第五章 专题二 常见气体的制备、净化和收集-【精彩三年】2020-2021学年高中新教材化学必修第二册课程探究与巩固配套word（人教版 浙江专版）

专题二　常见气体的制备、净化和收集 1．气体制备实验的基本思路 2．常见气体的发生装置 反应 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 ①试管要干燥； ②试管口略低于试管底部；③加热时先均匀加热再固定加强热 续表 反应类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、液 加热型 或液、 液加 热型 Cl2、 SO2等 ①烧瓶加热时要隔石棉网；②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、O2、 CO2、SO2、 NO、NO2 等 ①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下； ②通过分液漏斗的活塞控制液体流速及滴加量； ③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 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、氧化性、还原性等。 (2)除杂原则 ①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④除杂质气体按先易后难的顺序。 (3)气体的干燥、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 浓硫酸(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 排水法 收集难溶于水的气体，如O2、H2、N2、NO、CO、C2H4等 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 向上排 空气法 收集气体密度比空气大且相差较大的气体，常温下不与空气成分反应，如Cl2、CO2、NO2等 向下排 空气法 收集气体密度比空气小且相差较大的气体，常温下不与空气成分反应，如CH4、H2、NH3等 注意：常考查排空气法收集的连接 某学生利用以下装置探究喷泉实验。其中A、F分别为硫化氢和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与硫化氢反应的装置。打开K1、K2，将常温常压下的H2S、Cl2控制等体积通入烧瓶且最终气体刚好充满烧瓶。 下列说法正确的是(　D　) A．装置A中的分液漏斗内液体a可选用稀硝酸 B．虚线框B、D、E内从“备选装置”中选择合适装置的编号依次为Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ C．立即看到烧瓶内产生“喷泉” D．本实验必须对烧瓶冷敷或热敷来引发喷泉 【解析】装置A是制取H2S的装置，因硝酸具有氧化性，而H2S具有还原性，所以稀硝酸和硫化氢发生氧化还原反应而无法得到H2S，故A错误；H2S用P2O5干燥，用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，用浓硫酸干燥氯气，所以虚线框B、D、E内选择合适装置的编号依次为Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ，故B错误；本实验必须对烧瓶冷敷使烧瓶内压强减小或对烧瓶热敷使烧瓶内的HCl被NaOH溶液吸收来引发喷泉，故C错误，D正确。 钛被誉为“第三金属”，在航空航天领域有广泛应用。某小组利用TiO2(s)＋2C(s)＋2Cl2(g)TiCl4(g)＋2CO(g)反应制备四氯化钛并验证产物CO，装置如图所示： 已知：四氯化钛的熔、沸点分别为－23 ℃、136 ℃，遇潮湿空气产生白烟。回答下列问题： (1)装置A中盛装浓盐酸的仪器名称是__分液漏斗__；装置G的作用是__除去剩余的氯气__。 (2)气流由左至右，装置连接顺序为A、__I、D、B、C、G、F__、H、E。 (3)酸性条件下，Cr2O具有强氧化性，可被还原为Cr3＋，写出装置A中发生反应的化学方程式：__K2Cr2O7＋14HCl(浓)2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O__。 (4)能证明题述反应有CO生成的实验现象是__装置F中黑色粉末变为红色、装置H中溶液变浑浊__。 (5)测定产品纯度：取w g TiCl4产品进行实验，向安全漏斗中加入足量蒸馏水充分反应，将安全漏斗中液体及烧瓶中混合物全部转入锥形瓶，滴加几滴0.1 mol·L－1 K2CrO4溶液作指示剂(Ag2CrO4呈砖红色)，用c mol·L－1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液V mL。[已知：常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.2×10－12，TiCl4＋(2＋n)H2O===TiO2·nH2O↓＋4HCl] ①安全漏斗在本实验中的作用除液封、加水外，还有__吸收挥发的HCl__。 ②该产品纯度为____%(用含w、c和V的代数式表示)。 【解析】(2)根据制备TiCl4和验证产物CO的原理，可设计装置仪器连接：制Cl2―→除HCl、H2O(g)―→制备TiCl4―→收集TiCl4―→除CO中的Cl2―→检验CO―→检验CO2―→处理尾气。(5)①安全漏斗的作用是形成液封，吸收挥发的HCl，避免HCl损失；②