第5章 第9讲 常见气体的实验室制备(课件PPT)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第五章　非金属及其化合物 第9讲　常见气体的实验室制备 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 目录 contents Part 01 考点一 考点二 Part 02 课时达标素养（二十五） Part 04 高考真题集训 Part 03 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 考点一　 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 考点二　 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 高考真题集训 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 课时素 养达标 （二十五） 点击进入word 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 谢谢观看 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 高考目标定位　1.了解常见气体的制备原理、装置。2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。3.能根据制备气体的要求，对净化及收集装置评价和改进。 考点一　常见气体的制备装置 1．气体发生装置 (1)设计原则 根据制备原理（化学方程式）、反应物状态和反应所需条件、制取气体的量等因素来设计反应装置。 (2)气体发生装置的基本类型 制取装置 气体 反应原理 固＋固 eq \o(―――→,\s\up15(△))气 O2 2KClO3 eq \o(=====,\s\up15(MnO2),\s\do15(△))2KCl＋3O2↑ NH3 2NH4Cl＋Ca(OH)2 eq \o(=====,\s\up15(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 固＋液 eq \o(―――→,\s\up15(△))气 Cl2 MnO2＋4HCl（浓） eq \o(=====,\s\up15(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O HCl NaCl＋H2SO4（浓） eq \o(=====,\s\up15(△))NaHSO4＋HCl↑ 制取装置 气体 反应原理 固（块状）＋液―→气 H2 2H＋＋Zn===H2↑＋Zn2+ CO2 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O H2S FeS＋2H＋===Fe2+＋H2S↑ 固＋液 eq \o(―――→,\s\up15(△))气 H2、 CO2、 NH3、 Cl2、 SO2、 CH≡CH O2：H2O2与MnO2 H2：Zn与稀硫酸 CO2：CaCO3与稀盐酸 NH3：浓氨水与CaO Cl2：浓盐酸与KMnO4 SO2：亚硫酸钠与较浓硫酸 CH≡CH：CaC2与水（饱和食盐水） 制取装置 气体 反应原理 固＋液 eq \o(―――→,\s\up15(控制温度))气 CH2===CH2 C2H5OH eq \o(―――→,\s\up15(浓H2SO4),\s\do15(170 ℃))CH2===CH2↑＋H2O 2.气体净化（干燥）装置 (1)设计原则 根据主要气体及杂质气体的性质差异来选择除杂试剂及除杂装置。 (2)除杂装置基本类型 装置示 意图 适用 范围 试剂与杂质气体反应，与主要气体不反应；装置③用固体吸收还原性或氧化性杂质气体 杂质气体被冷却后变为液体，主要气体不变为液体 思考1　 (1)除去Cl2中的HCl应选用　　　　。 (2)除去CO2中的HCl应选用　　　　　　　　　　　　　，原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 (3)除去SO2中的HCl应选用　　　　。 (4)除去H2S中的HCl应选用　　　　。 提示　(1)饱和NaCl溶液　(2)饱和NaHCO3溶液　由CO2＋H2O⥫⥬H2CO3⥫⥬H＋＋HCO eq \o\al(－,3)可知，增大HCO eq \o\al(－,3)的浓度平衡左移，所以在饱和NaHCO3溶液中，CO2的溶解度较小 (3)饱和NaHSO3溶液　(4)饱和NaHS溶液 3．气体收集装置 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 思考2　 如果采用排液集气，下列应采用什么液体？ (1)收集Cl2，应采用排______________。 (2)收集CO2，应采用排____________。 (3)收集H2S，应采用排__________________________。 (4)收集HCl或NH3，应采用排_______________________。 