精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上考點(diǎn)一氣體制備的思路與裝置1.氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路2.重要?dú)怏w的發(fā)生裝置依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，可將制備氣體的發(fā)生裝置分為三類：(1)固體固體氣體發(fā)生裝置：制備氣體：O2、NH3、CH4等(2)固體液體氣體或液體液體氣體發(fā)生裝置：制備氣體：Cl2、C2H4等(3)固體液體(不加熱)氣體發(fā)生裝置：制備氣體：選擇合適的藥品和裝置能制取中學(xué)化學(xué)中常見的所有氣體。題組一氣體制備方案及裝置的選擇1.實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體時(shí)，所用方法正確的是()A.制氧氣時(shí)，用Na2O2或H2O2作反應(yīng)物可選擇相同的氣體發(fā)生裝置B.制氯氣時(shí)，用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體C.制乙烯時(shí)，用排水法或向上排空氣法收集氣體D.制二氧化氮時(shí)，用水或NaOH溶液吸收尾氣答案A解析A項(xiàng)，用Na2O2和H2O反應(yīng)制備O2與用H2O2和MnO2制備O2均可采用“固體液體氣體”的裝置，正確；B項(xiàng)，制備Cl2時(shí)，Cl2中含有HCl和H2O雜質(zhì)，HCl應(yīng)用飽和NaCl溶液除去，若用飽和NaHCO3溶液，HCl和Cl2都會(huì)被吸收，且會(huì)引入CO2雜質(zhì)，水蒸氣可用濃H2SO4干燥，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，乙烯的密度與空氣的密度比較相近，不可用排空氣法收集乙烯，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，NO2與水反應(yīng)產(chǎn)生HNO3和NO，NO不溶于水，仍會(huì)造成環(huán)境污染，應(yīng)用NaOH溶液吸收，錯(cuò)誤。2.下列制備和收集氣體的實(shí)驗(yàn)裝置合理的是()答案D解析氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)制取氨氣，生成物中有水，如果試管口高于試管底，會(huì)發(fā)生水倒流現(xiàn)象而炸裂試管且集氣試管口要塞一團(tuán)棉花，故A錯(cuò)誤；銅和稀硝酸反應(yīng)制取一氧化氮，反應(yīng)不需加熱，一氧化氮的密度接近空氣的密度，和空氣中的氧氣易發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮，所以不可用向下排空氣法收集，即進(jìn)氣管短，出氣管長(zhǎng)，一氧化氮有毒，在水中的溶解度很小，應(yīng)該用排水法收集，故B錯(cuò)誤；鋅粒和鹽酸反應(yīng)制取氫氣，屬于固體、液體不加熱型，生成的氫氣的密度小于空氣的密度，所以不可用向上排空氣法收集，故C錯(cuò)誤；用過氧化氫與二氧化錳制O2，屬于固體、液體不加熱型，生成的氧氣不易溶于水，所以可采用排水集氣法收集，故D正確。3.(1)下圖是實(shí)驗(yàn)室制取某些氣體的裝置。該制氣裝置在加入反應(yīng)物前，應(yīng)事先進(jìn)行的操作是_。若用該裝置制取O2，反應(yīng)物除了可選擇二氧化錳和_(填試劑名稱)外，還能選擇_(填試劑化學(xué)式)和水。利用該裝置還可制取_(填字母)等氣體。a.H2b.CO2c.NH3d.SO2(2)此裝置中加入漂白粉和濃鹽酸也可以制取Cl2。寫出該反應(yīng)的離子方程式：_。若使用在空氣中放置的漂白粉和濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)，則制取的Cl2中可能含有的雜質(zhì)為_。答案(1)檢查裝置氣密性雙氧水(或過氧化氫)Na2O2abcd(2)ClOCl2H=Cl2H2OHCl、CO2、H2O(g)解析(1)制備氣體的裝置在加入反應(yīng)物之前均應(yīng)先檢查裝置的氣密性。該裝置所制氣體應(yīng)滿足固體(液體)和液體不需加熱制備氣體。符合此條件的制備氧氣的反應(yīng)可為H2O2在MnO2作催化劑時(shí)分解，或Na2O2與H2O反應(yīng)。該裝置可制備的氣體有H2、CO2、O2、NH3等。