2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 專題講座二 氣體的實驗室制備、凈化和收集課件.ppt

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專題講座二氣體的實驗室制備 凈化和收集 第四章非金屬及其化合物 知識梳理 1 氣體制備實驗的基本思路 2 重要氣體的發(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 發(fā)生裝置 制備氣體 O2 NH3 CH4等 發(fā)生裝置 制備氣體 Cl2 C2H4等 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 3 氣體制備裝置的改進 1 改進的目的 用于加熱易熔化的固體物質(zhì)的分解 這樣可有效地防止固體熔化時造成液體的倒流 如草酸晶體受熱分解制取CO2氣體 2 固體 液體 氣體 裝置的創(chuàng)新 圖A的改進優(yōu)點是能控制反應(yīng)液的溫度 圖B的改進優(yōu)點是使圓底燒瓶和分液漏斗中的氣體壓強相等 便于液體順利流下 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 不損失主體氣體 不引入新的雜質(zhì)氣體 在密閉裝置內(nèi)進行 先除易除的雜質(zhì)氣體 2 氣體干燥凈化裝置 當CO2中混有O2雜質(zhì)時 應(yīng)選用上述 中的 裝置除O2 除雜試劑是Cu粉 5 氣體的收集方法 6 集氣裝置的創(chuàng)新 排液集氣裝置 裝置 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 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 裝置 儲氣式集氣 氣體從橡膠管進入 可將水由A瓶排入B瓶 在瓶A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 可燃性氣體用點燃等措施 3 尾氣處理裝置 見下圖a b c 實驗室制取Cl2時 尾氣的處理可采用b裝置 制取CO時 尾氣處理可采用ac裝置 制取H2時 尾氣處理可采用ac裝置 解題探究 題組一氣體的制備與性質(zhì)探究1 2017 臨沂市高三上學(xué)期期中考試 用右圖所示裝置進行實驗 下列實驗現(xiàn)象描述錯誤的是 答案 解析 解析A項 鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成CO2 CO2與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸白色沉淀 正確 B項 濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成SO2 但SO2與氯化鋇不反應(yīng) 錯誤 C項 過氧化氫在二氧化錳的作用下分解生成氧氣 氧氣把碘化鉀氧化為單質(zhì)碘 碘遇淀粉顯藍色 正確 D項 濃鹽酸與高錳酸鉀混合生成氯氣 氯氣把硫化鈉氧化為單質(zhì)S 產(chǎn)生淡黃色沉淀 正確 2 2018 曲阜市高三檢測 用如圖所示裝置和相應(yīng)試劑能達到實驗?zāi)康牡氖?答案 解析 解析A項 裝置b中出現(xiàn)氣體 說明硫酸的酸性強于碳酸 裝置c中出現(xiàn)沉淀 說明碳酸的酸性強于硅酸 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強 非金屬性越強 即S C Si 正確 B項 MnO2和濃鹽酸反應(yīng) 需要加熱 此裝置中沒有加熱裝置 飽和食鹽水除去氯氣中的HCl 從裝置c中出來的氯氣中混有水蒸氣 不是純凈的 錯誤 3 2017 湖北省部分重點高中協(xié)作體高三上學(xué)期聯(lián)考 利用如圖所示裝置進行下列實驗 能得到相應(yīng)實驗結(jié)論的是 答案 解析 解析A項 二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色表現(xiàn)的是二氧化硫的還原性 錯誤 B項 氯氣通入溴化亞鐵溶液先氧化亞鐵離子 使溶液變?yōu)辄S色 錯誤 C項 碳酸的酸性弱于鹽酸 所以二氧化碳不與氯化鈣反應(yīng) 正確 D項 溴水褪色說明有二氧化硫生成 證明了濃硫酸的強氧化性 錯誤 4 2017 江西省臨川區(qū)第一中學(xué)高三上學(xué)期期中考試 用右圖所示裝置進行實驗 下列對實驗現(xiàn)象的解釋不合理的是 答案 解析 B項 通入SO2后產(chǎn)生膠體沉淀 說明產(chǎn)生H2SiO3 即H2SO3酸性強于H2SiO3 正確 D項 酸性高錳酸鉀溶液具有氧化性 紫色褪去 說明SO2具有還原性 正確 題組二高考新題型 和氣體制備有關(guān)的儀器連接分析5 2017 全國卷 10 實驗室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示 Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì) 焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣 下列說法正確的是A 中依次盛裝KMnO4溶液 濃H2SO4 焦性沒食子酸溶液B 管式爐加熱前 用試管在 處收集氣體并點燃 通過聲音判斷氣體純度C 結(jié)束反應(yīng)時 先關(guān)閉活塞K 再停止加熱D 裝置Q 啟普發(fā)生器 也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣 答案 解析 解析A項 氣體從溶液中逸出易帶出水蒸氣 