提示　(1)饱和食盐水　(2)饱和NaHCO3溶液 (3)饱和NaHS溶液　(4)四氯化碳 4．尾气处理装置 a用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体，如用NaOH溶液吸收Cl2、CO2等。 b用于收集少量气体。 c、d用于吸收极易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。 e用于处理难以吸收的可燃性气体，如H2、CO等。 5．常见典型气体制备装置 (1)氯气的制备 (2)二氧化硫的制备 (3)氨气的制备 1．（2025·合肥测试）利用对应试剂通过下列实验装置能实现相关气体制备与收集的是(　　) 选项 试剂a 试剂b 气体 A 稀硫酸 锌粒 H2 B 稀硫酸 硫化亚铁固体 H2S C 稀硝酸 铜片 NO D 浓盐酸 二氧化锰固体 Cl2 答案　B 解析　图示装置为简易气体发生装置，用于制备气体和用向上排空气法收集气体。要求液体与块状固体反应不需加热，制备密度大于空气且不与空气反应的气体。A.氢气密度小于空气，不能用向上排空气法收集，A项错误；B.硫化亚铁固体和稀硫酸在常温下可发生复分解反应，生成的H2S气体密度比空气大，B项正确；C.铜片和稀硝酸反应可制取NO气体，但NO会与空气中的氧气反应，不能用排空气法收集，C项错误；D.二氧化锰固体与浓盐酸在加热条件下才能反应制取氯气，常温下反应不能发生，D项错误。故选B。 2．（2025·济宁三模）某同学按图示装置进行实验，产生足量的气体通入c溶液中，最终无浑浊。下列所选物质组合符合要求的是(　　) 选项 a试剂 b试剂 c溶液 A 浓硫酸 浓盐酸 饱和食盐水 B 浓氨水 碱石灰 CuSO4溶液 C 70%硫酸 Na2SO3 固体 Ba(NO3)2 溶液 D 35%H2O2溶液 MnO2 Na2S溶液 答案　B 解析　A．将浓硫酸浓盐酸中，产生HCl气体，通入饱和食盐水中，Cl－浓度增大，产生NaCl晶体，A错误；B.浓氨水滴入生石灰中，产生NH3，将其通入CuSO4 溶液中，先生成蓝色沉淀Cu(OH)2，继续通入NH3，与Cu(OH)2 发生反应，沉淀溶解，生成深蓝色的配合物[Cu(NH3)4](OH)2，B正确；C.70%硫酸与Na2SO3固体反应生成SO2，通入Ba(NO3)2 溶液中，NO eq \o\al(－,3) 在酸性条件下有强氧化性，将SO2 氧化成SO eq \o\al(2-,4)，产生白色沉淀BaSO4，C错误；D.35%H2O2 溶液在MnO2 催化作用下产生O2，生成的O2 通入Na2S溶液中，将S2-氧化成淡黄色的沉淀S单质，D错误； 故选B。 3．实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是(　　) 选项 气体 试剂 制备装置 收集方法 A NH3 NH4Cl a e B Cl2 MnO2＋浓盐酸 b d C NO2 Cu＋浓HNO3 b f D CH2＝CH2 C2H5OH＋浓H2SO4 c f 答案　D 解析　A．制备氨气应选用氯化铵和氢氧化钙固体，只用氯化铵无法制得氨气，A错误；B.浓盐酸与二氧化锰需要加热才能反应生成氯气，制备装置应选用c，B错误；C.NO2会和水反应，不能用排水法收集，C错误；D.乙醇与浓硫酸共热至170℃发生消去反应制取乙烯，所以制备装置选c，乙烯难溶于水，可以用排水法收集，D正确；综上所述答案为D。 【题后归纳】　气体制备实验的基本思路 考点二　气体制备过程中反应条件的控制 1．排气方法 防止空气中的成分O2、CO2、水蒸气干扰实验，常用其他稳定的气体（如N2）排尽装置中的空气；有时也可充分利用反应产物气体（如NH3、Cl2、SO2）等排尽装置中的空气。 2．控制气体的流速及用量 (1)用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。 (2)观察气泡，控制气流速度，如图1，可观察气泡得到N2、H2的体积比约为1∶2的混合气。 　 (3)平衡气压如图2所示，用长玻璃管平衡气压，防堵塞。 3．压送液体 根据装置的密封性，让反应生成气体或消耗气体，产生压强差，将液体压入或倒流入另一反应容器。 4．温度控制 (1)控制低温的目的：减少某些反应物或产品分解如H2O2；减少某些反应物或产品挥发，如盐酸、氨水等；防止某物质水解，避免副反应发生等。 (2)采取加热的目的：加快反应速率或使平衡移动，加速溶解等。 (3)常考温度控制方式： ①水浴加热：均匀加热，反应温度100 ℃以下。 ②油浴加热：均匀加热，反应温度100～260 ℃。 ③冰水冷却：使某物质液化、降低产物的溶解度；减少其他副反应，提高产品纯度等。 1．某化学兴趣小组用如图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水并进行有关探究实验。 实验：制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水。 (1) 写出实验室利用装置A制取Cl2的化学方程式：____________ (2)制取实验结束后，取出装置B中试管，冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、　　　　　、　　　　。