(2)ClO、Cl在酸性條件下可發(fā)生歸中反應(yīng)生成Cl2。漂白粉在空氣中放置會(huì)部分變?yōu)镃aCO3，濃鹽酸有很強(qiáng)的揮發(fā)性，因而制取的Cl2中常含有的雜質(zhì)為HCl、CO2和H2O(g)。題組二氣體制備與物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綜合4.新型材料納米級(jí)鐵粉與普通鐵粉具有不同的性質(zhì)。已知：在不同溫度下，納米級(jí)鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物不同：溫度低于570時(shí)生成FeO，高于570時(shí)生成Fe3O4。.甲同學(xué)用圖1所示裝置進(jìn)行納米級(jí)鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)：(1)該裝置中納米級(jí)鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。.乙同學(xué)用圖2所示裝置進(jìn)行納米級(jí)鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)：(2)裝置C的作用是_。(3)酒精燈和酒精噴燈都是實(shí)驗(yàn)室常用的加熱儀器，在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先點(diǎn)燃_。(4)不能撤除收集氣體產(chǎn)物裝置B的原因是_。答案(1)FeH2OFeOH2(2)提供水蒸氣(3)酒精燈(4)氫氣遇明火可能發(fā)生爆炸(其他合理答案也可)解析(1)酒精燈火焰的溫度低，故圖1，納米級(jí)鐵粉與水蒸氣生成氧化亞鐵和氫氣。(2)裝置C為裝置A中的反應(yīng)提供反應(yīng)物水蒸氣。(3)先提供水蒸氣，故要先點(diǎn)燃酒精燈。(4)裝置B用來收集氫氣，撤除后，氫氣易遇火爆炸?？键c(diǎn)二氣體的凈化與收集1.氣體的除雜方法(1)除雜試劑選擇的依據(jù)：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等當(dāng)CO2中混有O2雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用上述中的裝置除O2，除雜試劑是Cu粉。2.氣體的收集方法收集方法收集氣體的類型收集裝置可收集的氣體(舉例)排水法難溶于水或微溶于水，又不與水反應(yīng)的氣體O2、H2、Cl2(飽和NaCl溶液)、NO、CO2(飽和NaHCO3溶液)、CO等排空氣法向上排空氣法密度大于空氣且不與空氣中成分反應(yīng)Cl2、SO2、NO2、CO2等向下排空氣法密度小于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)H2、NH3等3.尾氣處理的原因和方法(1)原因：有些氣體有毒或有可燃性，任其逸散到空氣中，會(huì)污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害。(2)處理方法：一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)換為非氣態(tài)物質(zhì)或無毒物質(zhì)，如酸性有毒氣體用堿溶液吸收，可燃性氣體用點(diǎn)燃等措施。4.防倒吸裝置的拓展與創(chuàng)新對(duì)于易溶于水的氣體的吸收，經(jīng)常用到防倒吸裝置。以常規(guī)裝置為發(fā)散源，可以設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)裝置。如下圖所示，圖中以氨氣的吸收為例，未注明的液體為水。裝置()把體積較大的部分變?yōu)楦稍锕芑蜷L(zhǎng)頸漏斗的球形部分，可倒置或正向連接；裝置()把體積較大的部分變?yōu)閳A底燒瓶；裝置()把體積較大的部分移到一邊，變?yōu)閺V口瓶；裝置()把燒瓶中右側(cè)導(dǎo)管變短，這是常見的安全瓶，注意裝置()、裝置()中導(dǎo)管長(zhǎng)度的不同；根據(jù)裝置()的原理，液體也可裝在廣口瓶中，可構(gòu)成裝置()；裝置()導(dǎo)管與雙球緩沖器相連；裝置()另辟蹊徑，NH3通入四氯化碳中不能溶解，則肯定不會(huì)發(fā)生倒吸；氣泡上浮過程中與水接觸，可被水吸收。1.為制備干燥、純凈的CO2，將大理石和鹽酸反應(yīng)生成的氣體先后通過裝有下列物質(zhì)的兩個(gè)吸收裝置，兩個(gè)裝置中應(yīng)依次裝入()飽和NaHCO3溶液；無水CaCl2固體飽和NaHCO3溶液；濃硫酸濃硫酸；飽和NaHCO3溶液飽和Na2CO3溶液；稀硫酸A.B.C.D.