高中化學(xué)常見(jiàn)氣體的制備省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

專(zhuān)題三、常見(jiàn)氣體制備5/5/20241/44常見(jiàn)氣體：H2、O2、Cl2、HCl、SO2、NH3、NO、NO2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2共13種氣體5/5/20242/441、O22KClO3＝2KCl+3O2↑2KMnO4＝K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2＝＝2H2O+O2↑2、NH32NH4Cl+Ca(OH)2＝CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O+CaO＝NH3↑+Ca(OH)23、CH4CH3COONa+NaOH＝Na2CO3+CH4↑4、H2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑5、CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OΔΔΔΔMnO2CaO一、制取原理5/5/20243/446、C2H4C2H5OHCH2=CH2↑+H2O7、SO2Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O8、NO2Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O9、NO3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O10、C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑11、Cl2MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O12、HClNaCl(固)+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑NaCl(固)+NaHSO4=Na2SO4+HCl↑Δ170℃濃H2SO4ΔΔ5/5/20244/44二、氣體發(fā)生裝置

1.裝置分類(lèi)固＋固，加熱可制O2、NH3、CH4等固＋液（液＋液），加熱可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等固＋液可制CO2、H2S、H2、O2、NH3等5/5/20245/44（1）固＋固，加熱該試驗(yàn)裝置要注意：①試管口應(yīng)稍向下傾斜，以預(yù)防產(chǎn)生水蒸氣在管口冷凝后倒流而引發(fā)試管破裂。②鐵夾應(yīng)夾在距試管口l/3處。③膠塞上導(dǎo)管伸入試管里面不能太長(zhǎng)，不然會(huì)妨礙氣體導(dǎo)出。5/5/20246/44（2）固＋液（液＋液），加熱試驗(yàn)時(shí)要注意：①先把固體藥品加入燒瓶，然后加入液體藥品。②要正確使用分液漏斗。5/5/20247/445/5/20248/44（3）固＋液，不加熱塊狀固體與液體混合物在常溫下反應(yīng)制備氣體可用啟普發(fā)生器制備，當(dāng)制取氣體量不多時(shí)，也可采取簡(jiǎn)易裝置。5/5/20249/44啟普發(fā)生器改變：5/5/202410/445/5/202411/44其它裝置：......5/5/202412/441.判斷標(biāo)準(zhǔn)

（1）易溶或與水反應(yīng)氣體：排空氣法（2）與空氣成份反應(yīng)或與空氣密度相近氣體：排水（液）法（3）兩種方法皆可用時(shí)，排水法搜集氣體較純。三、氣體搜集裝置5/5/202413/442、排空氣法搜集比空氣重氣體搜集比空氣輕氣體5/5/202414/443、排水（液）法5/5/202415/444、貯氣瓶5/5/202416/441、判斷標(biāo)準(zhǔn)（1）普通除雜在前，干燥在后。若是燃燒管除雜，則干燥在前。（2）吸收劑只能吸收氣體中雜質(zhì)，而不能與被提純氣體反應(yīng)。但可與雜質(zhì)氣體反應(yīng)生成欲凈化氣體。（3）除雜反應(yīng)要快速、定量，不選擇可逆反應(yīng)或條件苛刻反應(yīng)。（4）雜質(zhì)氣體極難去除時(shí)，可先吸收欲凈化氣體，再反應(yīng)放出欲凈化氣體。（5）干燥劑選擇時(shí)不與被干燥氣體反應(yīng)。四、氣體凈化裝置5/5/202417/442、除雜裝置①洗氣瓶②干燥管③燃燒管5/5/202418/443、干燥劑選擇液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑裝置洗氣瓶干燥管（球形、U形）干燥劑濃硫酸無(wú)水CaCl2P2O5堿石灰可干燥氣體不可干燥氣體5/5/202419/44四、氣體裝置氣密性檢驗(yàn)1、形成密閉體系2、改變體系壓強(qiáng)3、觀察現(xiàn)象得出結(jié)論加熱法水壓法吹氣法等氣泡水柱……5/5/202420/44思索：怎樣檢驗(yàn)以下裝置氣密性？5/5/202421/445/5/202422/441、判斷標(biāo)準(zhǔn)（1）有毒、污染環(huán)境氣體不能直接排放。（2）尾氣吸收要選擇適當(dāng)吸收劑和吸收裝置。直接吸收：Cl2、H2S、NO2

