《高考化學一輪專題復習 第十章 第3講 常見氣體的實驗室制法課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學一輪專題復習 第十章 第3講 常見氣體的實驗室制法課件 新人教版.ppt（48頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第3講常見氣體的實驗室制法 考點突破題型透析 學科素養(yǎng)技能提升 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 突破物質制備型實驗題 考綱要求 第十章化學實驗基礎 備選素材 考綱要求 1 掌握常見氣體的實驗室制法 包括所用試劑 儀器 反應原理和收集方法 2 能繪制和識別實驗儀器裝置圖 考點一常見氣體的制備與收集 知識梳理思維深化 1 氣體制備實驗的操作順序 1 儀器安裝 由下到上 如制氯氣的發(fā)生裝置安裝順序是 放鐵架臺 擺酒精燈 固定鐵圈 放置石棉網(wǎng) 固定圓底燒瓶 從左到右 如制氯氣 發(fā)生裝置 凈化裝置 收集裝置 吸收裝置 先塞后定 把帶導管的膠塞在燒瓶固定前塞好 以免燒瓶固定后因不宜用力而塞不緊或因用力過猛而損壞儀器 2 加試劑順序固體先放入 液體后滴加 即先固后液 3 其他操作順序先檢驗氣密性 后裝入藥品 便于在裝置漏氣時進行調(diào)整或更換儀器 最后點燃酒精燈 所有準備工作完畢后 在連接導管時 應長進短出 量氣裝置的導管應短進長出 干燥管應大口進 小口出 知識梳理思維深化 考點一常見氣體的制備與收集 2 常見氣體制備的發(fā)生裝置選擇反應裝置一般需從反應物的狀態(tài) 溶解性和反應條件確定制氣裝置類型 具體如下 知識梳理思維深化 考點一常見氣體的制備與收集 低于 預熱 棉花 知識梳理思維深化 考點一常見氣體的制備與收集 石棉網(wǎng) 碎瓷片 插入 塊狀 液體流速 O2 H2 CO2 SO2 NO NO2 3 氣體的收集方法 知識梳理思維深化 考點一常見氣體的制備與收集 上 下 不與水反應 且難溶于水 大 小 1 CO2不能用啟普發(fā)生器制取 原因是石灰石與酸反應后會生成糊狀物質易產(chǎn)生堵塞 2 NO不能用排氣法收集 主要因為NO易與空氣中氧氣反應生成NO2 3 密度與空氣接近 且不與水反應或不溶于水的氣體最好用排水法收集 如氮氣 CO 乙烯等 知識梳理思維深化 考點一常見氣體的制備與收集 1 下列關于氣體的制備的說法是否正確 打 或 1 用碳酸鈉粉末可以制備CO2 2 用鐵片和稀H2SO4反應制取H2時 為加快產(chǎn)生H2的速率可改用濃H2SO4 3 加熱分解NH4HCO3固體 將所得的氣體進行適當處理可獲得NH3 4 用KMnO4固體和用KClO3固體制備O2的裝置完全相同 提示 1 2 3 4 知識梳理思維深化 考點一常見氣體的制備與收集 2 將下列氣體的常用收集方法用線連接 1 CH4 2 N2A 向上排空氣法 3 CO 4 C2H4 5 C2H6B 向下排空氣法 6 NO 知識梳理思維深化 考點一常見氣體的制備與收集 7 NO2 8 HClC 排水法 9 SO2提示 1 BC 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 7 A 8 A 9 A 知識梳理思維深化 考點一常見氣體的制備與收集 3 實驗室制取 收集干燥的以下6種氣體 CO2 H2S NO2 O2 Cl2 NH3如圖裝置可適用的氣體是 干燥裝置不適用的是 收集裝置不適用的是 提示 知識梳理思維深化 考點一常見氣體的制備與收集 1 下列實驗裝置圖正確的是 A項中應用酒精燈加熱 集氣裝置導氣管也不正確 B項中溫度計水銀球應插入反應液中 D項中導氣管末端靠近液面但不能伸入液面以下 否則會倒吸 題組設計思維建模 解析 答案 C 2 2015 唐山質檢 下表是實驗室制備氣體的有關內(nèi)容 題組設計思維建模 