常见气体制备课件.ppt
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1、1气体的发生装置气体的发生装置 一般根据反应物状态和反应条件选择气体发生装置,通常气一般根据反应物状态和反应条件选择气体发生装置,通常气 体发生装置有如下几种。体发生装置有如下几种。固体固体加热固体固体加热A有液体反应物,不加热有液体反应物,不加热有液体反应物,加热有液体反应物,加热2.2.气体的收集装置气体的收集装置根据气体的密度、溶解性、稳定性可将气体收集装置分为三种。根据气体的密度、溶解性、稳定性可将气体收集装置分为三种。(1)(1)排水集气法排水集气法适用于不溶于水或微溶于水且与水不发生反应的气体,优点是收适用于不溶于水或微溶于水且与水不发生反应的气体,优点是收集的气体纯度高,易判断是
2、否收集满。若有些气体虽在水中有一定集的气体纯度高,易判断是否收集满。若有些气体虽在水中有一定的溶解性或与水微弱反应,也可用此法收集,但需在水中加入电解的溶解性或与水微弱反应,也可用此法收集,但需在水中加入电解质,抑制气体与水的反应,如用排饱和食盐水的方法收集浓度较高质,抑制气体与水的反应,如用排饱和食盐水的方法收集浓度较高的的ClCl2 2,其装置见下图,其装置见下图a a。图图a(2)向上排空气集气法向上排空气集气法适用于跟空气不发生反应且密度比空气大的气体,其装置见图适用于跟空气不发生反应且密度比空气大的气体,其装置见图b。(3)向下排空气集气法向下排空气集气法适用于跟空气不发生反应且密度
3、比空气小的气体,其装置见图适用于跟空气不发生反应且密度比空气小的气体,其装置见图c。图图c c图图b b3 3常见气体制备的反应原理及装置选择常见气体制备的反应原理及装置选择4.4.气体的干燥装置气体的干燥装置( (气体的净化气体的净化) )5.5.气体的安全装置气体的安全装置【例例1】 (2009山东省实验中学山东省实验中学)某课程实验小组拟用某课程实验小组拟用50 mL NaOH溶液溶液 吸收吸收CO2气体,制备气体,制备Na2CO3溶液。为了防止通入的溶液。为了防止通入的CO2气体过量生气体过量生 成成NaHCO3,设计了如下实验步骤:,设计了如下实验步骤: a用用25 mL NaOH溶
4、液吸收过量的溶液吸收过量的CO2气体,至气体,至CO2气体不再溶气体不再溶 解;解;b.在得到的溶液中加入另一半在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液,使其充分混合。溶液,使其充分混合。 (1)此方案能制得较纯净的)此方案能制得较纯净的Na2CO3,写出,写出a、b两步的化学反应方程式两步的化学反应方程式 .NaOHCO2=NaHCO3 NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O 此方案第一步的实验装置如右图所示:此方案第一步的实验装置如右图所示:(2)加入反应物前,如何检验整个装置的气密性)加入反应物前,如何检验整个装置的气密性 ; .(3)装置)装置B中盛放的试剂是中盛放的试剂是
5、 ,作用是,作用是 ;(4).在实验室制法中,装置在实验室制法中,装置A还可作为下列还可作为下列气体的发生装气体的发生装 置。置。(填序号填序号) NH3 Cl2 HCl H2S CH4 C2H2夹住夹住B与与NaOH溶液连接处导管,然后往漏斗注入一定量的水,使溶液连接处导管,然后往漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于锥形瓶内的水面,若漏斗内与锥形瓶中的液面差保持漏斗内的水面高于锥形瓶内的水面,若漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变,说明装置不漏气不变,说明装置不漏气饱和饱和NaHCO3溶液溶液 除去气体除去气体CO2中混有的中混有的HCl .下图表示尾气处理装置下图表示尾气处理装置(液体为液体
