2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第3章自然界中的元素高考專題講座一氣體的制法及其性質(zhì)探究學(xué)案魯科版

1、(一)氣體的制法及其性質(zhì)探究(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第72頁)試題背景分析1氣體制備及其性質(zhì)探究的基本思路2常見氣體的發(fā)生裝置 反應(yīng)裝置類型反應(yīng)裝置圖適用氣體操作注意事項(xiàng)固固加熱型O2、NH3等試管要干燥；試管口略低于試管底；加熱時(shí)先均勻加熱再固定加強(qiáng)熱固液加熱型或液液加熱型Cl2、HCl等燒瓶加熱時(shí)要隔石棉網(wǎng)；反應(yīng)物均為液體時(shí)，燒瓶內(nèi)要加碎瓷片(或沸石)固液不加熱型或液液不加熱型H2、CO2、SO2、NO、NO2等使用長頸漏斗時(shí)，要使漏斗下端插入液面以下；啟普發(fā)生器只適用于塊狀固體和液體反應(yīng)，且氣體不溶于水；使用分液漏斗既可以增強(qiáng)氣密性，又可控制液體流速3.常見氣體的除雜裝置(1)除雜試劑選擇的依據(jù)：

2、主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性。除雜原則：不損失主體氣體；不引入新的雜質(zhì)氣體；在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行；先除易除的雜質(zhì)氣體。(2)氣體干燥凈化裝置類型液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體加熱裝置常見干燥劑濃H2SO4(酸性、強(qiáng)氧化性)無水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)除雜試劑Cu、CuO、Mg等4.常見氣體的收集方法(1)排水法：收集難溶于水的氣體，如O2、H2、N2、NO、CO、C2H4等。(2)排液法：收集難溶于所選溶液的氣體，如Cl2用排飽和食鹽水法收集。(3)向上排空氣法：收集氣體密度比空氣的大且相差較大，即相對(duì)分子質(zhì)量大于29，如Cl2、CO2、NO2等。(4)

3、向下排空氣法：收集氣體密度比空氣的小且相差較大，即相對(duì)分子質(zhì)量小于29，如CH4、H2、NH3等。5尾氣處理分析對(duì)有毒、有害的氣體必須用適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ枰晕栈螯c(diǎn)燃變?yōu)闊o毒、無害的氣體，再排放到空氣中。(1)用水吸收的是：NH3、HCl(注意防倒吸)。(2)用燒堿溶液吸收的是：Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2。(3)用硫酸銅溶液或醋酸鉛溶液吸收的是：H2S。(4)用點(diǎn)燃法除去的是：CO、H2、CH4。(5)用收集法除去的是：NO。試題分類探究氣體的發(fā)生、凈化、收集和尾氣處理的分析1(2018聊城模擬)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置的說法中正確的是_(填序號(hào))。圖1圖2圖3圖4圖5(1)用圖1裝置可制取干燥

4、純凈的NH3(2)用圖2裝置可制備SO2(3)用圖3裝置可制備NO(4)用圖4裝置進(jìn)行H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等氣體的收集，但不能用于NO氣體收集(5)用圖5裝置當(dāng)X選用苯時(shí)可進(jìn)行NH3和HCl的吸收，并防止倒吸(6)用圖6裝置可用于SO2氣體的干燥，收集并吸收多余SO2氣體，防止SO2逸出污染空氣，并防止倒吸圖6(7)用圖7裝置進(jìn)行H2、O2、Cl2、SO2、NH3、CO2等氣體的干燥圖7圖8(8)用圖8裝置進(jìn)行Cl2、NO、SO2、N2的收集【解析】(1)NH3應(yīng)用向下排空氣法收集；(3)NO不能用排空氣法收集；(5)不能防止倒吸，因?yàn)楸奖人拿芏刃?，在上層?6)SO

