通用版2020高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物4.11题型研究以气体制备为主体的综合实验学案含解析

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1、第11课时　题型研究——以气体制备为主体的综合实验考点一　常见气体的制备、净化和收集1．气体的制备装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：(1)固体＋固体气体发生装置制备气体O2、NH3等(2)固体＋液体(或液体＋液体)气体发生装置制备气体Cl2、SO2等(3)固体＋液体(不加热)―→气体发生装置制备气体选择合适的试剂和装置能制取中学化学中常见的气体，如NH3(生石灰、浓氨水)、O2(MnO2、双氧水)、Cl2(KMnO4、浓盐酸)、NO2(Cu、浓HNO3)、NO(Cu、稀HNO3)、SO2(Na2S

2、O3、较浓硫酸)、H2S(FeS、稀硫酸)2．气体的除杂方法(1)除杂试剂选择的依据主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。(2)除杂原则①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。(3)气体干燥、净化装置类型液体干燥剂固体干燥剂固体干燥剂固体，加热装置常见干燥剂浓H2SO4(酸性、强氧化性)碱石灰(碱性)除杂试剂Cu、CuO、Mg等当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。3．气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例

3、)排水法难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体O2、H2、NO、CO、C2H4等排空气法向上排空气法密度大于空气且不与空气中的成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH34．尾气处理的原因、方法及装置(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

4、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。[典例]　实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：(1)实验室可以用B或C装置制取氧气：①如果用B装置，通常使用的试剂是____________________________________；②如果用C装置，通常使用的试剂是_____________________________________；③检查B装置气密性的操作方法是____________________________________________________________

5、_________________________________________________。(2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是________(填字母，下同)。a．密度　　　　　　　　b．颜色c．溶解性d．热稳定性e．与氧气反应(3)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能是下列气体中的________。a．CO2　　　　　b．H2　　　　　　c．Cl2①写出A装置中发生反应的离子方程式：_________________________________________________

6、_________________________________________________________。②D装置中烧杯中应盛放________，目的是____________________________________。③若要收集干燥纯净的X气体，上述装置应如何改进：________________________________________________________________________。[解析]　(1)①如果用B装置，实验室制取氧气常用高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰在加热条件下分解制备氧气；②如果用C装

7、置，反应不需要加热，则可以用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂条件下分解制备氧气；③检查B装置气密性是否良好的操作方法是连接一段导气管并将其插入水中，用酒精灯微热(或用手捂住)试管，如果导管口有气泡产生，松开手或停止加热，冷却后，在导管里回升一段水柱，且保持一段时间不下降则说明B装置气密性良好。(2)收集气体的方法的选择可依据气体的密度、溶解性、和是否与氧气反应，如气体与氧气反应则只能用排水法收集，气体是否有颜色、气体热稳定性与收集方法无关。(3)A与D连接是利用向上排气法收集气体；吸收装置是用液体吸收气体防止污染空气；制取CO2时不需要加热

8、也不必处理尾气，H2不能用向上排空气法收集，且尾气处理时一般采用点燃的方法，故X可能是Cl2。①A装置中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰和水。②D装置中连接烧杯的目的是用来吸收尾气，防