专题4 高考专题讲座 2 常见气体的实验室制法及其性质探究-2022新高考化学一轮复习【名师导航】配套Word教参(新高考·江苏专用)

(二)　常见气体的实验室制法及其性质探究 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 ①试管要干燥； ②试管口略低于试管底； ③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 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、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使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速 注意：“固＋液气”装置的改进 ①控制温度(图1) ②平衡气压、便于液体滴下(图2) 　　　 图1　　　　图2 3．常见气体的净化 (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。 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 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 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 注意：①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。 ②选用除杂方法时要保证杂质完全除掉，如除CO2最好用NaOH溶液不用Ca(OH)2溶液。有时候为了保证气体除尽，还需要加一步骤验证杂质是否除尽，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。 ③酸性干燥剂(浓硫酸、P2O5)：不能干燥NH3等碱性气体；碱性干燥剂(碱石灰、NaOH、CaO)：不能干燥SO2、Cl2等酸性干燥剂；中性干燥剂(CaCl2)：不能干燥NH3。 4．常见气体的收集方法 (1)排水法：收集难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2、N2、NO、CO、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大且相差较大又不与空气中成分反应的气体，如Cl2、CO2、NO2等。 (4)向下排空气法：收集气体密度比空气小且不与空气中成分反应的气体，如CH4、H2、NH3等。 注意：①“万能收集瓶”的使用 ②排液集气收集装置的创新 5．尾气处理的原因、方法及装置 (1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。 (2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。 (3)尾气处理装置(见下图a、b、c) ①实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。 ②制取CO时，尾气处理可采用ac装置。 ③制取H2时，尾气处理可采用ac装置。 (4)尾气吸收防倒吸装置 气体制备及其性质探究的仪器连接 [典例导航] POCl3是重要的化工原料，某兴趣小组准备用三氯化磷、氯气、二氧化硫制备POCl3，产物中还有一种遇水强烈水解的物质SOCl2，用下列装置完成实验。 A　　　　B　　　　　C D　　　　　　　　E　　　　　　　F 已知：PCl3熔点－93.6 ℃、沸点76.1 ℃，遇水强烈水解，易与氧气反应；POCl3遇水强烈水解，能溶于PCl3。 (1)仪器甲的名称是 。 (2)已知装置B制备POCl3，以上仪器接口连接的顺序为a— —bc—g—h—d，装置F中所装试剂为 ，装置B中发生反应的化学方程式为 。 (3)B中反应温度控制在60～65 ℃，其原因是 。 (4)该制备实验还缺少的装置为 。 [思路点拨]　①明确实验目的：PCl3＋Cl2＋SO2―→POCl3 ②明确各装置的可能作用： A：制Cl2　B：反应制POCl3　C：制SO2　D：干燥　E：干燥　F：可能是除杂装置 ③明确注意的问题： a．PCl3及部分产物强烈水解，制备时要注意干燥问题。 b．Cl2、SO2