5、2為酸性氣體不能用堿石灰干燥；(7)Cl2、SO2、CO2為酸性氣體，不能用堿石灰干燥；(8)Cl2、SO2可溶于水，不能用排水法收集?！敬鸢浮?2)(4)2用下列裝置制取并收集NO2氣體，其中最合理的是()C銅與濃硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物是NO2，其密度比空氣的大，因此應(yīng)利用向上排空氣法收集NO2氣體，導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，這樣才能將裝置中的空氣排盡，且能防止倒吸，只有C項(xiàng)符合。3完成表格。序號(hào)原物質(zhì)所含雜質(zhì)除雜質(zhì)試劑N2O2COCO2CO2COCO2HClCl2HCl、H2OSO2HClCH4乙烯NH3CO2、H2O【答案】灼熱的Cu網(wǎng)NaOH溶液灼熱的CuO飽和NaHCO3溶液飽和食鹽水、濃H2SO4

6、飽和NaHSO3溶液溴水堿石灰(1)氣體除雜的注意事項(xiàng)需凈化的氣體中含有多種雜質(zhì)時(shí)，除雜順序：一般先除去酸性氣體，如氯化氫氣體、CO2、SO2等，水蒸氣要在最后除去。除雜選用方法時(shí)要保證雜質(zhì)完全除掉，如除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液。有時(shí)候?yàn)榱吮ＷC氣體除盡，還要驗(yàn)證一步，如驗(yàn)證混合氣體中既有CO2，又有SO2，通常用品紅溶液檢驗(yàn)SO2，然后用溴水或酸性KMnO4溶液除去SO2，再用品紅溶液檢驗(yàn)是否除盡，最后用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。(2)集氣裝置的創(chuàng)新排液集氣裝置裝置()從a管進(jìn)氣b管出水可收集難溶于水的氣體，如H2、O2等。若將廣口瓶中的液體更換，還可以收集以下氣體。飽和食鹽水收

7、集Cl2。飽和NaHCO3溶液收集CO2。飽和NaHS溶液收集H2S。四氯化碳收集HCl或NH3。裝置()儲(chǔ)氣式集氣。氣體從橡膠管進(jìn)入，可將水由A瓶排入B瓶，在瓶A中收集到氣體。常見儀器的連接4為了凈化和收集由鹽酸和大理石制得的CO2氣體，從圖中選擇合適的裝置并連接。其中連接順序合理的是()AaaddeBccddgCbbddg DddccfBCO2氣體中含HCl氣體，可用飽和NaHCO3溶液除去。5NH4NO3熱分解十分復(fù)雜。在一定條件下：3NH4NO32NH32NO2NO23H2O(不考慮2NO2N2O4)，現(xiàn)要選用下列裝置(部分夾持裝置省略)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物：已知：液化溫度：NO2(

8、21 )、NO(152 )；NH3與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到N2和Cu；在無催化劑的條件下NOx不能與灼熱的銅反應(yīng)；NO2能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)。(1)所選擇裝置的連接順序(按左右連接，填各裝置數(shù)字)為_。(2)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先向裝置中通入_，再_。(3)為驗(yàn)證NO，可在中通入_。(4)裝置的作用是_。(5)填表：驗(yàn)證產(chǎn)物裝置代號(hào)相應(yīng)裝置中的現(xiàn)象NH3NONO2H2O【解析】為加熱裝置，由題意3NH4NO32NH32NO2NO23H2O，為了更好地檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否含有NO，在加熱前先通入一定量的N2，排凈裝置中的空氣(或O2)。加熱得到NH3、NO、NO2和H2O，利用裝置中無水硫酸銅檢驗(yàn)生成的水

9、，裝置吸收水蒸氣，裝置檢驗(yàn)NO2，裝置使二氧化氮液化，二氧化氮?dú)怏w變成液態(tài)，裝置中通入一定量的氧氣，無色氣體變成紅棕色，說明含有NO氣體，裝置中NH3與CuO在加熱的條件下反應(yīng)得到N2、Cu和H2O，裝置尾氣處理，防止污染空氣，所以裝置的連接順序?yàn)??！敬鸢浮?1)(2)一定量的N2點(diǎn)燃酒精燈(或加熱)(3)一定量的氧氣(4)尾氣處理，防止污染空氣(5)驗(yàn)證產(chǎn)物裝置代號(hào)相應(yīng)裝置中的現(xiàn)象NH3黑色粉末變成紅色NO無色氣體變成紅棕色NO2中淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，中紅棕色氣體變成無色且管內(nèi)有液體H2O無水硫酸銅變藍(lán)說明：(1)注意兩處的防倒吸問題，一是氣體發(fā)生和氣體的除雜之間，二是氣體收集或性質(zhì)驗(yàn)證與尾

