第4章 专题讲座(四) 气体的实验室制备、净化和收集（PPT课件）-【金版新学案】2024高考化学大一轮复习讲义·高三总复习（人教版）

第四章 非金属及其化合物 专题讲座(四)　气体的实验室制备、净化和收集 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 1．气体制备实验的基本思路 2.重要气体的发生装置 依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类： (1)固体＋固体 eq \o(――→,\s\up17(△)) 气体 发生装置： 制备气体：O2、NH3、CH4等。 (2)固体＋液体或液体＋液体 eq \o(――→,\s\up17(△)) 气体 发生装置： 制备气体：Cl2、C2H4等。 (3)固体＋液体(不加热)―→气体 发生装置： 制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。 3．气体制备装置的改进 (1)“固体＋固体 eq \o(――→,\s\up17(△)) 气体”装置的创新 改进的目的：用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如草酸晶体受热分解制取CO2气体。 (2)“固体＋液体―→气体”装置的创新 (3)“固(液)＋液 eq \o(――→,\s\up17(△)) 气体”装置的创新 图A的改进优点是能控制反应液的温度。 图B的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。 4．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 当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。 5．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，又不与水反应的气体 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 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 6.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。 7．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。 题点一　气体的制取 1．下列气体发生装置，当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是(　　) D　[A、B、C三装置原理与启普发生器相似，均具有随开随关功能；而D装置关闭止水夹后，反应仍持续进行，无法通过关闭止水夹控制反应的停止。] 2．用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是(　　) 选项 实验目的 试剂a 试剂b 试剂c 装置 A 验证非金属性：S>C>Si 稀硫酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 B 制备纯净的氯气 浓盐酸 MnO2 饱和食盐水 C 检验溶液X中含有CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 盐酸 溶液X 澄清石灰水 D 除去Na2SO3中的Na2SO4 氯水 混合物 NaOH溶液 A　[A项，装置b中出现气体，说明硫酸的酸性强于碳酸，装置c中出现沉淀，说明碳酸的酸性强于硅酸，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强，即S>C>Si，正确；B项，MnO2和浓盐酸反应，需要加热，此装置中没有加热装置，饱和食盐水除去氯气中的HCl，从装置c中出来的氯气中混有水蒸气，不是纯净的，错误；C项，装置b中加入盐酸，出现能使澄清石灰水变浑浊的气体，不能说明X中含有CO eq \o\al(\s\up1(2－