1 上述氣體中 從制備過程看 必須選擇合適的氧化劑才能實現(xiàn)的是 寫分子式 從反應原理看 明顯不同于其他兩種氣體的是 寫分子式 2 根據(jù)表中所列制氯氣的實驗原理 從下列裝置中選擇合適的氣體發(fā)生裝置 題組設計思維建模 3 若用表中制備O2的裝置制備NH3 則選擇的試劑為 4 若用排空氣法收集Cl2 在下列方框內(nèi)畫出氣體收集裝置圖 題組設計思維建模 1 用H2O2制O2時 可直接分解制得 不必用氧化劑 NH4Cl NH3化合價沒有改變 不用氧化劑 HCl Cl2化合價升高 被氧化 要用氧化劑氧化HCl制氯氣 制O2 Cl2都是氧化還原反應 而制NH3為復分解反應 2 用H2O2制O2時 常溫用二氧化錳催化可制得 為液體和固體不加熱制備氣體 故選D NH4Cl NH3為固體和固體加熱制備氣體 故選B HCl Cl2為液體和固體不加熱或加熱制備氣體 故選A D 3 上述制備O2的裝置為液體和固體不加熱制備氣體 故可選用濃氨水 液體 和氫氧化鈉 或生石灰等 固體 制備氨氣 4 氯氣有毒 要進行尾氣處理 故收集裝置為 解析 答案 題組設計思維建模 1 Cl2NH3 2 A或D 3 濃氨水和氫氧化鈉固體 或生石灰等 4 3 2015 宿遷六校聯(lián)考 如圖 是常見的氣體發(fā)生裝置 是氣體收集裝置 根據(jù)要求回答下列問題 題組設計思維建模 1 若用MnO2與濃鹽酸反應制取氯氣 應選用裝置 用化學方程式表示的制取氯氣的反應原理是 2 若用KMnO4與濃鹽酸反應制取氯氣 應選用裝置 試完成并配平下列離子方程式 MnO Cl H Mn2 Cl2 3 若選用 為氯氣的收集裝置 應該在試管口放置一團棉花 該棉花團應用 溶液浸濕 其作用是 4 若選用 為氯氣收集裝置 則氯氣應從 口通入 用化學方法檢驗氯氣收集滿了的方法是 題組設計思維建模 題組設計思維建模 解析 答案 1 MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O 2 21016258H2O 3 NaOH防止Cl2逸出 污染空氣 4 A將濕潤的KI淀粉試紙放在V裝置B口 觀察試紙是否變藍 1 2014 高考天津卷 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 用Na2O2或H2O2作反應物制取O2 均可采用固 液 氣體的發(fā)生裝置 A項正確 制Cl2時 用飽和NaCl溶液和濃H2SO4凈化氣體 不能用NaHCO3溶液 B項錯誤 C2H4的密度與空氣接近 不能用排空氣法收集 C項錯誤 3NO2 H2O 2HNO3 NO 水與NaOH溶液都不能吸收尾氣NO D項錯誤 解析 答案 A 高考真題明確考向 2 2013 高考安徽卷 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 解析 答案 B 高考真題明確考向 收集NH3應用向下排空氣法 A項錯誤 Cu與稀HNO3反應生成NO C項錯誤 MnO2與濃鹽酸反應制取Cl2需要加熱 D項錯誤 3 2011 高考上海卷 草酸晶體 H2C2O4 2H2O 100 開始失水 101 5 熔化 150 左右分解產(chǎn)生H2O CO和CO2 用加熱草酸晶體的方法獲取某些氣體 應該選擇的氣體發(fā)生裝置是 圖中加熱裝置已略去 草酸晶體在分解產(chǎn)生氣體之前先失結晶水再熔化 故選D裝置 解析 答案 D 高考真題明確考向 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 知識梳理思維深化 1 常見氣體的凈化方法和凈化裝置 1 常見氣體的凈化方法 氣體的凈化可分為物理方法和化學方法 遵循的原則 不損失主體氣體 不引入新雜質 物理方法 a 液化法 利用沸點不同從空氣中分離出N2和O2 b 水洗法 利用溶解度不同從N2和NH3的混合氣體中除去NH3 