2010高考化学实验专题复习课件――专题三 气体制取复习

专题三：气体的制备知识要点复习随堂练习根据反应物质的状态和反应条件气体发生装置的基本类型:A、固体反应物（加热）C、固（液）液反应物（加热）气体发生装置的设计原则：B、固液反应物（不加热）一、气体发生装置试管导管酒精灯铁架台注意事项：（1）试管口应略向下倾斜（2）试管夹夹在试管的中上部（3）药品应平铺于试管底部（4）导管不宜伸入试管过长（5）实验开始时先检验装置的气密性（6）加热时，先预热且应用外焰加热A、固体反应物（加热）224242OMnOMnOKKMnO233222OKClKClOMnOOHNHCaClOHCaClNH232242)(24323CHCONaNaOHCOONaCHCaO该装置可用于制备O2、NH3和CH4启普发生器简易装置注意事项：(1)启普发生器只适用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体如CO2、H2S、H2(不可用于制C2H2)(2)简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气的反应(3)操作时应注意：a.检验装置的气密性b.长颈漏斗插入液面以下c.制H2S时应在通风橱中,H2S剧毒B、固液反应物（不加热）常见装置启普发生器的拓展与延伸①.启普发生器原理式反应器的设计可用于制备H2、O2、H2S、NO2和C2H22222222OOHOHMnOOHCOCaClHClCaCO22232SHFeSOSOHFeS244222222)(2HCOHCaOHCaC222332)((4NOOHNOCuHNOCu浓）2442HZnSOSOHZn注意事项：（1）检验装置的气密性（2）加热时要预热，受热均匀（3）加热易暴沸的混合物时要加碎石，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C、固（液）液反应物（加热）液体--分液漏斗固体--圆底烧瓶石棉网常见装置可用于制备Cl2、HCl、SO2、NO和C2H4OHHCOHHCSOH2425242170COHNONOCuHNOCu223342)(3)(83稀OHSONaHSOSOHSONa22442322)(2浓HClHSONaSOHNaCl4242)(浓OHClKClMnClHClKMnOOHClMnClHClMnO222422228522)(1622)(4浓浓常见气体制备饱和食盐水浓硫酸增加：除杂装置简易装置图：TCE98-17《汇》P144思考：实验室如何制取纯净的氯气？气体的收集装置和净化装置分别有几种类型？根据什么原则选择有关装置？思考：气体收集装置的设计原则：根据气体的溶解性或密度二、收集装置装置类型排水法向上排气法向下排气法示意图气体性质难溶或微溶于水的气体密度大于空气的气体密度小于空气的气体实例H2,O2,NO,C2H2,N2,COCO2,Cl2,HClH2,NH3收集装置拓展与延伸气体净化装置的设计原则：根据净化药品的状态和净化条件三、净化装置洗气瓶进气管应“长进短出”干燥管应大口方向进气，小口方向出气液体试剂固体试剂固体试剂需加热cd酸、碱性据气体的氧化、还原性气体的酸碱性干燥剂的酸碱性保持一致干燥剂的选择及使用原则1、选择原则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。2、选择方法干燥剂选择干燥剂状态干燥装置酸性干燥剂（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）不能用来干燥碱性气体；碱性干燥剂(如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)不能用来干燥酸性气体如Cl2。有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如H2S、HI等）。3、常见干燥剂常见干燥剂及使用装置液态干燥剂固态干燥剂装置常见干燥剂可干燥气体不可干燥气体→→浓硫酸无水CaCl2碱石灰H2,O2,Cl2,SO2,CO,N2,CH4O2,Cl2,HCl,SO2,H2,CO,N2,CH4H2,O2,N2,CH4,NH3H2SNH3,HBr,HI,C2H4HX,H2S,SO2,CO2,NO2,Cl2NH31、燃烧法如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。2、碱液吸收法如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。