第三節常見氣體的制備(2011·高考四川卷)下列實驗“操作和現象”與“結論”對應關系正確的是(

)體驗高考操作和現象結論A向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4，在管口觀察到紅棕色氣體HNO3分解生成了NO2B向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加熱幾分鐘，冷卻后再加入新制Cu(OH)2濁液，加熱，沒有紅色沉淀生成淀粉沒有水解成葡萄糖C向無水乙醇中加入濃H2SO4，加熱至170℃，產生的氣體通入酸性KMnO4溶液，紫紅色褪去使溶液褪色的氣體只是乙烯D向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2，溶液變渾濁析出了NaHCO3D教材中幾種重要氣體的制備1．實驗室制取氧氣的方法(1)反應原理及發生裝置構建雙基(2)收集方法：用___________________________。(3)驗滿方法：用帶火星的木條放在集氣瓶瓶口。向上排空氣法或排水法2．實驗室制取二氧化碳的方法向上排空氣法飽和NaHCO3溶液向下排空氣法或排水法3．實驗室制取氫氣的方法4．實驗室制取氯氣的方法強堿溶液5．實驗室制取氨氣的方法堿石灰向下排空氣法濕潤的紅色石蕊試紙蘸有濃鹽酸的玻璃棒考點串講深度剖析考點1常見氣體的制備與收集1．氣體制備實驗的操作順序(1)儀器安裝①由下到上如制氯氣的發生裝置安裝順序是：放鐵架臺→擺酒精燈→固定鐵圈→放置石棉網→固定圓底燒瓶。②從左到右如制氯氣：發生裝置→凈化裝置→收集裝置→吸收裝置。③先塞后定把帶導管的膠塞在燒瓶固定前塞好，以免燒瓶固定后因不宜用力而塞不緊或因用力過猛而損壞儀器。(2)加試劑順序固體先放入，液體后滴加(即先固后液)。(3)其他操作順序先檢驗氣密性，后裝入藥品(便于在裝置漏氣時進行調整或更換儀器)，最后點燃酒精燈(所有準備工作完畢后)；在連接導管時，應長進短出；量氣裝置的導管應短進長出；干燥管應大口進，小口出。2．常見氣體制備的發生裝置實驗室制備氣體發生裝置選擇的依據是反應物的狀態及反應條件。反應裝置類型反應裝置圖適用氣體操作注意事項固、固加熱型O2、NH3等①試管要干燥②試管口略向下傾斜③加熱時先均勻加熱再固定加熱反應裝置類型反應裝置圖適用氣體操作注意事項固、液加熱型或液、液加熱型Cl2、HCl等①燒瓶加熱時要墊石棉網②反應物均為液體時，燒瓶內要加碎瓷片固、液不加熱型或液、液不加熱型H2、CO2、SO2、NO、NO2等①使用長頸漏斗時，要使漏斗下端插入液面以下②啟普發生器只適用于塊狀固體和液體的反應，且氣體難溶于水③使用分液漏斗既可以增強氣密性，又可控制液體流速3.氣體的收集方法確定氣體的收集方法時要考慮氣體的密度、溶解性、穩定性.(1)常用的收集方法收集方法排水法向上排空氣法向下排空氣法收集原理收集的氣體不與水反應或難溶于水收集的氣體密度比空氣大，與空氣密度相差較大，且不與空氣中的成分發生反應收集的氣體密度比空氣小，與空氣密度相差較大，且不與空氣中的成分發生反應收集方法排水法向上排空氣法向下排空氣法收集裝置適用的氣體CH4H2、O2、NO、Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH3、CH4(2)其他收集方法Cl2：排飽和食鹽水法；SO2：排飽和亞硫酸氫鈉溶液法；CO2：排飽和碳酸氫鈉溶液法。4．檢驗氣密性(1)微熱法：用手捂或酒精燈微熱，導管口產生氣泡，停止微熱后導管中回升一段水柱，說明氣密性良好。(2)液差法：夾緊彈簧夾，從長頸漏斗中加水，至長頸漏斗中液面高于錐形瓶中液面，停止加水，液面高度不變，說明氣密性良好。特別提醒：(1)制備同種氣體時，要注意原理不同選擇的裝置也不同，如制備氧氣，用高錳酸鉀分解，選固—固加熱裝置；用雙氧水在二氧化錳作用下分解，選擇固—液不加熱裝置。(2)進行氣體制備時，不要忘記對裝置進行氣密性檢驗，檢驗時首先對裝置密封，如關閉活塞、塞緊瓶塞，把導管插入到水中進行水封等。(3)排空氣法收集氣體時，除了考慮氣體的密度大小外，還要考慮是否與空氣反應，如NO能被氧氣氧化，不能用排空氣法收集。即時應用1．(2013·長沙模擬)實驗室常見的幾種氣體發生裝置如圖A、B、C所示：(1)實驗室可以用B或C裝置制取氨氣，如果用C裝置，通常使用的藥品是________；檢查C裝置氣密性的操作方法是_______________________________________________。(2)氣體的性質是選擇氣體收集方法的主要依據。下列氣體的性質與收集方法無關的是________(填序號，下同)。①密度②顏色③溶解性④熱穩定性⑤是否與氧氣反應(3)下圖是某學生設計收集氣體的幾種裝置，其中不可行的是____________。(4)若用A裝置與D裝置相連制取收集X氣體，則X可能是下列氣體中的________；①CO2

②NO

③Cl2

④H2其中在D裝置中連接小燒杯的目的是___________________________________________________。答案：(1)濃氨水和氧化鈣(或堿石灰、固體氫氧化鈉等)連接一根導管，將導管通入水槽中，用手捂或酒精燈微熱圓底燒瓶底部，如果導管口處有氣泡產生，松開手或停止加熱后，在導管里形成一段水柱，說明C裝置氣密性良好(2)②④