防倒吸：HCl、NH3、SO2慣用吸收劑：水，NaOH溶液，硫酸銅溶液（3）可燃性氣體且難用吸收劑吸收：燃燒處理或袋裝。五、尾氣處理裝置5/5/202423/44①直接排放②直接吸收③防倒吸收④燃燒處理2、尾氣處理方法5/5/202424/443、處理裝置（1）直接吸收（2）燃燒處理或袋裝5/5/202425/44（3）防倒吸吸收標(biāo)準(zhǔn)裝置安全瓶裝置5/5/202426/44六、氣體性質(zhì)試驗(yàn)裝置1、裝置分類(lèi)（1）常溫反應(yīng)裝置（2）加熱反應(yīng)裝置（3）冷卻反應(yīng)裝置5/5/202427/44六、排水量氣裝置標(biāo)準(zhǔn)裝置改變裝置5/5/202428/441、（1）在沒(méi)有現(xiàn)成CO2氣體發(fā)生器情況下，請(qǐng)你選取下列圖中部分儀器，裝配成一個(gè)簡(jiǎn)易、能隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停CO2氣體發(fā)生裝置。應(yīng)選取儀器是（填入儀器編號(hào)）

。（2）若用上述裝置制取CO2氣體，而試驗(yàn)室只有稀硫酸、濃硝酸、水、塊狀純堿、塊狀大理石，比較合理方案應(yīng)選取藥品是

。例題：5/5/202429/442、用以下儀器、藥品驗(yàn)證由銅和適量濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體中含有NO（儀器可選擇使用，N2和O2用量可自由控制）。已知：①NO+NO2+2OH-NO2-+H2O;氣體液化溫度：NO221℃；NO-152℃5/5/202430/44試回答：（1）儀器連接次序（按左→右連接，填各接口編號(hào)）為

。（2）反應(yīng)前先通入N2，目標(biāo)是

。（3）確認(rèn)氣體中含NO現(xiàn)象是

。（4）裝置F作用是

。（5）假如O2過(guò)量，則裝置B中發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式為

。5/5/202431/44參考答案3、利用下列圖所表示裝搜集以下8種氣體(圖中燒瓶位置不得移動(dòng))：①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2

(1)若燒瓶是干燥，則由A口進(jìn)氣，在B口可搜集氣體有(用數(shù)字表示，下同)________________.

(2)若燒瓶充滿(mǎn)水，可搜集氣體有________，這時(shí)氣體由________口進(jìn)入。

(3)若在燒瓶?jī)?nèi)裝入濃硫酸進(jìn)行干燥氣體，則可用此裝置氣體有____________，這時(shí)氣體由________口進(jìn)入。

(4)若燒杯是干燥，不能用此裝置來(lái)搜集氣體是___。5/5/202432/441、試驗(yàn)室經(jīng)常利用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣。其原理為：2H2O2====2H2O+O2MnO2為了得到平穩(wěn)氧氣氣流，請(qǐng)選擇最正確裝置。多孔隔板AEDCB練習(xí)：5/5/202433/44H2CO2甲乙丙K2、現(xiàn)用濃硫酸、稀鹽酸和氫氧化鈉溶液及下列圖裝置分離H2和CO2。⑴甲中藥品為

