高中化學(xué)：氣體的制取、凈化、收集和尾氣處理

一、制備氣體的發(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）適用于：制備氣體：O?、NH?等。操作注意事項：①試管要干燥②試管口應(yīng)略向下傾③加熱時先預(yù)熱再固定加熱（2）適用于：制備氣體：Cl?等。操作注意事項：①加熱燒瓶時要隔石棉網(wǎng)②反應(yīng)物均為液體時，燒瓶內(nèi)要加碎瓷片（3）適用于：固體+液體(不加熱)→氣體制備：H?等。操作注意事項：使用長頸漏斗時，要使漏斗下端插入液面以下二、制備氣體的凈化(除雜)裝置1.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。(2)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。(3)除雜的方法：a.水吸收法：易溶于水的氣體雜質(zhì)用水吸收。(如HCl)b.酸堿吸收法：用吸收劑直接將混合氣體中的雜質(zhì)吸收而除去。一般地，酸性氣體雜質(zhì)用堿溶液吸收，堿性氣體雜質(zhì)用酸溶液吸收。(如氫氧化鈉溶液吸收CO?、HCl。)c.沉淀法：將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋沓ァ?如用澄清石灰水除CO?)d.固化法：將雜質(zhì)氣體與固體試劑反應(yīng)生成固體而除去。(如除去O?用灼熱的氧化銅)e.轉(zhuǎn)純法：將固、液、氣體中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純物質(zhì)。(如除去CO中的CO?，可將氣體通過熾熱的炭粉)(4)氣體除雜的注意事項：ⅰ：除雜試劑一般只能跟雜質(zhì)起反應(yīng)，而不能與被凈化的氣體反應(yīng)。ⅱ：選擇除雜試劑要注意反應(yīng)進(jìn)行的程度，選擇除雜方法時要保證雜質(zhì)完全除掉。(如除去CO?時用氫氧化鈉溶液比用澄清石灰水要好。因為氫氧化鈉極易溶于水，氫氧化鈣微溶于水，兩者分別溶于等量的水中，氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大，所以氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳的效果更好。)ⅲ：需凈化的氣體中含有多種雜質(zhì)要除去時，要注意除雜的順序。一般來說，雜質(zhì)中有許多酸性雜質(zhì)時，先除酸性較強的雜質(zhì)，而水蒸氣要放在最后除去。除去雜質(zhì)和干燥的裝置一般用洗氣瓶或干燥管，在洗氣瓶中導(dǎo)氣管一般是長進(jìn)短出，在干燥管中一般是大進(jìn)小出。除雜和干燥一般是先除雜后干燥。2.氣體干燥凈化裝置三、氣體的收集方法四、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，逸散到空氣中，會污染空氣或者引發(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)或無毒物質(zhì)，如酸性有毒氣體用堿溶液吸收，可燃性氣體用點燃等措施。(3)尾氣處理裝置(見下圖a、b、c)①實驗室制取Cl?時，尾氣的處理可采用b裝置。②制取CO時，尾氣的處理可采用a、c裝置。③制取H?時，尾氣的處理可采用a、c裝置。(4)常見有毒氣體的處理方法五、

防倒吸和氣密性檢查1.防倒吸裝置2.裝置氣密性的檢查例題冬季1．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(zhì)完成相關(guān)實驗，最合理的選項是（

）A．AB．BC．CD．D【答案】C【詳解】A、實驗室可用濃氨水和堿石灰反應(yīng)制氨氣，但NH3的密度比空氣小，不能用向上排空氣的方法收集，應(yīng)該用向下排空氣的方法收集，A錯誤；B、實驗室制硫化氫，因硫化氫是酸性氣體且有毒，應(yīng)該用氫氧化鈉溶液吸收，B錯誤；C、稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)制二氧化碳，二氧化碳密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，尾氣可用氫氧化鈉溶液吸收，C正確；D、濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制氯氣需要加熱，此裝置中無加熱裝置，D錯誤，選C。2．有關(guān)氣體的除雜或收集方法。下列說法合理的是（

）A．要除去NO中混有的NO?，可以將混合氣體先通過足量水，然后用無水CaCl?干燥B．CO?中混有的CO氣體可用點燃法除去C．除去H?S中混有的水蒸氣，用濃硫酸干燥即可D．如圖裝置只能用來收集CO?，不能收集H?、NH?等【答案】A【詳解】A．NO中混有NO?時，先通過足量水，NO?與水發(fā)生反應(yīng)得到稀硝酸和NO，然后通過無水CaCl?干燥即可得到純凈的NO，A正確；B．由于CO?不支持燃燒，無法用點燃法除去CO?中混有的CO，可將混合氣體通過灼熱的CuO，利用CO的還原性將CO除去，B錯誤；C．H?S具有還原性，能被濃硫酸氧化，C錯誤；D．用題圖裝置收集氣體時，從a端進(jìn)氣可收集CO?等密度比空氣大的氣體，從b端進(jìn)氣可收集NH?等密度比空氣小的氣體，D錯誤，選A。3．下列氣體的除雜方法中，能達(dá)到除雜目的的是（

）A．AB．BC．CD．D【答案】D【詳解】A．一氧化碳在二氧化碳中不能燃燒，通入氧氣引入雜質(zhì)，A錯誤；B．