2013高中化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題講座五氣體的實(shí)驗(yàn)室制備凈化和收集

1、高中化學(xué)第二輪復(fù)習(xí)專題氣體的實(shí)驗(yàn)室制備、凈化和收集1氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程(1)氣體制備實(shí)驗(yàn)裝置一般包含以下幾部分發(fā)生裝置一-凈化裝置一-干燥裝置一(2)氣體制備的一般實(shí)驗(yàn)操作步驟1組裝(從下到上，從左到右)：檢驗(yàn)裝置的氣密性；加入藥品；排盡裝置 內(nèi)的空氣；驗(yàn)純；反應(yīng)；拆除裝置。2氣體發(fā)生裝置依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，可將制備氣體的發(fā)生裝置分為三類：(1)固體+固體-氣體發(fā)生裝置：制備氣體：02、NH3、CH4等注意事項(xiàng)：試管口應(yīng)稍向下傾斜，以防止產(chǎn)生的水蒸氣在試管口冷凝后倒流， 而使試管破裂。2鐵夾應(yīng)夾在距試管口1/3處。3固體藥品應(yīng)平鋪在試管底部。4膠塞上的導(dǎo)管伸入試管里面不

2、能過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)影響氣體導(dǎo)出。5如用排水集氣法收集氣體，當(dāng)停止制氣時(shí)，應(yīng)先從水槽中把導(dǎo)管撤出，然后再 撤走酒精燈，防止水倒吸。(2)固體+液體或液體+液體-氣體發(fā)生裝置:制備氣體：CI2、C2H4等注意事項(xiàng)：燒瓶應(yīng)固定在鐵架臺(tái)上。先把固體藥品放入燒瓶中，再緩緩加入 液體。分液漏斗應(yīng)蓋上蓋，注意蓋上的凹槽對(duì)準(zhǔn)分液漏斗頸部的小孔。 對(duì)燒 瓶加熱時(shí)要墊上石棉網(wǎng)。固體+液體(不加熱)一-氣體 發(fā)生裝置：制備氣體：H2、C02、N02、S02、NO等當(dāng)制取氣體的量不多時(shí)，也可采用簡(jiǎn)易裝置。注意事項(xiàng)：塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應(yīng)制備氣體，可用啟普發(fā)生器制備，簡(jiǎn)易裝置中長(zhǎng)頸漏斗的下口應(yīng)伸入液面以下，否則

3、起不到液封作用而無(wú)法使 用。加入塊狀固體藥品的大小要適宜。4加入液體的量要適當(dāng)。5最初使用時(shí)應(yīng)待容器內(nèi)原有的空氣排凈后，再收集氣體。6在導(dǎo)管口點(diǎn)燃?xì)錃饣蚱渌扇夹詺怏w時(shí)，必須先檢驗(yàn)純度。3氣體的除雜方法除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、 氧化性、還原性、可燃性。除雜原則：(1)不損失主體氣體，(2)不引入新的雜質(zhì) 氣體，(3)在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行，(4)先除易除的氣體。一般可從以下幾個(gè)方面考慮： 易溶于水的雜質(zhì)可用水吸收；酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收；堿性雜質(zhì)可用 酸性物質(zhì)吸收；水分可用干燥劑吸收；能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀或可溶性的物 質(zhì)，也可用作吸收劑?！纠?】 為下

4、列各組氣體選擇合適的除雜試劑(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)氣體)含有HCI雜質(zhì)的氣體CO2(HCI):_ ；SO2(HCI)_:_CI2(HCI)(2)中性氣體中含有酸性雜質(zhì)氣體02(CI2):C0(C02):N0(N02)(3)酸性氣體中含有其他酸性雜質(zhì)氣體C02(S02)含有02雜質(zhì)的氣體C02(02)N2(02)_0(5)HCI(CI2)04氣體凈化與干燥的先后順序(1)若采用溶液除雜，應(yīng)該是除雜在前，干燥在后。其原因是：氣體除雜過(guò)程中 會(huì)從溶液中帶入水蒸氣，干燥劑可除去水蒸氣。如實(shí)驗(yàn)室中利用大理石與稀鹽酸 反應(yīng)制備C02,欲制得干燥、 純凈的C02,可先將產(chǎn)生的氣體通過(guò)飽和NaHC03溶液， 除去混入

