内容正文:
[对应学生用书第31页]
素养 有关气体制备的实验探究
1.常见的气体实验室制法
制取物质
试剂
反应原理(化学方程式)
氯气
MnO2、浓盐酸
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
氢气
Zn、稀硫酸
Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑
氨气
NH4Cl、Ca(OH)2
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
氧气
KClO3、MnO2
2KClO32KCl+3O2↑
H2O2溶液、MnO2
2H2O22H2O+O2↑
2.气体的干燥
液态干燥剂
固态干燥剂
装置
常见的
干燥剂
浓硫酸(酸性、强氧化性)
无水氯化钙(中性)
碱石灰(碱性)
可干燥
的气体
H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、N2、CH4等
H2、O2、Cl2、SO2、N2、CO、CO2、CH4等
H2、O2、N2、NH3、CO、CH4等
不可干燥
的气体
NH3;HBr、HI、H2S等还原性气体
NH3等
Cl2、SO2、CO2、NO2等
3.气体的净化
杂质气体易溶于水的可用水来吸收;酸性气体杂质可用碱性物质吸收;碱性气体杂质可用酸性物质吸收;能与杂质气体发生反应生成沉淀或可溶性的物质,也可作为吸收剂;水为杂质时,可用干燥剂吸收。
4.尾气处理
制备气体时,有时需要将多余的有毒气体用液体吸收,又要防止倒吸。常见的吸收装置有:(其中装置②③④⑤可防倒吸)
1.拟用如图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。
下列可以得到干燥纯净的气体的选项是( )
选项
气体
a
b
c
d
A
CO2
盐酸
CaCO3
饱和Na2CO3溶液
浓硫酸
B
NH3
饱和NH4Cl溶液
消石灰
H2O
固体NaOH
C
Cl2
浓盐酸
MnO2
饱和NaCl溶液
浓硫酸
D
NO2
浓HNO3
铜屑
H2O
固体NaOH
解析 根据反应装置知,反应物必须是固液混合物(可加热);根据洗气装置知,气体不能与洗液反应,否则收集不到气体;根据干燥装置知,干燥剂只能吸收水且不能与要收集的气体反应。二氧化碳与饱和Na2CO3溶液反应,应用饱和碳酸氢钠溶液吸收HCl气体,A错误;氨气易溶于水,所以不能用水洗气,B错误;氯气在饱和NaCl溶液中溶解度较小,可以除去其中的氯化氢杂质,C正确;二氧化氮能够与水反应,收集不到二氧化氮气体,D错误。
答案 C
2.下图装置用于气体的干燥、收集和尾气吸收,其中X、Y、Z对应都正确的是 ( )
选项
X
Y
Z
A
无水硫酸铜
氯气
饱和食盐水
B
氢氧化钠固体
氨气
水
C
氯化钙
二氧化硫
氢氧化钠溶液
D
碱石灰
一氧化氮
氢氧化钠溶液
解析 Cl2尾气吸收应该用氢氧化钠溶液,不能用饱和食盐水,A错误;氨气不能用向上排空气法收集,B错误;氯化钙可用于干燥二氧化硫气体,二氧化硫可用向上排空气法收集,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气,C正确;一氧化氮气体与氧气反应,不能用排空气法收集,D错误。
答案 C
学科网(北京)股份有限公司
$