全国通用2019版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物高考专题讲座2气体的制法及其性质探究学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 (二 ) 气体的制法及其性质探究 1气体制备及其性质探究的基本思路 2常见气体的发生装置 反应装 置类型 反应装置图 适用 气体 操作注意事项 固、固 加热型 O2、 NH3等 试管要干燥； 试管口略低于试管底； 加热时先均匀加热再固定加强热 固、液 加热型 或液、 液加热 型 Cl2、 HCl等 烧瓶加热时要隔石棉网； 反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片 (或沸石 ) 固、液 不加热 型或液、 液不加 热型 H2、 CO2、 SO2、 NO、 NO2等 使用长颈漏 斗时，要使漏斗下端插入液面以下； 启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水； 使用分液漏

2、斗既可以增强气密性，又可控制液体流速 3. 常见气体的除杂装置 (1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化【 精品教育资源文库 】 性、还原性。 除杂原则： 不损失主体气体； 不引入新的杂质气体； 在密闭装置内进行； 先除易除的杂质气体。 (2)气体干燥净化装置 类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固态干燥剂 固体，加热 装置 常见 干燥剂 浓 H2SO4(酸性、强氧化性 ) 无水氯化 钙 (中性 ) 碱石灰 (碱性 ) 除杂试剂 Cu、CuO、 Mg 等 4. 常见气体的收集方法 (1)排水法：收集难溶于水的气体，如 O2、 H2、 N2、 NO、 CO、

3、C2H4等。 (2)排液法：收集难溶于所选溶液的气体，如 Cl2用排饱和食盐水法 收集 。 (3)向上排空气法：收集气体密度比空气的大且相差较大，即相对分子质量大于 29 的气体 ，如 Cl2、 CO2、 NO2等。 (4)向下排空气法：收集气体密度比空气的小且相差较大，即相对分子质量小于 29 的气体 ，如 CH4、 H2、 NH3等。 5尾气处 理分析 对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体，再排放到空气中。 (1)用水吸收的是： NH3、 HCl(注意防倒吸 )。 (2)用烧碱溶液吸收的是： Cl2、 HCl、 H2S、 SO2、 NO2。 (3)用硫酸铜溶

4、液或醋酸铅溶液吸收的是： H2S。 (4)用点燃法除去的是： CO、 H2、 CH4。 (5)用收集法除去的是： NO。 气体的发生、净化、收集和尾气处理分析 1 (2018 聊城模拟 )下列有关实验装置的说法中正确的是 _(填序号 )。 【导学号： 97500084】 【 精品教育资源文库 】 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 (1)用图 1装置可制取干燥纯净的 NH3 (2)用图 2装置可制备 SO2 (3)用图 3装置可制备 NO (4)用图 4 装置进行 H2、 NH3、 CO2、 Cl2、 HCl、 NO2等气体的收集，但不能用于 NO 气体收集 (5)用图 5装置当 X选用

5、苯时可进行 NH3和 HCl 的吸收，并防止倒吸 (6)用图 6装置可用于 SO2气体的干燥 、 收集并吸收多余 SO2气体，防止 SO2逸出污染空气并防止倒吸 图 6 (7)用图 7装置进行 H2、 O2、 Cl2、 SO2、 NH3、 CO2等气体的干燥 图 7 图 8 (8)用图 8装置进行 Cl2、 NO、 SO2、 N2的收集 【解析】 (1)NH3应用向下排空气法收集； (3)NO不能用排空气法收集； (5)不能防止倒吸，因为苯比水的密度小，在上层； (6)SO2为酸性气体不能用碱石灰干燥； (7)Cl2、 SO2、 CO2为酸性气体，不能用碱石灰干燥； (8)Cl2、 SO2可溶

6、于水，不能用排水法收集。 【 精品教育资源文库 】 【答案】 (2)(4) 2用下列装置制取并收集 NO2气体，其中最合理的是 ( ) C 铜与浓 硝酸反应的产物是 NO2，其密度比空气的大，因此应利用向上排空气法收集NO2气体，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排尽，且能防止倒吸，只有 C项符合。 3完成表格。 序号 原物质 所含杂质 除杂质试剂 N2 O2 CO CO2 CO2 CO CO2 HCl Cl2 HCl、 H2O SO2 HCl CH4 乙烯 NH3 CO2、 H2O 【答案】 灼热的 Cu 网 NaOH 溶液 灼热的 CuO 饱和 NaHCO3溶液 饱和食盐水、浓 H

7、2SO4 饱和 NaHSO3溶液 溴水 碱石灰 题后反思 (1)气体除杂的注意事项 需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如氯化氢气体、 CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去。 除杂选用方法时要保证杂质完全除掉，如除 CO2最好用 NaOH不用 Ca(OH)2溶液。有时候为了保证气体除尽，还要验证一步，如验证混合气体中既有 CO2，又有 SO2，通常用品红溶液检验 SO2，然后用溴水或酸性 KMnO4溶液除去 SO2，再用品红溶液检验是否除尽，最后用澄清石灰水检验 CO2。 【 精品教育资源文库 】 (2)集气装置的创新 排液集气装置 装置 () 从 a管进气 b 管出

