高三化学一轮复习：实验——气体的制备-PPT.ppt

【考纲要求考纲要求】1.掌握常见气体的实验室制法掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）2.能绘制和识别典型的实验仪器装置图。能绘制和识别典型的实验仪器装置图。【常见命题知识点及考查形式常见命题知识点及考查形式】知识点知识点1.制备原理制备原理;2.气密性检查；气密性检查；3.装置的选择、排序及改进创新；装置的选择、排序及改进创新；4.性质检验及现象的描述。性质检验及现象的描述。形式：形式：1.选择题图示法选择题图示法 2.填空题填空题1.1.气体制备装置的设计气体制备装置的设计 2.操作顺序操作顺序:装置连接装置连接气密性检查气密性检查装固体加液体装固体加液体气体制取气体制取4.（1）防倒吸）防倒吸（2）防堵塞安全装置）防堵塞安全装置 （3）防污染安全装置）防污染安全装置3.气体净化与干燥注意事项：气体净化与干燥注意事项：除杂除杂类类型型装装置置图图可可制制A.固固+固加热固加热 B.B.固固+液液 不加热不加热C.固（液）固（液）+液液 加热加热O2、NH3H2、O2 、CO2 、SO2 、NO2、NH3、NOCl2常见气体发生装置：根据反应原理、反应物状态常见气体发生装置：根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。和反应所需条件等因素来选择反应装置。气体的净化装置气体的净化装置v除杂装置除杂装置（1）洗气瓶）洗气瓶（2）干燥管）干燥管（3）燃烧管）燃烧管v干燥剂的选择干燥剂的选择液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂装置装置洗气瓶洗气瓶干燥管（球形、干燥管（球形、U形）形）干燥剂干燥剂浓硫酸浓硫酸无水无水CaCl2P2O5碱石灰碱石灰不可干燥不可干燥气体气体 NH3 H2S HI HBr NH3Cl2 CO2 NO2等与碱等与碱反应的气体反应的气体 NH3收集装置收集装置防倒吸装置防倒吸装置（2）工业制）工业制Cl2：电解饱和食盐水，发生反应的化学方：电解饱和食盐水，发生反应的化学方程式为：程式为：2222NaCl2H O 电解电解2NaOHHCl饱和食盐水饱和食盐水 浓浓H2SO4 向上排空气向上排空气 排饱和食盐水排饱和食盐水 NaOH溶液溶液 Cl2的制备的制备（1）实验室制）实验室制Cl2反应原理：反应原理：。装置类型：固体液体气体。装置类型：固体液体气体。净化方法：用净化方法：用 除去除去HCl，再用，再用 ,除去水蒸气。除去水蒸气。收集方法：采用收集方法：采用 法或法或 法收集。法收集。验满方法：将湿润的淀粉验满方法：将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口，若试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明试纸变蓝，证明Cl2已收集满。已收集满。尾气处理：多余的尾气处理：多余的Cl2排放到空气中会造成环境污染，排放到空气中会造成环境污染，须用须用 吸收除去。吸收除去。探究一、常见气体实验室制法反应原理探究一、常见气体实验室制法反应原理 氯气的实验室制法氯气的实验室制法1、反应原理：、反应原理：(浓浓HCl+氧化剂氧化剂Cl2）氧化剂：氧化剂：浓盐酸的代替品为：浓盐酸的代替品为：_ 2、制取干燥纯净的氯气需要哪些装置？、制取干燥纯净的氯气需要哪些装置？浓浓H2SO4与与NaCl 发生装置发生装置+除杂除杂+干燥干燥+收集收集+尾气处理装置尾气处理装置MnO2、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2 3、氯气的工业制法？、氯气的工业制法？电解饱和食盐水电解饱和食盐水思考：思考：1、写出实验室制氯气的离子方程式，标电子、写出实验室制氯气的离子方程式，标电子 转移的方向和数目并回答：转移的方向和数目并回答：1molMnO2与足量的浓盐酸反应，可制得与足量的浓盐酸反应，可制得Cl2的物质的的物质的量？被氧化量？被氧化HCl的物质的量？的物质的量？含含4molHCl的浓盐酸与足量的浓盐酸与足量MnO2反应，可制得反应，可制得Cl2的的物质的量？物质的量？2、为什么可用排饱和食盐水法收集氯气？、为什么可用排饱和食盐水法收集氯气？其他一些重要气体的制法回顾其他一些重要气体的制法回顾.O2（1）实验室制）实验室制O2 反应原理及装置类型：反应原理及装置类型：收集方法：因为收集方法：因为 ，可用排水法收集。，可用排水法收集。验满方法：验满方法：，观察是否复燃。，观察是否复燃。（2）工业制）工业制O2：采用：采用 。O2不易溶于水不易溶于水将带火星的木条放在瓶口将带火星的木条放在瓶口分离液态空气分离液态空气除杂方法：用除杂方法：用 除去混有的水蒸气。除去混有的水蒸气。收集方法：只能用收集方法：只能用 法。法。验满方法：验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若 ，说明已收集满。