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1、常見氣體實驗室及工業(yè)制法 1O2的制備 (1)實驗室制O2 化學方程式: (或 (2)工業(yè)制O2:采用 法。,空氣液化,2CO2的制備 (1)實驗室制CO2 化學方程式: 凈化方法:用 除去HCl。 收集方法:用 法收集。 驗滿方法:,證明CO2已收集滿。 (2)工業(yè)制CO2:高溫煅燒石灰石,化學方程式為: 。,CaCO32HCl===CaCl2CO2H2O,飽和NaHCO3溶液,向上排空氣,燃燒木條放在瓶口,若熄滅,3Cl2的制備 (1)實驗室制Cl2 化學方程式: 。 制備裝置的類型:。 凈化方法:用除去HCl,再用 除去水蒸氣。 收集及驗滿方法:用排飽和食鹽水法收集,采用 法
2、或用濕潤的來檢驗。 尾氣處理:多余的Cl2排放到空氣中會造成環(huán)境污染,須用 吸收除去。 (2)工業(yè)制Cl2:電解飽和食鹽水,化學方程式為: 。,MnO24HCl(濃) MnCl2Cl22H2O,飽和食鹽水,濃H2SO4,KI淀粉試紙,NaOH溶液,觀察,4NH3的制備 (1)實驗室制NH3 化學方程式: 。 制備裝置的類型: 。 凈化方法:用 除去混有的水蒸氣。 收集方法:只能用法。 驗滿方法:a.用濕潤的置于試管口,若試紙,證明已收集滿。,2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH3,2H2O,堿石灰,向下排空氣,紅色石蕊試紙,變藍,b將蘸有的玻璃棒置于試管口,若有 產生
3、,證明已收集滿。 尾氣處理:用吸收多余的NH3。 (2)工業(yè)制NH3 發(fā)生反應的化學方程式為: 。,濃鹽酸,白煙,水或稀硫酸,N23H2 2NH3,思考:氣體收集方法如何選擇? 提示:依據氣體的性質密度及溶解度,比空氣密度大的氣體用向上排空氣法,比空氣密度小的氣體用向下排空氣法;難溶于水或微溶于水且不與水反應的氣體用排水法(或排飽和溶液法)收集。,1下列關于氣體的制備的說法不正確的是() A用碳酸鈉粉末可以制備CO2 B用鐵片和稀H2SO4反應制取H2時,為加快產生H2的速率可改用濃H2SO4 C加熱分解NH4HCO3固體,將所得的氣體進行適當處理可獲得NH3 D用KMnO4
4、固體和用KClO3固體制備O2的裝置完全相同 答案:B,2以下集氣裝置中不正確的是() 答案:C,3可用如圖所示裝置干燥、收集及尾氣處理的氣體是 () ANH3BHCl CH2 DNO2 答案:B,4如圖是中學化學中常用玻璃儀器組成的實驗裝置圖(根據需要可在其中加入液體或固體)。,請回答下列問題: (1)能用作干燥氨氣的裝置有________(填字母); (2)既能用于收集氯氣又能用于收集一氧化氮氣體的裝置有________(填字母); (3)若用C裝置作二氧化硫與燒杯中氫氧化鈉溶液反應的實驗,則其中廣口瓶的作用是______________________________________
5、__________________________________。 答案:(1)D、E(2)B (3)防止倒吸或起安全瓶作用,要點1常見氣體制備的發(fā)生裝置與收集 1常見氣體制備的發(fā)生裝置 實驗室制備氣體發(fā)生裝置選擇的依據是反應物的狀態(tài)及反應條件。,2.氣體的收集方法 確定氣體的收集方法時要考慮氣體的密度、溶解性、穩(wěn)定性。,,,,名師解惑:(1)啟普發(fā)生器具有隨開隨用、隨關隨停的特點,實驗室中沒有啟普發(fā)生器時,我們可以設計如下裝置。 (2)剛開始排出的氣體不能收集,只有當氣體連續(xù)并比較均勻地放出時才能收集,否則收集的氣體中混有空氣。,例1實驗室制備H2和Cl2通常采用下列反應: ZnH2S
6、O4===ZnSO4H2, 據此,從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置________(填代號)和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置________(填代號)??蛇x用制備氣體的裝置:,【解析】考慮所給反應物質的狀態(tài)與氣體的性質選用氣體發(fā)生和收集的裝置。制備氫氣不需加熱,且鋅粒為固體顆粒,氫氣難溶于水,密度比空氣小,因此a、e、f中只有e正確;氯氣可溶于水,且氯氣中混有氯化氫和水蒸氣,為除雜需選用d裝置。 【答案】ed,【遷移應用】(即時遷移小試牛刀) 1(湖南九校2011屆高三聯(lián)考)下圖裝置可用于制取、提純并收集表格中的四種氣體(a、b、c表示相應儀器中加入的試劑),其中可行的是,【解析
