高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第五章 《化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素》 專題講解 氣體的制備、凈化和收集 課件

專題：常見氣體的制備、凈化和收集1.了解常見氣體的制備原理、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。2025【回顧】氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法發(fā)生裝置收集裝置尾氣處理除雜裝置干燥裝置【歸納】氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路一、發(fā)生裝置看原理(一)常見氣體的制備原理1.O2實(shí)驗(yàn)室制法2.

NH3實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室快速制法：2H2O22H2O+O2↑實(shí)驗(yàn)室快速制氨氣：向堿石灰、氫氧化鈉固體或氧化鈣中滴加濃氨水4.H2實(shí)驗(yàn)室制法

Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑5.實(shí)驗(yàn)室制CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2

↑+H2O6.

H2S實(shí)驗(yàn)室制法

FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑3.Cl2實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室快速制法

2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O8.C2H2的實(shí)驗(yàn)室制法9.C2H4的實(shí)驗(yàn)室制法10.SO2的實(shí)驗(yàn)室制法Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2OCu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2

↑+2H2O7.

NO、NO2實(shí)驗(yàn)室制法儀器選擇看狀態(tài)和是否加熱固-液（液-液）加熱制備氣體：Cl2、HCl、SO2控制反應(yīng)溫度平衡分壓，便于液體滴入；防止液體揮發(fā)和變質(zhì)制備氣體：C2H4固-液（液-液）不加熱制備氣體：H2、CO2、H2S、NO控制反應(yīng)逐滴加液控制反應(yīng)固液分離制備氣體：H2、CO2、NH3、H2S、O2、C2H2、SO2、NO、NO2藥品的盛放：固體放在圓底燒瓶（試管）中，液體（易揮發(fā)、易變質(zhì)）液體放在分液漏斗中固-固加熱制備氣體：O2、NH3、CH4要點(diǎn)和注意事項(xiàng)：試管口略顯下，試管夾固定在試管中上部導(dǎo)管伸入不易過長，防止氣體導(dǎo)出不暢粉末狀固體在試管口放一團(tuán)棉花；收集氨氣試管口放棉花防空氣對(duì)流加熱易熔化的固體，如加熱草酸晶體（熔點(diǎn)189.5℃）不同的原理要選擇相應(yīng)的儀器；兼顧物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、溶解性、穩(wěn)定性選擇不同的反應(yīng)物采用不同的發(fā)生裝置O2、NH3HCl、SO2反應(yīng)物的性質(zhì)與發(fā)生裝置H2O2、NH3·H2O易分解分批少量加入，放入恒壓滴液漏斗中將FeCl3·6H20與液體SOCl2混合并加熱，制得無水FeCl3。已知SOCl2沸點(diǎn)為77℃。SO2Cl2[SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l)ΔH=-97.3kJ/mol]二、凈化裝置看性質(zhì)凈化裝置除雜裝置干燥裝置氣體及雜質(zhì)的性質(zhì)根據(jù)氣體性質(zhì)選擇干燥劑不增不減徹底先除雜后干燥不增加新雜質(zhì)不損失氣體產(chǎn)物除雜試劑需過量干燥后氣體不能經(jīng)過水溶液洗氣氣體（雜質(zhì)）除雜試劑CO(CO2)NaOH溶液N2(NH3)稀硫酸或水Cl2(HCl)飽和食鹽水CO2(HCl)飽和碳酸氫鈉溶液CO2(SO2)飽和碳酸氫鈉溶液SO2(HCl)飽和亞硫酸氫鈉溶液CH4(C2H4)溴水中性氣體（酸性雜質(zhì)）：強(qiáng)堿或堿石灰中性氣體（堿性雜質(zhì)）：強(qiáng)酸難溶性氣體（易溶性雜質(zhì)）：水弱酸性氣體（強(qiáng)酸雜質(zhì)）：弱酸的飽和酸式鹽烷烴氣體（不飽和烴）：溴水解題思路：根據(jù)產(chǎn)物氣體和雜質(zhì)氣體的性質(zhì)差異選擇試劑，

