專題講座三【2016化學大一輪步步高答案】

1、收集：櫻滿唯專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集1氣體制備實驗的基本過程(1)氣體制備實驗裝置一般包含以下幾部分(2)氣體制備的一般實驗操作步驟組裝(從下到上，從左到右)；檢驗裝置的氣密性；加入藥品；排盡裝置內的空氣；驗純；反應；拆除裝置。2氣體發(fā)生裝置依據制備氣體所需的反應物狀態(tài)和反應條件，可將制備氣體的發(fā)生裝置分為三類：(1)固體固體氣體發(fā)生裝置：如圖制備氣體：O2、NH3、CH4等注意事項：試管口應稍向下傾斜，以防止產生的水蒸氣在試管口冷凝后倒流，而使試管炸裂。鐵夾應夾在距試管口1/3處。固體藥品應平鋪在試管底部。膠塞上的導管伸入試管內不能過長，否則會影響氣體導出。如用排水集氣法收集氣

2、體，當停止制氣時，應先從水槽中把導管撤出，然后再撤走酒精燈，防止水倒吸。(2)固體液體或液體液體氣體發(fā)生裝置： (a) (b) (c)制備氣體：Cl2、C2H4等注意事項：燒瓶應固定在鐵架臺上。先把固體藥品放入燒瓶中，再緩緩加入液體。分液漏斗應蓋上蓋，注意蓋上的凹槽對準分液漏斗頸部的小孔。對燒瓶加熱時要墊上石棉網。液體液體氣體時要加沸石，防止暴沸，如用(b)裝置制取乙烯時需加碎瓷片。(c)裝置中導管的作用是平衡氣壓，便于分液漏斗中的液體順利滴下。(3)固體液體(不加熱)氣體發(fā)生裝置：制備氣體：H2、CO2、NO2、SO2、NO等注意事項：塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應制備氣體，可用啟普發(fā)生

3、器制備，當制取氣體的量不多時，也可采用簡易裝置。簡易裝置中長頸漏斗的下口應伸入液面以下，否則起不到液封作用而無法使用。加入塊狀固體藥品的大小要適宜。加入液體的量要適當。最初使用時應待容器內原有的空氣排凈后，再收集氣體。在導管口點燃氫氣或其他可燃性氣體時，必須先檢驗純度。例1(1)如圖是實驗室制取某些氣體的裝置。該制氣裝置在加入反應物前，應事先進行的操作是_。若用該裝置制取O2，反應物除了可選擇二氧化錳和_(填試劑名稱)，還能選擇_(填物質的化學式)和水。利用該裝置還可制取_(填字母)等氣體。aH2 bCO2 cNH3 dSO2(2)此裝置中加入漂白粉和濃鹽酸也可以制取Cl2。寫出該反應的離子方

4、程式：_。若使用在空氣中放置的漂白粉和濃鹽酸發(fā)生反應，則制取的Cl2中可能含有的雜質為_。解析(1)制備氣體的裝置在加入反應物之前均應先檢查裝置的氣密性。該裝置所制氣體應滿足固體和液體不需加熱制備氣體。符合此條件的制備氧氣的反應可為H2O2在MnO2作催化劑時分解，或Na2O2與H2O反應。該裝置可制備的氣體有H2、CO2、O2、NH3等。(2)ClO、Cl在酸性條件下可發(fā)生歸中反應生成Cl2。漂白粉在空氣中放置會部分變?yōu)镃aCO3，濃鹽酸有很強的揮發(fā)性，因而制取的Cl2中常含有HCl、CO2和H2O(g)。答案(1)檢查裝置氣密性雙氧水(或過氧化氫)Na2O2abcd(2)ClOCl2H=C

5、l2H2OHCl、CO2、H2O(g)3氣體的除雜方法除雜試劑選擇的依據：主體氣體和雜質氣體性質上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性、可燃性。除雜原則：(1)不損失主體氣體；(2)不引入新的雜質氣體；(3)在密閉裝置內進行；(4)先除易除的氣體。一般可從以下幾個方面考慮：易溶于水的雜質可用水吸收；酸性雜質可用堿性物質吸收；堿性雜質可用酸性物質吸收；水分可用干燥劑吸收；能與雜質反應生成沉淀或可溶性的物質，也可用作吸收劑。例2為下列各組氣體選擇合適的除雜試劑(括號內為雜質氣體)(1)含有HCl雜質的氣體CO2(HCl)：_；SO2(HCl)：_；Cl2(HCl)：_。(2)中性氣體中含有酸性

6、雜質氣體O2(Cl2)：_；CO(CO2)：_；NO(NO2)：_。(3)酸性氣體中含有其他酸性雜質氣體CO2(SO2)：_。(4)含有O2雜質的氣體CO2(O2)：_；N2(O2)：_。(5)HCl(Cl2)：_。答案(1)飽和NaHCO3溶液飽和NaHSO3溶液飽和食鹽水(2)NaOH溶液NaOH溶液H2O(3)飽和NaHCO3溶液或酸性高錳酸鉀溶液(4)灼熱Cu灼熱Cu(5)CCl44氣體凈化與干燥的先后順序(1)若采用溶液除雜，應該是除雜在前，干燥在后。其原因是：氣體除雜過程中會從溶液中帶入水蒸氣，干燥劑可除去水蒸氣。如實驗室中利用大理石與稀鹽酸反應制備CO2，欲制得干燥、純凈的CO2

