高三化學(xué) 常見(jiàn)氣體的制備

1、 【考綱點(diǎn)擊考綱點(diǎn)擊】1了解常見(jiàn)氣體的制備原理和方法了解常見(jiàn)氣體的制備原理和方法2與其他各部分知識(shí)、技能的綜合應(yīng)用與其他各部分知識(shí)、技能的綜合應(yīng)用 【考情播報(bào)考情播報(bào)】1以常見(jiàn)氣體的制備為知識(shí)載體考查學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)以常見(jiàn)氣體的制備為知識(shí)載體考查學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn) 能力能力2氣體制備實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，考查裝置和儀器藥品的氣體制備實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，考查裝置和儀器藥品的 替代應(yīng)用替代應(yīng)用3氣體制備中的實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題氣體制備中的實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題. 常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法知識(shí)歸納知識(shí)歸納各種氣體的制備，雖然所用的試劑不同，反各種氣體的制備，雖然所用的試劑不同，反應(yīng)原理不同，但一般都具有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

2、應(yīng)原理不同，但一般都具有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：發(fā)生發(fā)生裝置裝置凈化凈化裝置裝置干燥干燥裝置裝置收集收集裝置裝置吸收吸收裝置裝置要關(guān)注裝置的安全性問(wèn)題（如實(shí)驗(yàn)前的氣密性檢要關(guān)注裝置的安全性問(wèn)題（如實(shí)驗(yàn)前的氣密性檢查、有毒氣體的尾氣處理、增加安全保護(hù)裝置、查、有毒氣體的尾氣處理、增加安全保護(hù)裝置、防止倒吸）防止倒吸）類型類型發(fā)生裝置圖發(fā)生裝置圖適用適用氣體氣體操作注意事項(xiàng)操作注意事項(xiàng)固、固加固、固加熱型熱型O2、NH3等等試管要干燥試管要干燥試管口試管口略低于試管底略低于試管底加熱時(shí)加熱時(shí)先均勻加熱再局部加強(qiáng)先均勻加熱再局部加強(qiáng)熱熱一、常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生裝置一、常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生裝置反應(yīng)裝置類型反應(yīng)裝置類

3、型反應(yīng)裝置圖反應(yīng)裝置圖適用氣體適用氣體操作注意事項(xiàng)操作注意事項(xiàng)固、液加熱型固、液加熱型或液、液加熱或液、液加熱型型Cl2、HCl等等燒瓶加熱時(shí)要隔石燒瓶加熱時(shí)要隔石棉網(wǎng)棉網(wǎng)反應(yīng)物均為液反應(yīng)物均為液體時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)要加碎體時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)要加碎瓷片或沸石瓷片或沸石固、液不加熱固、液不加熱型或液、液不型或液、液不加熱型加熱型H2、O2、SO2、NO、NO2等等使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，要使漏斗下端插入液要使漏斗下端插入液面以下面以下啟普發(fā)生器啟普發(fā)生器只適用于塊狀固體和只適用于塊狀固體和液體反應(yīng)，且氣體不液體反應(yīng)，且氣體不溶于水溶于水使用分液漏使用分液漏斗既可以增強(qiáng)氣密性，斗既可以增強(qiáng)氣密性，又可控制

4、液體流速又可控制液體流速 選擇氣體的發(fā)生裝置時(shí)，應(yīng)考慮反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條選擇氣體的發(fā)生裝置時(shí)，應(yīng)考慮反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件有些氣體可用不同的反應(yīng)原理來(lái)制備，要注意選擇不同件有些氣體可用不同的反應(yīng)原理來(lái)制備，要注意選擇不同的裝置的裝置（1）凈化原則：不損失主要?dú)怏w、不引入新的雜）凈化原則：不損失主要?dú)怏w、不引入新的雜質(zhì)氣體、在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行、先除易除的氣體。質(zhì)氣體、在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行、先除易除的氣體。二、氣體凈化和干燥裝二、氣體凈化和干燥裝置置（2）凈化劑選擇的依據(jù)：主要?dú)怏w和雜質(zhì)氣體）凈化劑選擇的依據(jù)：主要?dú)怏w和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異：如溶解性、酸堿性、氧化還原性質(zhì)上的差異：如溶解性、酸堿性、氧

