第39講物質的制備氣體的實驗室制法氣體的實驗室制法1.O2的實驗室制法的實驗室制法教材研讀教材研讀3.H2的實驗室制法的實驗室制法2.CO2的實驗室制法的實驗室制法4.NH3的實驗室制法的實驗室制法5.Cl2的實驗室制法的實驗室制法自測自測1下圖為常用玻璃儀器組成的六種實驗裝置,均可根據(jù)不同的實驗需要在其中加入不同的液體或固體試劑完成相應的實驗。請用合適裝置的序號完成下列填空:(1)既能用于收集Cl2,又能用于收集NO的裝置是AB。(2)能用于干燥CO2氣體的裝置是AEF。(3)在實驗室制取Cl2并檢驗Cl2部分性質的實驗中,用于除去Cl2中HCl雜質的最佳裝置是A。(4)用于尾氣吸收并能防止液體倒吸到反應裝置中的是C。(5)接在氣體制備的連續(xù)實驗裝置中間,用于控制氣流平穩(wěn)的裝置是D。自測自測2根據(jù)下圖所示的實驗裝置回答問題:(1)實驗室用高錳酸鉀制取干燥的氧氣應選用的發(fā)生裝置是A,收集裝置為D。(2)實驗室用雙氧水制取并收集較純的氧氣時應選用的發(fā)生裝置是B,收集裝置為C。(3)實驗室用氯化銨與熟石灰兩種固體加熱制取氨氣,氨氣的密度比空氣的小,極易溶于水。推斷:實驗室制取氨氣應選用的發(fā)生裝置為A,收集裝置為E?？键c突破考點突破考點一常見氣體的制備考點一常見氣體的制備考點二實驗裝置的選擇考點二實驗裝置的選擇考點一常見氣體的制備考點一常見氣體的制備典例典例1(2017北京東城一模,11)用下圖裝置完成下列實驗,不需要試管(盛有相應的除雜試劑)就能達到實驗目的的是()實驗目的中的試劑A檢驗碳與濃硫酸反應產生的氣體中含有二氧化碳澄清石灰水B用碳酸鈣與鹽酸反應產生的氣體驗證碳酸的酸性強于苯酚苯酚鈉溶液C驗證乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應產生的氣體為不飽和烴酸性高錳酸鉀溶液D驗證石蠟油在碎瓷片上受熱分解產生的氣體中含有不飽和烴溴的四氯化碳溶液D答案答案DA項,濃硫酸和碳反應生成的氣體為二氧化碳和二氧化硫,這兩種氣體均可以使澄清石灰水變渾濁;B項,鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體,氯化氫和二氧化碳均可以與苯酚鈉溶液反應生成苯酚使溶液變渾濁;C項,制得的不飽和烴中含有SO2,SO2也可使酸性高錳酸鉀溶液褪色;D項,石蠟油是多種飽和烴類的混合物,分解產生的不飽和烴可以直接檢驗,不需要除雜裝置。1-1實驗室制備下列氣體時,所用方法正確的是()A.制氧氣時,用Na2O2或H2O2作反應物可選擇相同的氣體發(fā)生裝置B.制氯氣時,用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體C.制乙烯時,用排水法或向上排空氣法收集氣體D.制二氧化氮時,用水或NaOH溶液吸收尾氣A答案答案AA項,用Na2O2或H2O2制備O2時,均可使用固液常溫型氣體發(fā)生裝置;B項,實驗室制氯氣一般用濃鹽酸作原料,所以制得的氯氣中會混有氯化氫和水蒸氣,除氯化氫時應用飽和食鹽水而不能用飽和NaHCO3溶液;C項,乙烯的相對分子質量與空氣的平均相對分子質量接近,在相同條件下,二者的密度也非常接近,故收集乙烯時不宜用排空氣法;D項,用水吸收NO2時,NO2轉化為HNO3和NO,NO仍會污染空氣,故吸收NO2不能用水。1-2下列關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反應制取H2時,為加快產生H2的速率可改用濃H2SO4C.加熱分解NH4HCO3固體,將所得的氣體進行適當處理可獲得NH3D.用KMnO4固體和用KClO3固體制備O2的發(fā)生裝置相同B答案答案BA項,Na2CO3粉末可以與稀硫酸等反應制備CO2;B項,常溫下Fe在濃H2SO4中發(fā)生鈍化,加熱時二者反應生成SO2,得不到H2;C項,加熱NH4HCO3得到CO2、NH3、H2O的混合氣體,將混合氣體通過堿石灰除去CO2和H2O即可得到NH3;D項,用KMnO4固體和KClO3固體制備O2都采用固、固加熱型氣體發(fā)生裝置?？