魯科版2023-2024年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)第4章 第25講常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制備、凈化和收集

第25講常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制備、凈化和收集

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］L了解常見(jiàn)氣體的制備原理、裝置及改進(jìn)。2.能根據(jù)氣體的性質(zhì)及制備原理設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)流程。

■歸納整合必備知識(shí)

1.氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路

2.重要?dú)怏w的發(fā)生裝置

依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)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

制備氣體:CH4等。

（2）固體+液體（或液體+液體）工→氣體

平衡氣壓.

便于滴F液體.

制備氣體：Cl2、C2H4等。

（3）固體+液體（不加熱）一?氣體

有

孔

塑

料

板

制備氣體：選擇合適的藥品和裝置能制取中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的氣體。

3.常見(jiàn)氣體典型制備裝置舉例

(I)CI2的實(shí)驗(yàn)室制備

濃

硫

酸

氣體發(fā)氣體凈氣體收尾氣處

生裝置化裝置集裝置理裝置

(2)SO2的實(shí)驗(yàn)室制備

(3)N%的實(shí)驗(yàn)室制備

氣體發(fā)氣體干氣體性質(zhì)尾氣處

生裝置燥裝置驗(yàn)證裝置理裝置

4.氣體的除雜方法

(1)除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、

還原性。

除雜原則：①不損失主體氣體；②不引入新的雜質(zhì)氣體；③在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行；④先除易除

的雜質(zhì)氣體。

(2)氣體干燥凈化裝置

類型液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體，加熱

卡守*

裝置圖1一f?

IIIIIlN

濃H2SO4(酸性、強(qiáng)

常見(jiàn)試劑無(wú)水氯化鈣(中性)、堿石灰(堿性)Cu、CU0、Mg等

氧化性)

當(dāng)CO2中混有。2雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用上述I?IV中的IV裝置除。2，除雜試劑是CU粉。

5.氣體的收集方法

收集方法收集氣體的類型收集裝置可收集的氣體(舉例)

難溶于水或微溶于水，

排水法O2>H2、NO、Co等

且不與水反應(yīng)的氣體C1

密度大于空氣且不與空

向上排空氣法Cl2、SO2、No2、CO

氣中的成分反應(yīng)2

排空SB

氣法

密度小于空氣且不與空

向下排空氣法

H2、NH3

氣中的成分反應(yīng).USD

6.集氣裝置的創(chuàng)新——排液集氣裝置

(1)裝置(I)從a管進(jìn)氣b管出水可收集難溶于水的氣體，如H2、02等。若將廣口瓶中的液體

更換，還可以收集以下氣體。

①飽和食鹽水——收集Cl2。

②飽和NaHCO3溶液——收集CO2O

③飽和NaHS溶液——收集H2So

④四氯化碳——收集HCl或NH3O

(2)裝置(H)儲(chǔ)氣式集氣。氣體從橡膠管進(jìn)入，可將水由A瓶排入B瓶，在A瓶中收集到氣體。

7.尾氣處理的原因、方法及裝置

(1)原因：有些氣體有毒或有可燃性，任其逸散到空氣中，會(huì)污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等

災(zāi)害。

(2)處理方法：一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為非氣態(tài)物質(zhì)或無(wú)毒物質(zhì)，如酸性有毒氣

體用堿溶液吸收，可燃性氣體用點(diǎn)燃等措施。

(3)尾氣處理裝置(見(jiàn)下圖a、b、C)

①實(shí)驗(yàn)室制取Cb時(shí)，尾氣的處理可采用b裝置。

②制取CO時(shí)，尾氣的處理可采用a、C裝置。

③制取比時(shí)，尾氣的處理可采用a、C裝置。

8.防倒吸裝置

IΞ易錯(cuò)辨析

1.判斷下列試劑使用是否正確，正確的打“，錯(cuò)誤的打“X”。

(3)制COz()(4)制NH：,()

2.判斷下列氣體的吸收或收集方法是否正確，正確的打"√''錯(cuò)誤的打“X”。

Cr

(1)吸收NH：；()(2)吸收Ck()

2?

So和

飽

?

4液S?

