_高考化学第一轮基础知识点复习5.ppt

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1、第三节常见气体的制备,复习目标展示 1 熟练掌握中学化学中常见气体的制备反应原理、常用的三种气 体制备装置。知道如何收集、干燥、净化、检验常见气体，能 正确解决不同气体的尾气处理问题。 2掌握常见气体的制备、收集和净化等操作，知道气体制备反应原 理。此类试题内容主要包括（1）常见气体的制备装置和反应原 理；（2）常见气体的收集、干燥、除杂等操作；（3）以实验 题形式考查与气体有关的化学实验综合知识。,1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 体发生装置有如下几种。,2.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。 (1)排水集气法 适用

2、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 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Cl2，其装置见下图a。,图a,(2)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b。,(3)向下排空气集气法 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c,图b,3常见气体制备的反应原理及装置选择,4.气体的干燥装置(气体的净化),5.气体的安全装置,【例1】 (2009山东省实验中学)某课程实验小组拟用50 m

3、L NaOH溶液 吸收CO2气体，制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量生 成NaHCO3，设计了如下实验步骤： a用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶 解；b.在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液，使其充分混合。 （1）此方案能制得较纯净的Na2CO3，写出a、b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： （2）加入反应物前，如何检验整个装置的气密性 ； . （3）装置B中盛放的试剂是 ，作用是 ； （4）.在实验室制法中，装置A还可作为下列气体的

4、发生装 置。(填序号) NH3 Cl2 HCl H2S CH4 C2H2,夹住B与NaOH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,不变，说明装置不漏气,饱和NaHCO3溶液,除去气体CO2中混有的HCl,.下图表示尾气处理装置(液体为H2O或NaOH溶液)，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：,（5）已知所用的NaOH溶液中溶质的质量分数为40%，室温下该溶 液密度为1.44 gcm3，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Na2CO3溶液的物质的量浓度为 ；,50 mL1

5、.44 gcm340%103 mLL140 gmol12 50 mL7.2 molL1,（6）若实验得到的Na2CO3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 .,a步骤中，通入CO2的量不足，未能使NaOH完全转化成NaHCO3，导致b步 骤生成Na2CO3的量减少；或a步骤中，因通入过量CO2，使溶液中还存在少 量的CO2，在b步骤中，溶液中残存的CO2会消耗部分NaOH，使生成 Na2CO3的量减少,你的思路是： 。,a步骤通入足量的CO2，然后，加热赶走溶解的过量的CO2。,思路点拨（3）此实验用A制取CO2，采用稀盐酸与CaCO3反应， 由于CO2中混有HCl，

6、所以B作为除杂装置，B内加入饱和 NaHCO3(aq)可吸收HCl同时又增多了CO2；（4）从左到右的装 置用来吸收极易溶于水的气体，可溶于NaOH(aq)的气体(与NaOH 发生反应)；难溶于水的气体(用气球收集)。,变式练习 1(高考广东卷)某研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。 (1)根据反应Na2SO3(固)H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O制备 SO2气体 用下列简图，画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。,实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是_ （2）将SO2气体分别通入下列溶液中： 品红溶液，现象是_； 溴水溶液，现象是_； 硫化钠溶液，现象是_

7、。,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,有浅黄色沉淀(或溶液变浑浊),(3)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(可以不填满)。 原因 ，验证方法_。 原因 ，验证方法_,Na2SO3变质,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BaCl2溶液有白色沉沉生成，则证明该Na2SO3固体变质,不是浓硫酸,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,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 选择、

8、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。 (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 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 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 二氧化硫的实验装置图。 (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 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。,（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 很不明显，但不是气密性问题，