5、其中的HCI氣體，再通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣。(2)若采用加熱除雜，則一般是干燥在前。如N2中混有02、C02、H20(g)，可先將混合氣體通過(guò)堿石灰，除去C02和H20(g)，再將從干燥管中導(dǎo)出的氣體通 過(guò)裝有灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管，除去02,即可得到干燥、純凈的N2。若將混合 氣體先通過(guò)灼熱的銅網(wǎng)，因氣體中混有水蒸氣，易使硬質(zhì)玻璃管破裂?！纠?】 為制備干燥、純凈的C02,將大理石和鹽酸反應(yīng)生成的氣體先后通過(guò) 裝有下列物質(zhì)的兩個(gè)吸收裝置，兩個(gè)裝置中應(yīng)依次裝入飽和NaHC03溶液；無(wú)水CaCI2固體飽和NaHC03溶液；濃硫酸濃硫酸；飽和NaHC03溶液 飽和Na2C03溶液；稀硫酸A5氣體的干燥

6、(1)選用干燥劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和干燥劑的性質(zhì)而定，其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。1酸性干燥劑，如濃H2S04、P205、硅膠等。一般用來(lái)干燥酸性或中性氣體， 而不能用來(lái)干燥堿性氣體。思考：下列氣體中不能被濃H2S04干燥的是哪些？為什么？NH3、H2、C0、H2S、S02、CI2、C02提示NH3因?yàn)轱@堿性而不能被濃H2S04干燥，H2S因?yàn)閺?qiáng)還原性而不能被濃H2S04干燥。2堿性干燥劑，如生石灰、固體Na0H、堿石灰等。堿性干燥劑不能干燥酸性氣 體，如堿石灰不能干燥CI2、C02、HCI等。3中性干燥劑，如無(wú)水CaCI2。無(wú)水CaCI2呈中性，對(duì)各類氣體一般均可

7、干燥，但NH3能與其發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而不能使用，其反應(yīng)方程式為CaCI2+8NH3=CaC2 8NH3。(2)BCD()當(dāng)CO2中混有02雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用上述IW中的W裝置除02,除雜試劑是Cu粉或Mg粉。6氣體的收集7.尾氣的吸收用水吸收的是：HCI、NH3(注意防倒吸)。用燒堿溶液吸收的是：CI2、S02、N02、H2S等。用燃燒的酒精燈可點(diǎn)燃除去的是：C0。1如圖裝置，將溶液A逐滴加入固體B中，下列敘述正確的是()A.若A為濃鹽酸，B為Mn02，C中盛品紅溶液，則C中溶液褪色B.若A為醋酸，B為貝殼，C中盛過(guò)量澄清石灰水，則C中溶液變渾濁C若A為濃氨水，B為生石灰，C中盛AICI3溶液，貝U

8、C中先產(chǎn)生白色沉淀后 沉淀又溶解D若A為濃硫酸，B為Na2SO3固體，C中盛石蕊試液，則C中溶液先變紅后 褪色2擬用下圖裝置制取表中的四種干燥純凈的氣體（圖中鐵架臺(tái)、鐵夾、加 熱及氣體收集裝置已略去，必要時(shí)可以加熱；a、b、c、d表示相應(yīng)儀器中加入 的試劑）。上述方法中可以得到干燥、純凈的氣體是_（2）指出不能用上述方法制取的氣體，并說(shuō)明理由（可以不填滿）。氣體_ ，理由是氣體理由。是氣體理由是。氣體理由是o3.某學(xué)生利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應(yīng)。其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：裝置F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： _ 。裝置A中的燒

9、瓶（選 填以下選項(xiàng)的代號(hào)）。A.堿石灰B.生石灰C.二氧化硅D.五氧化二磷E.燒 堿+ 2+虛線框，D_,E(均填編號(hào))(4)氯氣和氨氣在常溫下相混就會(huì)反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)?，裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案鑒定該固體就是氯化銨：(5)從裝置C的出氣管口處逸出的尾氣可能含有污染環(huán)境的氣體，如何處理？。答案【例1】(1)飽和NaHC03溶液飽和NaHS03溶液飽和食鹽水(2)NaOH溶液NaOH溶液H2O(3)飽和NaHCO3溶液或酸性高錳酸鉀溶液(4)灼熱Cu灼熱Cu(5) CCl4【例2】A專題集訓(xùn)能力提升1. B2. (1)NO(2)C2H4裝置中沒有溫度計(jì)，無(wú)法控制反應(yīng)溫度C12反應(yīng)生成的C12被c中的NaOH溶液吸收了 NH3反應(yīng)生成的NH3被c中的H2O吸收了3. (1)MnO2+4H+2Cl=Mn+Cl2件2H2O(2)A、B、EI II川(4)取一定