(教案)第3章 小阶段任务学习 气体制备的实验探究-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学必修第一册(鲁科版2019)

气体制备的实验探究 实验室中常以CaCO3和稀盐酸反应制备CO2。 探究1：该方法制备的二氧化碳中含有哪些杂质？画出除杂示意图。 提示：含有HCl和H2O，除杂装置为： 探究2：制备过程中，需要进行尾气处理吗？ 提示：不需要，因为二氧化碳无毒。 1．气体制备实验的解题思路 2．制备原理及发生装置 制取物质 试剂 反应原理(化学方程式) 发生装置 氧气 KClO3、MnO2 2KClO32KCl＋3O2↑ ① H2O2、MnO2 2H2O22H2O＋O2↑ ② 氢气 Zn、稀盐酸(稀硫酸) Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑ Zn＋2HCl(稀)===ZnCl2＋H2↑ ③或④ 二氧化碳 CaCO3、稀盐酸 CaCO3＋2HCl(稀)===CaCl2＋CO2↑＋H2O ③或④ 氯气 MnO2、浓盐酸 MnO2＋4HCl(浓)===MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ ⑤或⑥ 二氧化硫 Na2SO3、浓硫酸(70%) Na2SO3＋H2SO4(浓) ===Na2SO4＋H2O＋SO2↑ ② 氨气 NH4Cl、Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ① 3．气体的净化 能溶解杂质气体或能与杂质气体发生反应的物质，都可作为除杂吸收剂，如：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，水为杂质时可用干燥剂吸收。 4．气体的干燥 干燥剂 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等 H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2等 H2、O2、NH3等 不可干燥的气体 NH3、HBr、HI等还原性气体 NH3等 Cl2、SO2、CO2、NO2等 5．气体的收集 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 难溶或微溶于水、不与水反应的气 体 O2、H2、N2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3 溶液)、CO等 排空气法 向上排空气法 不与空气中的成分反应，密度比空气大的气 体 Cl2、SO2、NO2、CO2等 向下排空气法 不与空气中的成分反应，密度比空气小的气 体 H2、NH3等 6．尾气的处理 (1)液体吸收法：制备气体时，有时需要将多余的有毒气体用液体吸收以防污染空气，此时要防止倒吸。常见的吸收装置有：(其中装置②、③、④、⑤可防倒吸) (2)燃烧法：对于一些易燃性气体，为了防止逸散到空气中引起失火事故，常常将其点燃，用燃烧法除去。 1．下列实验方案最合理的是(　　) B　解析：A项，Cl2的密度比空气大，收集时应用向上排空气法；B项，浓氨水滴入CaO中，CaO与水反应放热，NH3·H2O受热分解并挥发出NH3，可以制取NH3；C项，NO2能与水反应，不能用排水法收集；D项，Na2O2为粉末状固体，不能用启普发生器的简易装置制取氧气。 2．下图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。利用下图装置进行下表所列实验，能达到实验目的的是(　　) 选项 a(液体) b(固体) c(液体) A 稀盐酸 锌粒 浓硫酸 B 浓氨水 生石灰 浓硫酸 C 浓硫酸 铜片 NaOH溶液 D 浓盐酸 高锰酸钾 饱和食盐水 A　解析：浓氨水与生石灰反应生成的氨气会与浓硫酸反应；Cu与浓硫酸在常温下不反应；生成的Cl2可溶于水并能与水反应，不能用排水法测量Cl2的体积。 3．用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是(　　) C　解析：NO2密度大于空气，应用向上排空气法收集，易溶解于NaOH溶液并能与其反应，用倒置的漏斗可防止液体倒吸，C项正确。 4．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　解析：A、B、C可以利用压强差控制反应；D没有隔离板，所以不能控制反应的发生与停止。 5．选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2。下列说法正确的是(　　) A．按气流从左向右流动，连接装置的正确顺序是afecdb B．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2 C．丙中品红溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2 D．丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有CO2生成 A　解析：检验木炭与浓硫酸反应的生成物中含有CO2，需先排除SO2的干扰，再通入澄清石灰水中，洗气装置中导管长进短出，A正确；用酸性KMnO4溶液除去S