答案A解析用大理石和鹽酸反應(yīng)制得的CO2中，含有少量HCl，可用飽和NaHCO3溶液除去；干燥CO2可用濃硫酸或無水CaCl2固體作干燥劑。注意應(yīng)先凈化后干燥。2.用下列裝置進(jìn)行對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)(部分儀器已省略)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)答案D解析A項(xiàng)，氣體應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”；B項(xiàng)，HCl易溶于水會(huì)倒吸；C項(xiàng)，測(cè)餾分的溫度，溫度計(jì)水銀球應(yīng)在支管口附近。3.實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取某種較純凈的氣體。(1)在燒瓶和分液漏斗里盛裝的反應(yīng)物可能是_。A.稀硫酸和鋅粒B.濃鹽酸和石灰石C.濃鹽酸和二氧化錳D.濃鹽酸和高錳酸鉀(2)新制得的氣體中含有的雜質(zhì)是_(填化學(xué)式)。(3)兩個(gè)洗氣瓶(從左到右)中盛放的試劑是_。A.濃硫酸；飽和食鹽水B.氫氧化鈉溶液；濃硫酸C.氫氧化鈉溶液；飽和食鹽水D.飽和食鹽水；濃硫酸(4)燒杯中應(yīng)盛放的試劑及作用是_。A.NaOH溶液，吸收多余的Cl2，防止污染空氣B.NaOH溶液，吸收CO2C.純水，充分吸收多余的HCl，防止污染空氣D.飽和食鹽水，減少Cl2在水中的溶解答案(1)C(2)HCl、H2O(3)D(4)A練出高分1.下列關(guān)于氣體制備的說法不正確的是()A.用碳酸鈉粉末可以制備CO2B.用鐵片和稀H2SO4反應(yīng)制取H2時(shí)，為加快產(chǎn)生H2的速率可改用濃H2SO4C.加熱分解NH4HCO3固體，將所得的氣體進(jìn)行適當(dāng)處理可獲得NH3D.用KMnO4固體和用KClO3固體制備O2的裝置完全相同答案B解析濃H2SO4會(huì)使鐵鈍化。2.下列選用的實(shí)驗(yàn)儀器或?qū)嶒?yàn)裝置符合實(shí)驗(yàn)要求且安全的是()答案B解析選項(xiàng)A中的蒸餾燒瓶必須墊石棉網(wǎng)才能加熱；選項(xiàng)C中制備的NO2不能用排水法收集；選項(xiàng)D中的長(zhǎng)頸漏斗下端應(yīng)插入液面以下。3.以下氣體發(fā)生裝置中，不易控制反應(yīng)產(chǎn)生氣體的量的是()答案B解析A項(xiàng)可通過控制加入液體的量來控制產(chǎn)生氣體的量；C、D兩項(xiàng)中的裝置類似于啟普發(fā)生器，可通過活塞的開關(guān)調(diào)節(jié)反應(yīng)器的壓強(qiáng)，控制反應(yīng)與否，來控制產(chǎn)生氣體的量。4.(2013安徽理綜，8)實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略?shī)A持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最合理的選項(xiàng)是()選項(xiàng)a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)A濃氨水CaONH3H2OB濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD濃鹽酸MnO2Cl2NaOH溶液答案B解析A項(xiàng)，NH3的密度比空氣的小，收集應(yīng)用向下排空氣法；C項(xiàng)，銅和稀硝酸反應(yīng)不能產(chǎn)生NO2，且NO2的吸收不能用水，可以用NaOH溶液；D項(xiàng)，用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制Cl2需要加熱，本裝置不能滿足。5.用下列裝置制取并收集NO2氣體，其中最合理的是()答案C解析銅與濃硝酸反應(yīng)的氣體產(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(zhǎng)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。6.如圖所示的裝置常用于制取氣體并檢驗(yàn)氣體的性質(zhì)。下列有關(guān)說法正確的是()A.關(guān)閉分液漏斗的活塞，將干燥管末端放入水中，微熱燒瓶，有氣泡從水中冒出，停止加熱后，干燥管內(nèi)有一段穩(wěn)定的水柱形成，表明裝置不漏氣B.