第四章 专题讲座二 常见气体的实验室制备净化和收集（word教参）-【勤径学升】2025年高考化学一轮总复习（人教版）

专题讲座二　常见气体的实验室制备、净化和收集 ➢ 对应学生用书P87 1.气体制备实验的基本思路 2.常见气体的发生装置 制备原理的特点 发生装置 制备气体 固体＋固体气体 O2、NH3、CH4等 固体＋液体（或液体＋液体）气体 Cl2、C2H4等 固体＋液体（不加热）→气体 H2、CO2等 3.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先除易除去的杂质气体；⑤先除杂后干燥。 （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 常见干燥或除杂试剂 浓H2SO4（具有酸性和强氧化性） 无水氯化钙（呈中性）、碱石灰（呈碱性） Cu、CuO、 Mg等 例如，当CO2中混有O2杂质时，应选用上述装置中的装置Ⅳ除O2，除杂试剂是Cu粉。 4.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 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 5.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。 6.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 ①实验室制取Cl2时，尾气处理可采用b装置。 ②实验室制取CO时，尾气处理可采用a、c装置。 ③实验室制取H2时，尾气处理可采用a、c装置。 1.(2022·高考山东卷)某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是(　　) 选项 气体 液体 固体粉末 A CO2 饱和Na2CO3溶液 CaCO3 B Cl2 FeCl2溶液 Fe C HCl Cu(NO3)2溶液 Cu D NH3 H2O AgCl 解析　通入CO2气体依次发生反应：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3、CaCO3＋H2O＋CO2 ===Ca(HCO3)2，由于在相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，最终瓶中仍有白色晶体析出，不会得到澄清溶液，A项不符合要求；通入Cl2，发生反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3、2FeCl3＋Fe===3FeCl2，最终Fe消失得到澄清溶液，B项符合要求；通入HCl，NO在酸性条件下会表现强氧化性，发生离子反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，最终Cu消失得到澄清溶液，C项符合要求；AgCl在水中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，通入NH3后，Ag＋与NH3结合生成[Ag(NH3)2]＋，促使溶解平衡正向移动，最终AgCl消失得到澄清溶液，D项符合要求。故选A。 答案　A 2.用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是（夹持仪器略） （　　） 选项 A B C D X 浓盐酸 浓硫酸 双氧水 浓氨水 Y KMnO4 C2H5OH MnO2 NaOH 气体 Cl2 C2H4 O2 NH3 解析　浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成，氯气溶于水且与水发生反应，则不能用排水法收集，故A不符合题意；在浓硫酸存在下，乙醇消去制乙烯需要迅速升温到170℃，故B不符合题意；双氧水在二氧化锰催化作用下分解制氧气，制取装置不需要加热，收集氧气可以用排水法，故C符合题意；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故D不符合题意。故选C。 答案　C 3.(2023·山东济宁一模)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均合理的是(　　) 选项 气体 试剂 制备装置 收集方法 A CO2 块状石灰石＋稀H2SO4 c d B Cl2 MnO2＋浓盐酸 a f C O2 KClO3＋MnO