1、专题讲座专题讲座(四四)常见气体的实验室制法常见气体的实验室制法 1.1.气体制备的一般流程气体制备的一般流程2.2.常见气体的制备装置常见气体的制备装置3.3.常见净化装置常见净化装置4.4.气体收集方法气体收集方法5.5.尾气的处理尾气的处理(1)(1)直接排空处理直接排空处理:主要用于对无毒、无害气体的处理。如主要用于对无毒、无害气体的处理。如N N2 2、O O2 2、COCO2 2等。等。(2)(2)尾气处理装置尾气处理装置:某些溶解度较小的有毒气体某些溶解度较小的有毒气体,多数可通入烧杯中的某种试剂中吸收除去多数可通入烧杯中的某种试剂中吸收除去(如图甲如图甲)。如。如ClCl2 2
2、、NONO2 2均可通入均可通入NaOHNaOH溶液中除去。溶液中除去。对于溶解度很大的气体对于溶解度很大的气体,吸收时应防止倒吸吸收时应防止倒吸(如图乙如图乙)。某些可燃性气体可用点燃或转化的方法除去某些可燃性气体可用点燃或转化的方法除去(如图丙如图丙)。如。如COCO、H H2 2可点可点燃或通过灼热的燃或通过灼热的CuOCuO除去。除去。某些可燃性气体某些可燃性气体(如如CHCH4 4、C C2 2H H4 4、H H2 2、COCO等等)也可以采用收集的方法处理也可以采用收集的方法处理(如图丁如图丁)。典例共研典例共研1.1.用如图装置制取、提纯并收集表中的四种气体用如图装置制取、提纯
3、并收集表中的四种气体(a(a、b b、c c表示相应仪表示相应仪器中加入的试剂器中加入的试剂),),其中可行的是其中可行的是()气体气体a ab bc cA ANONO2 2浓硝酸浓硝酸铜片铜片NaOHNaOH溶液溶液B BSOSO2 2浓硫酸浓硫酸CuCu酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液C CNHNH3 3浓氨水浓氨水生石灰生石灰碱石灰碱石灰D DO O2 2双氧水双氧水MnOMnO2 2浓硫酸浓硫酸解析解析:A A项项,NO,NO2 2能与氢氧化钠溶液反应能与氢氧化钠溶液反应,收集不到收集不到NONO2 2气体气体,错误错误;B;B项项,铜铜和浓硫酸反应需要加热和浓硫酸反应需要加热,
4、且且SOSO2 2能被酸性能被酸性KMnOKMnO4 4溶液氧化为硫酸溶液氧化为硫酸,故不能故不能用酸性用酸性KMnOKMnO4 4溶液除杂溶液除杂,错误错误;C;C项项,碱石灰是固体干燥剂碱石灰是固体干燥剂,应放在干燥管应放在干燥管中中,错误错误;D;D项项,双氧水在双氧水在MnOMnO2 2的催化作用下分解放出的催化作用下分解放出O O2 2,能用浓硫酸干燥能用浓硫酸干燥,其密度大于空气其密度大于空气,可用向上排空气法收集可用向上排空气法收集,正确。正确。答案答案:D D2.2.工业上工业上,向向500500600 600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽
5、热铁屑向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。行实验。回答下列问题回答下列问题:(1)(1)制取无水氯化铁的实验中制取无水氯化铁的实验中,A,A中反应的化学方程式为中反应的化学方程式为 .,装置装置B B中加入的试剂是中加入的试剂是 。答案答案:(2)HCl(2)HClHClHCl和和H H2 2发生倒吸、可燃性气体发生倒吸、可燃性气体H H2 2不能被吸收不能被吸收(3)KSCN(3)KSCN溶液点燃溶液点燃A A处的酒精灯点燃处的酒精灯点燃C C处的酒精灯处的酒精灯解析解析:(2)(2)根
6、据题目信息根据题目信息,制取无水氯化亚铁的实验中制取无水氯化亚铁的实验中,装置装置A A用来制取用来制取HCl,HCl,尾气是尾气是HClHCl和和H H2 2;若用若用D D装置进行尾气处理装置进行尾气处理,氯化氢气体极易溶于水氯化氢气体极易溶于水,氢气与氢氧化钠溶液不反应。则可能发生倒吸氢气与氢氧化钠溶液不反应。则可能发生倒吸,而氢气不能被吸收。而氢气不能被吸收。(3)(3)检验检验FeClFeCl3 3常用的试剂是常用的试剂是KSCNKSCN溶液溶液;欲制得纯净的欲制得纯净的FeClFeCl2 2,应当防止装应当防止装置中的氧气干扰置中的氧气干扰,在实验操作中应先点燃在实验操作中应先点燃