9、所以只能与所用试剂有关，如 Na2SO3变质，被氧化为Na2SO4，或所用液体不是浓硫酸等。,【考题一】 某化学课外小组欲用固体与液体反应(不需加热)，快速简 便制取一满瓶(125 mL)干燥的氧气。 （1）从AG中，选出所需要的仪器(或装置)_(填序号)；除 导管及胶管外，还需要的仪器有 ，选用的试剂 为 。,AEC,火柴、玻璃片,Na2O2、水(或MnO2、H2O2溶液)、碱石灰或浓硫酸,（2）用上述所选的气体发生装置，除可制取O2、H2、CO2外还可制取 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。,NH3 浓氨水、生石灰,C2H2 电石、水或饱和食盐水,解析

10、：通过观察题中AG装置，可知只有A可作制取O2、H2、CO2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， 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 F、C。,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 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 题的限制条件是：“用固体与液体反应(不需加热)”，还有“快速 简便”“干燥”等，如果没注意到这些条件，就很容易出错。如装 置序号答为AFG，则不满足“干燥”的要求。,【考题二】 (2009西城抽样)某兴趣小组设计出如图所示装置来改进

11、教 材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。 （1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c 和d的胶塞，加热c。其目的是_。 （2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中 加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是 _。 再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是 _。 （3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案 是_，理由是_。,检查装置气密性,Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,反应变缓，气体颜色变淡,丙,耗酸量最少，无污染,(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4Cl2Br2。操

12、 作步骤为 _， 实验现象为 _； 但此实验的不足之处是_。,向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸,c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色,没有处理尾气装置,解析（1）联想有气体参与或生成的反应首先需检查装置的气密 性，特别是题目中的“加热c”的暗示信息，更易想到其目的是检查 装置的气密性。 (2)Cu与浓HNO3反应生成NO2，加入蒸馏水后硝酸的浓度变小，反应 速率变慢，生成的NO2量减少，其颜色变浅。 (3)根据方案丙的反应原理：2CuO2 2CuO，CuO 2HNO3=Cu(NO3)2H2O，可知该方案制备等量的Cu(NO3)2时，消耗 的HNO3量少，且

13、无有害的NO2、NO等氮氧化物的生成。,（4）要证明氧化性KMnO4Cl2Br2，可根据以下反应原理实现： 2KMnO416HCl(浓) =2MnCl22KCl5Cl28H2O，Cl2 2KBr=2KClBr2，根据反应的颜色变化来说明反应的发生，再根 据装置的特点即可得出其实验步骤。因生成的Cl2等有毒，可得该 装置的缺点是没有尾气处理装置。,(2009江苏如皋)据下图所示的实验装置回答问题：,(1)实验室用高锰酸钾制取比较干燥的氧气应选用的发生装置是_，收集装置为_。 (2)实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是_，收集装置为_。,A,D,B,C,（3）实验室用氯化铵与熟石

14、灰两种固体加热制取氨气，氨气的密度比空 气的小，极易溶于水。推断：实验室制取氨气应选用的发生装置为 _，收集装置为_。,A,E,(4)利用废弃的可乐瓶和底部有小孔的试管(试管小孔处 事先放有一缝隙很小的铜网)组成制取氧气的装置(如图所示)。 该装置中A中应盛放 ，B中应放进 ，若使正在发生的反应停止，可以通过操作 来实现。,H2O2溶液,MnO2粉末,将试管提出液面,思路点拨：(1)固体加热制取气体应选用装置A，欲收集干燥的氧气，故应用排空气法收集，由于O2的密度大于空气的密度，故选用装置D。(2)液体与固体不加热制取气体，应选用装置B，为了收集到较纯净的氧气，故可用排水法收集O2。所以选装置

15、C。(3)固体与固体加热制取气体，反应装置应选A，根据氨气易溶于水且其密度小于空气的密度，故只能用向下排空气法收集，故选用E装置收集氨气。(4)此装置类似于启普发生器，故可用于固体与液体的反应，所以在A中应盛放H2O2溶液，B中应放MnO2粉末。若使正在发生的反应停止，可以将试管提出液面即可实现。,高分解密 对实验基础知识掌握不牢固、对气体的制备和收集方法没有灵活掌握是导致出错的根本原因。在复习备考中，一是要加强对基础知识的记忆，掌握物质制备的基础知识和基本操作技能；二是要学会识别、分析常见实验装置图，正确运用化学实验基本操作等知识。通过联想、迁移和重组，解决具体实际问题。,1（5分）下列各组