10、氣處理之間，為了防倒吸，常加一質(zhì)安全瓶。(2)H2O(g)的檢驗(yàn)一般在最前檢驗(yàn)，防止引入。(3)防倒吸裝置。(4)防堵塞安全裝置。(5)防污染安全裝置。以氣體性質(zhì)驗(yàn)證和物質(zhì)制備為目的的綜合實(shí)驗(yàn)探究典例導(dǎo)航(2016全國卷，T26)【答案】(1)A2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(或BNH3H2ONH3H2O)dcfei(2)紅棕色氣體慢慢變淺8NH36NO27N212H2OZ中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少，Y管中壓強(qiáng)小于外壓(1)氨氣通入水中易產(chǎn)生倒吸的原因是_。(2)氨氣能否用濃H2SO4干燥？_。(3)NO與NH3在催化劑條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4

11、)裝置中NaOH溶液的作用是_。(5)濃氨水與CaO作用的方程式為_?！敬鸢浮?1)NH3極易溶于水(2)否(3)6NO4NH35N26H2O(4)吸收NO2，防污染(5)NH3H2OCaO=NH3Ca(OH)2對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1(2017全國卷，T10)實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說法正確的是()A中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液B管式爐加熱前，用試管在處收集氣體并點(diǎn)燃，通過聲音判斷氣體純度C結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱D裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣BA項(xiàng)

12、，若中為焦性沒食子酸溶液，則進(jìn)入中的氣體還會(huì)有水蒸氣，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，若在處收集氣體點(diǎn)燃，發(fā)出“噗”聲，則證明制取的氫氣較純，可以加熱管式爐，正確；C項(xiàng)，為了防止生成的W被氧化，反應(yīng)結(jié)束時(shí)應(yīng)先停止加熱，待管式爐冷卻后再關(guān)閉活塞K，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣需要加熱，而啟普發(fā)生器不能加熱，錯(cuò)誤。2(2018濰坊模擬)興趣小組同學(xué)利用如圖所示裝置(夾持裝置已略去)探究SO2的性質(zhì)，并制取一種常用食品抗氧化劑焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】請(qǐng)回答下列問題：(實(shí)驗(yàn)前已除去裝置中的空氣)(1)打開分液漏斗活塞，發(fā)現(xiàn)其中的液體不能流下，應(yīng)采取的操作是_。(2)關(guān)閉K2、K3，打開K1

13、，觀察到裝置C中發(fā)生的現(xiàn)象是_。(3)裝置D和F的作用是_。(4)關(guān)閉K1、K3，打開K2。一段時(shí)間后E中有Na2S2O5晶體析出，裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化_。【解析】(1)使用分液漏斗時(shí)應(yīng)取下分液漏斗上口的玻璃塞，使分液漏斗內(nèi)的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，保證液體順利流下。(2)裝置A中生成SO2，裝置C中發(fā)生反應(yīng)：H2OSO2Na2S=H2SNa2SO3、SO22H2S=3S2H2O，現(xiàn)象是有淡黃色沉淀生成。(3)裝置D和F的作用是吸收SO2，防止污染空氣。(4)裝置E中Na2SO3與SO2反應(yīng)生成Na2S2O5。(5)若Na2S2O5晶

14、體在空氣中已被氧化，則生成Na2SO4，可以利用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗(yàn)SO?！敬鸢浮?1)拔掉分液漏斗上口的玻璃塞(或使分液漏斗玻璃塞上的凹槽或小孔對(duì)準(zhǔn)瓶頸處的小孔)(2)有淡黃色沉淀生成(3)吸收SO2，防止污染空氣(4)SO2Na2SO3=Na2S2O5(5)取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量水溶解，再滴加足量鹽酸，振蕩，無沉淀產(chǎn)生，排除Ag的干擾，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，證明Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化(1)操作先后流程裝配儀器時(shí)：先下后上，先左后右。加入試劑時(shí)：先固后液。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)：先檢查裝置氣密性，再加藥品，然后點(diǎn)燃酒精燈。凈化氣體時(shí)：一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體，后除去無毒、無味的氣體，最后除水蒸氣。防倒