为提高氯酸钾和次氯酸钠的产率，在实验装置中还需要改进的是___________________________ (3)装置C中反应需要在冰水浴中进行，其原因是_________。 答案　(1)MnO2＋4HCl（浓） eq \o(=====,\s\up15(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)漏斗　玻璃棒　在A和B之间添加盛有饱和食盐水的洗气装置 (3)温度较高会生成氯酸钠 2．二氯化钒(VCl2)有强还原性和吸湿性，熔点为425 ℃、沸点为900 ℃，是制备多种医药、催化剂、含钒化合物的中间体。某学习小组在实验室制备VCl2并进行相关探究。回答下列问题： (1)小组同学通过VCl3分解制备VCl2。 ①按气流方向，图中装置合理的连接顺序为　　　　（用小写字母填空）。②A中盛放NaNO2的仪器名称为　　　　，其中发生反应的离子方程式为__________________________ (2)测定产品纯度：实验后产品中混有少量VCl3杂质。称量1.3775 g样品，溶于水充分水解，调pH后滴加Na2CrO4作指示剂，用0.5000 mol·L-1AgNO3标准溶液滴定Cl－，达到滴定终点时消耗标准液体积为46.00 mL（Ag2CrO4为砖红色沉淀）。 ①滴定终点的现象为_______________________。 ②产品中VCl3与VCl2的物质的量之比为　　　　　。 答案　(1)acbdef　蒸馏烧瓶　NO eq \o\al(－,2)＋NH eq \o\al(＋,4) eq \o(=====,\s\up15(△))N2↑＋2H2O (2)滴入最后半滴AgNO3溶液时有砖红色沉淀生成，且半分钟内沉淀不溶解　1∶10 解析　该实验通过VCl3分解制备VCl2，VCl2有强还原性和吸湿性，为防止VCl2被氧化、吸湿，所以要通入干燥的N2排尽装置中的空气；A装置中饱和NH4Cl溶液与NaNO2溶液共热反应制备N2，B装置中浓硫酸干燥N2，C装置中VCl3分解制备VCl2，D装置中碱石灰吸收反应生成的Cl2、防止污染，同时防止外界空气进入C装置中；据此作答。(1)①根据分析，按气流方向，图中装置的合理顺序为acbdef；答案为：acbdef。②根据A中盛放NaNO2溶液的仪器特点可知，其名称为蒸馏烧瓶；其中发生的反应为NH4Cl与NaNO2共热反应生成N2、NaCl和水，反应的离子方程式为 NO eq \o\al(－,2)＋NH eq \o\al(＋,4) eq \o(=====,\s\up15(△))N2↑＋2H2O；答案为：蒸馏烧瓶；NO eq \o\al(－,2)＋NH eq \o\al(＋,4) eq \o(=====,\s\up15(△))N2↑＋2H2O。(2)①该滴定实验的原理为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，当Cl－完全反应，再滴入半滴AgNO3标准溶液，AgNO3与指示剂Na2CrO4作用产生砖红色沉淀，故滴定终点的现象为：滴入最后半滴AgNO3溶液时有砖红色沉淀生成，且半分钟内沉淀不溶解；答案为：滴入最后半滴AgNO3溶液时有砖红色沉淀生成，且半分钟内沉淀不溶解。②根据滴定的原理，2n(VCl2)＋3n(VCl3)＝n(AgNO3)＝0.5000 mol/L×0.046 L，122 g/mol n(VCl2)＋157.5 g/mol n(VCl3)＝1.3775 g，解得n(VCl2)＝0.01 mol、n(VCl3)＝0.001 mol，产品中VCl3与VCl2物质的量之比为0.001 mol∶0.01 mol＝1∶10；答案为：1∶10。 1．（2022·北京高考）利用如图所示装置（夹持装置略）进行实验，b中现象不能证明a中产物生成的是(　　) 选项 a中反应 b中检测试剂及现象 A 浓HNO3分解生成NO2 淀粉－KI溶液变蓝 B Cu与浓H2SO4生成SO2 品红溶液褪色 C 浓NaOH与NH4Cl溶液生成NH3 酚酞溶液变红 D CH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液生成丙烯 溴水褪色 答案　A 解析　浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成碘，则淀粉－KI溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮，故A符合题意；铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫有漂白性，使品红溶液褪色，故B不符合题意；浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气，使酚酞溶液变红，故C不符合题意；乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇不与溴水反应，溴水褪色则说明2－溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成了丙烯，故D不符合题意。 