7、】A項,氫氧化鈉溶液會吸收生成的NO2,最后收集不到NO2,故不正確;B項,銅與濃硫酸反應需要加熱,故該裝置不可行;C項,堿石灰是固體干燥劑,而題給的裝置適用于液體干燥劑且收集NH3不能用向上排空氣法,故不正確。 【答案】D,要點2氣體的凈化及尾氣的吸收 1氣體的凈化 (1)凈化原則:不減少被凈化氣體的量,不引入新的雜質,操作簡便,易于分離。 (2)氣體的凈化裝置與凈化方法 易溶于水或能與水反應不生成其他氣體的雜質用水吸收。 如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括號內為雜質氣體,下同),可將混合氣體通過盛水的a來除去雜質氣體。,酸性雜質用堿性吸收劑、堿性雜質用酸性吸收劑來吸收。如
8、CO(CO2),可將混合氣體通過盛NaOH溶液的a或盛堿石灰的b或c或d來除去雜質。 還原性雜質,可用氧化性較強的物質來吸收或轉化;氧化性雜質,可用還原性較強的物質來吸收。例如CO2(CO),可將混合氣體通過盛灼熱CuO的e來除去雜質。 選用能與氣體中的雜質反應生成難溶性物質或可溶性物質的試劑做吸收劑來除去雜質。如O2(H2S),可將混合氣體通過盛有CuSO4溶液的a除去雜質。,2.尾氣的吸收 對于有毒、有害、污染空氣的氣體尾氣必須進行處理,用溶液吸收或點燃使它們變?yōu)闊o毒、無害、無污染的物質。 (1)吸收原則 能充分吸收氣體。 不能倒吸。 (2)常見裝置 吸收溶解度較小的尾氣(如Cl2、SO2
9、等)用圖A裝置。 吸收溶解度較大的尾氣(如HCl、NH3等)用圖B、C裝置。,CO等氣體可用點燃或收集于塑料袋中的方法除去,如圖D、E。,名師解惑:(1)當氣體中含有多種雜質時,若采用洗氣裝置,通常是除雜在前,干燥在后。若用加熱裝置除雜時,通常是干燥在前,除雜在后。 (2)尾氣處理裝置應與大氣相通,如圖就不能作為尾氣處理裝置。,例2工業(yè)尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸收法,原理是NH3與NOx反應生成無毒物質。某同學采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過程。 (一)提供的裝置,(二)NH3的制取 (1)下列有關實驗室制備氣體的說法正確的是________(填序號)。 可以用排飽和食鹽水的方法
10、收集氯氣用赤熱的炭與水蒸氣反應制取氫氣 實驗室制氧氣有時需要加熱,有時不需要加熱 用無水氯化鈣干燥氨氣 用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分解制氧氣的試管 (2)從所提供的裝置中選取一個能制取氨氣的裝置:________(填序號)。 (3)當采用你所選用的裝置制取氨氣時,相應反應的化學方程式是________________________________________________________________________。,(三)模擬尾氣的處理 選用上述部分裝置,按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置,回答有關問題: (4)A中反應的離子方程式為__________________________
11、______________________________________________。,(5)裝置D的作用有:使氣體混合均勻、調節(jié)氣流速度,還有一個作用是________________________________________________________________________。 (6)D裝置中的液體可換成________(填序號)。 aCuSO4bH2O cCCl4 d濃硫酸 (7)該同學所設計的模擬尾氣處理實驗還存在的明顯缺陷是____________________________________________________________________
12、____。,【思路點撥】這是一道以實驗基本操作考查為主的實驗題。第(2)(3)問具有一定的開放性。制備某種物質可能有不止一種方法,可根據需要的條件選擇恰當的方法,如實驗室制備氨氣一般會選用濃氨水法,又如制氧氣,可以用KClO3、MnO2混合加熱法,也可以用KMnO4加熱法,還可以用雙氧水分解法。,【解析】(2)實驗室制備氨氣可用氫氧化鈣與氯化銨固體加熱法,也可以用濃氨水與氫氧化鈉(或氧化鈣)在常溫下制取??蛇x裝置為C或G。(3)根據所選裝置寫出相應制備反應的化學方程式。(4)A中為Cu與稀硝酸的反應:3Cu2NO38H===3Cu22NO4H2O。(5)NH3是易溶于水的氣體,因此D還可以防止
