高中化学实验气体的制取收集除杂.doc

气体的发生装置结构顺序
（1）装置顺序：制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置
（2）安装顺序：由下向上，由左向右
（3）操作顺序：装配仪器→检验气密性→加入药品

气体发生装置设计原则：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。
一、气体发生装置：根据反应物的状态、反应条件选择

图1

图2
图3
图4
图5
图6

图7
图8
图9
图10
图11
图12

图13
图14
图15
图16
图17
二、气体收集装置：根据气体的密度和溶解性选择

图18
图19
图20
图21
图22
图23

图26
3、储气法

图24
图25

三、尾气处理装置：根据多余气体的性质选择
（图27） （图28、图29）

图27
图28
图29

图30
图31
图32
图33
图34
图35
图36
图37
图38
四、气体净化装置：根据净化剂的状态和条件选择

图39
图40
图41
图42
五、气体性质实验装置：根据反应物的状态及反应的条件选择

图45
图46
图47

图43
图44

图48
图49

六、排水量气装置：测量气体的体积

图50
图51
图52
图53

常见气体的制取原理、除杂、检验、收集和尾气处理
⑴氧气

装置：
除杂：
检验：
收集：
⑵氢气Zn+H₂SO₄ ==== ZnSO₄+H₂↑
装置：
除杂：
检验：
收集：
尾气处理：
⑶氯气

装置：
除杂：
检验：
收集：
尾气处理：
⑷硫化氢
制取原理：强酸与强碱的复分解反应
制取方程式：FeS+2HCl====FeCl₂+H₂S↑
装置：启普发生器
检验：能使湿润的醋酸铅试纸变黑
除杂：先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl₂ (或P₂O5)(除水蒸气)
收集：向上排气法
尾气回收：H₂S+2NaOH==== Na₂S+H₂O或H₂S+NaOH==== NaHS+H₂O
⑸二氧化硫
Na₂SO₃+H₂SO₄==== Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

装置：
检验：
除杂：
收集：
尾气回收：
⑹二氧化碳
CaCO₃+2HCl====CaCl₂+CO₂↑+H₂O

⑺氨气

装置：
检验：
除杂：
收集：
尾气回收：
⑻氯化氢

装置：
检验：
除杂：
收集：
尾气回收：
⑼二氧化氮

装置：
检验：
除杂：
收集：
尾气回收：
⑽一氧化氮

装置：
检验：
除杂：
收集：
尾气回收：
注：1.只能用排水集气法的气体：①与空气密度相差不大有________________
②与空气中的某种气体反应有___________________________________
2. 只能用排空气集气法的气体：①与水反应反应有_______________________
②易溶于水有_______________________________________________________
原物
所含杂质
除杂质试剂
主要操作方法
N2
O2
灼热的铜丝网

CO
CO2
NaOH溶液
洗气
CO2
CO
灼热CuO

CO2
HCl
饱和的NaHCO3
洗气
H2S
HCl
饱和的NaHS
洗气
SO2
HCl
饱和的NaHSO3
洗气
Cl2
HCl
饱和的食盐水
洗气
CO2
SO2
饱和的NaHCO3或者酸性高锰酸钾溶液
洗气
乙烯
SO2、H2O
碱石灰
加固体转化法
乙烷
C2H4
溴的四氯化碳溶液
洗气

一、选择题
1．实验室用下列方法制取气体：①过氧化氢中加少量二氧化锰 ②浓硝酸中加入铜片 ③氯化铵与消石灰混合加热 ④稀硝酸中加入铜片共热。制得的气体可以用相同方法收集气体的是( )　　　　　 　　　　　
A．①和③ 　　　 B．②和③ C．②和④ 　　 D．①和④
2．按下列实验方法制备气体，合理又实用的是( )
A．锌粒与稀硝酸反应制氢气 B．向饱和食盐水中加入浓硫酸制备氯化氢
C．亚硫酸钠与较浓的硫酸制备SO2 D．大理石与浓硫酸反应制备CO2
3. 实验室制取下列气体，不能使气体扩散到空气中，必须吸收，且可以用碱
溶液吸收的是
A．Cl2 B．CO2 C．CH4 D．CO
4．检验集气瓶中SO2是否收集满的方法 ，置于瓶口的滤纸湿润时应使用的溶液是( )
A．BaCl2溶液 B．酸性高锰酸钾溶液
C．碘化钾溶液 D．澄清的石灰水
5．将空气缓慢通过下图所示装置后，在试管中收集到少量稀有气体。空气在通过a～d装置时，依次除去的气体是( )

水
A．O2、N2、H2O、CO2 B．CO2、H2O、O2、N2
C．H2O、CO2、N2、O2 D．N2、O2、CO2、H2O
6．(全国高考题)下图装置可用于( )
A．加热NaHCO3制CO2 B．用铜与稀HNO3反应制NO
C．用NH4Cl与浓NaOH溶液制NH3 D．用铜与浓HNO3反应制NO2
水
浓H2SO4
7．图中装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该置可用于( )
A．锌和盐酸生成氢气 B．二氧化锰和浓盐酸生成氯气
C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳 D．氯化钠和浓硫酸生成氯化氢

