高中化学常见气体的制备省公开课一等奖全国示范课微课金奖

化学实验复习

专题三、常见气体制备5/5/20241/44常见气体：H2、O2、Cl2、HCl、SO2、NH3、NO、NO2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2共13种气体5/5/20242/441、O22KClO3＝2KCl+3O2↑2KMnO4＝K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2＝＝2H2O+O2↑2、NH32NH4Cl+Ca(OH)2＝CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O+CaO＝NH3↑+Ca(OH)23、CH4CH3COONa+NaOH＝Na2CO3+CH4↑4、H2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑5、CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OΔΔΔΔMnO2CaO一、制取原理5/5/20243/446、C2H4C2H5OHCH2=CH2↑+H2O7、SO2Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O8、NO2Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O9、NO3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O10、C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑11、Cl2MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O12、HClNaCl(固)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑NaCl(固)+NaHSO4=Na2SO4+HCl↑Δ170℃浓H2SO4ΔΔ5/5/20244/44二、气体发生装置

1.装置分类固＋固，加热可制O2、NH3、CH4等固＋液（液＋液），加热可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等固＋液可制CO2、H2S、H2、O2、NH3等5/5/20245/44（1）固＋固，加热该试验装置要注意：①试管口应稍向下倾斜，以预防产生水蒸气在管口冷凝后倒流而引发试管破裂。②铁夹应夹在距试管口l/3处。③胶塞上导管伸入试管里面不能太长，不然会妨碍气体导出。5/5/20246/44（2）固＋液（液＋液），加热试验时要注意：①先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品。②要正确使用分液漏斗。5/5/20247/445/5/20248/44（3）固＋液，不加热块状固体与液体混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备，当制取气体量不多时，也可采取简易装置。5/5/20249/44启普发生器改变：5/5/202410/445/5/202411/44其它装置：......5/5/202412/441.判断标准

（1）易溶或与水反应气体：排空气法（2）与空气成份反应或与空气密度相近气体：排水（液）法（3）两种方法皆可用时，排水法搜集气体较纯。三、气体搜集装置5/5/202413/442、排空气法搜集比空气重气体搜集比空气轻气体5/5/202414/443、排水（液）法5/5/202415/444、贮气瓶5/5/202416/441、判断标准（1）普通除杂在前，干燥在后。若是燃烧管除杂，则干燥在前。（2）吸收剂只能吸收气体中杂质，而不能与被提纯气体反应。但可与杂质气体反应生成欲净化气体。（3）除杂反应要快速、定量，不选择可逆反应或条件苛刻反应。（4）杂质气体极难去除时，可先吸收欲净化气体，再反应放出欲净化气体。（5）干燥剂选择时不与被干燥气体反应。四、气体净化装置5/5/202417/442、除杂装置①洗气瓶②干燥管③燃烧管5/5/202418/443、干燥剂选择液态干燥剂固态干燥剂装置洗气瓶干燥管（球形、U形）干燥剂浓硫酸无水CaCl2P2O5碱石灰可干燥气体不可干燥气体5/5/202419/44四、气体装置气密性检验1、形成密闭体系2、改变体系压强3、观察现象得出结论加热法水压法吹气法等气泡水柱……5/5/202420/44思索：怎样检验以下装置气密性？5/5/202421/445/5/202422/441、判断标准（1）有毒、污染环境气体不能直接排放。（2）尾气吸收要选择适当吸收剂和吸收装置。直接吸收：Cl2、H2S、NO2

防倒吸：HCl、NH3、SO2惯用吸收剂：水，NaOH溶液，硫酸铜溶液（3）可燃性气体且难用吸收剂吸收：燃烧处理或袋装。五、尾气处理装置5/5/202423/44①直接排放②直接吸收③防倒吸收④燃烧处理2、尾气处理方法5/5/202424/443、处理装置（1）直接吸收（2）燃烧处理或袋装5/5/202425/44（3）防倒吸吸收标准装置安全瓶装置5/5/202426/44六、气体性质试验装置1、装置分类（1）常温反应装置（2）加热反应装置（3）冷却反应装置5/5/202427/44六、排水量气装置标准装置改变装置5/5/202428/441、（1）在没有现成CO2气体发生器情况下，请你选取下列图中部分仪器，装配成一个简易、能随开随用、随关随停CO2气体发生装置。应选取仪器是（填入仪器编号）

。（2）若用上述装置制取CO2气体，而试验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理方案应选取药品是

。例题：5/5/202429/442、用以下仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生气体中含有NO（仪器可选择使用，N2和O2用量可自由控制）。已知：①NO+NO2+2OH-NO2-+H2O;气体液化温度：NO221℃；NO-152℃5/5/202430/44试回答：（1）仪器连接次序（按左→右连接，填各接口编号）为

。（2）反应前先通入N2，目标是

。（3）确认气体中含NO现象是

。（4）装置F作用是

。（5）假如O2过量，则装置B中发生反应化学方程式为

。5/5/202431/44参考答案3、利用下列图所表示装搜集以下8种气体(图中烧瓶位置不得移动)：①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2

(1)若烧瓶是干燥，则由A口进气，在B口可搜集气体有(用数字表示，下同)________________.

