2018高三化学一轮复习专题10第3单元气体的实验室制法和性质探究教师用书苏教版

第三单元 气体的实验室制法和性质探究[基础知识自查]1．常见气体制备的发生装置选择反应装置一般需考虑反应物的状态、溶解性和反应条件等，具体如表所示：②常见气体的净化装置a 装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”造成堵塞，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。

b 装置一般盛液体试剂，用于洗液。

c 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浓H 2SO 4：具有强氧化性和酸性，不能干燥碱性气体(NH 3)和还原性气体(HI 、HBr 、H 2S 等)。

②碱石灰(CaO ＋NaOH)：具有碱性，不能干燥酸性气体。

③中性干燥剂：如CaCl 2，硅胶，Na 2SO 4，一般可干燥所有气体，但CaCl 2不能干燥NH 3。

3．常见气体的收集方法(1)排水法：收集难溶于水的气体，如O 2、H 2、N 2、NO 、CO 、C 2H 4等。

(2)排液法：收集难溶于所选溶液的气体，如Cl 2用排饱和食盐水法。

(3)向上排空气法：收集气体密度比空气的大且相差较大，即相对分子质量大于29，如Cl 2、CO 2、NO 2等。

(4)向下排空气法：收集气体密度比空气的小，且相差较大，即相对分子质量小于29，如CH 4、H 2、NH 3等。

4．尾气处理分析对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体，再排放到空气中。

(1)用水吸收的是：NH 3、HCl(注意防倒吸)。

(2)用烧碱溶液吸收的是：Cl 2、HCl 、H 2S 、SO 2、NO 2。

(3)用硫酸铜溶液或醋酸铅溶液吸收的是：H 2S 。

(4)用点燃法除去的是：CO 、H 2、CH 4。

(5)用收集法除去的是：NO 。

[应用体验]1．选择合适的试剂，能否用右图所示的装置分别制取少量NO 和O 2？为什么？写出有关方程式。

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[提示] 能制取O 2，但不能制取NO ，原因是NO 不能用排空气法收集。

2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑或2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑，2NO ＋O 2===2NO 2。

2．完成表格。

[提示]3溶液⑤饱和食盐水、浓H2SO4⑥饱和NaHSO3溶液⑦溴水⑧碱石灰[考点多维探究]角度1 气体的发生、净化、收集和尾气处理的分析1．(2017·聊城模拟)下列有关实验装置的说法中正确的是________(填序号)。

图1 图2 图3 图4 图5(1)用图1装置可制取干燥纯净的NH3(2)用图2装置可制备SO2(3)用图3装置可制备NO(4)用图4进行H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体收集，但不能用于NO气体收集(5)用图5当X选用苯时可进行NH3和HCl的吸收，并防止倒吸(6)用图6进行H2、O2、Cl2、SO2、NH3、CO2等气体的干燥图6 图7(7)用图7进行Cl2、NO、SO2、N2的收集[解析](1)NH3应用向下排空气法收集；(3)NO不能用排空气法收集；(5)不能防止倒吸，因为苯比水的密度小，在上层；(6)Cl2、SO2、CO2为酸性气体，不能用碱石灰干燥；(7)Cl2、SO2可溶于水，不能用排水法收集。

[答案](2)(4)2．可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是( )①H2S ②HCl③NH3④Cl2⑤SO2⑥NOA．①和②B．②和⑤C．③和④D．⑤和⑥B[H2S、NH3不能用浓H2SO4干燥，NO不能用排空气法收集，Cl2不能用水吸收处理。

] 3．下列实验装置图正确的是( )C[A项，MnO2与浓盐酸反应需加热且收集Cl2时需从长管进气；B项，Na2O2为粉末状易溶于水，隔板无用；D项，排水法收集时，导管不能伸入集气瓶太长。

