2019高考化学 第10章(化学实验)第3节 物质的制备、实验方案的设计与评价 考点(1)气体的制备讲与练(含

第十章化学实验

李仕才

第三节

物质的制备、实验方案的设计与评价

考点一气体的制备

一、常见气体的实验室制法

1．实验室典型的气体发生装置

2．气体收集方法

4.气体的净化(1)常见净化装置

a装置：加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流畅通。

b装置：一般盛液体试剂，用于洗气。

c或d装置：一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算。

(2)常见干燥剂：

(1)直接排空处理：主要是针对无毒、无害气体的处理。如N2、O2、CO2等。

(2)尾气处理装置：

通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常见的尾气处理装置有：

a 装置可用于NaOH 溶液吸收Cl 2、H 2S 、NO 2，硫酸铜溶液吸收H 2S(气体溶解或反应速率不是很快，不易引起倒吸)；

b 装置可用于收集少量气体然后处理；

c 、

d 装置可吸收易溶且溶解很快的气体，如HCl 、HBr 、NH 3等，其中d 吸收的量少；

e 用于处理难以吸收(有毒)且可燃的气体，如H 2、CO 等；

f 装置可用于碱石灰吸收酸性尾气，如HCl 、HBr 、H 2S 、SO 2。

6．气体制备装置的创新 (1)固体加热制气体装置的创新

如图所示，该装置用于加热易液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CO 气体。

(2)“固(液)＋液――→△

气体”装置的创新

图A的改进优点是能控制反应液的温度。

图B的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。

(3)“块状固体＋液体―→气体”装置的创新

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

1．制备二氧化碳用大理石和稀硫酸反应。( ×)

2．氨气通入氯化铝溶液中，现象是先有白色沉淀后溶解。( ×)

3．实验室用KClO3或H2O2制取氧气中都用到MnO2，其作用相同。( √)

4．瓶中装满水，A口连导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H2的体积。( √)

5．除去SO2中的水蒸气，可利用盛浓硫酸的U形管。( ×)

1．制备同种气体时，要注意原理不同选择的装置也不同，如制备氧气，用高锰酸钾分解，选固—固加热装置；用双氧水在二氧化锰作用下分解，选择固—液不加热装置。

2．进行气体制备时，不要忘记对装置进行气密性检验，检验时首先对装置密封，如关闭活塞、塞紧瓶塞，把导管插入到水中进行水封等。

3．排空气法收集气体时，除了考虑气体的密度大小外，还要考虑是否与空气反应，如NO能被氧气氧化，不能用排空气法收集。

一、气体的制备、净化和收集

1．如图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是( )

22

硫酸反应需要加热，酸性KMnO4能氧化SO2，收集不到SO2，错误；C项，碱石灰是固体干燥剂，而题给的装置适用于液体干燥剂，错误。

答案：D

2．如图是制取和收集某气体的实验装置，该装置可用于( )

A．浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2

B．过氧化钠固体和水反应制取O2

C．浓硝酸与铜反应制取NO2

D．浓氨水和生石灰反应制取NH3

解析：A项，浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2需要加热且Cl2与水反应，不能用排水法收集；C项，NO2与水反应生成NO气体，不能用排水法收集；D项，NH3易溶于水，不能用排水法收集。

答案：B

浓硫酸3．如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4=====

CO↑＋

△

CO2↑＋H2O制取CO，则合理的装置组合为( )

A．①⑤⑧ B．③⑤⑦

C．②⑤⑥ D．③④⑧

解析：由反应物的状态和反应条件可选③作为制取装置；除去CO2可选用④或⑤装置，要收集CO只能用⑧装置，故合理的装置组合为③④⑧或③⑤⑧。

答案：D

4．实验室对制备气体反应的基本要求是“反应条件易满足、能平稳地产生气流、所得气体中尽可能不含杂质成分(除少量水蒸气及少量原料汽化形成的物质)”，下列反应一般能用于实验室制备气体的是( )

A．Na2O2与CO2反应制备O2

B．H2O2与MnO2混合制备O2

C．加热浓硝酸制备NO2

D．浓NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热制备NH3

解析：A项，易引入较多的CO2杂质；C项，加热浓硝酸制NO2时还会产生O2；D项，氨气易溶于水，用浓NaOH溶液与NH4Cl溶液反应制得的NH3量较少。

答案：B

5．下列仪器和装置，用橡胶管经过简单连接，可制备并收集多种不同的气体(暂不考虑尾气吸收)。关于这些装置的连接，下列说法正确的是( )

A．制备并收集C2H4，连接a→d→f

B．制备并收集NO2，连接a→c→f

C．制备并收集H2S，连接b→c→e

D．制备并收集NH3，连接b→d→e

解析：实验室制备乙烯的过程中需要将温度控制在170 ℃左右，装置中缺少温度计，A 错，Cu与浓HNO3制NO2不需加热，NO2与H2O反应，B错，硫化氢具有还原性，不能用浓硫酸干燥，C错。

答案：D

6．下列有关图示装置的叙述不正确的是( )

A．装置①可用于吸收实验中多余的SO2

B．装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、NO2等

C．装置③中X为苯，可用于吸收NH3或HCl气体