山东省高考化学一轮复习 第十章第3节 常见气体的实验室制法课件.ppt

第第3节节常常见见气体的气体的实验实验室制法室制法点面导图点面导图2021/8/8 星期日1考向分析考向分析 本本节节重点考重点考查查：(1)以常以常见见气体的制气体的制备为备为知知识载识载体的体的综综合合实验实验能力，能力，对对教材气体制教材气体制备实验进备实验进行行创创新；新；(2)实验装置以及仪器药品的替代方法。实验装置以及仪器药品的替代方法。高考对本节内容考查多以综合实验题型出现，试题难度高考对本节内容考查多以综合实验题型出现，试题难度适中。预计适中。预计2013年高考继续为必考的热点。基于此，在年高考继续为必考的热点。基于此，在复习时应注重教材基本实验的原理和仪器的使用等。复习时应注重教材基本实验的原理和仪器的使用等。2021/8/8 星期日2一、常见气体的实验室制备原理一、常见气体的实验室制备原理制制备备气体气体制制备备原理原理O2KClO3_KMnO4_H2O2_2021/8/8 星期日3CO2_H2_Cl2NH32021/8/8 星期日41(想一想想一想)实验实验室制取氨气室制取氨气还还可用哪些方法？可用哪些方法？【答答案案】实实验验室室制制取取氨氨气气，除除用用氯氯化化铵铵和和消消石石灰灰加加热热外外，答答案案还还可可用用浓浓氨氨水水制制取取，可可以以加加热热浓浓氨氨水水使使NH3挥挥发发出出来来，可可用用浓浓氨水和生石灰混合，生石灰与水反氨水和生石灰混合，生石灰与水反应应，使，使NH3挥发挥发出来。出来。2021/8/8 星期日52(填填一一填填)写写出出下下列列在在生生产产、生生活活应应用用中中气气体体的的产产生生原原理理(用用化化学方程式表示学方程式表示)：(1)潜水艇和消毒呼吸面具中潜水艇和消毒呼吸面具中产产生生O2：_。(2)泡沫泡沫灭灭火器用于火器用于灭灭火火时产时产生生CO2：_。(3)制制备备消毒气消毒气Cl2，用，用KMnO4代替代替MnO2：_。【答案】【答案】(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(2)Al2(SO4)36NaHCO3=3Na2SO42Al(OH)36CO2(3)2KMnO416HCl(浓浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O2021/8/8 星期日6二、气体的收集二、气体的收集收集方法收集方法排水法排水法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法收集原理收集原理收集的气体不与水收集的气体不与水反反应应或或难难溶于水溶于水收集的气体密收集的气体密度比空气大，度比空气大，且与空气密度且与空气密度相差相差较较大大收集的气体密收集的气体密度比空气小，度比空气小，且与空气密度且与空气密度相差相差较较大大收集装置收集装置适用的气适用的气体体H2、O2、NO、CH4、C2H4等等Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2等等H2、NH3等等2021/8/8 星期日73(连一连连一连)将下列气体与适合的收集方法将下列气体与适合的收集方法进进行行连线连线。H2 O2 NO Cl2 HCl CO2 NH3【答案】【答案】2021/8/8 星期日84(选一选选一选)用下列装置制取并收集用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是气体，其中最合理的是()【答案】【答案】C 2021/8/8 星期日91.