利用與H2O的反應從NO和NO2的混合氣體中除去NO2 知識梳理思維深化 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 化學方法 a 氧化還原法 除去混合氣體中的O2通過灼熱的 除去H2 CO等通過灼熱的 b 酸堿法 將NH3和CO2的混合氣體通過堿石灰除去 c 沉淀法 除去CO2中的H2S可利用 溶液 發(fā)生的反應是 銅絲網(wǎng) CuO CO2 CuSO4 H2S CuSO4 CuS H2SO4 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 知識梳理思維深化 2 常見凈化裝置 a裝置為加熱固態(tài)試劑以除去氣體中雜質的裝置 為防止固體 流動 兩端用石棉或玻璃棉堵住 但要使氣流通暢 b裝置一般盛液體試劑 用于洗氣 c裝置一般盛固體試劑 用于氣體除雜和定量計算 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 知識梳理思維深化 3 常見干燥劑 酸 強氧化 堿 NH3 H2S HBr HI NH3 Cl2 H2S HCl SO2 CO2 中 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 知識梳理思維深化 2 尾氣的處理 1 轉化處理 對有毒 有害的氣體必須用適當?shù)姆椒ㄓ枰晕栈螯c燃變?yōu)闊o毒 無害的氣體 再排放到空氣中 實驗室中常見有毒氣體的處理方法如下表 CuSO4 水 水 濃 硫酸 點 燃 與O2混合后通 入NaOH溶液 2 直接排空處理 主要是針對無毒 無害氣體的處理 如N2 O2 CO2等 3 尾氣處理裝置 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 知識梳理思維深化 在水中溶解度較小的有毒氣體 多數(shù)可通入燒杯中的溶液中 用某些試劑吸收除去 如圖甲 如Cl2 NO2均可通入 溶液中除去 某些可燃性氣體可用點燃或轉化的方法 如圖丙 如CO H2可點燃或通過灼熱的CuO除去 收集法 如圖丁 尾氣也可以采用收集的方法 如 等 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 知識梳理思維深化 NaOH CH4 C2H4 H2 CO 對于溶解度很大吸收速率很快的氣體 吸收時應防止 典型裝置如圖乙 常見的防倒吸裝置還有如下改進圖 以NH3的吸收為例 未注明的液體為水 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 知識梳理思維深化 倒吸 1 二氧化硫具有還原性 濃硫酸具有強氧化性 能否用濃H2SO4干燥二氧化硫氣體 提示 能 因為H2SO4中S元素為 6價 SO2中S元素為 4價 兩者間無S的其他價態(tài) 相互不發(fā)生氧化還原反應 2 如何除去CO2中混有的少量HCl氣體 提示 將混合氣體通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶 知識梳理思維深化 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 3 NH4HCO3固體受熱分解得NH3 CO2 H2O等混合氣體 如何除去CO2 H2O得純凈的NH3 提示 可讓混合氣體通過裝有足量堿石灰的干燥管 4 實驗室制得Cl2中往往含H2O HCl等雜質 如何得到純凈的Cl2 提示 可讓氣體先通過裝有飽和食鹽水的洗氣瓶除HCl雜質 再通過裝有濃硫酸的洗氣瓶除水蒸氣雜質 兩者順序不能顛倒 考點二氣體的凈化與尾氣吸收 知識梳理思維深化 1 既能用濃硫酸干燥 又可用CaO干燥的氣體有 H2 O2 N2 SO2 H2S CH4 NH3 CO2A B C D 能用濃硫酸干燥的氣體有 能用CaO干燥的氣體有 