(3)b、c

(4)③吸收尾氣，防止污染空氣2．據下圖所示的實驗裝置回答問題：(1)實驗室用高錳酸鉀制取比較干燥的氧氣應選用的發生裝置是________，收集裝置為________。(2)實驗室用雙氧水制取并收集較純的氧氣時應選用的發生裝置是________，收集裝置為________。(3)實驗室用氯化銨與熟石灰兩種固體加熱制取氨氣，氨氣的密度比空氣的小，極易溶于水。推斷：實驗室制取氨氣應選用的發生裝置為________，收集裝置為________。(4)利用廢棄的可樂瓶和底部有小孔的試管(試管小孔處事先放有一縫隙很小的銅網)組成制取氧氣的裝置(如圖所示)。該裝置中A中應盛放________，B中應放進________，若使正在發生的反應停止，可以通過操作________來實現。答案：(1)A

D

(2)B

C

(3)A

E(4)H2O2溶液MnO2顆粒將試管提出液面考點2氣體的凈化、尾氣的處理1．氣體的凈化(1)氣體的凈化原則不減少被凈化氣體的量，不引入新的雜質，操作簡單，易于分離。(2)氣體的凈化裝置與方法①易溶于水或能與水反應不生成其他氣體的雜質用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括號內為雜質氣體，下同)，可將混合氣體通過盛水的a裝置來除去雜質氣體。②酸性雜質用堿性吸收劑、堿性雜質用酸性吸收劑來吸收。如CO(CO2)，可將混合氣體通過盛NaOH溶液的a裝置，也可用盛堿石灰的b裝置或c裝置或d裝置來除去雜質。③還原性雜質，可用氧化性較強的物質來吸收或轉化；氧化性雜質，可用還原性較強的物質來吸收。例如CO2(CO)，可將混合氣體通過盛灼熱CuO的e裝置來除去雜質。④選用能與氣體中雜質反應生成難溶性物質或可溶性物質的試劑作吸收劑來除去雜質。如O2(H2S)，可將混合氣體通過盛有CuSO4溶液的a裝置除去雜質。(3)氣體的干燥常用干燥劑濃硫酸無水氯化鈣堿石灰狀態及性質液體，酸性，強氧化性固體，中性固體，堿性可干燥的氣體H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、N2、CH4、NH3不可干燥的氣體NH3、HBr、HI、H2SNH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl、H2S2．尾氣處理(1)尾氣處理原則選擇合適的方法把有毒、有害的氣體，變成無毒、無害、無污染的物質。(2)常見裝置①吸收溶解度較小的尾氣(如Cl2、SO2等)用圖A裝置。②吸收溶解度較大的尾氣(如HCl、NH3等)用圖B、C裝置。③CO等氣體可用點燃或收集于塑料袋(氣球)中的方法除去，如圖D、E。特別提醒：(1)對氣體提純時若用溶液做除雜質的試劑，要注意溶液中含水應先除雜質后干燥；用加熱除去雜質時，應先干燥后加熱。(2)氣體凈化時，除考慮除去雜質外，最好是把雜質轉化成要提純的物質，如用飽和碳酸氫鈉溶液除去CO2中的HCl。(3)若制備的物質易潮解時(如FeCl3、AlCl3等)，不要忽視空氣中水蒸氣的影響,應在制備裝置后連接一個干燥裝置,如圖甲。(4)尾氣處理時要注意裝置應與大氣相通，如圖乙裝置就不能作為尾氣處理裝置。學科規律方法提升3．實驗裝置總思路4．信息類物質制備思考方法：(1)瀏覽全題，確定目的；(2)注意表格信息及后續設問中的提示性信息，并在分析和解題中隨時進行聯系和調用；(3)分析并思考從原料到產品依次進行的反應，利用的反應原理，目標產物與副產物的關系等。例2(2)制備高純MnCO3固體：已知MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，100℃開始分解；Mn(OH)2開始沉淀的pH＝7.7。請補充由(1)制得的MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟[實驗中可選用的試劑：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]：①__________________________________________________；②__________________________________________________；③__________________________________________________；④__________________________________________________；⑤低于100℃干燥。真題集訓把脈高考1．(2010·高考上海卷節選)CaCO3廣泛存在于自然界，是一種重要的化工原料。大理石主要成分為CaCO3，另外有少量的含硫化合物。實驗室用大理石和稀鹽酸反應制備CO2氣體。下列裝置可用于CO2氣體的提純和干燥。完成下列填空：(1)用濃鹽酸配制1∶1(體積比)的稀鹽酸(約6mol·L－1)，應選用的儀器是________。a．燒杯

b．玻璃棒c．量筒

d．容量瓶(2)上述裝置中，A是________溶液，NaHCO3溶液可以吸收____________。(3)上述裝置中，B物質是________。用這個實驗得到的氣體測定CO2的分子量，如果B物質失效，測定結果______(填“偏高”、“偏低”或“不受影響”)。答案：(1)a、b、c

(2)CuSO4或酸性KMnO4

HCl氣體或酸性氣體(3)無水CaCl2偏低3．(2011·高考大綱全國卷)請回答下列實驗室中制取氣體的有關問題。(1)下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應制取適量氯氣的簡易裝置。裝置B、C、D的作用分別是B__________________________________________________；C__________________________________________________；D__________________________________________________。(2)在實驗室欲制取適量NO氣體。①下圖中最適合完成該實驗的簡易裝置是________(填序號)；②根據所選的裝置完成下表(不需要的可不填)：③簡單描述應觀察到的實驗現象______________________________