1、2022-4-192021届一轮复习人教版届一轮复习人教版常见气体的实验室制备常见气体的实验室制备、净化、收集和检验课、净化、收集和检验课件件1气体制备实验的基本思路气体制备实验的基本思路发生装置：发生装置：改进的目的：用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化改进的目的：用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如用草酸晶体受热分解制取时造成液体的倒流，如用草酸晶体受热分解制取CO2气体。气体。制备气体：制备气体：O2、NH3、CH4等。等。发散源发散源 (2)固体液体固体液体(不加热不加热)气体气体发生装置：发生装置：3气体的除杂方法气体的除杂
2、方法(1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。性、氧化性、还原性。除杂原则：除杂原则：不损失主体气体；不损失主体气体；不引入新的杂质气体；不引入新的杂质气体；在密闭装置内进在密闭装置内进行；行；先除易除的杂质气体。先除易除的杂质气体。(2)气体干燥净化装置气体干燥净化装置1NH4HCO3固体受热分解得固体受热分解得NH3、CO2、H2O等混合气体，如何除去等混合气体，如何除去CO2、H2O得纯净的得纯净的NH3?提示：提示：可让混合气体通过装有足量碱石灰的干燥管。可让混合气体通过
3、装有足量碱石灰的干燥管。2实验室制得实验室制得Cl2中往往含中往往含H2O、HCl等杂质，如何得到纯净的等杂质，如何得到纯净的Cl2?提示：提示：可让气体先通过装有饱和食盐水的洗气瓶除可让气体先通过装有饱和食盐水的洗气瓶除HCl杂质，再通过装有浓硫杂质，再通过装有浓硫酸的洗气瓶除水蒸气杂质，两者顺序不能颠倒。酸的洗气瓶除水蒸气杂质，两者顺序不能颠倒。4气体的收集方法及其拓展应用气体的收集方法及其拓展应用(1)气体的常见收集方法气体的常见收集方法(2)气体收集方法的拓展应用气体收集方法的拓展应用装置装置()从从a管进气管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2
4、等。若将广口瓶等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。中的液体更换，还可以收集以下气体。饱和食盐水饱和食盐水收集收集Cl2。饱和饱和NaHCO3溶液溶液收集收集CO2。饱和饱和NaHS溶液溶液收集收集H2S。四氯化碳四氯化碳收集收集HCl或或NH3。装置装置()储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由A瓶排入瓶排入B瓶，在瓶瓶，在瓶A中收中收集到气体。集到气体。5尾气处理的原因、方法及装置尾气处理的原因、方法及装置(1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发
5、火灾、爆炸等灾害。火灾、爆炸等灾害。(2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。6气体性质的检验气体性质的检验检验气体是根据气体的性质，一般从以下检验气体是根据气体的性质，一般从以下5方面考虑：方面考虑：气体的颜色和气味；气体的颜色和气味；水溶液的酸碱性；水溶液的酸碱性；助燃、可燃及燃烧现象和产物；助燃、可燃及燃烧现象和产物；遇空气的变化；遇空气的变化；其他特其他特征。征。待检物操作步骤现象O2用试
6、管或集气瓶取待检气体，然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条带火星的木条复燃H2使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯有浅蓝色火焰，烧杯里有水雾生成NH3用湿润的红色石蕊试纸检验变蓝把待检气体收集在集气瓶里，盖上玻璃片，用玻璃棒蘸取浓盐酸，开启玻璃片放在瓶口上方生成白烟待检物操作步骤现象SO2在洁净试管里加入5 mL品红溶液，再通入待检气体，再加热待颜色变化后品红溶液褪色，加热后又恢复红色CO2闻气味，并将其通入澄清石灰水中无色无味，石灰水变浑浊，继续通入后变澄清Cl2用湿润的KI淀粉试纸靠近集气瓶口变蓝Br2(蒸气)观察气体颜色，并用湿润的淀粉KI试纸检验红棕色气体