常见气体制备发生装置常见气体制备发生装置反反应应装装置置类类型型反反应应装置装置图图适用气体适用气体操作注意事操作注意事项项固、固固、固加加热热型型O2、NH3等等试试管要干燥管要干燥试试管口略低于管口略低于试试管底管底加热时先均匀加加热时先均匀加热再固定加强热热再固定加强热2021/8/8 星期日10固、液加固、液加热热型或液、液型或液、液加加热热型型Cl2、HCl、NO等等烧烧瓶加瓶加热时热时要隔要隔石棉网石棉网反反应应物均物均为为液体液体时时，烧烧瓶内瓶内要加碎瓷片要加碎瓷片固、液固、液不加不加热热型或液、型或液、液不加热型液不加热型H2、CO2、SO2、NO2等等使用使用长颈长颈漏斗漏斗时时，要使漏斗插入液面要使漏斗插入液面以下以下启普启普发发生器生器只适用于只适用于块块状固体状固体和液体反和液体反应应，且气，且气体不溶于水体不溶于水使用使用分液漏斗既可以增分液漏斗既可以增强强气密性，又可控气密性，又可控制液体流速制液体流速2021/8/8 星期日112.气体实验的操作顺序气体实验的操作顺序(1)安装安装顺顺序序由由下下到到上上(如如制制氯氯气气的的发发生生装装置置安安装装顺顺序序是是：放放铁铁架架台台摆摆酒精灯酒精灯固定固定铁铁圈圈放置石棉网放置石棉网固定固定圆圆底底烧烧瓶瓶)。从左到右从左到右(如制如制氯氯气：气：发发生装置生装置收集装置收集装置吸收装置吸收装置)。先先塞塞后后定定(把把带带导导管管的的胶胶塞塞在在烧烧瓶瓶固固定定前前塞塞好好，以以免免烧烧瓶瓶固固定后因不宜用力而塞不定后因不宜用力而塞不紧紧或因用力或因用力过过猛而猛而损损坏坏仪仪器器)。2021/8/8 星期日12(2)加加试剂顺试剂顺序序固体先放入，液体后滴加固体先放入，液体后滴加(即先固后液即先固后液)。(3)其他操作其他操作顺顺序序先先检检验验气气密密性性，后后装装入入药药品品(便便于于在在装装置置漏漏气气时时进进行行调调整整或或更更换换仪仪器器)，最最后后点点燃燃酒酒精精灯灯(所所有有准准备备工工作作完完毕毕后后)；在在连连接接导导管管时时，应应长长进进短短出出；量量气气装装置置的的导导管管应应短短进进长长出出；干干燥燥管管应应大口大口进进，小口出。，小口出。2021/8/8 星期日13(2012菏泽高三统考菏泽高三统考)下表是实验室制备气体的有关内容：下表是实验室制备气体的有关内容：编编号号实验实验内内容容实验实验原理原理气体气体发发生装生装置置制氧气制氧气H2O2O2制氨气制氨气NH4ClNH3制制氯氯气气HClCl2(1)上表气体中：从制备过程看，必须选择合适的氧上表气体中：从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是化剂才能实现的是_(填气体的化学式，下同填气体的化学式，下同)；从；从反应原理看，明显不同于其他两种气体的是反应原理看，明显不同于其他两种气体的是_。2021/8/8 星期日14(2)根据表中所列根据表中所列实验实验原理，从下列装置中原理，从下列装置中选择选择合适的气体合适的气体发发生装置，生装置，将其将其编编号填入上表中的空格中。号填入上表中的空格中。(3)若用上述制备若用上述制备O2的装置制备的装置制备NH3，则选择的试剂为，则选择的试剂为_。2021/8/8 星期日152021/8/8 星期日16【答案】【答案】(1)Cl2NH3(2)编编号号发发生装置生装置DBA或或D(3)浓氨水和固体氢氧化钠浓氨水和固体氢氧化钠(或生石灰等或生石灰等)2021/8/8 星期日172021/8/8 星期日18利利用用装装置置C或或D的的气气体体发发生生装装置置，还还能能制制取取哪哪些些中中学学化化学学中中常常见见的气体？的气体？