考点08-气体的实验室制取(要点总结)

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关（人教版2019必修第二册）考点08气体的实验室制取复习要点1.掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器装置、反应原理和收集方法）；2.会根据反应物状态、反应条件、气体性质选择合适的发生、净化、收集和尾气处理装置。核心梳理1.气体制备实验的基本思路2.重要气体的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：O2、NH3等。氨气的实验室制取装置详解：注意：（1）实验室快速制取氨气的方法：用浓氨水和固体NaOH反应或直接加热浓氨水。（2）氨气的验满方法：可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满)。用碱石灰(CaO和NaOH混合物)干燥氨气，不能用浓硫酸、CaCl2(因为可生成CaCl2·8NH3)干燥氨气。(2)固体＋液体或液体＋液体气体发生装置：制备气体：Cl2等。(3)固体＋液体(不加热)→气体发生装置：制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。3.气体的除杂方法(1)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。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先除易除的杂质气体。(2)气体干燥净化装置类型液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固体，加热装置ⅠⅡⅢⅣ常见干燥剂浓H2SO4(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂Cu、CuO、Mg等当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。4.气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体O2、H2、NO、CO等排空气法向上排空气法密度大于空气且不与空气中的成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH35.集气装置的创新——排液集气装置装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。①饱和食盐水——收集Cl2。②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。③饱和NaHS溶液——收集H2S。④四氯化碳——收集HCl或NH3。装置(Ⅱ)储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由A瓶排入B瓶，在瓶A中收集到气体。6.尾气处理的原因、方法及装置(1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。(2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。(3)尾气处理装置(见下图a、b、c)①制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。②制取CO时，尾气处理可采用ac装置。③制取H2时，尾气处理可采用ac装置。对于氨气等极易溶解的气体，在处理吸收时，要注意防倒吸（见下图）深化理解(1)实验室制取氨气的注意事项①试剂的选择：考虑操作方便、安全，铵盐一般用氯化铵或硫酸铵，碱一般用Ca(OH)2，不用NaOH，因为后者易潮解，成本高。②发生装置的试管口略向下倾斜。③加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。④棉花团上蘸有稀硫酸，可防止空气对流又可防止氨气逸出污染空气。⑤吸收尾气(NH3)时防止倒吸。(2)实验室快速制取氨气的试剂与装置(3)氨气的干燥装置通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。典型例题例1（2020·山东省高一期末）如图装置可以达到实验目的的是选项实验目的X中试剂Y中试剂A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸B用Na2SO3与浓盐酸制取并收集纯净干燥的SO2饱和Na2SO3溶液浓硫酸C用Zn和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H2NaOH溶液浓硫酸DCaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸答案D解析【分析】X之前的装置为发生装置，而集气瓶不能进行加热；X和Y装置为除杂装置，Y之后的装置为气体的收集装置，其中导管长进短出，为向上排空气法收集气体。【详解】A.用MnO2和浓盐酸制取Cl2需要加热条件，图示装置不能完成，故A错误；B.用Na2SO3与浓盐酸制取SO2，二氧化硫气体中会混有氯化氢气体，应用饱和的亚硫酸氢钠进行除杂，若用亚硫酸钠，二氧化硫会与亚硫酸钠发生反应，故B错误；C.氢气的密度比空气的密度小，所以应用向下排空气法进行收集，而图示方法用的是向上排空气法，故C错误；D.碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，可以用饱和的碳酸氢钠进行除杂，后进行干燥可得到纯净的二氧化碳，故D正确；综上所述，答案为D。变式强化图中装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于()A．锌和盐酸生成氢气B．二氧化锰和浓盐酸生成氯气C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳D．浓氨水和烧碱制取氨气答案A解析A、锌和盐酸反应生成的氢气可以用水除去挥发出来的氯化氢气体，可以用浓硫酸干燥，可以用向下排空气法收集，因此该装置可用于锌和盐酸反应制取氢气，故A正确；B、二氧化锰和浓盐酸生成氯气，反应需加热，氯气和水反应，氯气比空气重应用向上排气法收集，故B错误