如溶解度、酸堿性、氧化性、還原性干燥劑可干燥的氣體不可干燥酸性濃硫酸中性或酸性氣體堿性氣體，如氨氣還原性氣體，如H2S、HBr、HI堿性堿石灰生石灰固體氫氧化鈉中性或堿性氣體酸性氣體中性無水氯化鈣酸、堿、中性氨氣解題思路：根據(jù)產(chǎn)物氣體性質(zhì)差異選擇干燥試劑除雜裝置：液體干燥劑固體干燥劑3.收集裝置看氣體的密度和溶解性收集方法收集氣體的類型可收集的氣體（舉例）排水法難溶于水或微溶于水且不與水反應(yīng)O2、H2、NO、CO排

空

氣

法向上

排空

氣法密度大于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)Cl2、SO2、NO2、

CO2向下

排空

氣法密度小于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)H2、NH3收集裝置：導(dǎo)管長進(jìn)短出向下排空氣法：ρ<ρ空氣向上排空氣法：ρ>ρ空氣導(dǎo)管短進(jìn)長出排飽和食鹽水集氣瓶應(yīng)事先裝滿水，要求氣體不溶于水，此時(shí)應(yīng)從短進(jìn)長出。尾氣處理裝置：①點(diǎn)燃法：如CO、H2、CH4等易燃性氣體可用此法，必須先驗(yàn)純，再點(diǎn)燃。②吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用堿液吸收。③燃燒法：不知如何處理。4.尾氣處理裝置看性質(zhì)依據(jù)生成物的性質(zhì)選擇試劑（方法）將氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)防倒吸裝置分液式安全瓶式平衡壓強(qiáng)式倒立漏斗式肚容式懸空式其他儀器的使用與注意事項(xiàng)蒸餾燒瓶分液漏斗球形干燥管直形冷凝管混合氣體干燥氣體觀察氣體流速平衡氣壓例1.僅用圖裝置和表格中的試劑來制備和收集氣體(不考慮除雜和尾氣處理)，可行的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)試劑收集氣體A氯化銨和氫氧化鈣氨氣B銅和濃硫酸二氧化硫C銅和稀硝酸一氧化氮D高錳酸鉀和濃鹽酸氯氣D例2.下列實(shí)驗(yàn)裝置正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.裝置甲：吸收HCl并防倒吸

B.裝置乙：實(shí)驗(yàn)室制取少量氨氣C.裝置丙：檢驗(yàn)氨氣在水中的溶解性D.裝置?。褐迫∩倭恳宜嵋阴例3.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選用下列裝置（可重復(fù)使用），驗(yàn)證碳和濃硫酸的反應(yīng)產(chǎn)物，回答下列問題：驗(yàn)證產(chǎn)物思路：1、有水先驗(yàn)水2、存在共性，找差異，排除干擾再驗(yàn)證。ABCDE分液漏斗C-E-D-B-D-A驗(yàn)證SO2檢驗(yàn)SO2是否完全除去(1)盛放濃硫酸的儀器名稱為

；寫出碳與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

。(2)驗(yàn)證產(chǎn)物的正確連接順序?yàn)?/p>

。(3)品紅溶液的作用是

。C+2H2SO4(濃)CO2

↑+2SO2

↑+2H2O氣體液體固體粉末ACO2飽和Na2CO3溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHClCu（NO3）2溶液CuDNH3H2OAgCl例4.（2022·山東高考11題）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

（）A例5.鉻酰氯是一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為CrO2Cl2，熔點(diǎn)-96.5℃，沸點(diǎn)117℃，常溫下為深紅棕色液體，放置在空氣中會(huì)迅速揮發(fā)并水解，實(shí)驗(yàn)室中可由重鉻酸鉀、濃硫酸與氯化鈉反應(yīng)得到,反應(yīng)先生成CrO3和HCl兩種中間體，再反應(yīng)制得。反應(yīng)結(jié)束后，用電熱套加熱裝置A，收集117℃左右餾分，收集裝置選用冰水浴的目的是

。圖中C裝置，應(yīng)為下列裝置中的

(填標(biāo)號(hào))。將鉻酰氯急速冷凝（減少鉻酰氯揮發(fā)），便于收集提高產(chǎn)率B反應(yīng)原理：制備原理：CrO3+2HCl=CrO2Cl2

+H2O(1)實(shí)驗(yàn)第一步為打開K1,K2，關(guān)閉K3，此時(shí)，鹽酸和鋅料的作用是_______________。(2)為了實(shí)現(xiàn)(1)的目的，實(shí)驗(yàn)前還需要進(jìn)行__