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1、第2讲 常见气体的实验室制备考点一气体的制备与收集考点二 气体的净化和尾气处理总纲目录高考演练考点一 气体的制备与收集1.常见气体制备的反应原理(1)O2:2KClO32KCl+3O2↑或2H2O22H2O+O2↑(2)H2:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑(3)NH3:①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑(4)CO2:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(5)Cl2:②MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(6)SO2:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑(7)NO:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2N
2、O↑+4H2O2.常见气体制备的发生装置选择发生装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确定制气装置类型,具体如下表所示:反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型O2、NH3等a.试管要干燥b.试管口略向下倾斜c.加热时先预热再固定加热d.用KMnO4制取O2时,需在管口处塞一小团棉花固、液加热型或液、液加热型Cl2等a.烧瓶在加热时要垫上③石棉网b.反应物均为液体时,烧瓶内要加碎瓷片常温型O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等a.使用长颈漏斗时,要使漏斗下端插入液面以下b.启普发生器只适用于④块状固体和液体反应,且气体不溶于水c.使用分液漏斗既可以增强气密性,又可控制
3、液体流速和用量3.气体的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,不与空气中的成分反应收集的气体密度比空气小,且与空气密度相差较大,不与空气中的成分反应收集装置适用的气体H2、O2、NO、CH4Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH3特别提醒(1)NO不能用排空气法收集,主要是因为NO易与空气中的氧气反应生成NO2;NO2不能用排水法收集,主要是因为NO2易与水反应。(2)密度与空气接近,且不与水反应或不溶于水的气体最好用排水法收集,如N2、CO、乙烯等。1.【易错辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕
4、”。(1)实验室制备O2、H2、CO2均需要发生氧化还原反应。(✕)(2)Cl2、NH3的制备可以选用相同的发生装置。(√)(3)常用排水法收集Cl2、NO2、SO2。(✕)(4)用向下排空气法收集H2、NH3、NO。(✕)(5)可以用浓氨水和生石灰快速制备NH3。(√)(6)收集Cl2可用排饱和NaCl溶液的方法,不能用排水法。(√)2.【多维思考】(1)实验室里能否用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体?为什么?(2)实验室里除用NH4Cl和熟石灰混合共热制取氨气外,还有哪些方法能制取氨气?能否加热NH4Cl制备氨气?答案(1)不能。因为CaCO3与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于
5、水,会覆盖在大理石的表面,阻止反应的继续进行。(2)加热浓氨水或浓氨水与生石灰混合等制取氨气。不能加热NH4Cl制备氨气,因为生成的氨气与氯化氢在试管口又结合生成了NH4Cl。1.物质制备流程2.实验操作流程3.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,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。典例(2018苏锡常镇四市二模)已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑
6、+SO3↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是( )A.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2B.用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊试液先变红后褪色C.用装置丙可检验分解产生的SO3,现象是产生白色沉淀D.用装置丁可吸收尾气,避免污染环境答案A解析A项,先通入一段时间N2可排出装置中的O2,避免空气中氧气的干扰,正确;B项,SO2不能使指示剂褪色,错误;C项,SO3极易溶于水,当混合气体通过乙时,SO3会被吸收,所以要想检验SO3,应该把乙和丙的位置互换,错误;D项,装置丁中应该用饱和Na2SO3溶液,错误。题组 气体制备原理及发生装置、
7、收集装置的选择1.用如图所示装置制取表中的四种气体(图中加热及气体收集装置均已略去,必要时可以加热,a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。气体abcdCO2稀盐酸CaCO3饱和Na2CO3溶液浓H2SO4Cl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓H2SO4SO2稀H2SO4Cu品红溶液浓H2SO4H2稀盐酸锌粒NaOH溶液浓H2SO4上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是(D)A.CO2B.Cl2C.SO2D.H2解析制备CO
