實(shí)驗(yàn)室氣體制備專(zhuān)題復(fù)-----以NH3的制取為例

1、實(shí)驗(yàn)室氣體制備專(zhuān)題復(fù)-以NH3的制取為例蘭州市第27中學(xué) 馮新平 2原理：3裝置：6收集：7檢驗(yàn)：8尾氣：5除雜(干燥)：?jiǎn)栴}1：實(shí)驗(yàn)室如何制取純凈干燥的NH3？1藥品： NH4Cl和Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O固+固思考：氣體收集方法的選擇：紅色石蕊試紙(PH試紙)；濃HCl(Cl2)思考：尾氣處理的原則及處理方法：思考：如何分析氣體中可能含有的雜質(zhì)？如何選擇合理的除雜方法和試劑？思考：如何選擇氣體制取裝置？2NH4Cl+Ca(OH)24氣密性：思考：氣體制取裝置氣密性檢查的方法：固+液不加熱固(液)+液加熱固+固加熱2.固固(液液)+液加熱液加熱加熱燒瓶時(shí)應(yīng)墊上石棉網(wǎng)。加熱

2、燒瓶時(shí)應(yīng)墊上石棉網(wǎng)。 液液+液加熱要加入將瓷片，防止暴沸。液加熱要加入將瓷片，防止暴沸。3.固固+液不加熱液不加熱使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，漏斗腳應(yīng)伸入液體內(nèi)使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，漏斗腳應(yīng)伸入液體內(nèi)當(dāng)使用分液漏斗時(shí)，主要作用是控制反應(yīng)速率當(dāng)使用分液漏斗時(shí)，主要作用是控制反應(yīng)速率1.固固+固加熱固加熱:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先撤導(dǎo)管后停止加熱（防倒吸）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先撤導(dǎo)管后停止加熱（防倒吸）氣體發(fā)生裝置的設(shè)計(jì)原則：氣體發(fā)生裝置的設(shè)計(jì)原則：注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)根據(jù)反應(yīng)物質(zhì)的根據(jù)反應(yīng)物質(zhì)的狀態(tài)和反應(yīng)條件狀態(tài)和反應(yīng)條件設(shè)計(jì)制取裝置設(shè)計(jì)制取裝置、 在溶液中制取的氣體有何種雜質(zhì)?、用電石制C2H2時(shí)，因電石中含有硫、磷化合物，而使

3、制得 的C2H2中?；煊蠬2S和PH3等雜質(zhì)氣體。 、用C2H5OH和濃H2SO4混合共熱制乙烯時(shí)，乙烯中混有 SO2、 CO2等雜質(zhì)氣體。、用鹽酸制備氣體時(shí)，通常含有何種雜質(zhì)?1 分析氣體中雜質(zhì)的方法和途徑2 、氣體氣體除雜的原理 吸收（固體或溶液）:水蒸氣 反應(yīng)（酸堿或氧化還原）一定有水蒸氣。HCl結(jié)論3：反應(yīng)物中含有雜質(zhì)，產(chǎn)生雜質(zhì)氣體。結(jié)論4：反應(yīng)過(guò)程中副反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)生雜質(zhì)氣體。結(jié)論2：用揮發(fā)性酸制備氣體時(shí)產(chǎn)生酸性氣體雜質(zhì)。結(jié)論1：在溶液中制取的氣體有水蒸氣3 、氣體除雜的途徑:氣體氣體轉(zhuǎn)化為固態(tài)或液態(tài)，與氣體分離氣體的干燥和凈化洗氣瓶洗氣瓶U型管型管干燥管干燥管硬質(zhì)玻璃管硬質(zhì)玻璃管酸

4、性干燥劑酸性干燥劑（如濃硫酸、（如濃硫酸、P P2 2O O5 5等）不能用來(lái)干燥堿性氣體；等）不能用來(lái)干燥堿性氣體； 堿性干燥劑堿性干燥劑 ( (如堿石灰、生石灰、固體如堿石灰、生石灰、固體NaOHNaOH等等) )不能用來(lái)干燥酸性不能用來(lái)干燥酸性氣體如氣體如ClCl2 2等。等。氧化性干燥劑氧化性干燥劑（如濃硫酸）不能干燥有還原性氣體（如（如濃硫酸）不能干燥有還原性氣體（如H H2 2S S等）等）。中性中性干燥劑干燥劑: :無(wú)水無(wú)水CaClCaCl2 2不可干燥不可干燥NH3氣體的干燥和凈化的基本原理:利用氣體的溶解性、酸堿性或氧化還原性進(jìn)行干燥和凈化. 利用氣體的壓強(qiáng)原理，將反應(yīng)裝置密