6、为H2O或或NaOH溶液溶液),将以上六种,将以上六种 气体的序号分别填入最适合的装置图的下方空格中:气体的序号分别填入最适合的装置图的下方空格中:(5)已知所用的)已知所用的NaOH溶液中溶质的质量分数为溶液中溶质的质量分数为40%,室温下该溶,室温下该溶 液密度为液密度为1.44 gcm3,假设反应前后溶液的体积不变,不考虑实,假设反应前后溶液的体积不变,不考虑实 验误差,计算用此种方法制备所得验误差,计算用此种方法制备所得Na2CO3溶液的物质的量浓度为溶液的物质的量浓度为 ;50 mL1.44 gcm340%103 mLL140 gmol1250 mL7.2 molL1 (6)若实验得
7、到的)若实验得到的Na2CO3溶液物质的量浓度偏低,在上述实验操溶液物质的量浓度偏低,在上述实验操 作中,产生误差的可能原因是作中,产生误差的可能原因是 .a步骤中,通入步骤中,通入CO2的量不足,未能使的量不足,未能使NaOH完全转化成完全转化成NaHCO3,导致,导致b步步骤生成骤生成Na2CO3的量减少;或的量减少;或a步骤中,因通入过量步骤中,因通入过量CO2,使溶液中还存在少,使溶液中还存在少量的量的CO2,在,在b步骤中,溶液中残存的步骤中,溶液中残存的CO2会消耗部分会消耗部分NaOH,使生成,使生成Na2CO3的量减少的量减少你的思路是:你的思路是: 。a步骤通入足量的步骤通入
8、足量的CO2,然后,加热赶走溶解的过量的,然后,加热赶走溶解的过量的CO2。 思路点拨思路点拨(3)此实验用)此实验用A制取制取CO2,采用稀盐酸与,采用稀盐酸与CaCO3反应,反应,由于由于CO2中混有中混有HCl,所以,所以B作为除杂装置,作为除杂装置,B内加入饱和内加入饱和NaHCO3(aq)可吸收可吸收HCl同时又增多了同时又增多了CO2;(;(4)从左到右的装从左到右的装置用来吸收极易溶于水的气体,可溶于置用来吸收极易溶于水的气体,可溶于NaOH(aq)的气体的气体(与与NaOH发生反应发生反应);难溶于水的气体;难溶于水的气体(用气球收集用气球收集)。变式练习变式练习1(高考广东卷
9、高考广东卷)某研究性学习小组进行某研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。的制备及性质探究实验。 (1)根据反应根据反应Na2SO3(固固)H2SO4(浓浓)=Na2SO4SO2H2O制备制备 SO2气体气体 用下列简图,画出制备并收集用下列简图,画出制备并收集SO2的实验装置的实验装置(含试剂含试剂)示意图。示意图。实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是_(2)将)将SO2气体分别通入下列溶液中:气体分别通入下列溶液中:品红溶液,现象是品红溶液,现象是_;溴水溶液,现象是溴水溶液,现象是_;硫化钠溶液,现象是硫化钠溶液,现象是_。打开分液漏
10、斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加 溶液褪色溶液褪色 溶液褪色溶液褪色 有浅黄色沉淀有浅黄色沉淀(或溶液变浑浊或溶液变浑浊) (3)有一小组在实验中发现,有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象很不气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法方法(可以不填满可以不填满)。原因原因 ,验证方法,验证方法_。原因原因 ,验证方法,验证方法_Na2SO3变质变质 取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先
11、滴入足量稀盐酸,取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入再滴入BaCl2溶液有白色沉沉生成,则证明该溶液有白色沉沉生成,则证明该Na2SO3固体变质固体变质不是浓硫酸不是浓硫酸 用洁净玻璃棒蘸取待测试样,用洁净玻璃棒蘸取待测试样,涂在白纸上不变黑,则证明该硫酸溶液不是浓硫酸涂在白纸上不变黑,则证明该硫酸溶液不是浓硫酸解析:解析:本题以二氧化硫为载体,将其实验室制取原理、实验装置的本题以二氧化硫为载体,将其实验室制取原理、实验装置的 选择、典型仪器的使用操作、性质检验及实验过程中异常现象的解选择、典型仪器的使用操作、性质检验及实验过程中异常现象的解释有机地结合在一起,考