5、化還原性、可燃性等。性、可燃性等。一般情況下：一般情況下： 易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水來(lái)吸收；易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水來(lái)吸收；酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收；酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收； 堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收；堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收；水分可用干燥劑來(lái)吸收；水分可用干燥劑來(lái)吸收； 能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀（或可溶物）的物質(zhì)也可作能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀（或可溶物）的物質(zhì)也可作為吸收劑。為吸收劑。還原性雜質(zhì)，可用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)來(lái)吸收或還原性雜質(zhì)，可用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)來(lái)吸收或轉(zhuǎn)化；氧化性雜質(zhì)，可用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)來(lái)吸轉(zhuǎn)化；氧化性雜質(zhì)，可用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)來(lái)吸收；收；（3）氣體干燥劑的類型及選擇）氣體干燥劑的類

6、型及選擇 常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類：常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類：酸性干燥劑酸性干燥劑 如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠 酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體如如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等氣體。等氣體。堿性干燥劑堿性干燥劑 如生石灰、堿石灰、固體如生石灰、堿石灰、固體NaOH 堿性干燥劑可以用來(lái)干燥顯堿性或中性的氣體堿性干燥劑可以用來(lái)干燥顯堿性或中性的氣體如如NH3、H2、O2、CH4等氣體。等氣體。中性干燥劑中性干燥劑 如無(wú)水氯化鈣如無(wú)水氯化鈣可以干燥中性、酸性、堿性氣體可以干燥中性、

7、酸性、堿性氣體如如O2、H2、CH4等等 氣體。氣體。在選用干燥劑時(shí)，顯堿性的氣體不能選用酸性干燥在選用干燥劑時(shí)，顯堿性的氣體不能選用酸性干燥劑，顯酸性的氣體不能選用堿性干燥劑。有還原性的劑，顯酸性的氣體不能選用堿性干燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑。能與氣體反應(yīng)的物氣體不能選用有氧化性的干燥劑。能與氣體反應(yīng)的物質(zhì)不能選作干燥劑，如不能用質(zhì)不能選作干燥劑，如不能用CaCI2來(lái)干燥來(lái)干燥NH3（因（因生成生成 CaCl28NH3），不能用濃），不能用濃 H2SO4干燥干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。等。注意注意:一般情況下，若采用溶液作除雜試劑，則是先除雜一般情況下，若采用溶液

8、作除雜試劑，則是先除雜后干燥；若采用加熱除去雜質(zhì)，則是先干燥后加熱。后干燥；若采用加熱除去雜質(zhì)，則是先干燥后加熱。 （4）、氣體凈化和干燥裝置）、氣體凈化和干燥裝置洗氣瓶、干燥管、洗氣瓶、干燥管、U形管、硬質(zhì)玻璃管等形管、硬質(zhì)玻璃管等3.4.5.三常見(jiàn)氣體的收集裝置三常見(jiàn)氣體的收集裝置收集方法收集方法排水法排水法向上排空氣法向上排空氣法向下排空氣法向下排空氣法收集原理收集原理收集的氣體不收集的氣體不與水反應(yīng)且難與水反應(yīng)且難溶于水溶于水收集的氣體密收集的氣體密度比空氣大，度比空氣大，且與空氣密度且與空氣密度相差較大，不相差較大，不與空氣反應(yīng)與空氣反應(yīng)收集的氣體密收集的氣體密度比空氣小，度比空氣小

9、，且與空氣密度且與空氣密度相差較大，不相差較大，不與空氣反應(yīng)與空氣反應(yīng)收集裝置收集裝置適用的氣體適用的氣體H2、O2、NO、CH4、C2H4Cl2、HCl、CO2、 H2S、SO2 H2、NH3 氣體的收集要根據(jù)氣體的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)氣體的收集要根據(jù)氣體的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)(溶解性、密溶解性、密度度)進(jìn)行分析選擇對(duì)于易溶于水的氣體除用排空氣法收集外，進(jìn)行分析選擇對(duì)于易溶于水的氣體除用排空氣法收集外，還可用其他排液法，如還可用其他排液法，如Cl2可用排飽和食鹽水法收集可用排飽和食鹽水法收集6.對(duì)于有毒、有害的氣體尾氣必須用適當(dāng)?shù)娜芤杭右詫?duì)于有毒、有害的氣體尾氣必須用適當(dāng)?shù)娜芤杭右晕眨ɑ螯c(diǎn)燃）

