高三化学一轮复习：实验-气体的制备 PPT课件

Cl2
将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝， 证明已收集满
HCl a.将湿润的蓝色石蕊试纸置于试管口，若变红，说 明已收集满。
b.将蘸有浓氨水的玻璃棒置于管口，若有白烟生
成，说明已收集满
检验 CO2
O2 将带火星的木条伸入瓶口，若复燃，证明是O2
SO2 将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热后又 恢复原色，证明是SO2
探究3：实验设计、改进与创新
例3某化学小组的同学到实验室学习。在实验桌上摆有下列仪器：
（①1往）关细于口e的容用器途，中乙加同液学说体：；组成防倒吸装置。你还能；说出其他两种用途吗？
② 组成过滤装置
。
（2）丙同学想用右图装置以大理石和稀盐酸反应制取CO2。教师指出，这需要 太多的稀盐酸，造成浪费。该同学选用了上面的一种仪器，加在装置上，解决了
H2 排水法收集一试管的氢气，取出试管，靠近火焰， 放开拇指，有轻微的爆鸣声，管口有蓝色火焰 ， 则为H2
预习检测：
1C 2B 3B 4. 饱和碳酸氢钠溶液；
氢氧化钠溶液； 灼热的氧化铜 碱石灰或固体氧化钙或固体氢氧化钠
【归纳总结】（1）实验室制取气体的原理通常有
两类反应，一类是氧化还原反应，另一类是复分
的气体发生装置，将其编号填入上表中的空格中。
【变式练习1】（2011山东）实验室用贝壳 与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装
置中合理的是 b d 。
需要思考的问题：1、CO2中会含有哪 些气体？如何除去？中间洗气瓶盛的是 什么？2、怎样收集CO2?
【变式练习2】.(08山东)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：
2、制取干燥纯净的氯气需要哪些装置？
发生装置+除杂+干燥+收集+尾气处理装置
3、氯气的工业制法？ 电解饱和食盐水
思考：1、写出实验室制氯气的离子方程式，标电子 转移的方向和数目并回答：
⑴1molMnO2与足量的浓盐酸反应，可制得Cl2的物质的 量？被氧化HCl的物质的量？ ⑵含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应，可制得Cl2的 物质的量？ 2、为什么可用排饱和食盐水法收集氯气？
解反应。
（2）实验室制取气体要考虑：
①安全性 ②经济性 ③简捷性 ④实效性
无污染
成本低
步骤少 除杂易
反应缓
价格
①金属钠与水 ②铁与水蒸气在高温下反应 ③焦炭与水 蒸气反应 ④锌与稀硫酸反应 ⑤金属钾与水反应
⑥电解饱和食盐水 ⑦电解水 ⑧金属铝与NaOH反应
气体制备装置的设计
除杂
验满
验满 CO2 将燃烧的木条放在瓶口，若观察到熄灭，证明收集满 NH3 a.将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝，说
明已收集满。 b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于管口，若有白烟生成， 说明已收集满
O2 将带火星的木条放在瓶口，若复燃，说明已收集满
SO2
将湿润的品红试纸放在集气瓶口，若试纸褪色， 证明已收集满
Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑；
MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O
e 据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置 （填
d 代号）和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置
（填代号）。
可选用制备气体的装置： Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O
有人说用d装置 制取Cl2也有缺 陷，为什么？
CO2
入液面以下。
（1）实验室制CO2 ①反应原理： CaCO3＋2HCl（稀）===CaCl2＋CO2↑＋H2O。
②装置类型：固体＋液体→气体。 ③净化方法：用 饱和NaHCO3 除去HCl。 ④收集方法：用 向上排空气 法收集。
⑤验满方法：将燃烧的木条放在瓶口，若观察到 熄灭 ，
证明CO2已收集满。
除杂
2. 操作顺序: 装置连接→气密性检查→装固体加液体→气体制取
3.气体净化与干燥注意事项：
4.（1）防倒吸 （2）防堵塞安全装置 （3）防污染安全装置