【答案】【答案】(1)O2H2O2与与MnO2(或或Na2O2与水与水)(2)Cl2KMnO4与与盐盐酸酸(3)CO2CaCO3与稀与稀盐盐酸酸(4)H2Zn与稀硫酸与稀硫酸(5)SO2Na2SO3与与浓浓H2SO4(80%)(6)NOCu与稀与稀HNO3(7)NO2Cu与与浓浓HNO32021/8/8 星期日191.气体的净化气体的净化(1)净净化化原原则则：不不减减少少被被净净化化气气体体的的量量，不不引引入入新新的的杂杂质质，操操作作简简便便，易于分离。易于分离。(2)气体的气体的净净化装置与方法化装置与方法易易溶溶于于水水或或能能与与水水反反应应不不生生成成其其他他气气体体的的杂杂质质用用水水吸吸收收。如如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括括号号内内为为杂杂质质气气体体，下下同同)，可可将将混合气体通混合气体通过过盛水的盛水的a来除去来除去杂质杂质气体。气体。2021/8/8 星期日20酸酸性性杂杂质质用用碱碱性性吸吸收收剂剂、碱碱性性杂杂质质用用酸酸性性吸吸收收剂剂来来吸吸收收。如如CO(CO2)，可可将将混混合合气气体体通通过过盛盛NaOH溶溶液液的的a或或盛盛碱碱石石灰灰的的b或或c或或d来除去来除去杂质杂质。还还原原性性杂杂质质，可可用用氧氧化化性性较较强强的的物物质质来来吸吸收收或或转转化化；氧氧化化性性杂杂质质，可可用用还还原原性性较较强强的的物物质质来来吸吸收收。例例如如CO2(CO)，可可将混合气体通将混合气体通过过盛灼盛灼热热CuO的的e来除去来除去杂质杂质。选选用用能能与与气气体体中中的的杂杂质质反反应应生生成成难难溶溶性性物物质质或或可可溶溶性性物物质质的的试试剂剂做做吸吸收收剂剂来来除除去去杂杂质质。如如O2(H2S)，可可将将混混合合气气体体通通过过盛有盛有CuSO4溶液的溶液的a除去除去杂质杂质。2021/8/8 星期日212尾气的吸收尾气的吸收对对于于有有毒毒、有有害害、可可燃燃、污污染染空空气气的的气气体体尾尾气气必必须须进进行行处处理理，用用溶液吸收或点燃使它溶液吸收或点燃使它们变为们变为无毒、无害、无无毒、无害、无污污染的物染的物质质。(1)吸收原吸收原则则能充分吸收气体。能充分吸收气体。不能倒吸。不能倒吸。(2)常常见见装置装置吸收溶解度吸收溶解度较较小的尾气小的尾气(如如Cl2、SO2等等)用用图图D装置。装置。2021/8/8 星期日22吸收溶解度吸收溶解度较较大的尾气大的尾气(如如HCl、NH3等等)用用图图B、C装置装置CO等气体可用点燃或收集于塑料袋中的方法除去，如等气体可用点燃或收集于塑料袋中的方法除去，如图图A、E。2021/8/8 星期日23(1)当当气气体体中中含含有有多多种种杂杂质质时时，若若采采用用洗洗气气装装置置，通通常常是是除除杂杂在在前前，干干燥燥在在后后。若若用用加加热热装装置置除除杂杂时时，通通常常是是干干燥燥在在前前，除杂在后。除杂在后。(2)尾气处理装置应与大气相通。尾气处理装置应与大气相通。2021/8/8 星期日24(2012聊城联考聊城联考)用下图装置分别制取和收集两种气体。烧杯内的用下图装置分别制取和收集两种气体。烧杯内的氢氧化钠溶液用来吸收尾气，防止污染空气。根据装置图填写下表。氢氧化钠溶液用来吸收尾气，防止污染空气。根据装置图填写下表。A中的固体物中的固体物质质B中的溶液中的溶液C中的气体中的气体(1)(2)2021/8/8 星期日25【精精讲讲精精析析】此此题题可可用用排排除除法法解解。