3、水溶解法如HCl、NH3等。四、除尾气装置4、袋装储存法CO、H2、CH4等思考：分析右图装置有哪些作用？1、净化气体2、收集气体（密度比空气大）4、排水集气法收集气体3、收集气体（密度比空气小）几种常见气体的实验室制法1、固+固加热制取气体装置收集方法反应方程式检验方法干燥尾气处理O2A排水2KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+O2+MnO2带火星木条复燃浓硫酸CH4排水CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3浓硫酸NH3向下排空气法2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2NH3↑+H2O湿润红色石蕊试纸变蓝碱石灰浓硫酸∆∆MnO2CaO∆∆2、固+液不加热制取气体装置收集方法反应方程式检验方法干燥尾气处理H2B排水向上排气Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑与空气混合点燃爆鸣浓硫酸点燃CO2向上排气CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑澄清石灰水变浑浊浓硫酸NaOH溶液C2H2排水向上排气CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CHCH↑溴水或KMnO43、固+液加热制取气体装置收集方法反应方程式检验方法干燥尾气处理Cl2C排饱和食盐水MnO2+4HCl(浓)═MnCl2+Cl2↑+H2O湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝浓硫酸氢氧化钠溶液HCl向上排空气法NaCl+H2SO4(浓)═HCl↑+NaHSO4NaHSO4+NaCl═HCl↑+Na2SO4湿润的蓝色石蕊试纸变红浓硫酸氢氧化钠溶液∆∆强热尾气处理：吸收、燃烧、收集或用贮气瓶气体极易溶，防倒吸安全瓶洗气瓶的有关装置问题讨论练习精选1、下列反应适用于实验室制备氧气的是(1)高锰酸钾热分解2KMnO4═K2MnO4+O2+MnO2(2)硝酸铵热分解2NH4NO3═4H2O+N2+O2(3)过氧化氢催化分解2H2O2═H2O+O2(4)二氧化氮热分解2NO2═2NO+O2A.只有(1)B.(1)和(2)C.(1)和(3)D.(1)(3)(4)A2、按下述实验方法制备气体，合理又实用的是A.锌粒和稀硝酸反应制备H2B.向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HClC.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2D.大理石和浓硫酸反应制备CO2C3、设计了四种制备气体的方案:(1)加热稀硫酸和乙醇制备乙烯；(2)加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气；(3)用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；(4)用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢。不宜采用的方案有哪些？A.只有(1)和(2)B.只有(1)和(3)C.只有(3)和(4)D.(1)(2)(3)(4)D4、实验室制取下列气体，所用药品和干燥剂都正确的是制取的气体药品干燥剂A．H2Zn和稀HNO3浓H2SO4B．H2SFeS和稀盐酸浓H2SO4C．HCl固体NaCl和稀H2SO4浓H2SO4D．NH3NH4Cl和熟石灰碱石灰D5、根据下面实验图填空和回答问题:(1)烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是装置(Ⅱ)的烧杯中冷水的作用是，装置(Ⅲ)的烧杯中液体的作用是。(2)进行此实验时，烧杯内的橡皮塞最好用锡箔包住，用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，这是因为。(3)装置(Ⅲ)的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸，试简述其原因。尾气吸收冷凝溴蒸气溴蒸气会腐蚀橡胶2H2SO4(浓)+2NaBr+MnO2═MnSO4+Br2↑+Na2SO4+2H2O气体溶于水，内部气压变小，水在大气作用下被吸入漏斗，使得液面与漏斗口脱离，水又回到烧杯6、实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是A．