说明已收集满。b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于管口，若将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于管口，若 ，说明已收集满，说明已收集满尾气吸收：用尾气吸收：用H2O吸收多余的吸收多余的NH3（或用蘸有稀（或用蘸有稀H2SO4的棉花团吸收的棉花团吸收)碱石灰碱石灰向下排空气向下排空气变蓝变蓝有白烟有白烟NH3（1）实验室制）实验室制NH3反应原理：反应原理：。装置类型：固体固体气体。装置类型：固体固体气体。CO2（1）实验室制）实验室制CO2反应原理：反应原理：。装置类型：固体液体装置类型：固体液体气体。气体。净化方法：用净化方法：用 除去除去HCl。收集方法：用收集方法：用 法收集。法收集。验满方法：将燃烧的木条放在瓶口，若观察到验满方法：将燃烧的木条放在瓶口，若观察到 ，证明证明CO2已收集满。已收集满。（2）工业制）工业制CO2：高温煅烧石灰石，发生反应的化学方程式为：高温煅烧石灰石，发生反应的化学方程式为：。CaCO32HCl（稀）（稀）=CaCl2CO2H2O饱和饱和NaHCO3向上排空气向上排空气熄灭熄灭CaCO3 CaOCO2长颈漏斗下端管口伸长颈漏斗下端管口伸入液面以下。入液面以下。H2（1）实验室制）实验室制H2反应原理：反应原理：。装置类型：固液气体。装置类型：固液气体。收集方法：收集方法：法。法。（2）工业制）工业制H2：水煤气法：水煤气法 。ZnH2SO4（稀）（稀）=ZnSO4H2 排水集气或向下排空气集气排水集气或向下排空气集气 气体制备装置的设计气体制备装置的设计 除杂除杂验满验满验满验满CO2NH3O2SO2Cl2HCl将燃烧的木条放在瓶口，若观察到熄灭，证明收集满将燃烧的木条放在瓶口，若观察到熄灭，证明收集满a.将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝，说将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝，说明已收集满。明已收集满。b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于管口，若有白烟生成，将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于管口，若有白烟生成，说明已收集满说明已收集满将带火星的木条放在瓶口，若复燃，说明已收集满将带火星的木条放在瓶口，若复燃，说明已收集满将湿润的淀粉将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明已收集满证明已收集满将湿润的品红试纸放在集气瓶口，若试纸褪色，将湿润的品红试纸放在集气瓶口，若试纸褪色，证明已收集满证明已收集满a.将湿润的蓝色石蕊试纸置于试管口，若变红，说将湿润的蓝色石蕊试纸置于试管口，若变红，说明已收集满。明已收集满。b.将蘸有浓氨水的玻璃棒置于管口，若有白烟生成，将蘸有浓氨水的玻璃棒置于管口，若有白烟生成，说明已收集满说明已收集满检验检验CO2O2SO2H2将带火星的木条伸入瓶口，若复燃，证明是将带火星的木条伸入瓶口，若复燃，证明是O2将气体通入品红溶液，溶液将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热后又褪色，加热后又恢复原色，证明是恢复原色，证明是SO2 排水法收集一试管的氢气，取出试管，靠近火焰，排水法收集一试管的氢气，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有轻微的爆鸣声，管口有蓝色火焰放开拇指，有轻微的爆鸣声，管口有蓝色火焰，则为则为H2预习检测：预习检测：1C 2B 3B4.饱和碳酸氢钠溶液；饱和碳酸氢钠溶液；氢氧化钠溶液；氢氧化钠溶液；灼热的氧化铜灼热的氧化铜 碱石灰或固体氧化钙或固体氢氧化钠碱石灰或固体氧化钙或固体氢氧化钠【归纳总结归纳总结】（1）实验室制取气体的原理通常有）实验室制取气体的原理通常有两类反应，一类是氧化还原反应，另一类是复分解两类反应，一类是氧化还原反应，另一类是复分解反应。反应。（2）实验室制取气体要考虑：）实验室制取气体要考虑：安全性安全性 经济性经济性 简捷性简捷性 实效性实效性 无污染无污染反应缓反应缓成本低成本低价格廉价格廉步骤少步骤少操作简操作简除杂易除杂易集气纯集气纯例如例如:中学阶段学过的能够生成中学阶段学过的能够生成H2的反应有许多：的反应有许多：金属钠与水金属钠与水 铁与水蒸气在高温下反应铁与水蒸气在高温下反应 焦炭与水蒸焦炭与水蒸气反应气反应 锌与稀硫酸反应锌与稀硫酸反应 金属钾与水反应金属钾与水反应 电解饱和食盐水电解饱和食盐水 电解水电解水 金属铝与金属铝与NaOH反应反应编号编号实验内容实验内容实验原理实验原理气体发生装置气体发生装置制备氧气制备氧气H2O2O2制备氨气制备氨气NH4ClNH3制备氯气制备氯气HClCl2（1 1）上述气体中：从制备过程看，必须选择合适的氧化）上述气体中：从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是剂才能实现的是 （填气体名称，下同）；（填气体名称，下同）；从反应原理看，明显不同于其他两种气体的是从反应原理看，明显不同于其他两种气体的是 。