据据图图，生生成成气气体体的的反反应应不不需需加加热热，可可能能是是制制H2、CO2、HCl、SO2、H2S、NO2、NO、C2H2等等气气体体；据据题题中中叙叙述述，该该气气体体能能污污染染环环境境，即即可可排排除除H2、CO2气气体体；C是是一一个个集集气气瓶瓶，收收集集气气体体的的方方法法是是向向上上排排空空气气法法，所所以以制制取取的的是是密密度度比比空空气气大大且且不不与与空空气气反反应应的的气气体体，可可排排除除NO、C2H2气气体体；该该装装置置用用浓浓硫硫酸酸作作干干燥燥剂剂，可可排排除除还还原原性性气气体体H2S；从从尾尾气气吸吸收收装装置置分分析析，制制取取的的气气体体是是一一种种能能与与氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液反反应应，但但反反应应速速率率较较慢慢的的气气体体，可可确确定定不不是是HCl。所所以以，该该实实验验可可制制取取的的气气体体可可能能是是SO2或或NO2气气体体。由由于于SO2的的溶溶解解度度较较大大，在在不不加加热热时时，应应选选用用Na2SO3固固体和较浓的硫酸溶液反应，才能顺利地制取体和较浓的硫酸溶液反应，才能顺利地制取SO2气体。气体。【答案】【答案】(1)Na2SO3H2SO4(较浓较浓)SO2(2)Cu浓浓HNO3NO22021/8/8 星期日261如如图图是是实验实验室常室常见见的气体制取、干燥和收集装置。若用的气体制取、干燥和收集装置。若用过过氧化氧化氢氢和和催化催化剂剂二氧化二氧化锰锰制取干燥的氧气，制取干燥的氧气，则则合理的装置合理的装置组组合合为为()2021/8/8 星期日27ABC D【解解析析】用用H2O2制制O2的的反反应应原原理理为为2H2O22H2OO2，由由反反应应物物的的状状态态和和反反应应条条件件可可选选作作为为制制取取装装置置。干干燥燥O2可可选选用用或或装装置置，要要制制取取干干燥燥的的O2只只能能用用装装置置收收集集，故故合合理理的的装装置组合为置组合为。【答案】【答案】C2021/8/8 星期日28方法方法微微热热法法液差法液差法吹气法吹气法原理原理升高装置中气体的升高装置中气体的温度，使气体膨温度，使气体膨胀胀缩缩小装置中气体小装置中气体的体的体积积，增大，增大压压强强增大或减小装置中气增大或减小装置中气体的物体的物质质的量的量图图例例2021/8/8 星期日29具体具体操作操作塞塞紧紧橡胶塞，将橡胶塞，将导导气管末端伸入气管末端伸入盛水的盛水的烧烧杯中，杯中，用手捂用手捂热热(或用酒或用酒精灯微精灯微热热)试试管管塞塞紧紧橡胶塞，用止水橡胶塞，用止水夹夹夹夹住住导导气管的橡皮气管的橡皮管部分，从管部分，从长颈长颈漏斗漏斗向向试试管中注水管中注水塞塞紧紧橡胶塞，打橡胶塞，打开止水开止水夹夹推推动动或或拉拉动动注射器注射器现现象象说说明明烧烧杯中有气泡杯中有气泡产产生，冷却后，生，冷却后，导导气管末端形成一气管末端形成一段水柱，且保持段水柱，且保持一段一段时间时间不下降不下降一段一段时间时间后后长颈长颈漏斗漏斗中的液面高于中的液面高于试试管中管中的液面，且液面差不的液面，且液面差不改改变变推推动动注射器之后，注射器之后，导导管中出管中出现现一段一段液柱，且液面差液柱，且液面差不改不改变变，拉，拉动动注注射器，射器，试试管中管中产产生气泡生气泡2021/8/8 星期日30气密性检查原理：在装置内封住一段气体，使气密性检查原理：在装置内封住一段气体，使内部与外界大气形成压强差。内部与外界大气形成压强差。2021/8/8 星期日31(2012枣庄质检枣庄质检)下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是()【精讲精析】【精讲精析】A项，导管末端产生气泡，说明试管内气压大于外项，导管末端产生气泡，说明试管内气压大于外界气压；界气压；B项，漏斗内液面不变，说明锥形瓶内气压大于外界气压；项，漏斗内液面不变，说明锥形瓶内气压大于外界气压；C项，向右拉动活塞，漏斗下端无气泡，说明锥形瓶内气压等于外界气压；项，向右拉动活塞，漏斗下端无气泡，说明锥形瓶内气压等于外界气压；D项，集气瓶中长导管内有水柱，说明瓶内气压大于外界气压。