2．（2022·山东高考）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 答案　A 解析　A.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项选；B.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项不选；C.通入HCl，NO eq \o\al(－,3)在酸性条件下会表现强氧化性，发生离子反应：3Cu＋8H＋＋2NO eq \o\al(－,3)===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，最终Cu消失得到澄清溶液，C项不选；D.AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)⥫⥬Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，通入NH3后，Ag＋与NH3结合成[Ag(NH3)2]＋，使溶解平衡正向移动，最终AgCl消失得到澄清溶液，D项不选。 3．（2024·河北高考）图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是（加热、除杂和尾气处理装置任选） 选项 气体 试剂 A SO2 饱和Na2SO3 溶液＋浓硫酸 B Cl2 MnO2＋ 浓盐酸 C NH3 固体NH4Cl＋熟石灰 D CO2 石灰石＋稀盐酸 答案　C 解析　如图所示的气体发生装置可以为固液加热型反应，也可以是固液不加热型；右侧气体收集装置，长进短出为向上排空气法，短进长出为向下排空气法，装满水后短进长出为排水法。分析选项如下：A.饱和Na2SO3 溶液和浓硫酸反应可以制SO2，使用固液不加热制气装置，SO2 密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，A不符合题意；B.MnO2 和浓盐酸加热反应可以制Cl2，使用固液加热制气装置，Cl2 密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，B不符合题意；C.固体NH4Cl与熟石灰加热可以制NH3需要使用固液加热制气装置，图中装置不合理，不能完成相应气体的发生和收集实验，C符合题意；D.石灰石（主要成分为CaCO3 ）和稀盐酸反应可以制CO2，使用固液不加热制气装置，CO2密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，D不符合题意；本题选C。 4．（2021·天津高考）某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2。 该小组同学设计了如下气体发生装置（夹持装置省略） (1)甲装置中主要仪器的名称为　　　　　　　　　　。 (2)乙装置中，用粘合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入10% H2O2溶液至______________________。 欲使反应停止，关闭活塞K1即可，此时装置中的现象是________。 (3)丙装置可用于制备较多O2，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大，安全管中的现象是　　　　　　　，此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以采取的安全措施是　　　　　　　　。 (4)丙装置的特点是　　　　（填序号）。 a．可以控制制备反应的开始和结束 b．可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率 c．与乙装置相比，产物中的O2含量高、杂质种类少 答案　(1)分液漏斗、锥形瓶　(2)刚好没过MnO2固体　试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离　(3)液面上升　打开弹簧夹K2　(4)ab 解析　(2)乙装置是启普发生器的简易装置，向试管中缓慢加入10% H2O2溶液至刚好没过MnO2固体方可发生反应。欲使反应停止，关闭活塞K1，反应产生的O2使试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离。(3)丙装置制备O2的过程中，如果体系内压强过大，安全管中的液面上升，此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以打开弹簧夹K2，排出部分O2以使装置内压强减小。(4)丙装置可以利用铂丝插入、抽离H2O2溶液来控制制备反应的开始和结束，a项正确；可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率，b项正确；丙与乙装置都是H2O2在催化剂作用下分解制备O2，c项错误。 $$