第4章 专题讲座二 常见气体的实验室制备净化和收集-【勤径学升】2024高考化学一轮总复习配套课件

化　学 第四章　非金属及其重要 化合物 专题讲座二　常见气体的实验室制备净化和收集 ➢ 对应学生用书P87 1.气体制备实验的基本思路 2.常见气体的发生装置 制备原理的特点 发生装置 制备气体 固体＋固体气体 ⁠ O2、NH3、CH4等　 固体＋液体（或液体＋液体）气体 ⁠ Cl2、 C2H4等 固体＋液体（不加热）→气体 ⁠ H2、CO2等 3.气体的除杂方法 （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先除易除去的杂质气体；⑤先除杂后干燥。 （2）气体干燥、净化装置 类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体，加热 装置 ⁠ ⁠ ⁠ 常见干燥或除杂试剂 浓H2SO4（具有酸性和强氧化性） 无水氯化钙（呈中性）、碱石灰（呈碱性） Cu、CuO、Mg等 例如，当CO2中混有O2杂质时，应选用上述装置中的装置Ⅳ除O2，除杂试剂是Cu粉。 4.气体的收集方法 收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体（举例） 排水法 难溶于水或微溶于水且不与水反应 ⁠ O2、H2、NO、 CO等 排空 气法 向上排 空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 ⁠ Cl2、SO2、 NO2、CO2 排空 气法 向下排 空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 ⁠ H2、NH3 5.集气装置的创新——排液集气装置 装置Ⅰ：从a管进气b管出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。 ①饱和食盐水——收集Cl2。 ②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。 ③饱和NaHS溶液——收集H2S。 ④四氯化碳——收集HCl或NH3。 装置Ⅱ：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。 6.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 ①实验室制取Cl2时，尾气处理可采用b装置。 ②实验室制取CO时，尾气处理可采用a、c装置。 ③实验室制取H2时，尾气处理可采用a、c装置。 ⁠⁠ 1.（2021·高考全国甲卷）实验室制备下列气体的方法可行的是 （　　） 选项 气体 方法 A 氨气 加热氯化铵固体 B 二氧化氮 将铝片加到冷浓硝酸中 C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸 D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 解析　A.氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，A不可行；B.将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化现象，不能用于制备二氧化氮，B不可行；C.硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备该硫化氢气体，C不可行；D.实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D可行。故选D。 答案　D 2.用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是（夹持仪器略） （　　） 选项 A B C D X 浓盐酸 浓硫酸 双氧水 浓氨水 Y KMnO4 C2H5OH MnO2 NaOH 气体 Cl2 C2H4 O2 NH3 解析　浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成，氯气溶于水且与水发生反应，则不能用排水法收集，故A不符合题意；在浓硫酸存在下，乙醇消去制乙烯需要迅速升温到170℃，故B不符合题意；双氧水在二氧化锰催化作用下分解制氧气，制取装置不需要加热，收集氧气可以用排水法，故C符合题意；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故D不符合题意。故选C。 答案　C 3.（2021·高考全国乙卷）在实验室采用如图装置制备气体，合理的是 （　　） 选项 化学试剂 制备的气体 A Ca（OH）2＋NH4Cl NH3 B MnO2＋HCl（浓） Cl2 C MnO2＋KClO3 O2 D NaCl＋H2SO4（浓） HCl 解析　由实验装置图可知，制备气体的装置为固固加热装置，收集气体的装置为向上排空气法，说明该气体的密度大于空气的密度。氨气的密度比空气小，不能用向上排空法收集，故A错误；B.二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，故B错误；C.二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，能选用固固加热装置，氧气的密度大于空气，可选用向上排空气法收集，故C正确；D.氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能