项，集气瓶中长导管内有水柱，说明瓶内气压大于外界气压。【答案】【答案】C2021/8/8 星期日32检查气密性的答题规范检查气密性的答题规范对简答题应注意答题规范，对装置气密对简答题应注意答题规范，对装置气密性的检查可按如下文字进行答题：性的检查可按如下文字进行答题：装置形成封闭体系装置形成封闭体系操作操作(微热、手捂、微热、手捂、热毛巾捂、加水等热毛巾捂、加水等)描述现象描述现象得出结论。得出结论。2021/8/8 星期日332根据如根据如图图，回答下列，回答下列问题问题：(1)关闭图关闭图A装置中的止水夹装置中的止水夹a后，从长颈漏斗向试管里注入一定量的水，后，从长颈漏斗向试管里注入一定量的水，静置如上图静置如上图A所示。试判断：所示。试判断：A装置是否漏气？装置是否漏气？_(填填“漏气漏气”、“不漏气不漏气”或或“无法确定无法确定”)；判断理由是；判断理由是_。2021/8/8 星期日34(2)关关闭闭图图B装装置置中中的的止止水水夹夹c后后，开开启启活活塞塞b，水水不不断断往往下下滴滴，直直到到全全部部流流入入烧烧瓶瓶。试试判判断断：B装装置置是是否否漏漏气气？(填填“漏漏气气”“不不漏漏气气”或或“无法确定无法确定”)_；判断理由是；判断理由是_。【解解析析】(1)漏漏斗斗内内液液面面高高于于试试管管内内液液面面且且不不下下降降，说说明明试试管管内内气气压压大大于于试试管管外外气气压压，进进而而说说明明气气密密性性良良好好。(2)由由于于烧烧瓶瓶和和漏漏斗斗用用一一段段胶胶管管相相连连，导导致致漏漏斗斗内内气气压压和和烧烧瓶瓶内内气气压压始始终终相相等等，即即使使装装置气密性良好，漏斗内液体也能顺利流下。置气密性良好，漏斗内液体也能顺利流下。【答答案案】(1)不不漏漏气气只只有有不不漏漏气气，加加水水才才会会导导致致试试管管内内气气体体压压强强增大，增大，长颈长颈漏斗内的水面高出漏斗内的水面高出试试管内的水面管内的水面(2)无无法法确确定定由由于于分分液液漏漏斗斗和和烧烧瓶瓶间间有有橡橡皮皮管管相相连连，使使分分液液漏漏斗斗中中和和烧烧瓶瓶中中的的压压强强相相同同，无无论论装装置置是是否否漏漏气气，都都不不影影响响分分液液漏漏斗斗中中的液体滴入的液体滴入烧烧瓶瓶 2021/8/8 星期日35高考题组一气体的制备高考题组一气体的制备1(2011全国高考全国高考)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。请回答下列实验室中制取气体的有关问题。(1)如图是用如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置装置B、C、D的作用分别是：的作用分别是：B_；C_；D_。2021/8/8 星期日36(2)在在实验实验室欲制取适量室欲制取适量NO气体。气体。如如图图中最适合完成中最适合完成该实验该实验的的简简易装置是易装置是_(填序号填序号)；2021/8/8 星期日37根据所根据所选选的装置完成下表的装置完成下表(不需要的可不填不需要的可不填)：应应加入的物加入的物质质所起的作用所起的作用ABCD简单描述应观察到的实验现象简单描述应观察到的实验现象_。2021/8/8 星期日38【解析】【解析】高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置氧化为氯气，装置B用来收集比空气重的氯气，装置用来收集比空气重的氯气，装置D吸收尾吸收尾气，装置气，装置C起到了防倒吸的作用。一氧化氮的密度与空气接近，起到了防倒吸的作用。