7、A A处的酒精灯处的酒精灯,利用产生的氯利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气化氢气体排出装置中的空气,再点燃再点燃C C处的酒精灯。处的酒精灯。(2)(2)制取无水氯化亚铁的实验中制取无水氯化亚铁的实验中,装置装置A A用来制取用来制取 。尾气的成。尾气的成分是分是 。若仍用。若仍用D D的装置进行尾气处理的装置进行尾气处理,存在的问题存在的问题是是 。(3)(3)若操作不当若操作不当,制得的制得的FeClFeCl2 2会含有少量会含有少量FeClFeCl3 3,检验检验FeClFeCl3 3常用的试剂是常用的试剂是 。欲制得纯净的。欲制得纯净的FeClFeCl2 2,在实验操作中应先在实验操
8、作中应先 ,再再 。训练突破训练突破1.1.用下列装置制取并收集用下列装置制取并收集NONO2 2气体气体,其中最合理的是其中最合理的是()解析解析:铜与浓硝酸反应的产物是铜与浓硝酸反应的产物是NONO2 2,其密度比空气的大其密度比空气的大,因此应利用向因此应利用向上排空气法收集上排空气法收集NONO2 2气体气体,导气管应长进短出导气管应长进短出,这样才能将装置中的空这样才能将装置中的空气排尽气排尽,保证收集到的气体纯净保证收集到的气体纯净,只有只有C C项符合。项符合。C C 2.2.下列有关下列有关NHNH3 3的实验正确的是的实验正确的是()解析解析:A A项中制取项中制取NHNH3
9、 3的装置错误的装置错误,试管口应略低于试管底部试管口应略低于试管底部;C;C项中收项中收集集NHNH3 3要短管进气要短管进气,长管出气长管出气,原因是原因是NHNH3 3的密度比空气的小的密度比空气的小;D;D项中项中NHNH3 3极极易溶于水易溶于水,易发生倒吸。易发生倒吸。B B 3.3.下列选用的实验仪器或实验装置符合实验要求且安全的是下列选用的实验仪器或实验装置符合实验要求且安全的是()解析解析:选项选项A A中的蒸馏烧瓶必须垫石棉网才能加热中的蒸馏烧瓶必须垫石棉网才能加热;选项选项C C中制备的中制备的NONO2 2不能用排水法收集不能用排水法收集;选项选项D D中的长颈漏斗下端
10、应插入液面以下。中的长颈漏斗下端应插入液面以下。B B 4.4.用下图所示实验装置进行用下图所示实验装置进行SOSO2 2性质的探究实验。性质的探究实验。4.4.用下图所示实验装置进行用下图所示实验装置进行SOSO2 2性质的探究实验。性质的探究实验。(1)(1)装置装置A A中发生反应的离子方程式为中发生反应的离子方程式为 ,G G装置的作用为装置的作用为 。(2)(2)简述检查该装置气密性的方法简述检查该装置气密性的方法:。(2)(2)根据化学实验基本操作根据化学实验基本操作,检查该装置气密性的方法是检查该装置气密性的方法是G G中加水至没过中加水至没过导管口导管口,微热微热A A中圆底烧
11、瓶中圆底烧瓶,若若G G中有气泡产生中有气泡产生,停止加热停止加热,冷却后导管末冷却后导管末端形成一段水柱端形成一段水柱,说明气密性良好。说明气密性良好。(2)G(2)G中加水至没过导管口中加水至没过导管口,微热微热A A中圆底烧瓶中圆底烧瓶,若若G G中有气泡产生中有气泡产生,停止加停止加热热,冷却后导管末端形成一段水柱冷却后导管末端形成一段水柱,说明气密性良好说明气密性良好(3)(3)能够证明能够证明SOSO2 2具有还原性、氧化性的实验装置依次为具有还原性、氧化性的实验装置依次为 和和 (用字母表示用字母表示),),观察到的现象依次是观察到的现象依次是、。答案答案:(3)C(3)CB B
