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1、必修1 第四章第五講氣體的制備、凈化和收集 知識(shí)點(diǎn)與典型題例考點(diǎn)1 常見(jiàn)氣體的制備和收集1.常見(jiàn)氣體制備的發(fā)生裝置反應(yīng)裝置類(lèi)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)先均勻加熱再局部加強(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?jī)?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(zhǎng)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)，且生成的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2.常見(jiàn)氣體的收集方法收集方法排水法向上排空氣法向

2、下排空氣法收集原理收集的氣體不與水反應(yīng)且難溶于水收集的氣體密度比空氣大，且與空氣密度相差較大，不與空氣中成分反應(yīng)收集的氣體密度比空氣小，且與空氣密度相差較大，不與空氣中成分反應(yīng)收集方法排水法向上排空氣法向下排空氣法收集裝置適用的氣體H2、O2、NO、CH4、C2H4Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2H2、NH3題組訓(xùn)練1.以下是幾種常見(jiàn)的氣體制取裝置，不適用于相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的是()A4HCl(濃)MnO2MnCl2Cl22H2OBCa(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2OC2HNO3CaCO3=Ca(NO3)2H2OCO2D2Na2O22H2O=4NaOHO2解析A、B項(xiàng)分

3、別為實(shí)驗(yàn)室制取氯氣和氨氣的裝置和反應(yīng)，正確；C項(xiàng)裝置中用硝酸替換了實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳中的鹽酸，同樣可以達(dá)到目的，正確；D項(xiàng)中過(guò)氧化鈉是一種淡黃色粉末，不是塊狀固體，故不能在多孔塑料板上放置，D項(xiàng)不適用。答案D2某課外實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的下列實(shí)驗(yàn)合理的是()AB用銅與濃硫酸反應(yīng)制備SO2制備少量氨氣CD制備并收集少量NO2氣體制備少量氧氣解析A項(xiàng)，銅與濃硫酸反應(yīng)需要加熱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，二氧化氮?dú)怏w溶于水，不能用排水法收集，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Na2O2溶于水，錯(cuò)誤。答案B3現(xiàn)有稀硫酸和用銅網(wǎng)包好的鋅粒及下圖中的有關(guān)儀器和用品。需要組裝一套制備適量氫氣的簡(jiǎn)易裝置，要求能隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停。則應(yīng)選用的儀器(不得損壞)

4、的編號(hào)是()試管燒杯酒精燈銅塊玻璃管帶有玻璃導(dǎo)管和活塞的橡膠塞ABC D解析銅塊置于燒杯中，加稀硫酸，將用銅網(wǎng)包好的鋅粒放在銅塊上，用玻璃管罩住并塞上橡膠塞。答案C4請(qǐng)回答下列實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的有關(guān)問(wèn)題。(1)如圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡(jiǎn)易裝置。裝置B、C、D的作用分別是：B_；C_；D_。(2)在實(shí)驗(yàn)室欲制取適量NO氣體。a下圖中最適合完成該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易裝置是_(填序號(hào))；b根據(jù)所選的裝置完成下表(不需要的可不填)：應(yīng)加入的物質(zhì)所起的作用ABCDc.簡(jiǎn)單描述應(yīng)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_。解析本題主要考查常見(jiàn)氣體的制備，意在考查考生根據(jù)反應(yīng)原理和氣體的性質(zhì)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。高錳酸鉀具

5、有強(qiáng)氧化性，能將濃鹽酸中的氯離子氧化為氯氣，裝置B用來(lái)收集比空氣密度大的氯氣，裝置D吸收尾氣，裝置C起到了防倒吸的作用。一氧化氮的密度與空氣接近，不能用排空氣法收集，一氧化氮不與水反應(yīng)，可以用排水法收集，選用裝置，A裝置中盛放銅片和稀硝酸，B裝置中盛放水，C裝置接收排出的水。答案(1)向上排氣收集氯氣安全作用，防止D中的液體倒吸進(jìn)入集氣管B中吸收尾氣，防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境(2)a.b.c.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，A中銅表面出現(xiàn)無(wú)色小氣泡，反應(yīng)速率逐漸加快；A管上部空間由無(wú)色逐漸變?yōu)闇\紅棕色，隨反應(yīng)的進(jìn)行又逐漸變?yōu)闊o(wú)色；A中的液體由無(wú)色變?yōu)闇\藍(lán)色；B中的水面逐漸下降，B管中的水逐漸流入燒杯C中考點(diǎn)2

