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第67講常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制備、凈化和收集1.了解常見氣體制備原理、裝置及改進(jìn)。2.能根據(jù)氣體的性質(zhì)及制備原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程。必備知識(shí)關(guān)鍵能力必備知識(shí)1.氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路
(3)固體+液體(不加熱)―→氣體發(fā)生裝置:制備氣體:選擇合適的藥品和裝置能制取中學(xué)化學(xué)中常見的氣體。
(2)“固體+液體(不加熱)―→氣體”裝置的改進(jìn)
4.氣體的除雜類型液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體,加熱裝置常見干燥劑濃H2SO4(酸性、強(qiáng)氧化性)無(wú)水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)除雜試劑Cu、CuO、Mg等5.氣體的收集方法(1)常見氣體的收集方法收集方法收集氣體的類型收集裝置可收集的氣體(舉例)排水法難溶于水或微溶于水,又不與水反應(yīng)的氣體O2、H2、NO、CO等排空氣法向上排空氣法密度大于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空氣法密度小于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)H2、NH3(2)集氣裝置的創(chuàng)新——排液集氣裝置①裝置(Ⅰ):從a管進(jìn)氣b管出水可收集難溶于水的氣體。若將廣口瓶中的液體更換,還可以收集以下氣體:飽和食鹽水——收集Cl2。飽和NaHCO3溶液——收集CO2。飽和NaHS溶液——收集H2S。四氯化碳——收集HCl或NH3。②裝置(Ⅱ):氣體從橡膠管進(jìn)入,可將水由A瓶排入B瓶,在A瓶中收集到氣體。6.尾氣處理(1)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí),尾氣的處理可采用b裝置。(2)制取CO時(shí),尾氣處理可采用a、c裝置?!疽族e(cuò)診斷】判斷正誤,錯(cuò)誤的說(shuō)明理由。第一組:判斷下列試劑使用是否正確。1.圖1實(shí)驗(yàn)室制Cl2:
____________________________________________________________。2.圖2實(shí)驗(yàn)室制SO2:
____________________________________________________________。3.圖3實(shí)驗(yàn)室制CO2:
____________________________________________________________。4.圖4實(shí)驗(yàn)室制NH3:
____________________________________________________________。錯(cuò)誤。應(yīng)該用濃鹽酸,稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng)。錯(cuò)誤。稀硫酸與銅不反應(yīng)。錯(cuò)誤。稀硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣附著在碳酸鈣表面,隔絕反應(yīng)物之間的接觸,反應(yīng)停止。錯(cuò)誤。加熱時(shí)NH4Cl分解生成NH3和HCl,降溫后NH3和HCl又化合為NH4Cl固體。第二組:判斷氣體的吸收或收集方法是否正確。1.圖1吸收NH3:____________________________________________________________。2.圖2吸收Cl2:
____________________________________________________________。3.圖3吸收SO2:
____________________________________________________________。4.圖4收集NH3:
____________________________________________________________。錯(cuò)誤。不能防止倒吸。錯(cuò)誤。應(yīng)該用NaOH溶液吸收Cl2。錯(cuò)誤。應(yīng)該用NaOH溶液吸收SO2。錯(cuò)誤。NH3從另一支導(dǎo)氣管中逸出,集氣瓶中無(wú)法收集到NH3。關(guān)鍵能力【教考銜接】典例1[2022·廣東卷,8]實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2后,按照凈化、收集、性質(zhì)檢驗(yàn)及尾氣處理的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?
)答案:D解析:濃鹽酸易揮發(fā),制備的氯氣中含有HCl,可用飽和食鹽水除去HCl,Cl2可用濃硫酸干燥,A裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故A不符合題意;氯氣的密度大于空氣,用向上排空氣法收集,B裝置能收集氯氣,故B不符合題意;濕潤(rùn)的紅布條褪色,干燥的紅色布條不褪色,可驗(yàn)證干燥的氯氣不具有漂白性,C裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蔆不符合題意;氯氣在水中的溶解度較小,應(yīng)用NaOH溶液吸收尾氣,D裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故D符合題意。典例2[2021·海南卷,2]用如圖裝置制取干燥的氣體(a、b表示加入的試劑),能實(shí)現(xiàn)的是(
)選項(xiàng)氣體abAH2S稀H2SO4FeSBO2H2O2溶液MnO2CNO2濃HNO3鐵片DNH3濃氨水CaO答案:B
典例3[2023·全國(guó)乙卷,9]下列裝置可以用于相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是(
)ABCD制備CO2分離乙醇和乙酸驗(yàn)證SO2酸性測(cè)量O2體積答案:D解析:Na2CO3固體比較穩(wěn)定,受熱不易分解,所以不能采用加熱碳酸鈉的方式制備二氧化碳,A錯(cuò)誤;乙醇和乙酸是互溶的,不能采用分液的方式分離,應(yīng)采用蒸餾來(lái)分離,B錯(cuò)誤;二氧化硫通入品紅溶液中,可以驗(yàn)證其漂白性,不能驗(yàn)證酸性,C錯(cuò)誤;測(cè)量氧氣體積時(shí),裝置選擇量氣管,測(cè)量時(shí)要恢復(fù)到室溫,兩邊液面高度相等,D正確?!緦?duì)點(diǎn)演練】考向一氣體的制備、凈化和收集1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)的如下裝置的連接中,正確的是(
)A.制備收集C2H4:連接a→c→gB.制備收集NO:連接b→c→e→dC.制備收集NH3:連接b→d→e→cD.制備收集Cl2:連接a→f→c→e→d答案:D解析:制備C2H4沒有控制溫度的溫度計(jì),A錯(cuò)誤;NO與O2反應(yīng),不能用排空氣法收集,B錯(cuò)誤;濃硫酸吸收多余的NH3,易發(fā)生倒吸,C錯(cuò)誤;飽和食鹽水除去HCl氣體,濃硫酸吸收水蒸氣,堿石灰吸收多余的Cl2,D正確。2.實(shí)驗(yàn)室合成硫酰氯要先制取干燥氯氣。制備干燥純凈的氯氣所用儀器如圖:上述儀器的連接順序:e接____,____接____,____接____,____接____(按氣流方向,用小寫字母表示)。dcabihg考向二氣體制備裝置的改進(jìn)與創(chuàng)新3.下列氣體發(fā)生裝置,當(dāng)加入適當(dāng)?shù)膲K狀固體和液體時(shí)不具有隨開隨用隨關(guān)隨停功能的是(
)答案:D解析:A、B、C可以利用壓強(qiáng)差控制反應(yīng);D沒有隔離板,所以不能控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。
答案:D
答案:C解析:紅磷表
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