12、C C中溴水褪色中溴水褪色B B中出现淡黄色沉淀中出现淡黄色沉淀(4)(4)若要证明酸性若要证明酸性:H:H2 2COCO3 3HH2 2SiOSiO3 3,则应观察到的实验现象有则应观察到的实验现象有 .。解析解析:(4)D(4)D装置能生成装置能生成COCO2 2,根据根据“强酸制弱酸强酸制弱酸”原理原理,CO,CO2 2和和SOSO2 2都能和都能和NaNa2 2SiOSiO3 3溶液反应生成白色沉淀溶液反应生成白色沉淀,需要先验证需要先验证SOSO2 2被除去被除去,然后再验证酸然后再验证酸性性H H2 2COCO3 3HH2 2SiOSiO3 3,所以若要证明酸性所以若要证明酸性:H
13、:H2 2COCO3 3HH2 2SiOSiO3 3,则应观察到的实验现则应观察到的实验现象有象有E E中品红不褪色中品红不褪色,F,F中出现浑浊。中出现浑浊。答案答案:(4)E(4)E中品红不褪色中品红不褪色,F,F中出现浑浊中出现浑浊(5)(5)某同学用某同学用32 g Cu32 g Cu与与50 g 98%50 g 98%浓硫酸反应来制取浓硫酸反应来制取SOSO2 2,实验结束后实验结束后,还还有有19.2 g19.2 g的的CuCu剩余剩余,若要让若要让CuCu完全溶解完全溶解,则至少应加入则至少应加入1 mol/L1 mol/L的稀硝酸的稀硝酸 mLmL。答案答案:(5)600(5)
14、6005.5.导学号导学号 16972117 16972117 NHNH3 3及其盐都是重要的化工原料。及其盐都是重要的化工原料。(1)(1)用用NHNH4 4ClCl和和Ca(OH)Ca(OH)2 2制备制备NHNH3 3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为。答案答案:(1)A(1)A、C C、G G解析解析:(1)NH(1)NH4 4ClCl和和Ca(OH)Ca(OH)2 2制备制备NHNH3 3是固体混合物加热制取气体的反应是固体混合物加热制取气体的反应,有水生成有水生成,试管口应向下倾斜试管口应向下倾斜,发生装置选发生装置选A,NHA,NH3
15、3密度比空气小密度比空气小,用向下用向下排空气法收集排空气法收集,收集装置选收集装置选C,C,氨气极易溶于水氨气极易溶于水,要用防倒吸装置要用防倒吸装置,但不但不能距离水太远能距离水太远,也不能插入液面以下也不能插入液面以下,选选G,G,故选故选A A、C C、G G。(2)(2)按如图装置进行按如图装置进行NHNH3 3性质实验。性质实验。先打开旋塞先打开旋塞1,B1,B瓶中的现象是瓶中的现象是 ,原因是原因是 ,稳定后稳定后,关闭旋塞关闭旋塞1 1。再打开旋塞再打开旋塞2,B2,B瓶中的现象是瓶中的现象是 。解析解析:(2)(2)先打开旋塞先打开旋塞1,B1,B瓶中的现象是产生白色的烟瓶中
16、的现象是产生白色的烟,原因是先打开原因是先打开旋塞旋塞1,1,氯化氢与氨气挥发出来氯化氢与氨气挥发出来,氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒粒,氯化铵小颗粒形成白烟。氯化铵小颗粒形成白烟。再打开旋塞再打开旋塞2,2,现象是烧杯中的石蕊溶现象是烧杯中的石蕊溶液会倒流进入液会倒流进入B B瓶中瓶中,这是因为气体参与反应后使得烧瓶内的压强变小这是因为气体参与反应后使得烧瓶内的压强变小,打开旋塞打开旋塞2 2后后,大气压就会把烧杯中的溶液压到烧瓶中大气压就会把烧杯中的溶液压到烧瓶中,同时由于同时由于A A中的中的HClHCl不可能全部进入不可能全部进入B B中中,A,A中
17、中HClHCl过量过量,就算不能完全进入就算不能完全进入B B瓶瓶,B,B中的氨中的氨气也应能完全反应气也应能完全反应,形成氯化铵形成氯化铵,石蕊溶液进入石蕊溶液进入B B中中,B,B中的中的NHNH4 4ClCl溶于石溶于石蕊溶液蕊溶液,溶液显酸性溶液显酸性,所以石蕊溶液显红色。所以石蕊溶液显红色。答案答案:(2)(2)产生白烟打开旋塞产生白烟打开旋塞1,1,氯化氢与氨气混合反应生成了白色氯化氢与氨气混合反应生成了白色氯化铵固体小颗粒氯化铵固体小颗粒,形成白烟形成白烟烧杯中的石蕊溶液会倒流进入烧杯中的石蕊溶液会倒流进入B B瓶中瓶中,形成红色溶液形成红色溶液点击进入点击进入 章末综合检测章末综合检测点击进入点击进入 阶段回扣排查阶段回扣排查