8、水可收集难溶于水的气体，如 H2、 O2等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。 饱和食盐水 收集 Cl2。 饱和 NaHCO3溶液 收集 CO2。 饱和 NaHS溶液 收集 H2S。 四氯化碳 收集 HCl或 NH3。 装置 () 储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由 A瓶排入 B瓶，在 A瓶中收集到气体。 常见仪器的连接 1为了净化和收集由盐酸和大理石制得的 CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。 其中连 接顺序合理的是 ( ) A a ad de B c cd dg C b bd dg D d dc cf B CO2气体中含 HCl 气体，可用饱和 NaHCO3溶液除去。 2

9、 NH4NO3热分解十分复杂。在一定条件下： 3NH4NO3 =一定条件 2NH3 2NO 2NO2 3H2O(不考虑 2NO2 N2O4)，现要选用下列装置 (部分夹持装置省略 )，通过实验验证反应产物： 【 精品教育资源文库 】 已知： 液化温度： NO2(21 )、 NO( 152 )； NH3与灼热的氧化铜反应得到 N2和 Cu； 在无催化剂的条件下 NOx不能与灼热的铜反应； NO2能使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝。 (1)所选择装置的连接顺序 (按左 右连接，填各装置数字 )为 _。 (2)实验开始应先向装置 中通入 _， 再 _。 (3)为验证 NO，可在 中通入 _ _。 (4

10、)装置 的作用是 _ _。 (5)填表： 验证产物 装置代号 相应装置中的现象 NH3 NO NO2 H2O 【解析】 为加热装 置，由题意 3NH4NO3 =一定条件 2NH3 2NO 2NO2 3H2O，为了更好地检验产物中是否含有 NO，在加热前先通入一定量的 N2，排净装置中的空气 (或 O2)。加热得到 NH3、 NO、 NO2和 H2O，利用装置 中无水硫酸铜检验生成的水，装置 吸收水蒸气，装置 检验 NO2，装置 使二氧化氮液化，二氧化氮气体变成液态，装置 中通入一定量的氧气，无色气体变成红棕色，说明含有 NO 气体，装置 中 NH3与 CuO在加热的条件下反应得到 N2、 Cu

11、 和 H2O，装置 尾气处理，防 止污染空气，所以装置的连接顺序为 。 【 精品教育资源文库 】 【答案】 (1) (2)一定量的 N2 点燃酒精灯 (或加热 ) (3)一定量的氧气 (4)尾气处理，防止污染空气 (5) 验证产物 装置代号 相应装置中的现象 NH3 黑色粉末变成红色 NO 无色气体变成红棕色 NO2 中淀粉 碘化钾试纸变蓝， 中红棕色气体变成无色且 管 内有液体 H2O 无水硫酸铜变蓝 题后反思 仪器连接的一般顺序及说明 气体的发生 气体的除杂 气体的干燥 气体性质验证或收集 尾气处理 说明： (1)注意两处的防倒吸问题，一是气体发生和气体的除杂之间，二是气体收集或性质验证

12、与尾气处理之间，为了防倒吸，常加一安全瓶。 (2)H2O(g)一般在最前检验，防止 后续 引入 产生影响 。 (3)防倒吸装置。 (4)防堵塞安全装置。 (5)防污染安全装置。 以气体性质验证和物质制备为目的的综合实验探究 (2016 全国 卷， T26) 【 精品教育资源文库 】 【答案】 (1) A 2NH4Cl Ca(OH)2= 2NH3 CaCl2 2H2O(或 B NH3H 2O= NH3 H2O) dcfei (2) 红棕色气体慢慢变浅 8NH3 6NO2 =催化剂 7N2 12H2O Z 中【 精品教育资源文库 】 NaOH溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少， Y管中压强

13、小于外压 (1)氨气通入水中易产生倒吸的原因是 _ _。 (2)氨气能否用浓 H2SO4干燥？ _。 (3)NO与 NH3在催化剂条件下反应的化学方程式为 _ _。 (4)装置中 NaOH溶液的作用是 _ _。 (5)浓氨水与 CaO作用的方程式为 _ _。 【答案】 (1)NH3极易溶于水 (2)否 (3)6NO 4NH3 =催化剂 5N2 6H2O (4)吸收 NO2， 防污染 (5)NH3H 2O CaO=NH3 Ca(OH)2 对点训练 1 (2017 全国 卷， T10)实验室用 H2还原 WO3制备金属 W 的装置如图所示 (Zn 粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气 )。下列说法正确的是 ( ) A 、 、 中依次盛装 KMnO4溶液、浓 H2SO4、焦性没食子酸溶液 B管式炉加热前，用试管在 处收