7、，能够使湿润的淀粉KI试纸变蓝色观察气体颜色，并把该气体通入水中，再观察溶液的颜色红棕色气体，其水溶液呈橙色NO2观察气体颜色，溶于水再观察溶液的颜色，并用蓝色的石蕊试纸检验红棕色气体，其水溶液呈无色，能使湿润的蓝色石蕊试纸显红色NO观察气体颜色，并与空气混合无色气体遇空气变为红棕色3将气体通入澄清石灰水中，若石灰水先变浑浊，后又变澄清，能否判断该将气体通入澄清石灰水中，若石灰水先变浑浊，后又变澄清，能否判断该气体一定是气体一定是CO2?提示：提示：不能。若气体是不能。若气体是SO2，也有相同的现象发生。若该气体无色无味，则可，也有相同的现象发生。若该气体无色无味，则可以判断是以判断是CO2。
8、解析：解析：A项可通过控制加入液体的量来控制产生气体的量；项可通过控制加入液体的量来控制产生气体的量；C、D两项中装置类两项中装置类似于启普发生器，可通过活塞的开关调节反应器的压强，控制反应与否，来控制产似于启普发生器，可通过活塞的开关调节反应器的压强，控制反应与否，来控制产生气体的量。生气体的量。题组一气体的制备与收集题组一气体的制备与收集1(2018株洲检测株洲检测)以下气体发生装置中，不易控制反应产生气体的量的是以下气体发生装置中，不易控制反应产生气体的量的是()B 2用下列装置制取并收集用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是气体，其中最合理的是()答案：答案：C3(1)如图是实
9、验室制取某些气体的装置。如图是实验室制取某些气体的装置。该制气装置在加入反应物前，应事先进行的操作是该制气装置在加入反应物前，应事先进行的操作是_。若用该装置制取若用该装置制取O2，反应物除了可选择二氧化锰和，反应物除了可选择二氧化锰和_ (填试剂名称填试剂名称)外，还能选择外，还能选择_(填试剂化学式填试剂化学式)和水。和水。利用该装置还可制取利用该装置还可制取_(填字母填字母)等气体。等气体。aH2bCO2cNH3dSO2检查装置气密性检查装置气密性 双氧水双氧水(或过氧化氢或过氧化氢) Na2O2 abcd (2)此装置中加入漂白粉和浓盐酸也可以制取此装置中加入漂白粉和浓盐酸也可以制取C
10、l2。写出该反应的离子方程式：写出该反应的离子方程式：_。若使用在空气中放置的漂白粉和浓盐酸发生反应，则制取的若使用在空气中放置的漂白粉和浓盐酸发生反应，则制取的Cl2中可能含有中可能含有的杂质为的杂质为_。ClOCl2H=Cl2H2O HCl、CO2、H2O(g) 解析：解析：(1)制备气体的装置在加入反应物之前均应先检查装置的气密性。该装置制备气体的装置在加入反应物之前均应先检查装置的气密性。该装置所制气体应满足固体所制气体应满足固体(液体液体)和液体不需加热制备气体。符合此条件的制备氧气的反和液体不需加热制备气体。符合此条件的制备氧气的反应可为应可为H2O2在在MnO2作催化剂时分解，或
11、作催化剂时分解，或Na2O2与与H2O反应。该装置可制备的气体有反应。该装置可制备的气体有H2、CO2、O2、NH3等。等。(2)ClO、Cl在酸性条件下发生反应生成在酸性条件下发生反应生成Cl2。漂白粉在。漂白粉在空气中放置会部分变为空气中放置会部分变为CaCO3，浓盐酸有很强的挥发性，因而制取的，浓盐酸有很强的挥发性，因而制取的Cl2中常含有中常含有HCl、CO2和和H2O(g)。题组二气体的干燥、除杂及尾气处理题组二气体的干燥、除杂及尾气处理4(2018濮阳测试濮阳测试)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装
12、置省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是项是()B 选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析：解析：氨气的密度比空气小，应该用向下排空气收集，氨气的密度比空气小，应该用向下排空气收集，A错误；浓硫酸与错误；浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应生成发生复分解反应生成SO2，因，因SO2的密度比空气大，所以可用向上排空气法的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集，收集，SO2是大