7、，可先將產生的氣體通過飽和NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl氣體，再通過濃硫酸除去水蒸氣。(2)若采用加熱除雜，則一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g)，可先將混合氣體通過堿石灰，除去CO2和H2O(g)，再將從干燥管中導出的氣體通過裝有灼熱銅網的硬質玻璃管，除去O2，即可得到干燥、純凈的N2。若將混合氣體先通過灼熱的銅網，因氣體中混有水蒸氣，易使硬質玻璃管炸裂。例3為制備干燥、純凈的CO2，將大理石和鹽酸反應生成的氣體先后通過裝有下列物質的兩個吸收裝置，兩個裝置中應依次裝入()飽和NaHCO3溶液；無水CaCl2固體飽和NaHCO3溶液；濃硫酸濃硫酸；飽和NaHCO3溶液

8、飽和Na2CO3溶液；稀硫酸A B C D解析用大理石和鹽酸反應制得的CO2中，含有少量HCl，可用飽和NaHCO3溶液除去；干燥CO2可用濃硫酸或無水CaCl2固體作干燥劑。注意：應先凈化，后干燥。答案A5氣體的干燥(1)選用干燥劑應根據氣體的性質和干燥劑的性質而定，其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發(fā)生反應。酸性干燥劑，如濃H2SO4、P2O5、硅膠等。一般用來干燥酸性或中性氣體，而不能用來干燥堿性氣體。思考：下列氣體中不能被濃H2SO4干燥的有哪些？為什么？NH3、H2、CO、H2S、SO2、Cl2、CO2答案NH3因為顯堿性而不能被濃H2SO4干燥，H2S因為有強還原性而

9、不能被濃H2SO4干燥。堿性干燥劑，如生石灰、固體NaOH、堿石灰等。堿性干燥劑不能干燥酸性氣體，如堿石灰不能干燥Cl2、CO2、HCl等。中性干燥劑，如無水CaCl2。無水CaCl2呈中性，對各類氣體一般均可干燥，但NH3能與其發(fā)生絡合反應而不能使用，其反應方程式為CaCl28NH3=CaCl2·8NH3。(2)氣體干燥凈化裝置類型液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體，加熱裝置常見干燥劑濃H2SO4(酸性、強氧化性)無水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)除雜試劑Cu、CuO、Mg等當CO2中混有O2雜質時，應選用上述中的裝置除O2，除雜試劑是Cu粉。6氣體的收集收集方法收集氣體的類型收集裝

10、置可收集的氣體(舉例)排水法難溶于水或微溶于水，又不與水反應的氣體O2、H2、Cl2(飽和NaCl溶液)、NO、CO2(飽和NaHCO3溶液)、CO排空氣法向上排空氣法密度大于空氣Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空氣法密度小于空氣H2、NH37尾氣的吸收此處內容見本書第6頁。題組一常見氣體制備原理及裝置的選擇1有下列幾種氣體：O2、NH3、H2、CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl、NO、H2S、HBr、HI.給上述的氣體選擇適當的制備裝置(1)此裝置適用于制備。(2)此裝置適用于制備。(3)此裝置適用于制備。(4)此裝置適用于制備。.對上述全部氣體選擇常用的干燥劑：(1)能用濃硫酸干燥

11、的是。(2)能用堿石灰干燥的是。2以下氣體發(fā)生裝置中，不易控制反應產生氣體的量的是()答案B解析A項可通過控制加入液體的量來控制產生氣體的量；C、D兩項中裝置類似于啟普發(fā)生器，可通過活塞的開關調節(jié)反應器的壓強，控制反應與否，來控制產生氣體的量。3(2013·安徽理綜，8)實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質完成相關實驗，最合理的選項是()選項a中的物質b中的物質c中收集的氣體d中的物質A濃氨水CaONH3H2OB濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD濃鹽酸MnO2Cl2NaOH溶液答案B解析由題給

12、裝置可知，本裝置可以用于固體和液體不加熱型、收集方法為向上排空氣法、防倒吸型尾氣處理方式的氣體的制取。A項，NH3的密度比空氣的小，收集應用向下排空氣法，不符合；C項，銅和稀硝酸反應不能產生NO2，且NO2的吸收不能用水，可以用NaOH溶液；D項，用濃鹽酸與MnO2反應制Cl2需要加熱，本裝置不能滿足。4實驗室常用的幾種氣體發(fā)生裝置如圖A、B、C所示：(1)實驗室可以用B或C裝置制取氨氣，如果用C裝置，通常使用的試劑是_。(2)氣體的性質是氣體收集方法選擇的主要依據。下列性質與收集方法無關的是_(填序號，下同)。密度顏色溶解性熱穩(wěn)定性與氧氣反應(3)若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體，則X