Ja溶F

(3)吸收SO2()(4)收集NHK)

■專項(xiàng)突破關(guān)鍵能力

一、氣體的制備、凈化和收集

1.根據(jù)裝置和下表內(nèi)的物質(zhì)（省略?shī)A持、凈化以及尾氣處理裝置，圖1中虛線框內(nèi)的裝置是

圖2）,其中能完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

圖1圖2

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、試劑和操?/p>

選項(xiàng)a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康腸中的物質(zhì)進(jìn)氣方向

A稀硝酸Cu收集貯存NO水NfM

B濃硝酸Na2SO3檢驗(yàn)Sθ2的氧化性品紅溶液MfN

C濃氨水堿石灰收集貯存氨氣飽和NHCl溶液NfM

--

D濃鹽酸Mno2檢驗(yàn)Cb的氧化性Na2S溶液M-N

2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)的如下裝置的連接中，正確的是（）

A.制備收集C2H4：連接a-*cfg

B.制備收集NO：連接bfc-e-d

C.制備收集NH3：連接bfd-e-c

D.制備收集CL：連接aff-cfe-d

二、和氣體制備有關(guān)的組合裝置分析與應(yīng)用

3.制備適量S02,利用如圖裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較H2SO3、H2CO3和H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，并探

究SCh的化學(xué)性質(zhì)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

SO2

A.試劑Y是品紅溶液，用來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)物是SCh

B.試劑Z是NaOH溶液，用來(lái)處理尾氣

C.濱水褪色，證明S02具有還原性

D.試劑X可以是酸性高鋅酸鉀溶液

4.碳酸錮［La2（CO3）3］可用于治療終末期腎病患者的高磷酸鹽血癥，其制備反應(yīng)的化學(xué)方程式

?2LaCl3+6NH4HCO3=La2（CO3）3I+6NH4CI+3CO2t+3H2OO某化學(xué)興趣小組利用如圖

所示裝置模擬制備碳酸錮?下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.導(dǎo)管的連接順序?yàn)閒fa—bfd,e-c

B.X中盛放的試劑是飽和NaHCO3溶液

C.球形干燥管的作用為防倒吸

D.Z中通入氣體的方式是先通入足量CCh,后通入過(guò)量的NH3

5.Ca3N2是一種極易潮解的試劑。某小組利用氨氣與鈣反應(yīng)制備氮化鈣。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

（）

濃

氨

水

試

劑

R

A.裝置D中球形干燥管的作用是防止倒吸

B.C中硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)：3Ca+2NH3^^Ca3N2+3H2

C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先啟動(dòng)裝置A處反應(yīng)，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃裝置C處酒精燈

D.從產(chǎn)品純度考慮，裝置C、D之間應(yīng)該增加E裝置

真題演練明確考向

1.（2022?北京，10）利用如圖所示裝置（夾持裝置略）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，b中現(xiàn)象不能證明a中產(chǎn)物生

成的是（）

a中反應(yīng)b中檢測(cè)試劑及現(xiàn)象

A濃HNo3分解生成N02淀粉-Kl溶液變藍(lán)

BCU與濃H2S與生成SCh品紅溶液褪色

C濃NaoH與NEN溶液生成NE酚醐溶液變紅

DCH3CHBrCH3與NaOH乙醇溶液生成丙烯濱水褪色

2.（2022.山東，11）某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，欲使瓶中少量固體粉末最終消失并得到澄清

溶液。下列物質(zhì)組合不符合要求的是（）

氣體

氣體液體固體粉末

ACO2飽和Na2CO3溶液CaCe)3

溶液

BCl2FeCI2Fe

CHClCU(No3)2溶液Cu

DNH3H2OAgCl

3?（2021?北京，5）實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是（）

b

氣體試劑制備裝置收集方法

AO2KMnO4ad

BH2Zn+?H2SO4be

CNOCu+稀HNo3bc

DCO2CaCO3+^H2SO4bc

4.（2021?海南，3）用如圖裝置制取干燥的氣體（a、b表示加入的試劑），能實(shí)現(xiàn)的是（）

選項(xiàng)氣體ab

AH2SH2SO4FeS

B02H2O2溶液MnO2

鐵片

CNO2濃HNO3