6、 氣體的凈化和尾氣處理1.氣體的凈化裝置和常見(jiàn)干燥劑液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體，加熱裝置2.選擇凈化方法的思路(1)易溶于水或能與水反應(yīng)不生成其他氣體的雜質(zhì)用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)氣體，下同)，可將混合氣體通過(guò)盛水的洗氣瓶來(lái)除去雜質(zhì)氣體。(2)酸性雜質(zhì)用堿性吸收劑、堿性雜質(zhì)用酸性吸收劑來(lái)吸收。如CO(CO2)，可將混合氣體通過(guò)盛NaOH溶液的洗氣瓶或盛堿石灰的干燥管或U形管來(lái)除去雜質(zhì)。(3)還原性雜質(zhì)，可用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)來(lái)吸收或轉(zhuǎn)化；氧化性雜質(zhì)，可用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)來(lái)吸收。例如CO2(CO)可將混合氣體通過(guò)盛灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管來(lái)除去雜質(zhì)。(4

7、)選用能與氣體中的雜質(zhì)反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)或可溶性物質(zhì)的試劑作吸收劑來(lái)除去雜質(zhì)。如O2(H2S)，可將混合氣體通過(guò)盛有CuSO4溶液的洗氣瓶除去雜質(zhì)。3尾氣的吸收(1)用水吸收的是：HCl、NH3(注意防倒吸)。(2)用燒堿溶液吸收的是：Cl2、SO2、NO2、H2S等。(3)用燃燒的酒精燈可點(diǎn)燃除去的是：CO。題組訓(xùn)練5.(2014福建)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。采用下圖裝置(實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置中有Na2S2O5晶體析出，發(fā)生的反應(yīng)為：Na2SO3SO2=Na2S2O5(1)裝置中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)要從裝置中獲得已析出的

8、晶體，可采取的分離方法是_。(3)裝置用于處理尾氣，可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為_(kāi)(填選項(xiàng)字母)。解析(1)中是制取SO2的反應(yīng)。(2)固、液分離用過(guò)濾。(3)處理尾氣是吸收多余的SO2，應(yīng)用NaOH溶液，同時(shí)要防倒吸，a項(xiàng)試劑瓶密封，SO2不能順利通入氨水中，c中試劑不能吸收SO2，b不能防倒吸且不能充分吸收SO2。答案(1)Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O(或Na2SO32H2SO4=2NaHSO4SO2H2O)(2)過(guò)濾(3)d6如圖所示AG為實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的儀器、裝置(部分固定夾持裝置略去)，根據(jù)要求回答下列問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)室制備氧氣方案一：選用裝置A，則宜選用的

9、藥品是_，制備反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)；方案二：選用裝置C，則宜選用的藥品是_，制備反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) _。(2)在實(shí)驗(yàn)室制取純凈、干燥的氯氣，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要防止污染。下表是按儀器的連接順序由上至下依次填寫(xiě)的，請(qǐng)將該表填寫(xiě)完整(加入試劑自選)。該實(shí)驗(yàn)中用儀器D收集Cl2時(shí)，進(jìn)氣口應(yīng)為_(kāi)(填字母)。(3)用裝置C除了能制取氯氣外，還能制取的氣體有_(填3種氣體的化學(xué)式)。(4)某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨的反應(yīng)：將N2和H2分別由a、b通入裝置F，由c導(dǎo)入如下圖裝置：裝置F的作用是_；_。檢驗(yàn)NH3的簡(jiǎn)單方法是_ _。解析(1)實(shí)驗(yàn)室可以利用二氧化錳催化分解氯酸鉀或雙氧水制取氧氣。(2)制取的氯

10、氣中含有HCl和水蒸氣，先通過(guò)飽和食鹽水除去HCl(凈化)，再通過(guò)濃硫酸吸收水蒸氣(干燥)，收集Cl2后用NaOH溶液吸收多余的Cl2(尾氣吸收)。氯氣密度比空氣大，選擇向上排空氣法收集，進(jìn)氣口應(yīng)為b。(3)用裝置C還能制取H2、O2、CO2等。(4)裝置F既能起到干燥氣體的作用(利用濃硫酸的吸水性干燥N2、H2)，又能使氣體混合，通過(guò)觀察氣泡冒出的速率，調(diào)控通入N2、H2的體積比。答案(1)氯酸鉀和二氧化錳2KClO32KCl3O2雙氧水和二氧化錳2H2O22H2OO2(2)選用的儀器(填字母)加入的試劑作用D飽和氯化鈉溶液除去HClD濃硫酸除去H2OGNaOH溶液吸收多余的Cl2b(3)H2、O2、CO2(或HCl等)(4)干燥N2、H2通過(guò)觀察氣泡冒出的速率，調(diào)控N2、H2的體積比將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于導(dǎo)管口處，紅色石蕊試紙變藍(lán)，證明有氨氣生成7制備氮化鎂的裝置示意圖如下：回答下列問(wèn)題：(1)檢查裝置氣密性的方法是_，a的名稱(chēng)是_，b的名稱(chēng)是_。(2)寫(xiě)出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式_。(3)C的作用是_，D的作用是_，是否可以把C與D的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由_。(4)寫(xiě)出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_ _。(5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象_