（2 2）根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的）根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的气体发生装置，将其编号填入上表中的空格中。气体发生装置，将其编号填入上表中的空格中。例题例题1 1：氯气氯气氨气氨气【变式练习变式练习1】（2011山东）实验室用贝壳山东）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装气体，下列装置中合理的是置中合理的是 。需要思考的问题：需要思考的问题：1、CO2中会含有哪中会含有哪些气体？如何除去？中间洗气瓶盛的是些气体？如何除去？中间洗气瓶盛的是什么？什么？2、怎样收集、怎样收集CO2?b d【变式练习变式练习2】.(08山东山东)实验室制备实验室制备H2和和Cl2通常采用下列反应：通常采用下列反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2；MnO2+4HCl（浓）（浓）MnCl2+Cl2+2H2O据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置的装置 （填（填代号）和制备并收集代号）和制备并收集干燥、纯净干燥、纯净Cl2的装置的装置 （填代号）。（填代号）。可选用制备气体的装置：可选用制备气体的装置：edCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O有人说用有人说用d装置装置制取制取Cl2也有缺也有缺陷，为什么？陷，为什么？探究探究2：实验设计整体思路：实验设计整体思路【例例2】（2010年山东卷）年山东卷）(1)实验室常温下制取实验室常温下制取SO2的反应原理为：的反应原理为：Na2SO3H2SO4（浓）（浓）=Na2SO4SO2H2O。实验室制备、收集实验室制备、收集干燥干燥的的SO2，所需仪器如下。装置，所需仪器如下。装置A产生产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为按气流方向连接各仪器接口，顺序为a f。装置装置D的作用是的作用是 ，装置装置E中中NaOH溶液的作用是溶液的作用是 。（2）验证产生的气体含有）验证产生的气体含有SO2的方法是的方法是 。d e c b 安全瓶，防止倒吸；安全瓶，防止倒吸；吸收多余的吸收多余的SO2，防止污染环境，防止污染环境 将气体通入品红溶液，溶液将气体通入品红溶液，溶液褪褪色，加热后又恢复原色。色，加热后又恢复原色。【变式练习变式练习3】(2011全国全国II)（1）下图是用）下图是用KMnO4 与浓盐酸在常温下反应制取适量氯气与浓盐酸在常温下反应制取适量氯气的简易装置，其中装置的简易装置，其中装置B、C、D的作用分别的作用分别是：是：B ；C ；D ；2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O向上排气收集氯气向上排气收集氯气 安全作用，防止安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管中的液体倒吸进入集气管B中中 吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境 思考：思考：A的作用？的作用？发生反应，生成氯气发生反应，生成氯气3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：应加入的物质应加入的物质所起的作用所起的作用ABCD(2)铜屑和稀硝酸铜屑和稀硝酸 发生反应生成发生反应生成NO气体气体 水水 排水收集排水收集NO气体气体 接收接收B B中排出的水中排出的水 反应开始时，反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，速率中铜表面出现无色小气泡，速率逐渐加快；逐渐加快；A管上部气体由无色逐渐变为浅红棕管上部气体由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行又变为无色；色，随反应的进行又变为无色；A中的液体由无中的液体由无色变为浅蓝色；色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，中的水面逐渐下降，B管中的管中的水逐渐流入烧杯水逐渐流入烧杯C中。中。简单描述应观察到的实验现象简单描述应观察到的实验现象 1、颜色由、颜色由变成变成 2、液面上升或下降（形成液面差）、液面上升或下降（形成液面差）3、溶液变混浊、溶液变混浊 4.