气体制备实验专题

气体制备实验专题一、考纲解读①掌握常见气体的实验室制法（包括反应原理、所用试剂、仪器、发生装置、净化干燥和收集等）。②掌握常见气体的鉴别方法，并能进行有关气体的定性判断。③根据实验试题的要求，设计气体的制备及其有关性质检验的实验方案。二、命题趋势①实验现象的描述，装置气密性检验、除杂、干燥、检验、尾气处理等基础知识和基本技能的考查；②根据要求设计实验方案，选择仪器组装或连接装置，画出实验装置图，解释实验原理，评价实验方案等；③结合信息联系实际以及研究性学习课题等，对中学常见气体制备实验进行重组优化和创新等。二、知识要点概述知识体系（一）气体发生装置的设计1、固＋固（加热）：适用于制___________________________等气体，在表中写出反应方程式：①______________________________________________________________①______________________________________________________________②_______________________________________________________________③_________________________________________________________________注意事项：（1）试管口应略___________（2）试管夹夹在试管的__________（3）药品应平铺于试管底部（4）导管不宜伸入___________（5）实验开始时先__________________（6）加热时，先_________且应用_______加热2、固(液）液体不加热型【思考】如果要实现下列目的，应作何调整？（请在框中画出多种设计的简图）①反应过程中可添加液体而不使气体逸出——A、B、C、D、A、B、C、D、②把上图改进成下面的启普发生器，能够随时停止反应而不使气体逸出，请在下面框中用常见的仪器组装一些可以实现相同目的的简易启普发生装置A、B、C、D、A、B、C、D、启普发生器使用范围：①块状固体与液体不加热；②生成气体难溶于水；③反应不能太剧烈③固（液）液不加热的反应装置适用于制备哪些气体？______________________________________________________________________等，写出反应方程式①①_____________________________________；②_____________________________________③_____________________________________；④_____________________________________⑤_____________________________________；⑥______________________________________3、固(液）液加热型【思考】装置如果要实现下列目的，要如何调整?（请在框中画出你的设计简图）①准确把握加热的温度；②防止液体暴沸；③防止液体难以滴下A、A、B、C、D、固(液）液加热型可制备哪些气体？__________________________________等，写出反应方程式①①_____________________________________；②_____________________________________③_____________________________________；④_____________________________________⑤_____________________________________；⑥______________________________________注意事项:（1）实验前应检验________________________（2）加热时要预热，受热均匀（3）加热易暴沸的混合物时要____________，防暴沸（4）制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合，故不必用分液漏斗，换成温度计控制反应温度小结：常见气体的制备反应原理以及发生装置选择总结反应装置气体名称反应原理（反应方程式）注意事项固＋固（加热）固＋液（不加热）固＋液（加热）【练习1】例1（上海03）下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（）【练习2】实验室利用下列装置和试剂制取少量氯化氢试剂：①浓硫酸②浓盐酸③食盐固体④硫酸氢钠固体⑤二氧化锰固体请用实验装置编号（A、B……）回答：（1）若选用试剂①③，则应选择的装置是________。（2）若选用试剂③④，则应选择的装置是________。（3）若要快速制备氯化氢，应选择的装置是_______。【练习3】某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下列气体：A浓硫酸B浓盐酸C食盐D二氧化锰E氯酸钾F过氧化氢G高锰酸钾H浓氨水J氢氧化钠试用各试剂序号回答：（1）若要快速制备少量氧气，应选择________________________（2）若要快速制备少量氯化氢，应选择____________________（3）若要快速制备少量氨气，应选择_____________________（4）若要快速制备少量氯气，应选择______________________（二）气体的净化（除杂和干燥）一）净化原则：①气体在被干燥的过程中要不能被减少；②不要引入新的杂质；③先除易除的气体。二）净化装置：净化试剂的状态和反应条件→→装置的选择据气体的酸、碱性、氧化、还原性→→净化试剂的选择三）常见除杂方法和除杂试剂：①杂质气体易溶于水：用___________吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)等②杂质气体为酸性：用______________溶液吸收：如吸收CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2等呈酸性的气体③杂质气体有还原性：用_____________吸收或转化。如用_______________溶液除去混在CO2气体中的SO2；用灼热CuO除CO2中的CO④杂质气体反应可转化为难溶物：如用___________________溶液除去O2中的H2S⑤转化法：饱和的酸式盐溶液可将杂质气体吸收转化，如：饱和NaHCO3溶液除CO2中混有的HCl、SO2等强酸性气体。类推下面的两个：