NO2B．HClC．CH4D．NH37、分别由下列四组物质制取气体。①浓盐酸和MnO2②(NH4)2Cl和Ca(OH)2③NaCl和H2SO4(浓)④FeS和稀H2SO4(稀)。所产生的气体在同温同压下的密度，由大到小的排列顺序为A．②③④①B．②④①③C．③①④②D．①③④②DD8、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：若要快速制备少量氧气，应选择若要快速制备少量氯化氢，应选择若要快速制备少量氨气，应选择若要快速制备少量氯气，应选择D、FA、BH、JB、G9、下列三个问题均与下图实验装置有关，请选择正确的序号填入空格内。(1)制取某无色非金属氧化物气体时，烧瓶X内的试剂是A.铜和稀硝酸B.铜和浓硝酸C.碳酸钙与稀硫酸D.亚硫酸钠与浓盐酸(2)洗气瓶Y中所盛的液体应是(不允许非水杂质混在气体中A.饱和NaHCO3B.NaOH溶液C.饱和NaHSO3D.澄清石灰水(3)检验集气瓶是否集满气体，设置于瓶口的滤纸润湿时应使用的溶液是A.氯化钠溶液B.碘化钾溶液C.酸性高锰酸钾溶液D.澄清石灰水XyzDCB10、用下图装置制取和收集气体，根据装置分析后填表(写化学式)编号A中物质B中物质C中气体有关化学方程式(1)(2)(3)Na2SO3浓硫酸SO2Cl2Cu浓硝酸浓盐酸Na2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2OCu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OKMnO4NO22KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O①.启普发生器原理式反应器的设计②防止液体倒吸发生装置的设计③测量气体的体积装置的设计④喷泉实验装置的设计⑤具有特殊作用的实验改进装置的设计⑥Fe(OH)2的制备操作装置的设计压强：下上且压差较大【例1】如何用金属钠与水反应产生H2的反应设计一个喷泉装置。喷泉问题【例2】：氨气溶于水形成的喷泉实验中，如果观察不到“喷泉”或现象不明显，实验不成功的原因可能有：①可能是烧瓶中的氨气没充满；②可能是烧瓶内壁不是非常干燥；③可能是装置气密性不好，有气体泄露；④可能是加入的水太少。【例3】做氨的喷泉实验时：①收集NH3的烧瓶为什么必须干燥？②从胶头滴管理挤出的少量水有何作用？③在烧杯中滴几滴酚酞有何作用？④若不能形成喷泉或喷出的水不能充满烧瓶，主要原因有哪些？答案：①因为NH3极易溶于水，故烧瓶应干燥②溶解NH3，使烧瓶内气压减少③可检验NH3溶于水后溶液呈碱性④可能装置漏气或收集的氨气不纯混有空气【例4】（1995年全国高考题）在下图装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是()a(干燥气体)b(液体)(A)NO2水(B)CO24mol/LNaOH溶液(C)Cl2饱和NaCl水溶液(D)NH31mol/L盐酸B、D【例5】喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。（1）图A为化学教学中所用的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列组合中前一物质表示干燥气体，后一液体表示胶头滴管及烧杯中的液体，其中能形成白色喷泉的是（）A、氨和酚酞试液B、氨和氯化铁溶液C、HCl和AgNO3溶液D、HCl和酚酞试液C（2）、图B为重新设计的喷泉装置。①在图B的锥形瓶中分别加入足量如下物质，反应后可能产生喷泉的是（）A、NaHSO4与NaOH溶液B、NH4HCO3和稀盐酸C、MnO2固体与浓盐酸D、稀NH4Cl溶液与稀NaOH溶液形成这种喷泉的反应条件是常温条件下反应产生气体②在图B中锥形瓶外放一大烧杯，锥形瓶中加入酒精，大烧杯中加入冷水后，再加入足量下列物质，结果也产生了喷泉，大烧杯中加入的物质可（)A、食盐B、硝酸铵C、浓硫酸D、(NH4)2SO4(3)比较图A和图B两套装置，从产生喷泉原理来分析，它们的不同点是：B（4）在自然界和人类社会中，与上述图B装置原理相似的现象有：图A：减小上部烧瓶内气体压强图B：增大下部锥形瓶内气体压强人造喷泉和火山喷发C【例6】制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置已