常见气体发生装置：根据反应原理、反应物状态 和反应所需条件等因素来选择反应装置。
类 A.固+固加热 型
B.固+液 不加热
装 置 图
可 制
O2、NH3
其他一些重要气体的制法回顾. O2（1）实验室制O2 ①反应原理及装置类型：
②收集方法：因为 O2不易溶于水 ，可用排水法收集。 ③验满方法： 将带火星的木条放在瓶口 ，观察是否复燃。
（2）工业制O2：采用 分离液态空气 。
NH3
（1）实验室制NH3 ①反应原理：2NH4Cl＋Ca（OH）2==△===CaCl2＋2NH3↑＋。2H2O ②装置类型：固体＋固体气体。
注意：先查气密性，再装药品。
【例1】无水氯化铝是某些有机化学反应中常用的催 化剂，它的熔点190℃，但在180℃时已开始升华。 它在常温下是一种白色固体，遇水发生剧烈的水解 反应，甚至在空气中遇到微量水气也强烈地发烟。 用下列装置制取无水氯化铝，回答以下问题：
（1）装置D 中发生的化学反应方程式
H2 、O2 、 CO2 、 SO2 、NO2 、NH3、NO
C.固（液）+液 加热
Cl2
气体的净化装置
除杂装置
（1）洗气瓶 （2）干燥管 （3）燃烧管
干燥剂的选择
装置
液态干燥剂 洗气瓶
干燥剂 浓硫酸
不可干燥 NH3 H2S
气体
HI HBr
固态干燥剂
干燥管（球形、U形）
无水 CaCl2
(4)NaOH
序号
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
原物质
N2 CO CO2 CO2 Cl2 CO2 碳粉
Fe2O3 BaSO4
所含杂质
O2 CO2 CO HCl HCl SO2 CuO Al2O3 BaCO3
除杂质试 剂
主要操 作方法
序号 原物质 所含杂质
⑩
NaHCO3 溶液
Na2CO3
⑪ NaCl溶液 NaHCO3
这个问题。请你把该仪器画在图中合适的位置。
7(1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓) ＝Na2SO4+SO2+H2O (2)B溶液由紫红色变为无色，
C中无色溶液出现淡黄色浑浊 还原性和氧化性 5SO2 + 2MnO4- + 2H2O ＝ 2SO42- + 5Mn2+ + 4H+ (3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞， 点燃酒精灯加热，溶液恢复红色
【考纲要求】
1.掌握常见气体的实验室制法 （包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法） 2.能绘制和识别典型的实验仪器装置图。 【常见命题知识点及考查形式】
知识点1.制备原理;
2.气密性检查；
3.装置的选择、排序及改进创新；
4.性质检验及现象的描述。
形式：1.选择题图示法 2.填空题
1.气体制备装置的设计
③除杂方法：用 碱石灰 除去混有的水蒸气。 ④收集方法：只能用 向下排空气 法。
⑤验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若 变蓝，
说明已收集满。
b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于管口，若 有白烟，说明已收集满
⑥尾气吸收：用H2O吸收多余的NH3（或用蘸有稀H2SO4的棉花团吸收)
长颈漏斗下端管口伸
⑤验满方法：将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口，若
试纸变蓝，证明Cl2已收集满。
⑥尾气处理：多余的Cl2排放到空气中会造成环境污染，
须用
NaOH溶液 吸收除去。
（程式2）为工：业2制NaCCll＋2：2H电2O解电饱＝解和食2N盐aO水H＋，H发↑2生＋反C应l ↑2的化学方
氯气的实验室制法
1、氧反化应剂原：理—：M—n(—浓O—2H、—C—KlM—+n—O氧—4—、化—K剂—C—→lO—3C—、l—2C）—a—(C—lO—)—2 —… 浓盐酸的代替品为： _浓__H_2_S_O_4_与__N_a_C_l__
P2O5
碱石灰
NH3
NH3
Cl2 CO2 NO2等与碱 反应的气体
收集装置
防倒吸装置
探究一、常见气体实验室制法反应原理
Cl2的制备
（①1反）应实原验理室：制MnCOl22＋4HCl（浓）==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 。
②装置类型：固体＋液体气体。 ③净化方法：用 饱和食盐水 除去HCl，再用 浓H2SO4 , 除去水蒸气。 ④收集方法：采用 向上排空气 法或 排饱和食盐水法收集。
思考：A的作用？