键c二實驗裝置的選擇考點二實驗裝置的選擇1.加熱裝置的選擇加熱裝置的選擇給物質加熱時,選擇儀器要考慮被加熱的物質的狀態(tài)、量的多少,以及加熱溫度的高低。給液體加熱:試管、蒸發(fā)皿、錐形瓶、燒杯、燒瓶(使用后三者加熱時需要墊石棉網)。給固體加熱:試管、燃燒匙、坩堝(燃燒匙容積最小)等。常用的加熱裝置:A:用于氣體與固體反應加熱,如:二氧化碳與木炭加熱反應生成一氧化碳、氮氣與鎂加熱反應生成氮化鎂等。B:用于少量液體加熱,注意試管口向上傾斜,與桌面成45。C:用于固體與固體反應加熱,試管口略向下傾斜。D:用于灼燒、煅燒固體物質,坩堝應放在泥三角上并用坩堝鉗夾取。E:用于固體和液體(或液體和液體)反應加熱,如實驗室用二氧化錳固體與濃鹽酸加熱制取氯氣。F:水浴加熱:可以使物質在水浴中均勻受熱,并且可以控制溫度在100以下,注意溫度計水銀球應位于水浴中。2.氣體發(fā)生裝置的選擇氣體發(fā)生裝置的選擇3.氣體凈化裝置的選擇氣體凈化裝置的選擇(1)易溶于水或與水反應不生成其他雜質氣體的雜質用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括號內為雜質氣體,下同),可將混合氣體通過盛水的a來除去雜質氣體。(2)酸性雜質用堿性吸收劑、堿性雜質用酸性吸收劑來吸收。如CO(CO2),可將混合氣體通過盛NaOH溶液的a或盛堿石灰的b或c或d來除去雜質。(3)還原性雜質可用氧化性較強的物質來吸收或轉化;氧化性雜質可用還原性較強的物質來吸收或轉化。例如CO2(CO),可將混合氣體通過盛灼熱CuO的e來除去雜質。(4)選用能與氣體中的雜質反應生成難溶性物質或可溶性物質的試劑作吸收劑來除去雜質。如O2(H2S),可將混合氣體通過盛有CuSO4溶液的a除去雜質。4.常用干燥裝置的選擇常用干燥裝置的選擇常用干燥裝置洗氣瓶干燥管(或U形管)常用干燥劑濃硫酸(酸性、強氧化性)無水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)不可干燥的氣體NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HBr等5.氣體收集裝置的選擇氣體收集裝置的選擇確定氣體的收集方法時要考慮氣體的密度、溶解性。6.尾氣處理裝置的選擇尾氣處理裝置的選擇a用于吸收溶解或反應速率不是很快的氣體,如用NaOH溶液吸收Cl2、CO2等。b用于收集少量氣體。c、d用于吸收極易溶且溶解很快的氣體,如HCl、HBr、NH3等;其中d吸收量少。e用于處理難以吸收的可燃性氣體,如H2、CO等。典例典例2下列制備和收集氣體的實驗裝置合理的是()D答案答案DA項,加熱固體時,試管口應略向下傾斜,且收集氣體的試管口應放一團棉花;B項,NO很容易被空氣中的氧氣氧化,不能用排空氣法收集;C項,氫氣的密度比空氣小,應采用向下排空氣法收集。2-1下列選用的實驗儀器或實驗裝置符合實驗要求且安全的是()B答案答案BA項,蒸餾燒瓶不可直接用酒精燈加熱,應墊石棉網加熱;B項,氨氣的密度比空氣的密度小,用向下排空氣法收集,試管口塞一團棉花,可防止對流;C項,NO2易和水反應,不能用排水法收集;D項,實驗室制氫氣時,長頸漏斗下端應插入液面以下。2-2實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質完成相關實驗,最合理的選項是()選項a中的物質b中的物質c中收集的氣體d中的物質A濃氨水CaONH3H2OB濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD濃鹽酸MnO2Cl2NaOH溶液B答案答案BA項,收集NH3用向下排空氣法;C項,銅和稀硝酸反應不能產生NO2,且NO2的吸收不能用水,可以用NaOH溶液;D項,用濃鹽酸與MnO2反應制Cl2需要加熱,本裝置不能滿足。