一氧化氮的密度与空气接近，不能用排空气法收集，一氧化氮不与水反应，可以用排水法不能用排空气法收集，一氧化氮不与水反应，可以用排水法收集，选用装置收集，选用装置，A装置中盛放铜片和稀硝酸，装置中盛放铜片和稀硝酸，B装置中盛装置中盛放水，放水，C装置接收排出的水。装置接收排出的水。2021/8/8 星期日39【答案】【答案】(1)向上排气收集氯气向上排气收集氯气安全瓶作用，防止安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入集气管中的液体倒吸进入集气管B中中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境(2)应应加入加入的物的物质质所起的作用所起的作用A铜铜屑和屑和稀硝酸稀硝酸制取制取NO气体气体B水水排水收集排水收集NO气体气体C主要是接收主要是接收B中排出的水中排出的水D2021/8/8 星期日40反反应应开开始始时时，A中中铜铜表表面面出出现现无无色色小小气气泡泡，反反应应速速率率逐逐渐渐加加快快；A管管上上部部空空间间由由无无色色逐逐渐渐变变为为浅浅红红棕棕色色，随随反反应应的的进进行行又又逐逐渐渐变变为为无无色色；A中中的的液液体体由由无无色色变变为为浅浅蓝蓝色色；B中中的的水水面面逐逐渐渐下下降降，B管管中的水逐中的水逐渐渐流入流入烧烧杯杯C中中2021/8/8 星期日412(2010山山东东高高考考)实实验验室室制制备备、收收集集干干燥燥的的SO2，所所需需仪仪器器如如下下。装装 置置 A产产 生生 SO2，按按 气气 流流 方方 向向 连连 接接 各各 仪仪 器器 接接 口口，顺顺 序序 为为a_f。装装置置D的的作作用用是是_，装装置置E中中NaOH溶液的作用是溶液的作用是_。2021/8/8 星期日42【解解析析】发发生生装装置置中中生生成成的的SO2混混有有水水蒸蒸气气，要要先先用用浓浓H2SO4干干燥燥后后再再用用向向上上排排空空气气法法收收集集，在在制制备备有有毒毒气气体体时时应应连连接接尾尾气气处处理理装装置置，SO2在在NaOH溶溶液液中中溶溶解解性性较较大大，故故D为为安安全瓶，防止倒吸。全瓶，防止倒吸。【答案】【答案】decb防止倒吸吸收多余的防止倒吸吸收多余的SO22021/8/8 星期日432021/8/8 星期日44请请填写下列空白：填写下列空白：(1)实实验验室室现现有有锌锌粒粒、稀稀硝硝酸酸、稀稀盐盐酸酸、浓浓硫硫酸酸，从从中中选选择择合合适适 的的 试试 剂剂 制制 备备 氢氢 气气，写写 出出 化化 学学 反反 应应 方方 程程 式式：_。(2)若若用用以以上上装装置置制制备备干干燥燥纯纯净净的的CO，装装置置中中a和和b的的作作用用分分别别是是 _，_；c和和 d中中 盛盛 装装 的的 试试 剂剂 分分 别别 是是_，_。若若用用以以上上装装置置制制备备H2，气气体体发发生生装装置置中中必必需需的的玻玻璃璃仪仪器器名名称称是是_；在在虚虚线线框框内内画画出出收收集集干干燥燥H2的装置的装置图图。2021/8/8 星期日45【解析】【解析】(1)可利用可利用Zn和稀盐酸反应制取和稀盐酸反应制取H2。(2)装置装置a确保发生确保发生装置恒压，利于浓硫酸逐滴加入；装置恒压，利于浓硫酸逐滴加入；b能防倒吸；加热过程中部分能防倒吸；加热过程中部分HCOOH可能挥发，故可可能挥发，故可用用c中中NaOH溶液除去溶液除去HCOOH杂质，并用杂质，并用d中浓硫酸干燥中浓硫酸干燥CO。【答案】【答案】(1)Zn2HCl=ZnCl2H2(2)恒恒压压防倒吸防倒吸NaOH溶液溶液浓浓H2SO4分液漏斗、蒸分液漏斗、蒸馏烧馏烧瓶瓶如如图图所示所示 2021/8/8 星期日46课时知能训练课时知能训练2021/8/8 星期日472021/8/8 星期日482021/8/8 星期日49