若裝置用于制取氯氣并驗(yàn)證其具有漂白性，則A中所用試劑為稀鹽酸，B中所用藥品為KMnO4固體，C中為品紅溶液C.若裝置用于制取SO2并驗(yàn)證其具有漂白性，則A中所用試劑為濃硫酸，B中所用藥品為Na2SO3固體，C中為酸性KMnO4溶液D.若實(shí)驗(yàn)時(shí)B中盛放固體NaOH，A中為濃氨水，C中為稀AgNO3溶液，則實(shí)驗(yàn)過程中，C試管中看不到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象答案A解析A項(xiàng)，由于裝置的體積較大，可用酒精燈微熱燒瓶，加熱時(shí)干燥管口有氣泡冒出，冷卻后干燥管口有水柱形成，說明裝置的氣密性良好，正確；B項(xiàng)，制氯氣時(shí)應(yīng)用濃鹽酸，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，SO2使酸性KMnO4溶液褪色的原因是SO2能將KMnO4還原，表現(xiàn)其還原性，不表現(xiàn)其漂白性，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)過程中C試管中有沉淀出現(xiàn)，若NH3過量，則可觀察到沉淀溶解，錯(cuò)誤。7.(2013海南，6)下圖所示儀器可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無水FeCl3，儀器連接順序正確的是()A.abcdeefghB.aedcbhigC.adecbhigD.acbdehif答案B解析裝置順序?yàn)橹坡葰?、除雜(HCl、水蒸氣)、反應(yīng)制備、尾氣處理，注意洗氣瓶中導(dǎo)管為“長(zhǎng)進(jìn)短出”。8.實(shí)驗(yàn)室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集CO2氣體，下列裝置中合理的是()答案B解析A項(xiàng)，收集裝置應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”；C項(xiàng)，氣體發(fā)生裝置中長(zhǎng)頸漏斗未液封；D項(xiàng)，收集裝置全密封，無法排氣。9.以下各種尾氣吸收裝置中，適用于吸收NH3，而且能防止倒吸的組合是()A.B.C.D.答案A10.實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，氣體發(fā)生和收集裝置如圖。請(qǐng)回答：(1)實(shí)驗(yàn)裝置連接完成后，首先應(yīng)進(jìn)行的操作是_。(2)MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2的化學(xué)方程式為_。(3)為得到干燥、純凈的Cl2，在收集Cl2之前應(yīng)依次通過裝有_、_(填試劑名稱)的洗氣瓶。答案(1)檢查裝置的氣密性(2)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(3)飽和食鹽水、濃硫酸11.實(shí)驗(yàn)室常用的幾種氣體發(fā)生裝置如圖A、B、C所示：(1)實(shí)驗(yàn)室可以用B或C裝置制取氨氣，如果用C裝置，通常使用的試劑是_。(2)若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體，則X可能是下列氣體中的_(填序號(hào))。CO2NOCl2H2答案(1)濃氨水、CaO固體(或NaOH固體)(2)12.已知乙醇在濃硫酸作用下迅速加熱到170時(shí)分子內(nèi)脫水制備乙烯，反應(yīng)如下：加熱到140時(shí)產(chǎn)生一種副產(chǎn)物叫乙醚。反應(yīng)裝置如圖所示，試回答下列問題：(1)檢查裝置氣密性的方法是_，A儀器的名稱是_。(2)A中加入試劑的順序是_，A中加入碎瓷片的作用是_。(3)反應(yīng)中除產(chǎn)生副產(chǎn)物乙醚外，在收集到的乙烯氣體中混有SO2，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)除去SO2：_。答案(1)將導(dǎo)氣管末端沒入水槽中，加熱圓底燒瓶，導(dǎo)氣管口有氣泡逸出，停止加熱，導(dǎo)氣管末端有一小段水柱上升，說明裝置氣密性良好圓底燒瓶(2)先加入乙醇再加入濃硫酸防暴沸(3)在收集裝置之前接一個(gè)盛氫氧化鈉溶液的洗氣瓶，除去SO213.N2在諸多領(lǐng)域中用途廣泛。