2019年高考化學(xué) 實(shí)驗(yàn)全突破 專題03 氣體的制備教案.doc
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2019年高考化學(xué) 實(shí)驗(yàn)全突破 專題03 氣體的制備教案.doc
專題03 氣體的制備
中學(xué)化學(xué)課本中常見的氣體實(shí)驗(yàn)室制法
1. 制取裝置
(1) 固—固反應(yīng)要加熱型:如圖所示,可制取O2、CH4、NH3等。
(2) 固—液反應(yīng)不加熱型:如圖所示,可制取H2、CO2、H2S、NO2、C2H2、SO2等。
制備H2、H2S、CO2,也可用如圖所示裝置。
(3) 固—液加熱或液—液加熱:如圖甲、乙所示。
2. 反應(yīng)原理
氣體
藥品
反應(yīng)原理
O2
KClO3、MnO2
KMnO4
H2O2、MnO2
2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
NH3
NH4Cl、熟石灰
濃氨水、生石灰
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3H2ONH3↑+H2O
H2
鋅粒、稀H2SO4
Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
CO2
大理石、稀鹽酸
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
SO2
Na2SO3、濃H2SO4
Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O
NO
Cu、稀HNO3
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
NO2
Cu、濃HNO3
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cl2
MnO2、濃鹽酸
MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
C2H4
無(wú)水乙醇、濃硫酸
C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
C2H2
電石、水
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
H2S
硫化亞鐵、稀硫酸
FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑
注意事項(xiàng):
裝置類型
固體反應(yīng)物(加熱)
固液反應(yīng)物(不加熱)
固液反應(yīng)物(加熱)
裝置
示意圖
典型氣體
O2、NH3、CH4等
H2、CO2、H2S等。
Cl2、HCl、CH2=CH2等
操作要點(diǎn)
(l)試管口應(yīng)稍向下傾斜,以防止產(chǎn)生的水蒸氣在管口冷凝后倒流而引起試管破裂。
(2)鐵夾應(yīng)夾在距試管口 處l/3。
(3)膠塞上的導(dǎo)管伸入試管里面不能太長(zhǎng),否則會(huì)妨礙氣體的導(dǎo)出。若用排水法收集氣體的時(shí)候應(yīng)該先拿出導(dǎo)氣管后撤去酒精燈防止水的倒流。
(1)在用簡(jiǎn)易裝置時(shí),如用長(zhǎng)頸漏斗,漏斗頸的下口應(yīng)伸入液面以下,否則起不到液封的作用;
(2)加入的液體反應(yīng)物(如酸)要適當(dāng)。
(3)塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應(yīng)制備氣體可用啟普發(fā)生器制備。
(1)先把固體藥品加入燒瓶,然后加入液體藥品。
(2)要正確使用分液漏斗。
(3)若是液液加熱必須要加入碎瓷片或者沸石防止暴沸。
例1利用如圖所示裝置及表中各儀器中對(duì)應(yīng)的試劑,制取干燥純凈的氣體,能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?
選項(xiàng)
分液漏斗
圓底燒瓶
洗氣瓶
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
A.
濃氨水
生石灰
濃硫酸
制干燥的NH3
B.
濃鹽酸
MnO2
飽和食鹽水
制干燥的Cl2
C.
水
Na2O2
濃硫酸
制干燥的O2
D.
稀鹽酸
石灰石
飽和Na2CO3溶液
制干燥的CO2
【答案】C
【解析】A項(xiàng)、濃氨水與生石灰反應(yīng)制得氨氣,氨氣是堿性氣體,但濃硫酸和氨氣反應(yīng),應(yīng)該用堿石
例2下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置,其中發(fā)生裝置相同(省去了鐵架臺(tái)和錐形瓶中的藥品),干燥和收集裝置有二套,分別用圖一和圖二。下列選項(xiàng)中不正確的是( )
A
鋅和稀鹽酸
選用圖1
B
碳化鈣和飽和食鹽水
選用圖1
C
銅和濃硫酸
選用圖2
D
過氧化鈉和水
選用圖2
【答案】C
【解析】A、鋅和稀鹽酸反應(yīng)制取H2,H2中混有的H2O和HCl可用堿石灰吸收,H2的密度比空氣小,應(yīng)用向下排空氣法收集,故A不符合題意;B、碳化鈣和飽和食鹽水反應(yīng)制取乙炔,乙炔中混有水、硫化氫和磷化氫等雜質(zhì),可用堿石灰吸收,乙炔的密度小于空氣,應(yīng)用向下排空氣法收集,故B不符合題意;C、銅和濃硫酸在常溫下不能發(fā)生反應(yīng),必須在加熱條件下才有SO2氣體生成,故C符合題意;D、過氧化鈉和水反應(yīng)可制備氧氣,采用氯化鈣干燥,氧氣的密度比空氣的大,因此用向上排空氣法收集,故D不符合題意。
例3下列各圖是實(shí)驗(yàn)室制取和收集氣體的常用裝置:
(1)用A裝置制取氨氣的化學(xué)方程式是___________________________________.若用B裝置制取氨氣,則選用的藥品是________________________________.
(2)收集干燥氨氣時(shí),選用的干燥劑是___________________________________。
(3)圖a、b、c、d是某學(xué)生設(shè)計(jì)的收集氣體的幾種裝置.若用d裝置收集氨氣,則氣體流向?yàn)開__________(用序號(hào)說明).若要收集NO氣體,則應(yīng)選擇______裝置;
(4)若用C裝置與d裝置相連制取并收集X氣體,則X可能是下列氣體中的_____。
①CO2 ?、贜O ③Cl2 ④SO2 ?、軳H3.
(5)按圖裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。
①先打開旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是_______________________,穩(wěn)定后,關(guān)閉旋塞1。
②再打開旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是___________________________________________。
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;濃氨水與堿石灰(或生石灰或NaOH固體)堿石灰(或生石灰)②進(jìn)①出c ③④產(chǎn)生白煙燒杯中的石蕊溶液會(huì)倒流進(jìn)入到B瓶中,形成紅色溶液
【解析】 (1)實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下制備氨氣,方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)2
(2)氨水成堿性,應(yīng)用堿性干燥劑干燥氨氣,一般可用堿石灰(或生石灰);因此本題答案是:堿石灰(或生石灰)。
(3)氨氣的密度比空氣小,極易溶于水,采用向下排空氣法收集;若用d裝置收集氨氣,則氣體流向?yàn)?