5、封，然后通過(guò)升溫或壓縮氣體的方法，利用產(chǎn)生的壓強(qiáng)差來(lái)檢查裝置的氣密性。 氣密性檢驗(yàn)方法小結(jié)氣密性檢驗(yàn)方法小結(jié)：收集方法收集方法2、排水法難溶于水的氣體：H2、CH4、 O2等1、排氣法（1）向上排空氣法（密度大于空氣的）（2）向下排空氣法（密度小于空氣的）(多功能瓶多功能瓶)BA 思考：對(duì)于密度接近空氣密度的氣體如 何收集？如NO 、N23、多功能瓶氣體收集方法的選擇原則：氣體收集方法的選擇原則：注意：某些可溶性氣體，不能用排水法，但可以用排液法收集。根據(jù)氣體的根據(jù)氣體的溶解性或密度溶解性或密度確定收集方法確定收集方法1、可燃性氣體如如CO CO 、H2等：等：2、酸性氣體如Cl2 、SO2等

6、： 3、易溶解的氣體：如HCl、NH3等 尾氣處理 (哪些氣體需要進(jìn)行尾氣處理？）4 、防倒吸知識(shí)小結(jié)（1） 何時(shí)要防倒吸 : 氣體因?yàn)槿芙饣蛘叻磻?yīng)導(dǎo)致反應(yīng)體系內(nèi)出現(xiàn)”負(fù)壓” :由于溫度降低而導(dǎo)致反應(yīng)體系內(nèi)出現(xiàn)”負(fù)壓”(3)為何可以倒吸?（2） 如何防倒吸特征：不直接接觸或?qū)⑽談﹥?chǔ)存CCl4H2SO4燃燒法堿液吸收法水溶解法四類(lèi)氣體問(wèn)題2、NH3的制取是利用了銨鹽的什么性質(zhì)？銨鹽的還有什么性質(zhì)？可否用來(lái)制取NH3？方法二：(NH4)2CO3 2NH3 +H2O+CO2 或 NH4HCO3 NH3 +H2O+CO2 方法三：給濃氨水加熱：思考：選用何種制取裝置？有哪些雜質(zhì)? 如何凈化?方法四：

7、濃氨水中加入CaO(或NaOH): NH3H2ONH3 +H2O CaO+ NH3H2O= NH3+Ca(OH)2NHNH3 3+H+H2 2O NHO NH3 3HH2 2O NHO NH4 4+ +OH+OH- - 問(wèn)題3、NH3溶于水生成什么物質(zhì)？思考：根據(jù)化學(xué)平衡知識(shí),可否利用上述反應(yīng)找到新的制取NHNH3 3的方法？藥品裝置原理雜質(zhì)收集檢驗(yàn)尾氣注意事項(xiàng)O2方法1方法2方法3方法4練習(xí)2 、常見(jiàn)氣體的制備知識(shí)專(zhuān)題小結(jié)：(O2、Cl2、H2、CO2、NH3、NO、NO2、SO2、C2H2、C2H4） 2011全國(guó)29. （15分）（1）下圖是用KMnO4 與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡(jiǎn)易裝

8、置。裝置B、C、D的作用分別是： B_；C_；D_；應(yīng)加入的物質(zhì) 所起的作用 ABCD簡(jiǎn)單描述應(yīng)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_。 根據(jù)所選的裝置完成下表（不需要的可不填）：（2）在實(shí)驗(yàn)室欲制取適量NO氣體。 下圖中最適合完成該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易裝置是_（填序號(hào)）； 2010全國(guó)I29.（15分）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)CO2在高溫下與木炭反應(yīng)生成CO的實(shí)驗(yàn)。在下面方框中，A表示由長(zhǎng)頸漏斗和錐形瓶組成的氣體發(fā)生器，請(qǐng)?jiān)贏后完成該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖（夾持裝置、連接膠管及尾氣處理部分不必畫(huà)出，需要加熱的儀器下方用標(biāo)出），按氣流方向在每件儀器下方標(biāo)出字母B,C；其它可選用的儀器（數(shù)量不限）簡(jiǎn)易表示如下：（2）根據(jù)方框中的裝置圖，填寫(xiě)下表