13、气污染物，要进行尾气处理，是大气污染物，要进行尾气处理，SO2很容易与很容易与NaOH溶液发生反应，用溶液发生反应，用NaOH溶液吸收尾气时，为防止倒吸现象的发生，可以安装一个倒扣的漏斗，溶液吸收尾气时，为防止倒吸现象的发生，可以安装一个倒扣的漏斗，B正正确；稀硝酸与确；稀硝酸与Cu发生反应产生的气体是发生反应产生的气体是NO，不是，不是NO2，且不能用水处理尾气，且不能用水处理尾气，C错错误；误；MnO2与浓盐酸在加热时才能发生反应制取与浓盐酸在加热时才能发生反应制取Cl2，该装置没有加热仪器，浓盐酸，该装置没有加热仪器，浓盐酸易挥发，易挥发，C中收集的气体不纯净，应在中收集的气体不纯净，应
14、在b、c之间添加除去之间添加除去HCl气体的装置，气体的装置，D错误。错误。5(2019辽宁六校期末辽宁六校期末)如图为常用玻璃仪器组成的七种实验装置，根据需要如图为常用玻璃仪器组成的七种实验装置，根据需要可在其中加入液体或固体试剂。下列说法错误的是可在其中加入液体或固体试剂。下列说法错误的是()AA、B装置既能用于收集装置既能用于收集Cl2，又能用于收集，又能用于收集NOB装有浓硫酸的装有浓硫酸的F装置可用于干燥装置可用于干燥CO2气体气体CC、E装置可用于尾气吸收，能防止液体倒吸到气体发生装置中装置可用于尾气吸收，能防止液体倒吸到气体发生装置中DG装置可用于合成氨实验中，可干燥、混合并能大
15、致观察装置可用于合成氨实验中，可干燥、混合并能大致观察H2和和N2的体积比的体积比答案：答案：B题组三气体的检验题组三气体的检验6(2018孝感市六校联考孝感市六校联考)如图装置可用于收集气体并如图装置可用于收集气体并验证某些化学性质，下列有关说法正确的是验证某些化学性质，下列有关说法正确的是()答案：答案：D选项气体试剂现象结论ANH3酚酞试液溶液变红色NH3的水溶液显碱性BCl2紫色石蕊试液溶液先变红后褪色Cl2有酸性和漂白性CC2H4溴水溶液褪色C2H4分子中含碳碳双键DXKI淀粉溶液溶液变蓝X可能是Cl2或NO27(2019东营期末东营期末)某种气体可能是由某种气体可能是由CO、CO2
16、、H2、NH3、HCl和和H2O(g)中中的一种或几种组成，使其依次通过下列药品：的一种或几种组成，使其依次通过下列药品：澄清石灰水澄清石灰水Ba(OH)2溶液溶液浓浓H2SO4灼热的灼热的CuO无水无水CuSO4粉末，结果观察到的实验现象是：粉末，结果观察到的实验现象是：中未见浑浊，中未见浑浊，中变浑浊，中变浑浊，中无明显现象，中无明显现象，中有红色物质产生，中有红色物质产生，中固体变蓝。若以上实验中，每一步反应都充分进行，则中固体变蓝。若以上实验中，每一步反应都充分进行，则原混合气体中原混合气体中()A一定有一定有CO2和和HCl，可能有，可能有H2B一定有一定有H2、CO2和和CO，可能
17、有，可能有HClC一定有一定有H2、CO2和和HCl，可能有，可能有CO和和H2O(g)，肯定无，肯定无NH3D一定有一定有H2，一定没有，一定没有COC 解析：解析：气体通过气体通过的现象说明气体中含有的现象说明气体中含有HCl和和CO2，HCl和和CO2在与碱反应在与碱反应时，强酸性气体时，强酸性气体HCl先与碱反应，气体中含先与碱反应，气体中含HCl，一定不含，一定不含NH3，气体通过，气体通过后，后，得到的气体一定是干燥的，此气体通过灼热的得到的气体一定是干燥的，此气体通过灼热的CuO，有红色物质产生说明气体中有，有红色物质产生说明气体中有CO或或H2，而得到的气体再通过无水，而得到的