某化學(xué)興趣小組為探究在實(shí)驗(yàn)室制備較為純凈N2的方法，進(jìn)行了認(rèn)真的準(zhǔn)備。請(qǐng)你參與交流與討論。查閱資料N2的制法有下列三種方案：方案1：加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2。方案2：加熱條件下，以NH3還原CuO可制得N2，同時(shí)獲得活性銅粉。方案3：將空氣緩緩?fù)ㄟ^灼熱的銅粉獲得較純的N2。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備以實(shí)驗(yàn)室常見儀器(藥品)等設(shè)計(jì)的部分裝置如下圖(部分夾持和加熱儀器未畫出)。分析交流(1)若按方案1制得N2，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是_。(2)若按方案2制得干燥、純凈的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料，整套制氣裝置按氣流從左到右的連接順序是_(填字母)。獲得N2的反應(yīng)原理是_(寫反應(yīng)方程式)。(3)若以排水法收集N2，其中會(huì)混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是_。你提出的收集方法是_。答案(1)A(2)EDBC2NH33CuO3CuN23H2O(3)N2與空氣密度大小接近，收集的氮?dú)庵幸谆烊胙鯕獾瘸煞钟谜婵諝饽沂占?其他合理答案也可)解析(1)方案1為加熱兩種液態(tài)物質(zhì)，符合此條件的只有A裝置。(2)方案2為固體和氣體的反應(yīng)，反應(yīng)器應(yīng)選擇B，但要求通入的氨氣干燥且純凈，利用濃氨水和生石灰反應(yīng)制取氨氣為固液不加熱的裝置，選擇E，但同時(shí)有水蒸氣生成，因此利用堿石灰來干燥，反應(yīng)完畢后產(chǎn)生的水蒸氣與沒有參與反應(yīng)的氨氣與氮?dú)庖煌瑢?dǎo)出，利用濃硫酸既可以除去水，又可以除去氨氣。(3)排氣法收集氣體主要是利用氣體密度的差別。因此利用可以直接排空內(nèi)部空氣的裝置來收集氮?dú)狻?4.“84”消毒液與硫酸溶液反應(yīng)可以制取氯氣(NaClONaClH2SO4Na2SO4Cl2H2O)，為探究氯氣的性質(zhì)，某同學(xué)利用此原理制氯氣并設(shè)計(jì)了如下所示的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問題：(1)從裝置中選擇合適的制氣裝置(A處)_(填序號(hào))。(2)裝置B、C中依次放的是干燥的紅色布條和濕潤(rùn)的紅色布條，實(shí)驗(yàn)過程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置B中的布條也褪色，其原因可能是_，說明該裝置存在明顯的缺陷，請(qǐng)?zhí)岢龊侠淼母倪M(jìn)方法：_。(3)為了驗(yàn)證氯氣的氧化性，將氯氣通入Na2SO3溶液中，寫出氯氣與Na2SO3溶液反應(yīng)的離子方程式：_。(4)將氯氣通入飽和NaHCO3溶液中能產(chǎn)生無色氣體，已知酸性：鹽酸>碳酸>次氯酸，該實(shí)驗(yàn)證明氯氣與水反應(yīng)的生成物中含有_。答案(1)(2)產(chǎn)生的氯氣中含有水蒸氣，兩者反應(yīng)生成次氯酸在裝置A、B之間增加盛有濃硫酸的洗氣瓶(或干燥裝置)(3)Cl2SOH2O=SO2Cl2H(4)HCl(或鹽酸)解析本題考查了氯氣的制備及性質(zhì)的檢驗(yàn)，意在考查學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的方法了解化學(xué)變化的規(guī)律并對(duì)化學(xué)現(xiàn)象提出科學(xué)合理解釋的能力。(1)根據(jù)給出的化學(xué)方程式可知反應(yīng)物為液體，所以不能選用裝置；反應(yīng)需要加熱，所以只能選用裝置。(2)氯氣中混有水蒸氣時(shí)，會(huì)生成具有漂白性的HClO；為了檢驗(yàn)具有漂白性的是次氯酸，而不是氯氣，通入裝置B中的應(yīng)是干燥的氯氣，因此需加干燥裝置。(3)氯氣通入亞硫酸鈉溶液中，亞硫酸鈉被氧化成硫酸鈉，氯氣被還原為氯離子。(4)酸性：鹽酸>碳酸>次氯酸，所以鹽酸能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成CO2，而次氯酸與碳酸氫鈉溶液不反應(yīng)。 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