8．用右下图装置进行A、B、C、D四组实验，在abc中加入试剂如表所示，实验现象正确的是( )

--
a
b
c
实验现象
A
浓盐酸
KMnO4
干燥红纸条
红色褪去
B
盐酸
CaCO3
CaCl2溶液
白色沉淀
C
水
CaC2
溴水
橙黄色褪去
D
浓氨水
CaO
AlCl3溶液
白色沉淀

9．右图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。
若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气,
则合理的装置组合为( )

A．①⑤⑧ B．③④⑦ C．②⑤⑥ D．②④⑧
10．(全国高考题)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的

A B C D
11．下图所示的装置最适宜于干燥、收集的气体是( )

A．HCl 　 B．Cl2 C．CO　　　 D．NH3
12．如下图所示是实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行制备的是( )
浓H2SO4
第13题图
第12题图
A．铜屑和稀硝酸 B．二氧化锰和浓盐酸 C．MnO2和H2O2 D．碳酸钙和盐酸
13．从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用如图所示装置进行的是(　　)
A．不同浓度的硝酸与铜反应 B．稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C．铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应 D．H2O2在不同催化剂作用下分解
14．下列装置中，不适宜用做HCl气体尾气吸收的是(　　)

15．实验是化学研究的基础，关于下列各实验装置图的叙述中，正确的是(　　)
A．装置①常用于分离互不相溶液体混合物
B．装置②可用于吸收HCl气体，并防止倒吸
C．以NH4HCO3为原料，装置③可用于实验室制备少量NH3
D．装置④b口进气可收集H2、NO等气体

16．可用（如右图）装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是(　　)
A．铜和稀硝酸制一氧化氮 B．氯化钠与浓硫酸制氯化氢
C．锌和稀硫酸制氢气 D．硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢

第18题图

17．实验室制取下列气体时，下列尾气吸收方法中不正确的是(　　)
A．Cl2的尾气，可用NaOH溶液吸收
B．H2S的尾气，可用CuSO4溶液吸收
C．SO2的尾气，可用酸性KMnO4溶液吸收
D．NO2的尾气，可用H2O来吸收
18．可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
①H2S　 ②HCl 　③NH3 　④Cl2　 ⑤SO2 　⑥C2H4
A．①和② B．②和⑤ C．③和④ D．⑤和⑥
19. 右图是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能 “随开随用、随关随停”的是(　　)
A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B．锌粒和稀硫酸制取氢气
C．浓盐酸和二氧化锰制取氯气 D．电石和水制取乙炔
20．(2010扬州)如图装置可以用来制备、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于(　　)
A．浓硝酸和铜反应制备NO2
B．浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气
C．锌和稀盐酸反应制备氢气
D．碳酸钙和稀盐酸反应制备二氧化碳
21．(2009全国Ⅱ)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：
(1)A中加入的物质是______________，发生反应的化学方程式是_________________；
(2)B中加入的物质是________，其作用是______________________；
(3)实验时在C中观察到的现象是______________，发生反应的化学方程式是
______________________________________________________________；
(4)实验时在D中观察到的现象是____________________，D中收集到的物质是______ __，检验该物质的方法和现象是__________________。
23．(2009·广东)某实验小组利用如右装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。

(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是__________________
________________________________________________________________。
(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中。目的是：
______________________________________________________________________。
(3)制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2； ②点燃酒精灯，进行反应； ③反应结束后，____________；④拆除装置，取出产物。
(4)数据记录如下：
空瓷舟质量m0/g
瓷舟与钙的质量m1/g
瓷舟与产物的质量m2/g
14.80
15.08
15.15
①计算得到实验式CaxN2，其中x＝________。
②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据：______________ 。
2012高考题
．（2012 、天津）完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是( A)(12津)

A
B
C
D
实验
用CCl4提取
溴水中的Br2
除去乙醇中
的乙酸乙酯
从KI和I2的固体
混合物中回收I2
配制100 mL0.1000 mol/L
K2Cr2O7溶液
装置或仪器

2.（2012，北京）下列试验中，所选装置不合理的是

A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，选④
B.用CC14提取碘水中的碘，选③
C.用FeC12，溶液吸收C12选⑤
D.粗盐提纯，选①和②
3.(2012,江苏)下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是

图1 图2 图3 图4
A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
B.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体
D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层
4．（2012，全国）(15分)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量

⑴制备一氧化碳的化学方程式是 ；
⑵试验中，观察到反应管中发生的现象是 ；
尾气的主要成分是 ；
⑶反应完成后，正确的操作顺序为 （填字母）
a．关闭漏斗开关 b．熄灭酒精1 c．熄灭酒精灯2
⑷若试验中称取铜粉样品5.0g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.8g，则原样品中单质铜的质量分数为 ；
⑸从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案；
①设计方案的主要步骤是（不必描述操作过程的细节） ；
②写出有关反应的化学方程式 。