溶性气体，不能用排水法，但可以用排液法收集。根据气体的根据气体的溶解性或密度溶解性或密度确定收集方法确定收集方法1、可燃性气体如如CO CO 、H2等：等：2、酸性气体如Cl2 、SO2等

6、： 3、易溶解的气体：如HCl、NH3等 尾气处理 (哪些气体需要进行尾气处理？）4 、防倒吸知识小结（1） 何时要防倒吸 : 气体因为溶解或者反应导致反应体系内出现”负压” :由于温度降低而导致反应体系内出现”负压”(3)为何可以倒吸?（2） 如何防倒吸特征：不直接接触或将吸收剂储存CCl4H2SO4燃烧法碱液吸收法水溶解法四类气体问题2、NH3的制取是利用了铵盐的什么性质？铵盐的还有什么性质？可否用来制取NH3？方法二：(NH4)2CO3 2NH3 +H2O+CO2 或 NH4HCO3 NH3 +H2O+CO2 方法三：给浓氨水加热：思考：选用何种制取装置？有哪些杂质? 如何净化?方法四：

7、浓氨水中加入CaO(或NaOH): NH3H2ONH3 +H2O CaO+ NH3H2O= NH3+Ca(OH)2NHNH3 3+H+H2 2O NHO NH3 3HH2 2O NHO NH4 4+ +OH+OH- - 问题3、NH3溶于水生成什么物质？思考：根据化学平衡知识,可否利用上述反应找到新的制取NHNH3 3的方法？药品装置原理杂质收集检验尾气注意事项O2方法1方法2方法3方法4练习2 、常见气体的制备知识专题小结：(O2、Cl2、H2、CO2、NH3、NO、NO2、SO2、C2H2、C2H4） 2011全国29. （15分）（1）下图是用KMnO4 与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装

8、置。装置B、C、D的作用分别是： B_；C_；D_；应加入的物质 所起的作用 ABCD简单描述应观察到的实验现象_。 根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：（2）在实验室欲制取适量NO气体。 下图中最适合完成该实验的简易装置是_（填序号）； 2010全国I29.（15分）请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。在下面方框中，A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在A后完成该反应的实验装置示意图（夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用标出），按气流方向在每件仪器下方标出字母B,C；其它可选用的仪器（数量不限）简易表示如下：（2）根据方框中的装置图，填写下表

9、仪器标号仪器中所加物质作用A石灰石，稀盐酸石灰石与盐酸作用产生CO2（3）有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入 小试管中。改进后的优点是_;（4）验证CO的方法是_。2009全国II、28.(15分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：（1）A中加入的物质是_. 发生反应的化学方程式是_;（2）B中加入的物质是_，其作用是_:（3）实验时在C中观察到得现象是_，发生反应的化学 方程式是_; (4)实验时在D中观察到得现象是_， D中收集到的物 质是_,检验该物质的方法和现象是_. 2008年理综(I)化学

10、28.如图，将化学式为MZ的黄色粉末状化合物和足量碳粉充分混合,平铺在反应管a中,b瓶中为足量澄清石灰水。 实验开始时通入N2，一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成。同时，b瓶出现白色浑浊。待反应完全后，停止加热，仍继续通N2直至反应管冷却。此时，管中的熔融触物凝固成银白色金属。请回答下列问题： (1)元素Z是： (2)停止加热前是否需要先断开a和b 的连接处？为什么？不需要，因有N2不断通入，b瓶溶液不会倒吸至a管氧氧 (4)本实验的尾气是否需处理？如需处理，请回答如何处理：如不需处理，请说明理由。需要处理，因含有CO，可连接一个加热的装有CuO粉末的反应管(或用

11、酒精灯点燃或.)。气体性质实验命题特点及复习要求 从气体的制备这一考点可以看出实验试题有如下特点： 1 .基础性,即注重对常规实验的基本操作和基本知识的考察(如2011全国:考查 了Cl2、NO的制取、净化干燥、尾气处理等） 2 .灵活性,即试题源于课本而高于课本(如2008全国(I)就是以炭还原CuO”和 2011四川卷的试题的实验为原型命制而成的高考试题)。 3 .综合性，即考察的知识比较全面细致,特别注重对实验细节及实验知识的准 确性、深刻性的考察。(如2008全国(I)中的CO的产生、2011全国卷中制取NO 的实验现象的描述等） 4 .创新性，即注重对一些常规仪器、实验原理、实验方法的创新考察。( 08北京)( 08广东)( 07甘肃) 启示：近年气体性质实验题仍然会源于教材，以考改进(课本实验中不成功、现象不明显、结论不全面）、考变换（变换药品、仪器、原理、方法、问题的角度等)、考迁移(实验原理、方法的迁移等)做为命题思路,因此气体性质实验复习的要求： 1 .要注意把握典型实验的原理、装置的功能和特点、实验操作要点及实验细节(即不仅知道应该怎样做,而且还要知道为什么要这样做,还有没有其他的方法等),要全面掌握典型实验的通法通则,在解答实验试题时就可以结合试题要求和背景材料,以储存的典型实验知识技能作为参照,进行迁移应用，快速而准确答题。 2 .要注意