发生反应，生成氯气
B 向上排气收集氯气
；
C 安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中 ；
D 吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境 ；
(2) 3Cu+8H++2NO3- ==3Cu2++2NO↑+4H2O
①Ⅰ
②根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：
应加入的物质
所起的作用
A 铜屑和稀硝酸
装置D的作用是 安全瓶，防止倒吸；，
装置E中NaOH溶液的作用是 吸收多余的SO2，防止。污染环境
（2）验证产生的气体含有SO2的方法是
将气体通入品红溶液，溶液。褪
色，加热后又恢复原色。
【变式练习3】(2011全国II)（1）下图是用 KMnO4 与浓盐酸在常温下反应制取适量氯 气的简易装置，其中装置B、C、D的作用分 别是： 2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
例题1：
编号 实验内容
①
制备氧气
实验原理 H2O2→O2
气体发生装置
Ⅳ
②
制备氨气
NH4Cl→NH3
Ⅲ
③
制备氯气
HCl→Cl2
Ⅰ
（1）上述气体中：从制备过程看，必须选择合适的氧
化剂才能实现的是 氯气
（填气体名称，下
同）；从反应原理看，明显不同于其他两种气体的
是 氨气
。
（2）根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适
⑫ FeCl3溶液 FeCl2
⑬ FeCl2溶液 FeCl3
⑭ I2晶体
NaCl
⑮ NaCl晶体 NH4Cl
⑯ 乙烷
C2H4
⑰ 乙酸乙酯 乙酸
⑱ 乙醇 水(少量)
除杂质试 剂
主要操 作方法
实验方案的设计和仪器的连接 装置连接顺序
发
净
干主
收
吸
生
化
燥体
集
收
装
装
装实
装
装
置
置
置验
置
置
题
是
结
中
否
合
是
必
试
否
须
B
水
发生反应生成NO气体
排水收集NO气体
C
接收B中排出的水
D
③简单描述应观察到的实验现象
反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，速率 逐渐加快；A管上部气体由无色逐渐变为浅红棕 色，随反应的进行又变为无色；A中的液体由无 色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的 水逐渐流入烧杯C中。
归纳总结1 简答题答题技巧 如何规范书写实验现象： 要求：1、全面 2、准确 3、有时需要指明何处
（2）工业制CO2：高温煅烧石灰石，发生反应的化学方程式
为： CaCO3
CaO＋CO2。↑
H2
（1）实验室制H2 ①反应原理：Zn＋H2SO4（稀）===ZnSO。4＋H2↑ ②装置类型：固＋液气体。 ③收集方法：排水集气或向下排空气法集。气
（2）工业制H2：水煤气法
。
C＋H2O（g）=高==温==CO＋H2
题
要
求
排水量气装置
注意事项： 左端水位与右 端水位相平
注意事项： 量筒内的水位与 水槽中水位相平.
知识整合
练习1:实验室制备气体的操作一般有以下几
步, 按先后顺序依次是 BCAD(acbd)E 。
A.装药品 B.组装实验仪器 C.检查装置的气密性 D.制取气体 （a.净化 b.性质检验 c.集气 d.尾气处理） E.实验结束，整理仪器
。
（2）仪器X与仪器Y 直接相连的意图是：① 收集产物
② 防止堵塞 ，
防止F中水气
（3）能否去掉E 装置 不能 ，原因是 与AlCl3。作用
（4）实验时应先点燃 A 处的酒精灯，其作用是 。
用氯气排尽装置中的空气，以防产品不纯
此装置可用于做什么？
海（溶液）
1、颜色由…变成… 2、液面上升或下降（形成液面差） 3、溶液变混浊 4.生成…色沉淀 5. 溶液发生倒吸 6、产生大量气泡 7有液体溢出
全 陆（固体） 面 1、固体表面产生大量气泡 2、固体逐渐溶解
3、固体体积逐渐变小(变细）4、颜色由…变成…
空（气体）
1、生成…色（味)气体 2.气体由…色变成…色 3、先变…后…（加深、变浅、褪色）
探究2：实验设计整体思路
【例2】（2010年山东卷）(1)实验室常温下制取SO2的反应原理为： Na2SO3＋H2SO4（浓）= Na2SO4＋SO2↑＋H2O。
实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，
按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→ d → e → c → b → f。