饱和________________溶液能除去SO2中混有的HCl等气体。

饱和________________溶液能除去H2S中混有的HCl气体。四）常见干燥剂：补充：固态的酸性干燥剂有：___________________________【思考】1、常用固体的_______________装入干燥管中，通过颜色变化检验水蒸气的存在（但是因其吸水率低一般不用作干燥剂，）。2、可用__________固体也可将CO2、H2O（气）转化为O2。3、干燥的先后顺序：一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先_______后___________；若采用加热除去杂质，则是先_______后_______________（三）气体的收集供选择的气体有：H2、O2、NO、C2H4、C2H2、N2、CO、CO2、Cl2、HCl、H2、NH3【思考】下列装置也能用于收集气体，试根据气体的流向判断收集气体的种类？（四）尾气处理通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器有：abcde碱液吸收法水溶解法燃烧法袋装法a装置适用于哪些气体？____________________________b、c装置可防倒吸，适用于哪些气体？____________________________d、e适用于哪些气体？____________________________供选择的气体有：CH4、C2H4、C2H2、H2、CO、Cl2、H2S、CO2、HCl、NH3防倒吸装置改进三、考题回顾从高考题型看，在第Ⅰ卷出现在选择题型中的主要是基本实验的内容，从气体的制备，离子的共存与识别，到物质的分离与提纯。在第Ⅱ卷中出现的简答、填空和实验的分析与设计，主要是考核实验的能力，如根据实验现象和数据，对物质进行综合判断，选择和连接实验设计所用的仪器，综合运用化学知识，对实验设计的正确性以及对改进实验操作上的评估。这对考核实验能力非常重要。【例1】实验室中准备有下面主要仪器：大试管、带导管的单孔塞、药匙、镊子、水槽、集气瓶、玻璃片、酒精灯、铁架台九种，如果药品选用合理，仪器可以选其中的几种，能制取的气体有

A．只有氧气B．只有二氧化碳

C．氢气和二氧化碳D．氧气、氢气和二氧化碳【例2】(07年山东)下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去)，请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞)。EFEFGH碱石灰无水乙醇水kmnCu丝浓硫酸浓硫酸NaOH溶液气体入口Aa稀硫酸b稀硫酸BCD澄清石灰水NaOH溶液(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为___________(填代号)。能验证CO氧化产物的现象是___________________________________。(2)停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应________，活塞b应_________，需要加热的仪器装置有___________(填代号)，m中反应的化学方程式为____________________________________。(3)若气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放置铂铑合金网，按A→G→E→D装置顺序制取干燥氨气，并验证氨的某些性质。①装置A中能产生氨气的原因有：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有___________性。【例3】化学课外活动小组设计了如图所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置，以探究该装置的多功能。（1）甲同学认为利用装置Ⅱ可直接收集NH3、H2，但不能收集O2，其理由是：____________（2）乙同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器，对装置Ⅱ稍作改进后即可作为O2的收集装置，乙同学对装置Ⅱ的改进方法是：_________________________，制O2时在装置Ⅰ中的a中加入________，b仪器中加入____________。（3）丙同学认为利用装置Ⅰ,可以用两种不同类的方法来收集NO,试简述操作方法：（4）丁同学认为装置Ⅱ经乙同学改进后只需在装置Ⅱ之后连一尾气吸收装置即可收集SO2气体。试将吸收SO2的尾气吸收装置画在方框内。（5）戊同学认为利用装置Ⅰ和装置Ⅲ可进行验证Cl2的氧化性比Br2强的实验，进行此项实验时在装置Ⅰ中的a仪器中加入___________试剂，b仪器中加入________试剂，装置Ⅲ中应加入_______试剂，根据装置Ⅲ中观察到的_______________________________实验现象即可得出Cl2的氧化性比Br2强的结论。五、课后练习1、下列物质的制备合理的是---------------------------------------()

①将氯化铝溶液与硫化钾溶液混和后过滤来制备硫化铝；②将过量的铁与氯气加热反应氯化亚铁；③在配制FeSO4溶液时常向其中加入一定量铁粉和稀硫酸④铜先氧化成氧化铜，再与硫酸反应来制取硫酸铜；⑤将45mL水加入到盛有5gNaCl的烧杯中，搅拌溶解来配制50g质量分数为5%NaClA.④ B.②③ C.③④ D.全部2、已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2。若用图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是（不考虑①单元装置）()

A．只有④处 B．只有②处 C．只有②和③处 D．②、③、④处3、如图装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，下列叙述正确的是（）A．若A为浓盐酸,B为MnO2,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中盛澄清石灰水，则C中溶液会有先变浑浊后又澄清的现象C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛A1C13溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解D．实验仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用abc4、用右图装置制取、提纯并收集表中的四种气体（a、b、abc气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3浓氨水生石灰碱石灰DCO2稀盐酸CaCO3浓硫酸5（06全国理综I）在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的学化试剂和实验用品。用上图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。⑴A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式⑵填写表中空格仪器加入试剂加入试剂的目的B饱和NaHCO3溶液CD⑶写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式⑷试管F中收集满气体后，下一步实验操作是6、(07年天津理综)二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2Cl2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：①将干燥的氯气在110℃～140℃与硫反应，即可得S2Cl2②有关物质的部分性质如下表：物质熔点/℃沸点/℃化学性质S112.8444.6略S2Cl2－77137遇水生成HCl、SO2、S；300℃S2Cl2＋Cl22SCl2设计实验装置图如下：AABCDEFGHNaOH溶液硫(1)上图中气体发生和尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见_______________________________________________________________________________________________。利用改进后的正确装置进行实验，请回答下列问题：(2)B中反应的离子方程式___________________________________；E中反应的化学方程式____________________________________。(3)C、D中的试剂分别是______________、_____________。(4)仪器A、B的名称是__________、___________，F的作用是____________________________。(5)如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响是____________________