第10章 第55讲 常见气体的实验室制备、净化和收集-【创新思维】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（人教单选版 新教材 新高考）

第55讲　常见气体的实验室制备、净化和收集 课程标准 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。　 授课提示：对应学生用书第286页 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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＋固体气体 发生装置： 制备气体：O2、NH3、CH4等。 (2)固体＋液体或液体＋液体气体 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：H2、CO2等。 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) 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(液)＋液气体”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。 (3)“固体＋液体―→气体”装置的创新 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在密闭装置中进行；④先除易除的杂质气体。 (2)气体干燥净化装置 类型 装置 常见干燥剂 液态干燥剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 固态干燥剂 无水氯化钙(中性) 碱石灰(碱性) 固体，加热 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等 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等 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，在瓶A中收集到气体。 7．尾气处理的原因、方法及装置 (1)处理原因：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)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，尾气处理可采用ac装置。 ③制取H2时，尾气处理可采用ac装置。 [易错辨析]　 1．判断下列试剂使用是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 　　　　 (1)制Cl2(　　)　　　　(2)制SO2(　　) 　　　　 (3)制CO2(　　)　　　　(4)制NH3(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 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)吸收NH3(　　)　　　　(2)吸收Cl2(　　) 　　　　　　 (3)吸收SO2(　　)　　　　(4)收集NH3(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 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(　　) 解析：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装置关闭弹簧夹后，反应仍持续进行，无法通过关闭弹簧夹来控制反应的停止。 答案：D　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 2．工业上用萤石(主要成分是CaF2)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石，某化学实验小组模拟工业上制取Na3AlF6的装置图如图，下列叙述错误的是(　　) A．该装置均可采用由聚四氟乙烯材料制备的仪器 B．装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为CaF2＋H2SO4CaSO4＋2HF↑ C．装置Ⅲ的作用是安全瓶，防止倒吸 D．Na2CO3溶液和HF加入先后顺序，先加Na2CO3溶液再通HF气体 解析：A.该装置均可采用由聚四氟乙烯材料制备的仪器，不能用普通玻璃，会被生成的HF腐蚀，A正确；B.装置Ⅰ为高沸点