13、倒吸。(6)D中用濃氨水防止氨氣被吸收,因此還可以換成CCl4。(7)該反應中尾氣含有NO等污染性氣體,應除去后再排放。,(4)3Cu2NO38H===3Cu22NO4H2O (5)防止NH3發(fā)生倒吸(6)c (7)NO尾氣直接排放,沒有進行處理,易錯點對制備實驗涉及的基礎知識掌握不牢固而出錯 例根據下圖所示的實驗裝置回答問題:,(1)實驗室用高錳酸鉀制取比較干燥的氧氣應選用的發(fā)生裝置是________(填序號,下同),收集裝置為________。 (2)實驗室用雙氧水制取并收集較純的氧氣時應選用的發(fā)生裝置是________,收集裝置為________。 (3)實驗室用氯化銨與熟石灰兩種固體加
14、熱制取氨氣,氨氣的密度比空氣的小,極易溶于水。推斷:實驗室制取氨氣應選用的發(fā)生裝置為________,收集裝置為________。 (4)利用廢棄的可樂瓶和底部有小孔的試管(試管小孔處事先放有一縫隙很小的銅網)組成制取氧氣的裝置(如圖所示)。,該裝置中A中應盛放________,B中應放進________,若使正在發(fā)生的反應停止,可以通過________來實現。 【錯因分析】對實驗基礎知識掌握不牢固、對氣體的制備和收集方法沒有靈活掌握是出錯的根本原因。,【正確解答】(1)固體加熱制取氣體應選用裝置A,欲收集干燥的氧氣,故應用排空氣法收集,由于O2的密度大于空氣的密度,故選用裝置D。 (2)液體
15、與固體不加熱制取氣體,應選用裝置B,為了收集到較純凈的氧氣,故可用排水法收集O2,所以選裝置C。 (3)固體與固體加熱制取氣體,反應裝置應選A,根據氨氣易溶于水且其密度小于空氣的密度,故只能用向下排空氣法收集,故選用E裝置收集氨氣。 (4)此裝置類似于啟普發(fā)生器,故可用于固體與液體的反應,所以在A中應盛放H2O2溶液,B中應放MnO2粉末。若使正在發(fā)生的反應停止,可以將試管提出液面即可實現。,答案:(1)A D (2)B C (3)A E (4)H2O2溶液 MnO2粉末將試管提出液面,易錯補練下列選用的實驗儀器或實驗裝置符合實驗要求且安全的是(),【解析】選項A中的膠頭滴管應該插入硫酸亞鐵溶
16、液中;選項C中制備的NO2不能用排水法收集;選項D中的導管連接錯誤。 【答案】B,1如圖是一套實驗室制氣裝置,用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質中能利用這套裝置進行實驗的是(),A銅屑和稀硝酸 B二氧化錳和濃鹽酸 C用濃氨水和生石灰反應 D碳酸鈣和稀鹽酸 答案:D,2實驗室制取下列氣體時,下列尾氣吸收方法中不正確的是() ACl2的尾氣,可用NaOH溶液吸收 BH2S的尾氣,可用CuSO4溶液吸收 CSO2的尾氣,可用KMnO4溶液吸收 DNO2的尾氣,可用H2O來吸收 答案:D,3實驗室用二氧化錳和濃鹽酸來制取氯氣,主要操作步驟為() 將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上 把酒精燈放在鐵架臺上,根據
17、酒精燈確定鐵圈的高度,固定鐵圈,放好石棉網 用藥匙向蒸餾燒瓶中加入二氧化錳,再向分液漏斗中加濃鹽酸,并將導管放入集氣瓶中 檢查裝置的氣密性 在蒸餾燒瓶上裝好分液漏斗,連接好導氣管 A B C D 答案:C,4如圖所示的甲、乙兩個裝置中,膠頭滴管中吸入某種液體,平底燒瓶中充入(或放入)另一種物質,擠壓膠頭滴管加入液體,一段時間后兩裝置中的氣球都明顯脹大(忽略液體體積對氣球的影響)。則滴管和燒瓶中所用試劑可能是(),答案:B,5(2011年鎮(zhèn)江模擬)現有A、B、C三套實驗室裝置: 欲制取以下5種氣體:H2、O2、Cl2、NH3、CO2。 (1)選用裝置A的是___________________
18、_____________________________________________________。,(2)選用裝置B的是________________________________________________________________________。 (3)選用裝置C的是________________________________________________________________________。 (4)用啟普發(fā)生器制取和收集氣體的實驗步驟有:檢驗氣體純度;裝入固體試劑;檢驗儀器氣密性;收集氣體;注入液體試劑,其正確的操作順序是________。 A B C D 答案:(1)H2、CO2(2)O2、NH3(3)Cl2(4)C,