16、气体中其制备装置、收集装置和收集方法均相 同，且都可用浓H2SO4干燥的是() ASO2和H2S BCH4和NH3 CCH4和O2 DCO2和H2 解析：A、B项中的H2S、NH3不能用浓H2SO4干燥；D项，CO2 用向上排空气法收集，H2用向下排空气法收集。 答案：C,2（5分）(2008山东信息卷)按下述实验方法制备气体，合理又 实用的是() A锌粒与稀HNO3反应制备H2 B向饱和NaCl溶液中滴加浓硫酸制备HCl C亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2 D大理石与浓硫酸反应制备CO2 解析：锌粒与稀HNO3反应，被还原的是氮元素，产生的是氮 的氧化物而不是H2；因HCl极易溶于水，制备时应

17、用固体氯 化钠与浓硫酸反应；浓硫酸与固体CaCO3反应的生成物 CaSO4微溶于水，阻止反应进行；亚硫酸钠与浓硫酸反应易 得到二氧化硫。 答案：C,3（5分）图中集气瓶里充满了溴化氢气体，若要把集气 瓶中的溴化氢气体排出到集气试管里，漏斗里应装的 液体是() A浓H2SO4 BH2O C浓H3PO4 D浓盐酸 解析：HBr与HCl类似，极易溶于水，且具有还原性，可被浓H2SO4 氧化，故A、B不正确；D项浓盐酸具有挥发性，可导致试管中气体 不纯；浓H3PO4具有难挥发性和吸水性，故应选择C项。 答案：C,4(5分)(2009太原调研)以下气体发生装置中，不易控制反应产 生气体的量的是() 解析

18、：C、D两项中装置类似于启普发生器，可通过活塞的开关 调节反应器的压强，控制反应与否，来控制产生气体的量。 答案：AB,5（5分）(2009山东泰安)现用二氧化锰、浓盐酸来制取氯气，将氯 气经过净化装置、干燥装置后，再跟灼热的铜屑反应，以制取氯 化铜固体，最后还应连接尾气吸收装置，以保护环境。在尾气吸 收装置中，若只有以下试剂，你认为最不适宜的试剂是() A溴化钠溶液 B氢氧化钠溶液 C饱和氯化钠溶液 D硫酸亚铁溶液 解析：只要能与氯气反应且不产生污染空气的试剂即符合要求。A 项溴化钠溶液与氯气反应：Cl22NaBr=2NaClBr2；B项NaOH 溶液与氯气反应：2NaOHCl2=NaClN

19、aClOH2O；D项硫酸亚 铁溶液与氯气反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl；C中饱和氯 化钠溶液与氯气不反应。 答案：C,*（15分）(2009长沙调研)利用右图所示装置收集或干燥以下三种气 体。(图中烧瓶的位置不得变化) Cl2NH3NO(答案均填序号) （1）若烧瓶是干燥的，则由B口进气可收集的气体有_。 （2）若烧瓶是干燥的，则由A口进气可收集的气体有_。 （3）若烧瓶充满水，可收集的气体有_；此时气体由_口 进入。 （4）若烧瓶内装入浓硫酸进行气体干燥，可用此装置干燥的气体是 _，这时气体由_口进入。 解析：排空气法收集的气体不能与空气反应；由B进气收集气体密度小于 空气的气体，由A进气收集气体密度大于空气的气体；排水法收集的气体 不能与水反应；干燥气体时气体必须经过干燥剂，且不与干燥剂反应。,B,A,解析：排空气法收集的气体不能与空气反应；由B进气收集气 体密度小于空气的气体，由A进气收集气体密度大于空气的气 体；排水法收集的气体不能与水反应；干燥气体时气体必须 经过干燥剂，且不与干燥剂反应。,点击此处进入 作业手册,