題組設計思維建模 解析 答案 A 2 實驗室制取氣體的裝置如圖所示 其中發(fā)生裝置相同 干燥和集氣裝置有兩套 分別用圖1和圖2表示 下列選項正確的是 A項 過氧化鈉和水反應生成O2 可用向上排空氣法收集 正確 B項 產(chǎn)生的CO2不能用堿石灰干燥 也不能用向下排空氣法收集 C項 生成的NO不能用排空氣法 D項 氯化銨和硝石灰在不加熱的條件下不能反應生成NH3 解析 答案 題組設計思維建模 A 3 下面是中學化學中常用玻璃儀器組成的實驗裝置圖 根據(jù)需要可在其中加入液體或固體 請回答下列問題 1 能用作干燥氨氣的裝置有 填字母 2 既能用于收集氯氣又能用于收集一氧化氮氣體的裝置有 填字母 3 在氯氣和鐵反應實驗中 能添加在制氯氣和反應裝置之間以除去氯氣中氯化氫等雜質氣體的裝置有 填字母 4 能用于乙烯與溴水反應制二溴乙烷的實驗裝置有 填字母 5 若用C裝置做二氧化硫與燒杯中氫氧化鈉溶液反應的實驗 則其中廣口瓶的作用是 1 氨氣極易溶于水 一般用固態(tài)干燥劑 所以選D E裝置 2 A裝置可用于向上排空氣或排飽和食鹽水溶液收集氯氣 A還可以排水收集一氧化氮氣體 B排飽和食鹽水溶液收集氯氣 還可以排水收集一氧化氮氣體 3 A為氣體的凈化裝置 4 乙烯與溴水反應不需要特殊的反應條件 所以選A 將乙烯通入溴水即可 5 二氧化硫易溶于水 且與氫氧化鈉溶液反應 需要防止倒吸 解析 答案 題組設計思維建模 1 DE 2 AB 3 A 4 A 5 防止倒吸 1 2013 高考廣東卷節(jié)選 在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進行相關實驗 下列收集Cl2的正確裝置是 收集Cl2可選擇向上排空氣法 同時要吸收尾氣 故選擇裝置C 高考真題明確考向 解析 答案 C 2 2013 高考海南卷 下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3 儀器連接順序正確的是 A a b c d e f g hB a e d c b h i gC a d e c b h i gD a c b d e h i f 裝置順序為 制氯氣 除雜 HCl 水蒸氣 反應制備 尾氣堿處理 注意洗氣瓶中導管為 長進短出 解析 答案 高考真題明確考向 B 3 2012 高考山東卷 無水AlCl3 183 升華 遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧 實驗室可用下列裝置制備 裝置B中盛放飽和NaCl溶液 該裝置的主要作用是 F中試劑的作用是 用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G的作用 所裝填的試劑為 B中NaCl溶液的作用是除去Cl2中混有的HCl F中試劑的作用是防止G中的水蒸氣進入E中 使AlCl3遇H2O反應產(chǎn)生大量白霧 用一件儀器裝填適當試劑可起到F和G的作用 所加試劑應既能防止水蒸氣進入E又能吸收尾氣Cl2 故可裝填堿石灰 解析 答案 高考真題明確考向 除去HCl氣體吸收水蒸氣堿石灰 或NaOH與CaO混合物 4 2011 高考大綱卷 請回答下列實驗室中制取氣體的有關問題 1 下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應制取適量氯氣的簡易裝置 裝置B C D的作用分別是 B C D 高考真題明確考向 2 在實驗室欲制取適量NO氣體 下圖中最適合完成該實驗的簡易裝置是 填序號 高考真題明確考向 根據(jù)所選的裝置完成下表 不需要的可不填 簡單描述應觀察到的實驗現(xiàn)象 1 KMnO4與濃鹽酸發(fā)生反應 2KMnO4 16HCl 濃 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 裝置B采用向上排空氣法收集Cl2 