]气体除杂的原则和注意事项(1)气体除杂的原则①不引入新的杂质。

如除去甲烷中的乙烯用溴水不能用酸性高锰酸钾溶液。

②不减少被净化气体的量，尽可能增加被净化气体的量。

如除去二氧化碳中的二氧化硫气体，选用饱和碳酸氢钠溶液，既能除去二氧化硫，同时又能增加二氧化碳的量。

(2)气体除杂的注意事项①需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如氯化氢气体、CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去。

②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉，如除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液。

有时候为了保证气体除尽，还要验证一步，如验证混合气体中既有CO2，又有SO2，通常用品红溶液检验SO2，然后用溴水或酸性KMnO4溶液除去SO2，再用品红溶液检验是否除尽，最后用澄清石灰水检验CO2。

角度2 与气体发生、净化、收集和尾气处理有关的仪器连接4．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。

其中连接顺序合理的是( )A．a—a′→d′—d→e B．c—c′→d—d′→gC．b—b′→d—d′→g D．d—d′→c—c′→fB[CO2气体中含HCl气体，可用饱和NaHCO3溶液除去。

]5．(2015·重庆高考节选)ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。

某兴趣小组通过如图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。

图2(1)仪器D的名称是________。

安装F中导管时，应选用图2中的________。

(2)打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。

(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是_____________________________________________________________。

(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2。

在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是____________________________________________________________________________________________________________________________。

[解析](1)仪器D是锥形瓶；安装F中导管时，应遵循“长进短出”的原则，所以应选择装置b。

(2)为使ClO2被充分吸收，必须控制ClO2的生成速率，因此滴加盐酸的速率宜慢不宜快。

(3)F溶液中的颜色不变说明没有氯气通入，即氯气被装置C所吸收。

(4)参加反应的离子有ClO－2和H＋，生成的微粒有Cl－和ClO2，根据化合价升降法配平离子方程式即可。

因为ClO2的性质与Cl2相似，所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝，利用此性质可以验证是否有ClO2生成。

[答案](1)锥形瓶 b(2)慢(3)吸收Cl2(4)验证是否有ClO2生成专项突破16以气体制备为载体的物质性质与制备的实验探究1．物质制备流程2．操作先后流程(1)装配仪器时：先下后上，先左后右。

(2)加入试剂时：先固后液。

(3)实验开始时：先检查装置气密性，再加药品，然后点燃酒精灯。

(4)净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。

(5)防倒吸实验：往往是最后停止加热或停止通气。

(6)防氧化实验：往往是最后停止通气。

(7)仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，后拆部件。

3．有气体参与实验中的注意事项(1)爆炸：可燃性气体的点燃、不纯气体受热、气体导管堵塞导致。

(2)炸裂：玻璃仪器的骤冷骤热、受热不均等导致。

(3)倒吸：气体在用液体吸收或与液态试剂反应时，由于极易溶解或反应导致。

(4)堵塞：生成的蒸气易凝结、生成气体的同时产生粉尘等导致。

(5)空气污染：生成的气体有毒，缺少尾气处理措施或措施不当导致。

命题点1 以性质探究或验证为目的的实验综合题[对点训练1] (2017·潍坊模拟)兴趣小组同学利用如图所示装置(夹持装置已略去)探究SO2的性质，并制取一种常用食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。

请回答下列问题：(实验前已除去装置中的空气)(1)打开分液漏斗活塞，发现其中的液体不能流下，应采取的操作是____________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)关闭K2、K3，打开K1，观察到装置C中发生的现象是_____________________________________________________________。

(3)装置D和F的作用是_____________________________________________________________。

(4)关闭K1、K3，打开K2。

一段时间后E中有Na2S2O5晶体析出，装置E中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________。

(5)设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化____________________________________________________________________________________________________________________________。

[解析](1)使用分液漏斗时应取下分液漏斗上口的玻璃塞，使分液漏斗内的压强等于大气压强，保证液体顺利流下。

(2)装置A中生成SO2，装置C中发生反应：H2O＋SO2＋Na2S===H2S ＋Na2SO3、SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，现象是有淡黄色沉淀生成。

(3)装置D和F的作用是吸收SO2，防止污染空气。

(4)装置E中Na2SO3与SO2反应生成Na2S2O5。