12、查对气体制备方法的迁移应用能力和实验释有机地结合在一起,考查对气体制备方法的迁移应用能力和实验操作的分析处理能力。操作的分析处理能力。(1)(1)分析制备二氧化硫的反应原理,由制备二氧化硫所用试剂的状分析制备二氧化硫的反应原理,由制备二氧化硫所用试剂的状态、反应条件确定气体的发生装置;由二氧化硫的性质态、反应条件确定气体的发生装置;由二氧化硫的性质( (密度、水密度、水溶性、毒性等溶性、毒性等) )确定其收集装置和吸收装置,在此基础上画出收集确定其收集装置和吸收装置,在此基础上画出收集二氧化硫的实验装置图。二氧化硫的实验装置图。(2)(2)二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色;二氧化硫具有还原
13、二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色;二氧化硫具有还原性,可被溴水氧化,而使溴水褪色;二氧化硫具有氧化性,能与还性,可被溴水氧化,而使溴水褪色;二氧化硫具有氧化性,能与还原剂硫化钠溶液反应生成单质硫,而使溶液变浑浊。原剂硫化钠溶液反应生成单质硫,而使溶液变浑浊。(3)由题意可知制取二氧化硫过程中,气体产生缓慢,实验现象)由题意可知制取二氧化硫过程中,气体产生缓慢,实验现象 很不明显,但不是气密性问题,所以只能与所用试剂有关,如很不明显,但不是气密性问题,所以只能与所用试剂有关,如 Na2SO3变质,被氧化为变质,被氧化为Na2SO4,或所用液体不是浓硫酸等。,或所用液体不是浓硫酸等。【考题一考
14、题一】 某化学课外小组欲用固体与液体反应某化学课外小组欲用固体与液体反应(不需加热不需加热),快速简,快速简 便制取一满瓶便制取一满瓶(125 mL)干燥的氧气。干燥的氧气。 (1)从)从AG中,选出所需要的仪器中,选出所需要的仪器(或装置或装置)_(填序号填序号);除;除 导管及胶管外,还需要的仪器有导管及胶管外,还需要的仪器有 ,选用的试剂,选用的试剂 为为 。AEC火柴、玻璃片火柴、玻璃片 Na2O2、水、水(或或MnO2、H2O2溶液溶液)、碱石灰或浓硫酸、碱石灰或浓硫酸 (2)用上述所选的气体发生装置,除可制取)用上述所选的气体发生装置,除可制取O2、H2、CO2外还可制取外还可制取
15、 其他气体,请写出还可用此装置制取的两种其他气体及制取该气体其他气体,请写出还可用此装置制取的两种其他气体及制取该气体 所需的试剂。所需的试剂。气体气体所需试剂所需试剂NH3 浓氨水、生石灰浓氨水、生石灰 C2H2 电石、水或饱和食盐水电石、水或饱和食盐水 解析:解析:通过观察题中通过观察题中AG装置,可知只有装置,可知只有A可作制取可作制取O2、H2、CO2气气体的发生装置,即固液,不加热型装置,有了气体发生装置后,体的发生装置,即固液,不加热型装置,有了气体发生装置后,按照制备气体的流程,接下来该是除杂、收集气体,则选择按照制备气体的流程,接下来该是除杂、收集气体,则选择E、C或或F、C。
16、错因分析:错因分析:有关实验的考题中有一类是限定了条件的,如:限定有关实验的考题中有一类是限定了条件的,如:限定 使用试剂的范围,限定反应的条件,要求出现什么现象等,解这使用试剂的范围,限定反应的条件,要求出现什么现象等,解这类题时要特别小心,超出了这些条件就很难得到正确的答案。本类题时要特别小心,超出了这些条件就很难得到正确的答案。本题的限制条件是:题的限制条件是:“用固体与液体反应用固体与液体反应(不需加热不需加热)”,还有,还有“快速快速简便简便”“”“干燥干燥”等,如果没注意到这些条件,就很容易出错。如装等,如果没注意到这些条件,就很容易出错。如装置序号答为置序号答为AFG,则不满足,
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