第十二章-第三节-常见气体的制备.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,【,考纲点击,】,1,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,),2,与其他各部分知识、技能的综合应用,【,考情播报,】,1,以常见气体的制备为知识载体考查学生的综合实验,能力,2,气体制备实验的创新设计，考查装置和仪器药品的,替代应用,3,气体制备中的实验安全问题,.,1,氧气的制备,(1),反应原理,用,KClO,3,和,MnO,2,制取,化学方程式：,.,用,H,2,O,2,和,MnO,2,制取,化学方程式：,.,(2),收集方法,用,或,法,向上排空气,排水,2二氧化碳的制备,(1),反应原理,化学方程式：,.,(2),收集方法,用,法,CaCO,3,2HCl,=,CaCl,2,CO,2,H,2,O,向上排空气,3,氢气的制备,(1),反应原理,化学方程式：,.,(2),收集方法,用,或,法,向下排空气法,排水,4,氯气的制备,(1),反应原理,化学方程式：,.,(2),收集方法,用,或,法,向上排空气,排饱和食盐水,5,氨气的制备,(1),反应原理,化学方程式：,.,(2),收集方法,用,法,向下排空气,常见气体的制备和收,1,常见气体制备的发生装置,类型,发生装置图,适用气体,操作注意事项,固、固加热型,O,2,、,NH,3,等,试管要干燥,试管口略低于试管底,加热时先均匀加热再局部加强热,反应装置类型,反应装置图,适用气体,操作注意事项,固、液加热型或液、液加热型,Cl,2,、,HCl,等,烧瓶加热时要隔石棉网,反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片或沸石,固、液不加热型或液、液不加热型,H,2,、,O,2,、,SO,2,、,NO,、,NO,2,等,使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下,启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水,使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速,选择气体的发生装置时，应考虑反应物的状态及反应条件有些气体可用不同的反应原理来制备，要注意选择不同的装置,2,常见气体的收集方法,收集方法,排水法向上排空气法,向下排空气法,收集原理,收集的气体不与水反应且难溶于水,收集的气体密度比空气大，且与空气密度相差较大，不与空气反应,收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大，不与空气反应,收集装置,适用的气体,H,2,、,O,2,、,NO,、,CH,4,、,C,2,H,4,Cl,2,、,HCl,、,CO,2,、,H,2,S,、,SO,2,H,2,、,NH,3,气体的收集要根据气体的化学性质和物理性质,(,溶解性、密度,),进行分析选择对于易溶于水的气体除用排空气法收集外，还可用其他排液法，如,Cl,2,可用排饱和食盐水法收集,1,如图是实验室制取某些气体的装置,(1),该制气装置在加入反应物前，应事先进行的操作是,_,(2),若用该装置制取,O,2,，反应物除了可选择二氧化锰和,_(,填试剂名称,),，还能选择,_(,填物质的化学式,),和水,(3),利用该装置还可制取,_(,选填下列字母序号,),等气体,A,H,2,B,CO,2,C,Cl,2,D,NH,3,解析：,(3),该装置适于液体与固体,(,或液体与液体,),在不加热的条件下制取气体其中,A,可选用稀盐酸与锌反应制取氢气；,B,可选用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳；,C,可把浓盐酸滴加到固体高锰酸钾上，不需加热，可制得氯气；,D,可用于浓氨水与生石灰,(CaO),反应制取氨气，故,A,、,B,、,C,、,D,均合理,答案：,(1),检验装置气密性,(2),双氧水,(,或过氧化氢,),Na,2,O,2,(3)A,、,B,、,C,、,D,1,气体的干燥,Cl,2,、,SO,2,、,CO,2,等酸性气体常用,干燥；,NH,3,常用,干燥；浓,H,2,SO,4,不能干燥碱性及具有还原性的气体如：,、,、,等,浓,H,2,SO,4,碱石,灰,NH,3,H,2,S,HBr,2,气体的除杂,除去,Cl,2,中的,HCl,，用,；除去,CO,2,中的,HCl,，用,；除去,SO,2,中的,HCl,，用,；除去,C,2,H,4,中的,CO,2,，用,饱和食盐水,饱和,NaHCO,3,溶液,饱和,NaHSO,3,溶液,NaOH溶液,3,尾气吸收,Cl,2,、,SO,2,、,NO,2,等有毒气体常用,吸收；,HCl,、,NH,3,等,易溶于水的气体用,吸收，,CO,常用,法除去,NaOH,溶液,水,点燃,气体的净化装置和吸收装置,1,气体的净化装置,(1),易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸,收如,H,2,(HCl),、,N,2,(NH,3,),、,NO(NO,2,)(,括号内为杂质气体，下,同,),，可将混合气体通过盛水的,a,来除去杂质气体,(2),酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸,收如,CO(CO,2,),，可将混合气体通过盛,NaOH,溶液的,a,或盛碱,石灰的,b,或,c,或,d来除去杂质,(3),还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化,性杂质，可用还原性较强的物质来吸收例如,CO,2,(CO),，可,将混合气体通过盛灼热,CuO,的,e,来除去杂质,(4),选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质,的试剂做吸收剂来除去杂质如,O,2,(H,2,S),，可将混合气体通,过盛有,CuSO,4,溶液的,a,除去杂质,2,尾气吸收装置,适用于有毒、有害气体的尾气吸收和处理,对于极易溶于水的气体如,HCl,、,NH,3,等尾气吸收时，要注意采取防倒吸装置，常见的防倒吸装置如下图：,2,下列四种气体,(,括号内是混有的少量杂质,),，其中可用如图,所示装置进行净化和干燥的是,(,),A,CO,2,(HCl),B,C,2,H,6,(C,2,H,4,),C,CO,2,(SO,2,),D,NH,3,(N,2,),解析：,CO,2,能被碱石灰吸收，,A,、,C,项不正确溴水不能除去,N,2,，,D,选项不正确,答案：,B,例,1,实验室制备,H,2,和,Cl,2,通常采用下列反应：,Zn,H,2,SO,4,=,ZnSO,4,H,2,MnO,2,4HCl(,浓,),=,MnCl,2,Cl,2,2H,2,O,据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集,H,2,的装置,_,(,填代号,),和制备并收集干燥、纯净,Cl,2,的装置,_(,填代号,),可选用制备气体的装置：,思路点拨,课堂笔记,根据所给反应物质的状态与气体的性质选用气体发生和收集装置制备氢气不需加热且锌粒为固体颗粒，氢气难溶于水，密度比空气小，因此,a,、,e,、,f,中只有,e,正确；氯气可溶于水，且氯气中混有氯化氢和水蒸气，为除杂，需选用,d,装置,答案,e,d,制备气体的实验装置的选择要将化学反应原理、气体净化、收集和尾气处理与常见仪器的性能结合起来按从左到右的顺序逐一分析而定,.,例,2,(2010,济南模拟,),某学生利用以下装置探究纯净干燥的两种气体氯气和氨气之间的反应,回答下列问题：,(1),根据下列所给试剂，选择制取氨气的装置,(,填对应字母,),；,写出制备氯气的离子反应方程式,_.,可供选用的试剂：二氧化锰、碱石灰、浓盐酸、浓氨水、烧碱、,生石灰,(2),根据实验目的，所选装置的连接顺序应为,(,填装置的接口字母,),：,(,),接,(,),，,(,),接,(f),，,(g),接,(,),，,(,),接,(,),，,(,),接,(,),其中，,G,装置的作用是,_.,(3),氯气和氨气在常温下相混合就会发生反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为：,_,；,其中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是,_,(4),此套装置有缺点，请你评价：,_.,思路点拨,解答该类题目，首先要明确实验目的和实验原理，然后再分析各实验装置的作用，最后进行整体分析，综合解答,课堂笔记,(1),根据给出的试剂，只能选择浓氨水来制备氨气，因此还需要选择烧碱，故选取的装置为液体与固体不加热制备气体的装置，即装置,A,；制备氯气选用的试剂是二氧化锰和浓盐酸,(2),制备的氨气需要用碱石灰干燥,(,即,a,接,d),，然后将干燥的氨气通入反应器,E,中，由于氨气密度较小，所以,e,连接,f,，制备氯气的装置为,B,，而且氯气中含有氯化氢、水蒸气，故