裝置C起安全瓶作用 防止D中的液體倒吸進入B中 Cl2具有毒性 裝置D中NaOH溶液用于吸收多余的Cl2 防止污染環(huán)境 2 實驗室制取NO氣體通常用銅與稀硝酸反應 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 由于NO易與空氣中的O2反應生成NO2 不宜用排空氣法收集NO氣體 應用排水法收集NO 故裝置 和 錯誤 裝置 和 比較 更簡單 A中Cu與稀硝酸反應生成NO氣體 B中盛滿水 用排水法收集NO 解析 高考真題明確考向 1 向上排空氣收集氯氣安全瓶作用 防止D中的液體倒吸進入集氣管B中吸收尾氣 防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境 2 見表 反應開始時 A中銅屑表面出現(xiàn)無色小氣泡 反應速率逐漸加快 A管上部空間由無色逐漸變?yōu)闇\紅棕色 隨著反應的進行又逐漸變?yōu)闊o色 A中的液體由無色變?yōu)闇\藍色 B中的水面逐漸下降 B管中的水逐漸流入燒杯C中 答案 物質制備型實驗是高考實驗經(jīng)常考查的題型 該類題目的特點是以物質的制備或分離提純?yōu)橹骶€ 考查元素化合物的性質以及基本儀器和基本操作 1 解題關鍵 1 對于元素化合物的知識要掌握扎實 2 對于基本儀器的使用技巧以及注意事項要清楚 熟練 3 了解一個完整的制備裝置 一般包括發(fā)生裝置 凈化裝置 收集裝置 尾氣處理裝置 突破物質制備型實驗題 2 解題步驟 1 通讀全題 了解題目中制備該物質所需要的原料以及制備 提純過程中所發(fā)生的反應或變化有哪些 2 根據(jù)題目中所給出的裝置 找出發(fā)生裝置 凈化裝置 收集裝置 分離提純裝置 尾氣處理裝置 3 根據(jù)題意 確定在裝置中發(fā)生的反應 變化或某一儀器的使用及其注意事項 突破物質制備型實驗題 典例 2014 高考大綱全國卷 苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑 傳感材料 納米氧化銅的重要前驅體之一 下面是它的一種實驗室合成路線 突破物質制備型實驗題 制備苯乙酸的裝置示意圖如下 加熱和夾持裝置等略 已知 苯乙酸的熔點為76 5 微溶于冷水 溶于乙醇 回答下列問題 1 在250mL三口瓶a中加入70mL70 硫酸 配制此硫酸時 加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是 突破物質制備型實驗題 2 將a中的溶液加熱至100 緩緩滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中 然后升溫到130 繼續(xù)反應 在裝置中 儀器b的作用是 儀器c的名稱是 其作用是 反應結束后加適量冷水 再分離出苯乙酸粗品 加入冷水的目的是 下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是 填標號 A 分液漏斗B 漏斗C 燒杯D 直形冷凝管E 玻璃棒 3 提純粗苯乙酸的方法是 最終得到44g純品 則苯乙酸的產(chǎn)率是 4 用CuCl2 2H2O和NaOH溶液制備適量Cu OH 2沉淀 并多次用蒸餾水洗滌沉淀 判斷沉淀洗干凈的實驗操作和現(xiàn)象是 5 將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中 充分溶解后 加入Cu OH 2攪拌30min 過濾 濾液靜置一段時間 析出苯乙酸銅晶體 混合溶液中乙醇的作用是 突破物質制備型實驗題 答案 突破物質制備型實驗題 解析 1 先加水 再加入濃硫酸 2 滴加苯乙腈球形冷凝管冷凝回流 或使汽化的反應液冷凝 便于苯乙酸析出BCE 3 重結晶95 4 取少量洗滌液 加入稀硝酸 再加AgNO3溶液 無白色渾濁出現(xiàn) 5 增大苯乙酸溶解度 便于充分反應