第29講常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制備、凈化和收集[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.了解常見氣體的制備原理、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。1．氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路2．重要?dú)怏w的發(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eq\o(→,\s\up7(△))氣體制備氣體：____、____、CH4等。(2)固體＋液體(或液體＋液體)eq\o(→,\s\up7(△))氣體制備氣體：Cl2、C2H4等。(3)固體＋液體(不加熱)→氣體制備氣體：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。3．常見氣體典型制備裝置舉例(1)Cl2的實(shí)驗(yàn)室制備(2)SO2的實(shí)驗(yàn)室制備(3)NH3的實(shí)驗(yàn)室制備4．氣體的除雜方法(1)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。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先除易除的雜質(zhì)氣體。(2)氣體干燥凈化裝置類型液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體，加熱裝置圖ⅠⅡⅢⅣ常見試劑濃H2SO4(酸性、強(qiáng)氧化性)無水氯化鈣(中性)、堿石灰(堿性)Cu、CuO、Mg等當(dāng)CO2中混有O2雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ裝置除O2，除雜試劑是Cu粉。5．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，且不與水反應(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、NH36.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，如H2、O2等。若將廣口瓶中的液體更換，還可以收集以下氣體。①飽和食鹽水——收集Cl2。②飽和NaHCO3溶液——收集CO2。③飽和NaHS溶液——收集H2S。④四氯化碳——收集HCl或NH3。(2)裝置(Ⅱ)儲(chǔ)氣式集氣。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。7．尾氣處理的原因、方法及裝置(1)原因：有些氣體有毒或有可燃性，任其逸散到空氣中，會(huì)污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害。(2)處理方法：一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為非氣態(tài)物質(zhì)或無毒物質(zhì)，如酸性有毒氣體用堿溶液吸收，可燃性氣體用點(diǎn)燃等措施。(3)尾氣處理裝置(見下圖a、b、c)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)，尾氣的處理可采用a、c裝置。③制取H2時(shí)，尾氣的處理可采用a、c裝置。8．防倒吸裝置肚容式分液式1．判斷下列試劑使用是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。2．判斷下列氣體的吸收或收集方法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。一、氣體的制備、凈化和收集1．根據(jù)裝置和下表內(nèi)的物質(zhì)(省略夾持、凈化以及尾氣處理裝置，圖1中虛線框內(nèi)的裝置是圖2)，其中能完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃噭┖筒僮鲗?shí)驗(yàn)?zāi)康腸中的物質(zhì)進(jìn)氣方向A稀硝酸Cu收集貯存NO水N→MB濃硝酸Na2SO3檢驗(yàn)SO2的氧化性品紅溶液M→NC濃氨水堿石灰收集貯存氨氣飽和NH4Cl溶液N→MD濃鹽酸MnO2檢驗(yàn)Cl2的氧化性Na2S溶液M→N2.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二、氣體制備裝置的改進(jìn)與創(chuàng)新3．制備適量SO2，利用如圖裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較H2SO3、H2CO3和H2SiO3的酸性強(qiáng)弱，并探究SO2的化學(xué)性質(zhì)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．試劑Y是品紅溶液，用來檢驗(yàn)產(chǎn)物是SO2B．試劑Z是NaOH溶液，用來處理尾氣C．溴水褪色，證明SO2具有還原性D．試劑X可以是酸性高錳酸鉀溶液4．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()5．Ca3N2是一種極易潮解的試劑。某小組利用氨氣與鈣反應(yīng)制備氮化鈣。下列說法錯(cuò)誤的是()A．裝置D中球形干燥管的作用是防止倒吸B．C中硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)：3Ca＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))Ca3N2＋3H2C．實(shí)驗(yàn)過程中，先啟動(dòng)裝置A處反應(yīng)，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃裝置C處酒精燈D．從產(chǎn)品純度考慮，裝置C、D之間應(yīng)該增加E裝置6．[2021·天津，15(1)(2)(3)(4)]某化學(xué)小組同學(xué)利用一定濃度的H2O2溶液制備O2。該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下氣體發(fā)生裝置(夾持裝置省略)(1)甲裝置中主要儀器的名稱為____________________________。(2)乙裝置中，用粘合劑將MnO2制成團(tuán)，放在多孔塑料片上，連接好裝置，氣密性良好后打開活塞K1，經(jīng)長(zhǎng)頸漏斗向試管中緩慢加入3%H2O2溶液至__________________________。欲使反應(yīng)停止，關(guān)閉活塞K1即可，此時(shí)裝置中的現(xiàn)象是_______________________________________________________________________________________________________。(3)丙裝置可用于制備較多O2，催化劑鉑絲可上下移動(dòng)。制備過程中如果體系內(nèi)壓強(qiáng)過大，安全管中的現(xiàn)象是______________________，此時(shí)可以將鉑絲抽離H2O2溶液，還可以采取的安全措施是______________________________。(4)丙裝置的特點(diǎn)是______________(填序號(hào))。a．可以控制制備反應(yīng)的開始和結(jié)束b．可通過調(diào)節(jié)催化劑與液體接觸的面積來控制反應(yīng)的速率c．與乙裝置相比，產(chǎn)物中的O2含量高、雜質(zhì)種類少1．(2022·北京，10)利用如圖所示裝置(夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，b中現(xiàn)象不能證明a中產(chǎn)物生成的是()a中反應(yīng)b中檢測(cè)試劑及現(xiàn)象A濃HNO3分解生成NO2淀粉-KI溶液變藍(lán)BCu與濃H2SO4生成SO2品紅溶液褪色C濃NaOH與NH4Cl溶液生成NH3酚酞溶液變紅DCH3CHBrCH3與NaOH乙醇溶液生成丙烯溴水褪色2.(2022·山東，11)某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，欲使瓶中少量固體粉末最終消失并得到澄清溶液。下列物質(zhì)組合不符合要求的是()

氣體液體固體粉末ACO2飽和Na2CO3溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHClCu(NO3)2溶液CuDNH3H2OAgCl3.(2021·北京，5)實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是()氣體試劑制備裝置收集方法AO2KMnO4adBH2Zn＋稀H2SO4beCNOCu＋稀HNO3bcDCO2CaCO3＋稀H2SO4bc4.(2021·海南，3)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CaO5.(2021·全國(guó)乙卷，8)在實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置制備氣體，合理的是()選項(xiàng)化學(xué)試劑制備氣體ACa(OH)2＋NH4ClNH3BMnO2＋HCl(濃)Cl2CMnO2＋KClO3O2DNaCl＋H2SO4(濃)HCl6.(2017·全國(guó)卷Ⅰ,10)實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