
一、實驗前準備。安全制度,了解器材的使用方法,大量練習(xí),熟練掌握實驗基本操作方法。
二、實驗中的具體操作技巧
1、確保實驗結(jié)果準確??忌鷳?yīng)注意記錄每個實驗步驟所加入的試劑量,保證結(jié)果的準確性。
2、正確操作實驗器材??忌枵莆崭鱾€實驗器材的使用方法和操作技巧。
3、熟練掌握實驗技巧。在高考化學(xué)實驗過程中,一些操作熟練度非常重要。
4、實驗數(shù)據(jù)的處理。對實驗中獲得的數(shù)據(jù)進行分析和處理,得到正確的結(jié)果。
三、實驗完成后的工作??忌杓皶r整理實驗儀器和藥品,器具清洗、消毒和保存,保證實驗器具的性能和使用壽命。
專題05 氣體的制備
考點一 常見氣體制備的反應(yīng)原理及發(fā)生裝置
考點梳理
1.氣體制備實驗的設(shè)計思路
2.氣體制備的反應(yīng)原理
3.氣體制備的發(fā)生裝置
典例精講
例1(2023·江蘇卷第3題)實驗室制取Cl2的實驗原理及裝置均正確的是
變式探究
1.(2022·山東卷)某同學(xué)按圖示裝置進行實驗,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
即時訓(xùn)練
1.(2023·陜西省山陽中學(xué)一模)用下列裝置和試劑制取相應(yīng)氣體,能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?br>
2.(2023·廣東茂名第一中學(xué)模擬預(yù)測)實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置,其中正確的是
A.①是氨氣發(fā)生裝置B.②是氨氣吸收裝置
C.③是氨氣發(fā)生裝置D.④是氨氣收集、檢驗裝置
3.(2023·湖南懷化統(tǒng)考二模)制備下列氣體(不含凈化)所選試劑和裝置均正確的是
考點二 氣體的凈化、收集和尾氣處理
考點梳理
1.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)進行;④先除易除去的雜質(zhì)氣體;⑤先除雜后干燥。
(2)氣體干燥、凈化裝置
例如,當CO2中混有O2雜質(zhì)時,應(yīng)選用上述裝置中的裝置Ⅳ除O2,除雜試劑是Cu粉。
2.氣體的收集方法
3.集氣裝置的創(chuàng)新——排液集氣裝置
裝置Ⅰ:從a管進氣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。
裝置Ⅱ:儲氣式集氣。氣體從橡膠管進入,可將水由A瓶排入B瓶,在A瓶中收集到氣體。
4.尾氣的處理
(1)原因:有些氣體有毒或有可燃性,任其逸散到空氣中,會污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等危害。
(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,可燃性氣體用點燃等措施處理。
(3)尾氣處理裝置(見下圖a、b、c)
①實驗室制取Cl2時,尾氣處理可采用b裝置。
②制取CO時,尾氣處理可采用a、c裝置。
③制取H2時,尾氣處理可采用a、c裝置。
【特別提醒】
1.涉氣類制備實驗的先后順序
(1)裝配儀器時:先下后上,先左后右。
(2)加入試劑時:先固后液。
(3)實驗開始時:先檢查裝置氣密性,再加藥品,后點酒精燈。
(4)凈化氣體時:一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體,后除去無毒、無味的氣體,最后除水蒸氣。
(5)防倒吸實驗:往往是最后停止加熱或停止通氣。
(6)防氧化實驗:往往是最后停止通氣。
典例精講
例2.(2023·廣東卷第4題)1827年,英國科學(xué)家法拉第進行了NH3噴泉實驗。在此啟發(fā)下,興趣小組利用以下裝置,進行如下實驗。其中,難以達到預(yù)期目的的是( )
圖1:噴泉實驗B. 圖2:干燥NH3
C. 圖3:收集NH3D. 圖4:制備NH3
變式探究
2.(2023·北京卷第8題)完成下述實驗,裝置或試劑不正確的是
A. 實驗室制Cl2 B. 實驗室收集C2H4
C. 驗證NH3易溶于水且溶液呈堿性D. 除去CO2中混有的少量HCl
3.(2023·重慶卷第5題)下列實驗裝置或操作能夠達到實驗?zāi)康牡氖?br>即時訓(xùn)練
4.(2023·北京牛欄山一中三模)實驗室制備下列氣體所選裝置,制備試劑、除雜試劑及所選裝置均正確的是
(干燥、收集裝置略)
5.(2023·廣東廣州市第二中學(xué)校聯(lián)考三模)氨氣是重要的工業(yè)原料。下列關(guān)于氨氣制備、收集、性質(zhì)實驗及尾氣處理的實驗裝置(“→”表示氣流方向)中,不能達到實驗?zāi)康氖?br>A. B.