(2)若烧瓶充满水，可搜集气体有________，这时气体由________口进入。

(3)若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，则可用此装置气体有____________，这时气体由________口进入。

(4)若烧杯是干燥，不能用此装置来搜集气体是___。5/5/202432/441、试验室经常利用过氧化氢溶液制取氧气。其原理为：2H2O2====2H2O+O2MnO2为了得到平稳氧气气流，请选择最正确装置。多孔隔板AEDCB练习：5/5/202433/44H2CO2甲乙丙K2、现用浓硫酸、稀盐酸和氢氧化钠溶液及下列图装置分离H2和CO2。⑴甲中药品为

；乙中药品为

；丙中药品为

。⑵首先打开活塞K,可分离出

；⑶关闭活塞K，从漏斗丙中加入

；又可分离出

；

5/5/202434/443、以下装置是一套测定水组成装置。AgNO3溶液NaOH溶液浓H2SO4Zn稀HC1无水CuSO4CuO无水CaC12碱石灰CAEDGFHB⑴试分别叙述A~H各装置作用。⑶测定水组成必须称量哪些装置中固体质量改变？⑷若未用H装置，则测出氢、氧元素质量比将怎样改变？为何？⑵何时能够将F中酒精灯点燃？5/5/202435/444、以下装置可测定mg纯碱样品中（含NaCl）Na2CO3质量分数。试验中使用药品可能有：纯碱样品、稀盐酸、稀硫酸、浓硫酸、空气、碱石灰、NaOH溶液。（1）请按图填写以下序号对应仪器内所装药品名称：②

⑤

。

5/5/202436/44（2）试验中使用了空气，其作用是

；若通入空气速度过快，或通入空气量不足，则所测定Na2CO3含量

（填“偏高”、“偏低”或“准确”）。（3）干燥管II作用是

；若无干燥管II，其后果是

。（4）若④中滴液速率过快，将造成试验结果

（填“偏高”、“偏低”或“准确”）。（5）若干燥管I内药品质量在试验前为m1g，试验后为m2g，则样品中Na2CO3质量分数为

。5/5/202437/445、水蒸气经过灼热煤所产生混和气,其主要成份是CO、H2还含有CO2和水蒸气.请用以下装置设计一个试验,以确认上述混和气中含有CO和H2。（1）连接上述装置正确次序是:

（填各接口代码字母）（2）确认混和气中含有H2试验现象是

;其理由是

。5/5/202438/446、水蒸气经过灼热煤所产生混和气,其主要成份是CO、H2还含有CO2和水蒸气.请用以下装置设计一个试验,以确认上述混和气中含有CO和H2。（1）连接上述装置正确次序是（填各接口代码字母）

；

（2）确认混和气中含有H2试验现象是

；其理由是

。5/5/202439/447、在农药工业中可从烃与氯气反应产物中制得副产品盐酸。现有一套制取氯苯并得到副产品盐酸模拟装置（加热和铁架台，铁夹均略去）。药品有浓盐酸，MnO2、浓H2SO4、饱和NaCl溶液、苯、铁屑、蒸馏水、另有1～2cm短玻璃管或碎瓷片。试回答：5/5/202440/44（1）在A中a应盛

，b应盛

。（2）X导管作用是

。（①预防HCl挥发②不漏气③使分液漏斗中溶液滴下）（3）B中放有

，作用有

；C中放有

，作用是

。（4）需要酒精灯是（填编号）

，作用是

。（5）应放碎瓷片或短玻璃管是

，作用是

。（6）C作用是

，水出口是

，入口是

。（7）D中化学方程式

，D中现象是

。（8）上述装置在F中得到盐酸有显著氧化性，若使此盐酸正常，应在

和

之间添加装置是

。（填编号）①盛有碱石灰干燥管②盛有NaBr晶体干燥管③盛有活性炭干燥管5/5/202441/448、将氯气用导管通入