10、，使它們變?yōu)闊o(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染吸收（或點(diǎn)燃），使它們變?yōu)闊o(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染的物質(zhì)的物質(zhì) 如尾氣如尾氣CO可用點(diǎn)燃法，將它轉(zhuǎn)化為可用點(diǎn)燃法，將它轉(zhuǎn)化為CO2氣體；尾氣氣體；尾氣Cl2、SO2、Br2（蒸氣）等可用（蒸氣）等可用NaOH溶液吸收；尾溶液吸收；尾氣氣H2S可用可用CuSO4或或NaOH溶液吸收；溶液吸收； 四尾氣吸收裝置：四尾氣吸收裝置： 適用于有毒、有害氣體的尾氣吸收和處理適用于有毒、有害氣體的尾氣吸收和處理 對(duì)于極易溶于水的氣體如對(duì)于極易溶于水的氣體如HCl、NH3等尾氣吸收時(shí)，要等尾氣吸收時(shí)，要注意采取防倒吸裝置，常見(jiàn)的防倒吸裝置如下圖：注意采取防倒吸裝置，常見(jiàn)的防倒吸裝置如下

11、圖：降低氣體溶解度降低氣體溶解度【小結(jié)小結(jié)】氣體實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)氣體實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)（1）裝置順序：制氣裝置）裝置順序：制氣裝置凈化和干燥裝置凈化和干燥裝置收集裝置收集裝置除尾氣裝置除尾氣裝置（2）安裝順序：由下向上，由左向右）安裝順序：由下向上，由左向右（3）操作順序：裝配儀器）操作順序：裝配儀器檢驗(yàn)氣密性檢驗(yàn)氣密性加入藥品加入藥品 【解析解析】 D 此題要求學(xué)生熟練掌握常見(jiàn)氣體的發(fā)生、凈化、干燥此題要求學(xué)生熟練掌握常見(jiàn)氣體的發(fā)生、凈化、干燥和收集裝置和收集裝置7.7.下圖是一套實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置，用于發(fā)生、干燥和收下圖是一套實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置，用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質(zhì)中能用這

12、套裝置進(jìn)行的是集氣體。下列各組物質(zhì)中能用這套裝置進(jìn)行的是( )( ) A A、銅屑和稀硝酸、銅屑和稀硝酸 B B、MnOMnO2 2和濃鹽酸和濃鹽酸 C C、電石和水、電石和水 D D、CaCOCaCO3 3和鹽酸和鹽酸濃濃H H2 2SOSO4 48.9.10.2. 1,2 - 二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑,常溫下常溫下它是無(wú)色液體它是無(wú)色液體,密度密度2.18 gcm-3,沸點(diǎn)沸點(diǎn)131.4,熔點(diǎn)熔點(diǎn)9.79,不溶于水不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑.在實(shí)驗(yàn)室中可以用下圖所示裝置制備在實(shí)驗(yàn)室中可以用下圖所示裝置制備1,2-

13、二溴乙烷二溴乙烷.其中分液漏斗和燒瓶其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液中裝有乙醇和濃硫酸的混合液,試管試管d中裝有液溴中裝有液溴(表面覆蓋少量水表面覆蓋少量水) 回答下列回答下列:(1)寫出本題中制備寫出本題中制備1,2-二溴乙烷的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式二溴乙烷的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式.(2)安全瓶安全瓶b可以防止倒吸可以防止倒吸,并可以檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管并可以檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管d是是否發(fā)生堵塞請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)瓶否發(fā)生堵塞請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)瓶b中的現(xiàn)象中的現(xiàn)象._(3)容器容器c中中NaOH溶液的作用是溶液的作用是:_(4)某學(xué)生在做此實(shí)驗(yàn)時(shí)某學(xué)生在做此實(shí)驗(yàn)時(shí),使用一定量的液溴使用一定量的液溴,當(dāng)溴全部當(dāng)溴全部褪色時(shí)褪色時(shí),所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量,比正常情況比正常情況下超過(guò)許多下超過(guò)許多.如果裝置的氣密性沒(méi)有問(wèn)