C. D.
6.(2023·廣東茂名統(tǒng)考二模)實驗室用濃硫酸與乙醇制備乙烯,并進行凈化、檢驗和收集實驗。下列裝置能達到實驗?zāi)康牡氖?br>1.(2023·上海靜安統(tǒng)考二模)實驗室用如下裝置進行乙烯的制取、除雜、性質(zhì)檢驗和氣體收集,不合理的是
A.制取B.除雜
C.性質(zhì)檢驗D.氣體收集
2.(2023·河北衡水模擬)實驗室欲制取少量Cl2的水溶液并探究其性質(zhì),有關(guān)實驗裝置、試劑和操作能達到實驗?zāi)康牡氖?br>A.用裝置甲制取Cl2B.裝置乙中盛裝的試劑是飽和食鹽水
C.用干燥pH試紙檢驗裝置丙中氯水的酸性D.用裝置丁吸收尾氣中的Cl2
3.(2023·廣東肇慶二模)下列實驗裝置正確的是
A. B.
C. D.
4.(2023·山東省實驗中學(xué)一模)“化學(xué)多米諾實驗”是利用化學(xué)反應(yīng)中氣體產(chǎn)生的壓力,使多個化學(xué)反應(yīng)依次發(fā)生,裝置如圖所示。若在①~⑥中加入表中相應(yīng)試劑,能實現(xiàn)“化學(xué)多米諾實驗”且會使⑤中試劑褪色的是
4.(2023·北京豐臺統(tǒng)考一模)實驗室中,下列氣體制備的試劑和裝置正確的是
5.(2023·江蘇統(tǒng)考二模)用如圖所示裝置制備氨氣并驗證氨氣的還原性,其中不能達到實驗?zāi)康牡氖?br>A.用裝置甲生成氨氣B.用裝置乙干燥氨氣
C.用裝置丙驗證氨氣的還原性D.用裝置丁和戊分別收集氨氣和氮氣
6.(2023·河南開封統(tǒng)考二模)圖示為證明過氧化鈉可在呼吸面具和潛水艇中做供氧劑的實驗裝置圖,其中a裝置是實驗室制備二氧化碳的裝置,c中盛放的是過氧化鈉。下列說法正確的是
A.a(chǎn)中可以用Na2CO3和稀鹽酸來制備CO2
B.b裝置中是飽和Na2CO3溶液,作用是除去a中產(chǎn)生的HCl
C.c中只發(fā)生2Na2O2 +2CO2=2Na2CO3+O2
D.f中收集的氣體是純凈的O2
7.(2023·山東濟寧統(tǒng)考一模)實驗室制備下列氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均合理的是
8.(2023·上海黃浦一模)下列能達到實驗?zāi)康牡氖?br>9.(2022上·江蘇南通高三統(tǒng)考)亞硝酸鈉()是一種肉制品生產(chǎn)中常見的食品添加劑,實驗室通過以下反應(yīng)制備:。下列實驗裝置不能達到實驗?zāi)康牡氖?br>A.用裝置甲制備NOB.用裝置乙干燥NO
C.用裝置丙合成D.用裝置丁處理尾氣
10.(2023·吉林延邊高三模擬)在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2。下列收集Cl2的裝置正確的是
A.B.C.D.
11.(2023·北京海淀統(tǒng)考二模)利用下列試劑和如圖所示裝置制備氣體并除去其中的非水雜質(zhì),能達到目的的是(必要時可加熱,加熱及夾持裝置已略去)
12.(2023·海南海口高三模擬)下列實驗裝置能達到相應(yīng)目的的是
A.用圖I收集純凈的
B.用圖Ⅱ除去CO中的
C.用圖Ⅲ用石墨電極電解食鹽水證明水的組成
D.用圖Ⅳ控制電石與食鹽水反應(yīng)
13.(2023·北京西城統(tǒng)考二模)實驗定制備下列氣體所選用的發(fā)生裝置、制備試劑和除雜試劑均正確的是
14.(2023·北京昌平統(tǒng)考二模)實驗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
15.(2023·河南開封模擬)利用下列實驗裝置(夾持裝置略)或儀器進行實驗操作,能達到實驗?zāi)康牡氖?br>A.用甲儀器稱取46.72 g NaClB.用乙裝置檢驗氣體X中是否含
C.從丙裝置的下口中放出溶有的溶液D.用丁裝置制備并收集
16.(2023·天津和平統(tǒng)考二模)氯化鋅易潮解、易升華。從市售的氯化鋅[含]中制備無水氯化鋅,裝置如圖所示,管式爐有升溫和降溫的調(diào)節(jié)功能。下列說法錯誤的是
A.恒壓滴液漏斗、倒置漏斗的作用分別是平衡氣壓、防止倒吸
B.通入排出裝置中氣體的必須是干燥的
C.在尾氣吸收裝置前應(yīng)增加一個盛有濃硫酸的洗氣瓶
D.管式爐Ⅰ采取階段式升溫,實驗結(jié)束時先撤去管式爐Ⅰ,再撤去管式爐Ⅱ
17.(2023·山東淄博聯(lián)考二模)實驗室以BaS為原料制備晶體,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是
A.a(chǎn)的作用是防倒吸
B.根據(jù)實驗可得酸性順序:
C.丙既可吸收尾氣又可判斷反應(yīng)是否完全
D.乙中所得溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得產(chǎn)品
18.(2023·廣東韶關(guān)統(tǒng)考二模)利用下列裝置(夾持裝置略)進行實驗,能達到實驗?zāi)康牡氖?br>19.(2023·河北張家口統(tǒng)考二模)用下列實驗裝置進行相應(yīng)實驗,其中裝置正確且能達到實驗?zāi)康牡氖?br>20.(2023·廣東廣州統(tǒng)考二模)下列裝置用于實驗室制取NO并回收,不能達到實驗?zāi)康牡氖?br>A.用裝置甲制NO氣體B.用裝置乙除NO中的少量