9、儀器標(biāo)號(hào)儀器中所加物質(zhì)作用A石灰石，稀鹽酸石灰石與鹽酸作用產(chǎn)生CO2（3）有人對(duì)氣體發(fā)生器作如下改進(jìn)：在錐形瓶中放入一小試管，將長(zhǎng)頸漏斗下端插入 小試管中。改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是_;（4）驗(yàn)證CO的方法是_。2009全國(guó)II、28.(15分)已知氨可以與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到氮?dú)夂徒饘巽~，用示意圖中的裝置可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。回答下列問(wèn)題：（1）A中加入的物質(zhì)是_. 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_;（2）B中加入的物質(zhì)是_，其作用是_:（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)在C中觀察到得現(xiàn)象是_，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué) 方程式是_; (4)實(shí)驗(yàn)時(shí)在D中觀察到得現(xiàn)象是_， D中收集到的物 質(zhì)是_,檢驗(yàn)該物質(zhì)的方法和現(xiàn)象是_. 2008年理綜(I)化學(xué)

10、28.如圖，將化學(xué)式為MZ的黃色粉末狀化合物和足量碳粉充分混合,平鋪在反應(yīng)管a中,b瓶中為足量澄清石灰水。 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)通入N2，一段時(shí)間后，加熱反應(yīng)管a，觀察到管內(nèi)發(fā)生劇烈反應(yīng)，并有熔融物生成。同時(shí)，b瓶出現(xiàn)白色渾濁。待反應(yīng)完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通N2直至反應(yīng)管冷卻。此時(shí)，管中的熔融觸物凝固成銀白色金屬。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)元素Z是： (2)停止加熱前是否需要先斷開(kāi)a和b 的連接處？為什么？不需要，因有N2不斷通入，b瓶溶液不會(huì)倒吸至a管氧氧 (4)本實(shí)驗(yàn)的尾氣是否需處理？如需處理，請(qǐng)回答如何處理：如不需處理，請(qǐng)說(shuō)明理由。需要處理，因含有CO，可連接一個(gè)加熱的裝有CuO粉末的反應(yīng)管(或用

11、酒精燈點(diǎn)燃或.)。氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)命題特點(diǎn)及復(fù)習(xí)要求 從氣體的制備這一考點(diǎn)可以看出實(shí)驗(yàn)試題有如下特點(diǎn)： 1 .基礎(chǔ)性,即注重對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的基本操作和基本知識(shí)的考察(如2011全國(guó):考查 了Cl2、NO的制取、凈化干燥、尾氣處理等） 2 .靈活性,即試題源于課本而高于課本(如2008全國(guó)(I)就是以炭還原CuO”和 2011四川卷的試題的實(shí)驗(yàn)為原型命制而成的高考試題)。 3 .綜合性，即考察的知識(shí)比較全面細(xì)致,特別注重對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)及實(shí)驗(yàn)知識(shí)的準(zhǔn) 確性、深刻性的考察。(如2008全國(guó)(I)中的CO的產(chǎn)生、2011全國(guó)卷中制取NO 的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述等） 4 .創(chuàng)新性，即注重對(duì)一些常規(guī)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新考察。( 08北京)( 08廣東)( 07甘肅) 啟示：近年氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)題仍然會(huì)源于教材，以考改進(jìn)(課本實(shí)驗(yàn)中不成功、現(xiàn)象不明顯、結(jié)論不全面）、考變換（變換藥品、儀器、原理、方法、問(wèn)題的角度等)、考遷移(實(shí)驗(yàn)原理、方法的遷移等)做為命題思路,因此氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的要求： 1 .要注意把握典型實(shí)驗(yàn)的原理、裝置的功能和特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)(即不僅知道應(yīng)該怎樣做,而且還要知道為什么要這樣做,還有沒(méi)有其他的方法等),要全面掌握典型實(shí)驗(yàn)的通法通則,在解答實(shí)驗(yàn)試題時(shí)就可以結(jié)合試題要求和背景材料,以?xún)?chǔ)存的典型實(shí)驗(yàn)知識(shí)技能作為參照,進(jìn)行遷移應(yīng)用，快速而準(zhǔn)確答題。 2 .要注意