18、气体再通过无水CuSO4粉末，固体变蓝，说明气体中含有粉末，固体变蓝，说明气体中含有H2，而而CO和和H2O(g)不能确定。不能确定。题组四综合应用题组四综合应用8(2019全国卷全国卷，10)实验室用实验室用H2还原还原WO3制备金属制备金属W的装置如图所示的装置如图所示(Zn粒粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是。下列说法正确的是() B A、中依次盛装中依次盛装KMnO4溶液、浓溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液、焦性没食子酸溶液B管式炉加热前，用试管在管式炉加热前，用试管在处收集气体并点燃，通过
19、声音判断气体纯度处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度C结束反应时，先关闭活塞结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热，再停止加热D装置装置Q(启普发生器启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气解析：解析：A错：若错：若中为焦性没食子酸溶液，则进入中为焦性没食子酸溶液，则进入中的气体还会有水蒸气。中的气体还会有水蒸气。B对：若在对：若在处收集气体点燃，发出处收集气体点燃，发出“噗噗”声，则证明制取的氢气较纯，可以加热管声，则证明制取的氢气较纯，可以加热管式炉。式炉。C错：为了防止生成的错：为了防止生成的W被氧化，反应结束时应先停止加热，待管式炉冷却被氧化
20、，反应结束时应先停止加热，待管式炉冷却后再关闭活塞后再关闭活塞K。D错：二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热，而启普发生器错：二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热，而启普发生器不能加热。不能加热。9(2019江苏卷，江苏卷，4)下列制取下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是置和原理能达到实验目的的是()B 解析：解析：A错：铜片和稀硫酸不反应，无法制取错：铜片和稀硫酸不反应，无法制取SO2。B对：对：SO2能使品红溶液褪能使品红溶液褪色，因此可以验证色，因此可以验证SO2的漂白性。的漂白性。C错：错：SO2密度比空气大
21、，用排空气法收集密度比空气大，用排空气法收集SO2时，导气管应时，导气管应“长进短出长进短出”。D错：错：SO2和饱和和饱和NaHSO3溶液不反应，因此溶液不反应，因此NaHSO3溶溶液不能作为吸收液，可用液不能作为吸收液，可用NaOH溶液。溶液。10(2019全国卷全国卷，26)氮的氧化物氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用温度和催化剂条件下用NH3将将NOx还原生成还原生成N2。某同学在实验室中对。某同学在实验室中对NH3与与NO2反应反应进行了探究。回答下列问题：进行了探究。回答下列问题：(1)氨气的制备氨气的制备氨气的发生
22、装置可以选择上图中的氨气的发生装置可以选择上图中的_，反应的化学方程式为，反应的化学方程式为_。欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置_(按气流方向，用小写字母表示按气流方向，用小写字母表示)。A dcfei (2)氨气与二氧化氮的反应氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的将上述收集到的NH3充入注射器充入注射器X中，硬质玻璃管中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子两端用夹子K1、K2夹好夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中Y管中_反应的化学方程式_将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2_ _红棕色气体慢慢变浅红棕色气体慢慢变浅 Z中中NaOH溶液产生倒吸现象溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数反应后气体分子数减少，减少，Y管中压强小管中压强小于外压于外压