C.用裝置丙收集NO氣體D.用裝置丁蒸干溶液獲得固體氣體
制備原理
H2
Zn+H2SO4(?。?==ZnSO4+H2↑
O2
2KClO3eq \(=====,\s\up11(MnO2),\s\d4(△))2KCl+3O2↑
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O+O2↑
2KMnO4eq \(=====,\s\up7(△))K2MnO4+MnO2+O2↑
CO2
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
Cl2
MnO2+4HCl(濃)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
SO2
Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O
NH3
2NH4Cl+Ca(OH)2 eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O
NO
3Cu+8HNO3(?。?==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
NO2
Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
CH≡CH
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
C2H4
C2H5OHeq \(――→,\s\up11(濃硫酸),\s\d4(170 ℃))CH2===CH2↑+H2O
制備原理的特點
發(fā)生裝置
制備氣體
固體+固體eq \(――→,\s\up7(△))氣體
O2、NH3、CH4等
固體+液體(或液體+液體)eq \(――→,\s\up7(△))氣體
制備氣體:Cl2、C2H4等
固體+液體(不加熱)
―→氣體
H2、CO2等
A.制取Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2
D.吸收尾氣中的Cl2
氣體
液體
固體粉末
A
飽和溶液
B
溶液
C
溶液
D
選項
實驗?zāi)康?br>試劑A
試劑B
A
制
濃鹽酸
B
制
稀硫酸
大理石
C
制
稀硝酸
Cu
D
制
濃硫酸
選項
A
B
C
D
氣體
試劑
Cu、濃硫酸
電石、飽和食鹽水
稀鹽酸、
、
裝置
(1)、(6)
(1)、(4)
(2)、(5)
(3)、(6)
類型
液態(tài)干燥劑
固態(tài)干燥劑
固體加熱
裝置
常見干燥或除雜試劑
濃H2SO4(具有酸性和強氧化性)
無水氯化鈣(呈中性)、堿石灰(呈堿性)
Cu、CuO、Mg等
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)
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
A
B
C
D
制取
轉(zhuǎn)移溶液
保護鐵件
收集
氣體
制備試劑
除雜試劑
所選裝置
A
NH3
NH4Cl
——
b、c
B
Cl2
MnO2+濃HCl
飽和NaCl溶液
a、c
C
C2H4
C2H5OH+濃H2SO4
NaOH溶液
b、c
D
C2H2
電石+飽和NaCl溶液
CuSO4溶液
a、c
A.制備乙烯
B.凈化乙烯
C.檢驗乙烯
D.收集乙烯
選項
①中試劑
②中試劑
③中試劑
④中試劑
⑤中試劑
⑥中試劑
A
稀硫酸
Zn
濃鹽酸
溶液
溶液
B
濃氨水
堿石灰
水
酸性溶液
溶液
C
雙氧水
飽和食鹽水
濃溴水
溶液
D
鹽酸
大理石
濃硫酸
溶液
水和
選項
A
B
C
D
?體
試劑
電石、飽和食鹽水
、濃
、NaOH
稀鹽酸、
裝置
c、f
c、e
b、e
a、d
氣體
試劑
制備裝置
收集方法
A
塊狀石灰石+稀
c
d
B
濃鹽酸
a
f
C
b
f
D
b
e
A.制取NH3
B.干燥NH3
C.收集NH3
D.制氨水
選項
氣體
試劑I
試劑II
試劑Ⅲ
A
Cl2
濃鹽酸
MnO2
NaOH溶液
B
CO2
稀鹽酸
CaCO3
飽和NaHCO3溶液
C
SO2
濃硝酸
Na2SO3(s)
飽和NaHSO3溶液
D
C2H4
濃硫酸
C2H5OH(1)
KMnO4酸性溶液
選項
氣體
發(fā)生裝置
制備試劑
除雜試劑
A
a
固體+固體
堿石灰
B
c
+濃鹽酸
NaOH溶液+濃硫酸
G
b
大理石+稀硫酸
濃硫酸
D
c
無水乙醇+濃硫酸
NaOH溶液
氣體
試劑
制備裝置
收集方法
A
濃
①
⑥
B
②
⑤
C
②
④
D
濃
③
⑥
A.制備無水
B.制備溴苯并驗證有HBr產(chǎn)生
C.制備并收集氨氣
D.制備并收集
A.制取并收集SO2
B.制取氫氧化鐵膠體
C.制取無水
D.制取乙烯
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