所以濃硫酸應(yīng)放在 中 錯誤 B項 先通H2以排除空氣 加熱前應(yīng)先檢驗H2的純度 正確 C項 若先停止通H2 空氣有可能重新將W氧化 應(yīng)先停止加熱 再關(guān)閉活塞K 錯誤 D項 MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣需要加熱 不能用啟普發(fā)生器制備 錯誤 6 2018 海南省海南中學(xué)高三月考 用下圖所示裝置測定水中氫 氧元素的質(zhì)量比 其方法是分別測定通氫氣前后玻璃管的質(zhì)量差和U形管的質(zhì)量差 實驗測得m H m O 1 8 下列對導(dǎo)致這一結(jié)果的原因分析中 一定錯誤的是A 裝置之間缺少干燥裝置B 裝置之后缺少干燥裝置C 裝置中玻璃管內(nèi)有水冷凝D CuO沒有全部被還原 答案 解析 解析用H2還原CuO時 裝置 中CaCl2吸收的是生成的水 而裝置 中玻璃管通H2前后的質(zhì)量差為反應(yīng)時消耗CuO中氧的質(zhì)量 即生成水中氧元素的質(zhì)量 而m 水 m 氧 m 氫 當Zn和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2不干燥 m 水 偏大 裝置 后不加干燥裝置 使 中CaCl2吸收空氣中的水分 m 水 偏大 中玻璃管內(nèi)有水冷凝 m 氧 偏小 都會造成測得m H m O 1 8 H2O的組成與CuO是否完全反應(yīng)無關(guān) 只與通H2前后玻璃管的質(zhì)量差和生成的水有關(guān) 7 2017 河北省武邑中學(xué)高三上學(xué)期期中考試 Cl2O是一種強氧化劑 易溶于水且會與水反應(yīng)生成次氯酸 與有機物或還原劑接觸會發(fā)生燃燒并爆炸 一種制取Cl2O的裝置如圖所示 加熱裝置和夾持儀器已略 已知 Cl2O的熔點為 116 沸點為3 8 Cl2的沸點為 34 6 HgO 2Cl2 HgCl2 Cl2O 下列說法正確的是A 裝置 中盛裝的試劑依次是濃硫酸和飽和食鹽水B 通干燥空氣的目的是作氧化劑C 從裝置 中逸出氣體的主要成分是Cl2OD 裝置 與 之間不用橡皮管連接 是為了防止橡皮管燃燒和爆炸 答案 解析 解析A項 從飽和食鹽水中逸出的氣體中含有水蒸氣 所以氯氣要先通過飽和食鹽水 再通過濃硫酸 即裝置 中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸 錯誤 B項 通干燥空氣的目的是將Cl2O從發(fā)生裝置完全趕出至收集裝置 錯誤 C項 從裝置 中逸出氣體的主要成分是Cl2 錯誤 D項 裝置 與 之間不用橡皮管連接 是為了防止橡皮管燃燒和爆炸 正確 題組三儀器連接專練8 將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng) 測定生成氣體在通常狀況 約20 1 01 105Pa 的體積 某同學(xué)擬選用如圖實驗裝置完成實驗 答案 最簡易的裝置其連接順序 A接 接 接 填接口字母 可不填滿 EDG 9 實驗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下圖 答案 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 dcabih g 10 亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽 在生產(chǎn) 生活中應(yīng)用廣泛 現(xiàn)用下圖所示裝置 夾持裝置已省略 及藥品 探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物成分 答案 氣體液化的溫度 NO2 21 NO 152 1 反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾 先通入一段時間氮氣 目的是 排出裝置中的空氣 防止干擾NO的檢驗 解析 解析反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾 先通入一段時間氮氣 排出裝置中的空氣 防止干擾NO的檢驗 否則會影響NO和NO2的檢驗 2 為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物 儀器的連接順序 從左向右連接 A 組裝好儀器后 接下來進行的操作是 答案 解析 CEDB 檢查裝置的氣密性 解析為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物 儀器的連接順序 從左向右連接 A是發(fā)生裝置 C是干燥除去水 因為NO2更易液化 先分離NO2 所以接E冷卻二氧化氮 NO2分離后再檢驗NO 再接D通氧氣 觀察到氣體從無色變成紅棕色 說明是NO B是尾氣處理 吸收反應(yīng)后剩余的NO和NO2的混合氣體 防止污染空氣 裝置的連接為A C E D B 有氣體參與或生成的實驗必須檢查裝置的氣密性 故組裝好儀器后 接下來進行的操作是檢查裝置的氣密性 11 利用如圖裝置 進行NH3與金屬氧化物MxOy反應(yīng)生成M N2 H2O 通過測量生成水的質(zhì)量來測定M的相對原子質(zhì)量 a中試劑是濃氨水 答案 1 儀器a的名稱為 儀器b中裝入的試劑可以是 分液漏斗 NaOH或生石灰 或堿石灰 解析儀器a的名稱為分液漏斗 儀器b中裝入的試劑可以是NaOH或生石灰或堿石灰 解析 2 按氣流方向正確的裝置連接順序為 填字母 裝置可重復(fù)使用 答案 解析該實驗在B處產(chǎn)生氨 通過D干燥氨 在A處NH3與MxOy反應(yīng) 生成的水在D處被吸收 殘留氨被C吸收 所以按氣流方向正確的裝置連接順序為BDADC 解析 BDADC