生成生成色沉淀色沉淀 5.溶液发生倒吸溶液发生倒吸 6、产生大量气泡、产生大量气泡 7有液体溢出有液体溢出要求：要求：1、全面、全面 2、准确、准确全全面面海（溶液）海（溶液）陆（固体）陆（固体）空（气体）空（气体）1、固体表面产生大量气泡、固体表面产生大量气泡 2、固体逐渐溶解、固体逐渐溶解3、固体体积逐渐变小、固体体积逐渐变小(变细）变细）4、颜色由、颜色由变成变成1、生成、生成色（味色（味)气体气体 2.气体由气体由色变成色变成色色3、先变、先变后后（加深、变浅、褪色）（加深、变浅、褪色）3、有时需要指明何处、有时需要指明何处如何规范书写实验现象：如何规范书写实验现象：归纳总结归纳总结1 简答题答题技巧简答题答题技巧探究探究3 3：实验设计、改进与创新：实验设计、改进与创新例例3某化学小组的同学到实验室学习。在实验桌上摆有下列仪器：某化学小组的同学到实验室学习。在实验桌上摆有下列仪器：（1）关于）关于e的用途，乙同学说：组成防倒吸装置。你还能说出其他两种用途吗？的用途，乙同学说：组成防倒吸装置。你还能说出其他两种用途吗？；。（2）丙同学想用右图装置以大理石和稀盐酸反应制取）丙同学想用右图装置以大理石和稀盐酸反应制取CO2。教师指出，这需要。教师指出，这需要太多的稀盐酸，造成浪费。该同学选用了上面的一种仪器，加在装置上，解决了太多的稀盐酸，造成浪费。该同学选用了上面的一种仪器，加在装置上，解决了这个问题。请你把该仪器画在图中合适的位置。这个问题。请你把该仪器画在图中合适的位置。往细口容器中加液体；往细口容器中加液体；组成过滤装置组成过滤装置7(1)蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓浓)Na2SO4+SO2+H2O (2)B溶液由紫红色变为无色，溶液由紫红色变为无色，C中无色溶液出现淡黄色浑浊中无色溶液出现淡黄色浑浊 还原性和氧化性还原性和氧化性 5SO2+2MnO4-+2H2O 2SO42-+5Mn2+4H+(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞，品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色点燃酒精灯加热，溶液恢复红色 (4)NaOH 序号序号原物质原物质所含杂质所含杂质除杂质试除杂质试剂剂主要操主要操作方法作方法N2O2COCO2CO2COCO2HClCl2HClCO2SO2碳粉碳粉CuOFe2O3Al2O3BaSO4BaCO3序号序号原物质原物质所含杂质所含杂质除杂质试除杂质试剂剂主要操主要操作方法作方法NaHCO3溶液溶液Na2CO3NaCl溶液溶液NaHCO3FeCl3溶液溶液FeCl2FeCl2溶液溶液FeCl3I2晶体晶体NaClNaCl晶体晶体NH4Cl乙烷乙烷C2H4乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酸乙醇乙醇水水(少量少量)发发发发生生生生装装装装置置置置净净净净化化化化装装装装置置置置干干干干燥燥燥燥装装装装置置置置收收收收集集集集装装装装置置置置吸吸吸吸收收收收装装装装置置置置装置连接顺序装置连接顺序 实验方案的设计和仪器的连接实验方案的设计和仪器的连接主主主主体体体体实实实实验验验验是是否否必必须须题题中中是是否否要要求求结结合合试试题题排水量气装置排水量气装置A.A.装药品装药品B.B.组装实验仪器组装实验仪器C.C.检查装置的气密性检查装置的气密性D.D.制取气体制取气体（a.a.净化净化 b.b.性质检验性质检验 c.c.集气集气 d.d.尾气处理）尾气处理）E.E.实验结束，整理仪器实验结束，整理仪器练习练习1:1:实验室制备气体的操作一般有以下几实验室制备气体的操作一般有以下几步步,按先后顺序依次是按先后顺序依次是 。知识整合知识整合 BCAD(acbd)EBCAD(acbd)E注意：先查气密性，再装药品。注意：先查气密性，再装药品。【例例1】无水氯化铝是某些有机化学反应中常用的催无水氯化铝是某些有机化学反应中常用的催化剂，它的熔点化剂，它的熔点190，但在，但在180时已开始升华。时已开始升华。它在常温下是一种白色固体，遇水发生剧烈的水解它在常温下是一种白色固体，遇水发生剧烈的水解反应，甚至在空气中遇到微量水气也强烈地发烟。反应，甚至在空气中遇到微量水气也强烈地发烟。用下列装置制取无水氯化铝，回答以下问题：用下列装置制取无水氯化铝，回答以下问题：（1）装置）装置D 中发生的化学反应方程式中发生的化学反应方程式 。（2）仪器）仪器X与仪器与仪器Y 直接相连的意图是：直接相连的意图是：收集产物收集产物 ，（3）能否去掉）能否去掉E 装置装置 ，原因是，原因是 。（4）实验时应先点燃）实验时应先点燃 处的酒精灯，其作用是处的酒精灯，其作用是 。防止堵塞防止堵塞不能不能防止防止F中水气中水气与与AlCl3作用作用A用氯气排尽装置中的空气，以防产品不纯用氯气排尽装置中的空气，以防产品不纯 此装置可用于做什么？此装置可用于做什么？