第10章 第35讲 常见气体的实验室制备-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（鲁科版双选 新教材 新高考）

第35讲　常见气体的实验室制备 [课程标准]　1.科学探究与创新意识：能根据题给信息，明确探究实验的目的和原理，设计实验方案，进行实验探究，分析解决实验中出现的问题，得出正确的实验结论。2.证据推理与模型认知：从实验的本质对实验题进行分类建模。能运用模型解释化学现象，依据答题模板快速准确地回答问题。 考点一　气体的制备和收集 授课提示：对应学生用书第353页 1．常见气体的实验室制法 (1)O2的实验室制法 原理： 2KClO32KCl＋3O2↑； 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑； 2H2O22H2O＋O2↑； 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 装置类型：固＋固气体； 固＋液―→气体。 收集方法：排水法和向上排空气法。 验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃证明O2已满。 (2)CO2的实验室制法 原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 装置类型：固＋液―→气体。 收集方法：向上排空气法。 验满方法：将燃着的小木条放在瓶口，若熄灭，证明CO2已满。 净化方法：用饱和NaHCO3溶液除去HCl (3)H2的实验室制法 (4)NH3的实验室制法 (5)Cl2的实验室制法 2．实验室制备气体的发生装置 反应装置类型 反应装置图 注意事项 固固加热型 a.试管要干燥 b.试管口略低于试管底 c.加热时先均匀加热再固定加热 d.用KMnO4制取O2时，需在试管口处塞一小团棉花 固液加热型或液液加热型 a.烧瓶加热时要垫石棉网 b.反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片或沸石 固液不加热型或液液不加热型 a.使用长颈漏斗时，要使长颈漏斗下端插入液面以下 b.使用分液漏斗既可增强装置的气密性，又可控制加入液体的流速 3.常见气体的收集方法 收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集原理 收集的气体不与水反应且难溶于水 收集的气体密度比空气大，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应 收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应 收集装置 适用的气体 H2、O2、NO、CH4等 Cl2、CO2、NO2、SO2等 H2、NH3等 诊断辨析 (正确的画“√”，错误的画“×”) (1)用大理石和稀硫酸反应制备CO2。(×) (2)用镁粉和稀硝酸反应制备H2。(×) (3)加热NH4Cl可制得纯净Cl2。(×) (4)用排水法可收集NH3、NO2。(×) (5)用排空气法可收集CH2CH2和NO等气体。(×) (6)用排饱和NaCl溶液法收集Cl2。(√) 1．“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。 2．百变的“启普发生器” 启普发生器(如图a所示) ①用启普发生器制取气体的三个条件：块状固体与液体反应；不需加热；生成的气体难溶于水。 ②使用方法：使用时，打开导气管上的旋塞，球形漏斗中的液体进入容器与固体反应，气体的流速可用旋塞调节。停止使用时，关闭旋塞，容器中的气体压强增大，将液体压回球形漏斗中，使液体和固体脱离，反应停止。 3．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。 4．化学实验操作中的先后原则 (1)“从下往上”原则 以Cl2的实验室制法为例，组装发生装置的顺序是放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯位置固定好铁圈→垫上石棉网→固定好圆底烧瓶。 (2)“从左到右”原则 组装复杂装置应遵循从左到右的原则，如气体制取实验中装置连接顺序为发生装置→除杂装置→集气装置→尾气处理装置。 (3)先“塞”后“定”原则 带导管的塞子在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏烧瓶。 (4)“固体先放，液体后加”原则 固体试剂应在固定仪器前加入，而液体药品在仪器固定后加入。如实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2，MnO2应在烧瓶固定前装入，而浓盐酸应在烧瓶固定后从分液漏斗中缓慢加入。 (5)“先验气密性”原则 进行与气体有关的实验时，应在装入药品前进行气密性检查。 (6)“先验纯”原则 可燃性气体在点燃前，必须先检验气体的纯度，否则可能会发生爆炸。 题组一　气体的制备原理及发生装置的选择 1．实验室对制备气体反应的基本要求是反应条件易满足、能平稳地产生气流、