；乙中藥品為

；丙中藥品為

。⑵首先打開(kāi)活塞K,可分離出

；⑶關(guān)閉活塞K，從漏斗丙中加入

；又可分離出

；

5/5/202434/443、以下裝置是一套測(cè)定水組成裝置。AgNO3溶液NaOH溶液濃H2SO4Zn稀HC1無(wú)水CuSO4CuO無(wú)水CaC12堿石灰CAEDGFHB⑴試分別敘述A~H各裝置作用。⑶測(cè)定水組成必須稱(chēng)量哪些裝置中固體質(zhì)量改變？⑷若未用H裝置，則測(cè)出氫、氧元素質(zhì)量比將怎樣改變？為何？⑵何時(shí)能夠?qū)中酒精燈點(diǎn)燃？5/5/202435/444、以下裝置可測(cè)定mg純堿樣品中（含NaCl）Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)。試驗(yàn)中使用藥品可能有：純堿樣品、稀鹽酸、稀硫酸、濃硫酸、空氣、堿石灰、NaOH溶液。（1）請(qǐng)按圖填寫(xiě)以下序號(hào)對(duì)應(yīng)儀器內(nèi)所裝藥品名稱(chēng)：②

⑤

。

5/5/202436/44（2）試驗(yàn)中使用了空氣，其作用是

；若通入空氣速度過(guò)快，或通入空氣量不足，則所測(cè)定Na2CO3含量

（填“偏高”、“偏低”或“準(zhǔn)確”）。（3）干燥管II作用是

；若無(wú)干燥管II，其后果是

。（4）若④中滴液速率過(guò)快，將造成試驗(yàn)結(jié)果

（填“偏高”、“偏低”或“準(zhǔn)確”）。（5）若干燥管I內(nèi)藥品質(zhì)量在試驗(yàn)前為m1g，試驗(yàn)后為m2g，則樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

。5/5/202437/445、水蒸氣經(jīng)過(guò)灼熱煤所產(chǎn)生混和氣,其主要成份是CO、H2還含有CO2和水蒸氣.請(qǐng)用以下裝置設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn),以確認(rèn)上述混和氣中含有CO和H2。（1）連接上述裝置正確次序是:

（填各接口代碼字母）（2）確認(rèn)混和氣中含有H2試驗(yàn)現(xiàn)象是

;其理由是

。5/5/202438/446、水蒸氣經(jīng)過(guò)灼熱煤所產(chǎn)生混和氣,其主要成份是CO、H2還含有CO2和水蒸氣.請(qǐng)用以下裝置設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn),以確認(rèn)上述混和氣中含有CO和H2。（1）連接上述裝置正確次序是（填各接口代碼字母）

；

（2）確認(rèn)混和氣中含有H2試驗(yàn)現(xiàn)象是

；其理由是

。5/5/202439/447、在農(nóng)藥工業(yè)中可從烴與氯氣反應(yīng)產(chǎn)物中制得副產(chǎn)品鹽酸?，F(xiàn)有一套制取氯苯并得到副產(chǎn)品鹽酸模擬裝置（加熱和鐵架臺(tái)，鐵夾均略去）。藥品有濃鹽酸，MnO2、濃H2SO4、飽和NaCl溶液、苯、鐵屑、蒸餾水、另有1～2cm短玻璃管或碎瓷片。試回答：5/5/202440/44（1）在A中a應(yīng)盛

，b應(yīng)盛

。（2）X導(dǎo)管作用是

。（①預(yù)防HCl揮發(fā)②不漏氣③使分液漏斗中溶液滴下）（3）B中放有

，作用有

；C中放有

，作用是

。（4）需要酒精燈是（填編號(hào)）

，作用是

。（5）應(yīng)放碎瓷片或短玻璃管是

，作用是

。（6）C作用是

，水出口是

，入口是

。（7）D中化學(xué)方程式

，D中現(xiàn)象是

。（8）上述裝置在F中得到鹽酸有顯著氧化性，若使此鹽酸正常，應(yīng)在

和

之間添加裝置是

。（填編號(hào)）①盛有堿石灰干燥管②盛有NaBr晶體干燥管③盛有活性炭干燥管5/5/202441/448、將氯氣用導(dǎo)管通入