,b,接,k,，,j,接,i,，,h,接,g(,注意顺序,),答案,(1)A,MnO,2,4H,2Cl,=,Mn,2,Cl,2,2H,2,O,(2)a,接,d,，,e,接,f,，,g,接,h,，,i,接,j,，,k,接,b,除去,Cl,2,中的,HCl,气体,(3)3Cl,2,8NH,3,=,6NH,4,Cl,N,2,32,(4),缺少尾气处理装置，造成空气污染,解答有关气体制备及性质实验题目的一般思路为：发生装置,除杂、干燥装置,主体实验,性质或产物检验,尾气处理,1,在实验室可用氧化还原反应制取的气体是,(,),O,2,CO,2,Cl,2,NO,H,2,A,B,C,D,解析：,制取单质必发生氧化还原反应，制取,CO,2,是利用的复分解反应，制取,NO,的原理是,3Cu,8HNO,3,(,稀,),=,3Cu(NO,3,),2,2NO,4H,2,O,，是氧化还原反应,答案：,C,2,以下集气装置中不正确的是,(,),.解析：,收集,NH,3,时堵塞试管口，无法将空气排出去，故无法达到收集的目的,答案：,c,3,可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是,(,),H,2,S,HCl,NH,3,Cl,2,SO,2,C,2,H,4,A,和,B,和,C,和,D,和,解析：,H,2,S,和,NH,3,不能用浓,H,2,SO,4,干燥，,C,2,H,4,不能用排空气法收集，,Cl,2,应用,NaOH,溶液进行尾气处理,答案：,B,4,下列关于气体的制备的说法不正确的是,(,),A,用碳酸钠粉末可以制备,CO,2,B,用铁片和稀,H,2,SO,4,反应制取,H,2,时，为加快产生,H,2,的速率,可改用浓,H,2,SO,4,C,加热分解,NH,4,HCO,3,固体，将所得的气体进行适当处理可,获得,NH,3,D,用,KMnO,4,固体和用,KClO,3,固体制备,O,2,的装置完全相同,.,解析：,本题考查几种重要气体制备的实验原理选项,A,，,Na,2,CO,3,粉末可以与稀硫酸等反应获取,CO,2,，但不能使用启普发生器选项,B,，,Fe,在浓,H,2,SO,4,中发生钝化，不能得到大量的,H,2,.,选项,C,，加热,NH,4,HCO,3,得到,CO,2,、,NH,3,、,H,2,O,的混合气体，将混合气体通过碱石灰除去,CO,2,和,H,2,O,即可得到,NH,3,.,选项,D,，用,KMnO,4固体和,KClO,3,固体制备,O,2,都属于,“,固固,”,加热型，其装置完全相同,答案：,B,5,如图是中学化学中常用玻璃仪器组成的实验装置图,(,根据,需要可在其中加入液体或固体,),请回答下列问题：,(1),能用作干燥氨气的装置有,_(,填字母,),；,(2),既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有,_(,填字母,),；,(3),若用,C,装置作二氧化硫与烧杯中氢氧化钠溶液反应的实验，则其中广口瓶的作用是,_,解析：,(1),干燥,NH,3,的装置需装固体干燥剂碱石灰，而,A,、,C,中只能放液体干燥剂，故选,D,、,E.,(2),收集,Cl,2,可用,A,、,B,，而收集NO,只能用,B,，故选,B.,(3)SO,2,与,NaOH,溶液反应会产生负压，为防止倒吸可用,C,作为安全瓶,答案：,(1)D,、,E,(2)B,(3),防止倒吸或起安全瓶作用,6,如图，,A,、,B,、,C,是实验室常用的三种制取气体的装置，提,供的药品有：大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、,氯化铵、熟石灰现欲利用这些药品分别制取,NH,3,、,Cl,2,、,H,2,、,CO,2,四种气体，试回答以下问题：,(1),选用,A,装置可制取的气体有,_,，选用,B,装置可制取的气体有,_,，选用,C,装置可制取的气体有,_,(2),标号,、,的仪器名称依次为,_,、,_.,(3),写出利用上述有关药品制取氨气的化学方程式：,_.,若要制得干燥的氨气，可选用下列干燥剂中的,_(,填序号,),a,生石灰,b,浓硫酸,c,五氧化二磷,解析：,根据所给药品的特点，,NH,3,用熟石灰和氯化铵固体加热制备，选,A,；,Cl,2,用浓盐酸和二氧化锰加热制备，选,C,；,H,2,用,Zn,粒和稀盐酸制备，选,B,；,CO,2,用大理石和稀盐酸制备，选,B.,答案：,(1)NH,3,H,2,、,CO,2,Cl,2,(2),分液漏斗圆底烧瓶,(3)Ca(OH),2,2NH,4,Cl CaCl,2,2NH,3,2H,2,O,a,