13、可能是下列氣體中的_。CO2NOCl2H2答案(1)濃氨水、CaO固體(或NaOH固體)(2)(3)題組二裝置的組合與連接5(2013·海南，6)下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3，儀器連接順序正確的是()AabcdeefghBaedcbhigCadecbhigDacbdehif答案B解析裝置順序為制氯氣、除雜(HCl、水蒸氣)、反應制備、尾氣處理，注意洗氣瓶中導管為“長進短出”。6N2在諸多領域用途廣泛。某化學興趣小組為探究在實驗室制備較為純凈N2的方法，進行了認真的準備。請你參與交流與討論。查閱資料N2的制法有下列三種方案：方案1：加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制

14、得N2。方案2：加熱條件下，以NH3還原CuO可制得N2，同時獲得活性銅粉。方案3：將空氣緩緩通過灼熱的銅粉獲得較純的N2。實驗準備以實驗室常見儀器(藥品)等設計的部分裝置如下圖(有的夾持和加熱儀器未畫出)。分析交流(1)若以方案1制得N2，應選擇的發(fā)生裝置是_。(2)若按方案2制得干燥、純凈的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料，整套制氣裝置按氣流從左到右的連接順序是_(填序號)。獲得N2的反應原理是_(寫反應方程式)。(3)若以排水法收集N2，其中會混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是_。你提出的收集方法是_。答案(1)A(2)EDBC2NH33CuO3CuN23H2O(3)N2

15、與空氣密度大小接近，收集的氮氣中易混入氧氣等成分用真空氣囊收集(其他合理答案也可)解析(1)方案1為加熱兩種液態(tài)物質，符合此條件的只有A裝置。(2)方案2為固體和氣體的反應，反應器應選擇B，但要求通入的氨氣干燥且純凈，利用濃氨水和生石灰反應制取氨氣為固液不加熱的裝置，選擇E，但同時有水蒸氣生成，因此利用堿石灰來干燥，反應完畢后產生的水蒸氣與沒有參與反應的氨氣與氮氣一同導出，利用濃硫酸既可以除去水，又可以除去氨氣。(3)排氣法收集氣體主要是利用氣體密度的差別。因此利用可以直接排空內部空氣的裝置來收集氮氣。題組三氣體制備與性質實驗組合7如圖所示的裝置常用于制取氣體并檢驗氣體的性質。下列有關說法正確

16、的是()A關閉分液漏斗的活塞，將干燥管末端放入水中，微熱燒瓶，有氣泡從水中冒出，停止加熱后，干燥管內有水柱形成，表明裝置不漏氣B若裝置用于制取氯氣并驗證其具有漂白性，則A中所用試劑為稀鹽酸，B中所用藥品為KMnO4固體，C中為品紅溶液C若裝置用于制取SO2并驗證其具有漂白性，則A中所用試劑為濃硫酸，B中所用藥品為Na2SO3固體，C中為酸性KMnO4溶液D若實驗時B中盛放固體NaOH，A中為濃氨水，C中為稀AgNO3溶液，則實驗過程中，C試管中看不到明顯的實驗現象答案A解析A項，由于裝置的體積較大，可用酒精燈微熱燒瓶，加熱時干燥管口有氣泡冒出，冷卻后干燥管口有水柱形成，說明裝置的氣密性良好，正

17、確；B項，制氯氣時應用濃鹽酸，錯誤；C項，SO2使酸性KMnO4溶液褪色的原因是SO2能將KMnO4還原，表現還原性，不表現漂白性，錯誤；D項，實驗過程中C試管中有沉淀出現，若NH3過量，則可觀察到沉淀溶解，錯誤。8“84”消毒液與硫酸溶液反應可以制取氯氣(NaClONaClH2SO4Na2SO4Cl2H2O)，為探究氯氣的性質，某同學利用此原理制氯氣并設計了如下所示的實驗裝置。請回答下列問題：(1)從裝置中選擇合適的制氣裝置(A處)_(填序號)。(2)裝置B、C中依次放的是干燥的紅色布條和濕潤的紅色布條，實驗過程中該同學發(fā)現裝置B中的布條也褪色，其原因可能是_，說明該裝置存在明顯的缺陷，請?zhí)岢龊侠淼母倪M方法：_。(3)為了驗證氯氣的氧化性，將氯氣通入Na2SO3溶液中，寫出氯氣與Na2SO3溶液反應的離子方程式：_。(4)將氯氣通入飽和NaHCO3溶液中能產生無色氣體，已知酸性：鹽酸>碳酸>次氯酸，該實驗證明氯氣與水反應的生成物中含有_。答案(1)(2)產生的氯氣中含有水蒸氣，兩者反應生成次氯酸在裝置A、B之間增加盛有濃硫酸的洗氣瓶(或干燥裝置)(3)Cl2SOH2O=SO2Cl2H(4)