第26讲 常见气体的实验室制备、净化和收集-2024年高考化学一轮复习高频考点精讲（新教材新高考）

第26讲 常见气体的实验室制备净化和收集 2024 高考化学一轮复习高频考点精讲 1.了解常见气体的制备原理、装置及改进。 2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。 复习目标 1.气体制备实验的基本思路 必备知识 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： 制备气体： 、 、CH4等。 O2 NH3 制备气体：Cl2、C2H4等。 (3)固体＋液体(不加热)―→气体 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.常见气体典型制备装置举例 (1)Cl2的实验室制备 (2)SO2的实验室制备 (3)NH3的实验室制备 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 固体，加热 装置图   Ⅰ     Ⅱ   Ⅲ   Ⅳ 常见试剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性) 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，且不与水反应的气体   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 (1)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。 (2)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，尾气的处理可采用a、c装置。 ③制取H2时，尾气的处理可采用a、c装置。 8.防倒吸装置 肚容式 分液式     1.判断下列试剂使用是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 × × × × 易错辨析 2.判断下列气体的吸收或收集方法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 × × × × 1.根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置， 图1中虚线框内的装置是图2)，其中能完成相应实验目的的是 一、气体的制备、净化和收集 选项 a中的物质 b中的 物质 实验目的、试剂和操作 实验目的 c中的物质 进气方向 A 稀硝酸 Cu 收集贮存NO 水 N→M B 浓硝酸 Na2SO3 检验SO2的氧化性 品红溶液 M→N C 浓氨水 碱石灰 收集贮存氨气 饱和NH4Cl溶液 N→M D 浓盐酸 MnO2 检验Cl2的氧化性 Na2S溶液 M→N √ 专项突破 稀硝酸和Cu反应生成NO，NO不溶于水，不与水反应， 用排水法收集NO，进气方向是N→M，故A符合题意； 浓硝酸具有强氧化性，与Na2SO3反应生成硫酸盐和 NO2气体，因此无法检验SO2的氧化性，故B不符合题意； 由于氨气极易溶于水，因此氨气溶于饱和NH4Cl溶液，不能用排饱和NH4Cl溶液的方法来收集氨气，故C不符合题意； 二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，而该实验没有加热装置，因此不能产生氯气，故D不符合题意。 解析 2.根据实验目的设计的如下装置的连接中，正确的是 A.制备收集C2H4：连接a→c→g B.制备收集NO：连接b→c→e→d C.制备收集NH3：连接b→d→e→c D.制备收集Cl2：连接a→f→c→e→d √ 解析 制备C2H4没有控制温度的温度计，A错误； NO与O2反应，不能用排空气法收集，B错误； 浓硫酸吸收多余的NH3，易发生倒吸，C错误； 饱和食盐水除去HCl气体，浓硫酸吸收水蒸气，碱石灰吸收多余的Cl2，D正确。 二、气体制备装置的改进与创新 3.制备适量SO2，利用如图装置设计实验比较H2SO3、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，并