2023届新高考化学选考一轮总复习学案-热点19　常见气体制备装置的研究.docxVIP

热点19常见气体制备装置的研究

一、气体制备实验的基本思路

二、气体的制备装置

1.气体的制备装置

反应装

置类型

固、固加

热型

固、液加

热型或液、

液加热型

固、液不

加热型

反应装

置图

适用

气体

O2、

NH3等

Cl2等

O2、H2、CO2、SO2、

NO、NO2等

2.气体制备装置的创新

(1)试管形状的创新

改进的目的:用于加热易熔化的固体物质,这样可有效地防止固体熔化时造成液体的流动,如草酸晶体受热分解制取CO2气体。

(2)“固(液)+液气体”装置的创新

图1的改进优点是能控制反应液的温度。

图2的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体流下。

(3)“固(液)+液气体”装置的创新

装

置

优

点

大试管内的小试管中盛有液体反应物,起液封的作用,防止气体从长颈漏斗中逸出,这样设计可节约试剂

装置可通过伸入或拉出燃烧匙,做到控制反应的发生和停止

装置通过倾斜Y形管使液体与固体接触发生反应,便于控制反应的进行

通过分液漏斗滴加液体反应物,控制反应的进行

三、气体的干燥、净化装置

液态干燥剂

固态干燥剂

固体,加热

装置

常见

干燥剂

浓硫酸(酸性、

强氧化性)

无水氯

化钙(中性)

碱石灰

(碱性)

除杂试剂

(Cu、CuO、Mg)

四、气体的收集方法

1.气体收集方法

收集

方法

排水法

向上排空气法

向下排空气法

收集

原理

收集的气体不与水反应且难溶于水

收集的气体密度比空气大,且与空气密度相差较大

收集的气体密度比空气小,且与空气密度相差较大

收集

装置

适用的

气体

H2、O2、NO、CH4、C2H4等

Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2等

H2、NH3等

2.排液集气装置的创新

图1从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体,如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换,还可以收集以下气体:

①饱和食盐水——收集Cl2。

②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。

③饱和NaHS溶液——收集H2S。

④四氯化碳——收集HCl或NH3。

图2气体从橡胶管进入,可将水由A瓶排入B瓶,在A瓶中收集到气体。

五、尾气处理

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,如酸性、有毒气体用碱溶液吸收,可燃性气体用点燃等措施。

3.尾气处理装置(见图a、b、c)

(1)实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用b装置。

(2)制取CO时,尾气处理可采用a、c装置。

(3)制取H2时,尾气处理可采用a、c装置。

六、仪器的连接

1.接口的连接总原则:“自下而上,从左到右”。

2.接口连接三个细节

(1)净化装置应“长”进“短”出:

(2)量气装置应“短”进“长”出:

(3)干燥管应“粗”进“细”出:

3.常见气体制备装置的连接

(1)Cl2的实验室制备系统

(2)SO2的实验室制备系统

方案1

方案2

(3)NH3的实验室制备系统

(4)NO2的实验室制备系统

(5)NO的制取与性质验证

角度一气体的制备与性质探究

1.(2021·全国乙卷)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是(C)

化学试剂

制备的气体

A

Ca(OH)2+NH4Cl

NH3

B

MnO2+HCl(浓)

Cl2

C

MnO2+KClO3

O2

D

NaCl+H2SO4(浓)

HCl

解析:氨气的密度小于空气,收集氨气需要用向下排空气法收集,A不合理;由题给装置图可知,该实验装置可用于固固加热型反应,而浓盐酸是液体,所以不能用该装置制备Cl2,B不合理;KClO3受热分解制备氧气属于固固加热型,且氧气密度大于空气,可用向上排空气法收集,C合理;由题给装置图可知,该实验装置可用于固固加热型反应,而浓硫酸是液体,所以不能用该装置制备HCl,D不合理。

2.用如图所示装置进行实验,下列实验现象描述错误的是(B)

选项

试剂甲

试剂乙

试剂丙

丙中的现象

A

稀盐酸

CaCO3

Na2SiO3溶液

有白色沉淀生成

B

浓硫酸

Na2SO3

BaCl2溶液

有白色沉淀生成

C

过氧化氢

MnO2

酸性KI淀粉溶液

溶液变为蓝色

D

浓盐酸

KMnO4

Na2S溶液

有淡黄色沉淀生成

解析:A项,盐酸和碳酸钙反应生成CO2,CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀,正确;B项,浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2,但SO2与氯化钡不反应,错误;C项,过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成氧气,氧气把I-氧化为单质碘,淀粉遇碘显蓝色,正确;D项,浓盐酸与高锰酸钾混合生成氯气,氯气把硫化钠氧化为单质S,生成淡黄色沉淀,正确。

角度二仪器的用途与实验评价

3.Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可