2025届高三化学第一轮：46.1讲气体的制备

作 业 手 册 9. [2024·湖北黄冈调研] 用KMnO4氧化甲苯制备苯甲酸。实验方法:将甲苯和KMnO4溶液在100 ℃反应一段时间后停止反应,过滤,将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。下列说法不正确的是 ( 　) 已知:苯甲酸熔点为122.4 ℃,在25 ℃和95 ℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g。 A.操作Ⅰ为分液、操作Ⅱ为过滤 B.甲苯、苯甲酸分别由A、B获得 C.若B中含有杂质,应采用重结晶的方法进一步提纯 D.“系列操作”用到的仪器为铁架台(含铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 作 业 手 册 10. [2024·山东济南统考] 盐泥是氯碱工业的废渣,主要成分为Mg(OH)2、CaCO3(含少量的FeO、Fe2O3、Al2O3及SiO2)。实验室中利用盐泥制备无水MgSO4的流程如下: 已知:硫酸钙微溶于水,溶解度随温度的升高而降低。 下列说法正确的是 (　 ) A.废渣Ⅰ的主要成分为SiO2 B.调pH≈5是为了促进Al3+、Fe3+、Fe2+水解 C.步骤④分离废渣Ⅱ时需要趁热过滤 D.步骤⑤需要加热至有大量晶体析出时才能停止加热 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 作 业 手 册 11. 某兴趣小组以牡蛎壳(CaCO3)为原料制备食品级添加剂丙酸钙[(CH3CH2COO)2Ca],其工艺流程如下: 已知:丙酸有刺激性气味,沸点较低(141.1 ℃)。 下列叙述不正确的是 ( 　) A.“操作Ⅱ”高温煅烧可以使用酒精灯加热,“操作Ⅲ”前加水的目的是制取澄清石灰水 B.“操作Ⅳ”是常压过滤操作,该操作用到的玻璃仪器除漏斗外还有烧杯和玻璃棒 C.“操作Ⅴ”的滤液浓缩是在蒸发皿中进行,浓缩过程中可用玻璃棒搅拌滤液 D.“操作Ⅵ”产品干燥前要洗涤,洗涤剂为乙醇,当洗涤后滤液为中性时,说明杂质已洗净 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3 第十一单元 化学实验综合 第46-1讲 气体的制备 衡阳市八中高三化学备课组 从高从严 · 求真求美 2025届高三化学一轮复习 真题引入 （2023·北京卷）完成下述实验，装置或试剂不正确的是（ ） D A．实验室制Cl2 B．实验室收集C2H4 C.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 D.除去CO2中混有的少量HCl 思考1：进行纯净气体制取实验，需要哪些实验装置？ 气体发生装置 除杂装置 干燥装置 收集装置或反应装置 尾气处理装置 防副反应装置 思考2：进行纯净气体制取实验时，依据什么去选择实验装置？ 气体发生装置 除杂装置 干燥装置 收集装置或反应装置 尾气处理装置 反应原理 （状态、条件、性质、量） 杂质气体种类 分析 除杂试剂 据性质 选择 确定 防副反应装置 确定 干燥剂 确定 气体性质 确定 综合实验思维模型 以气体制备为主线 知识建构 收集方法或反应原理 确定 气体性质 确定 所制备物质的性质 确定 尾气的性质 确定 自主整理 完成听课手册 P312~315页“夯实必备知识”并核对好答案 【时间：5 min】 思考3：选择下列装置，制取相关气体： 固、固 加热型 固、液 不加热型 选用何装置？ 思考3：选择下列装置，制取相关气体： 固、液 不 加 热 型 选用何装置？ 思考3：选择下列装置，制取相关气体： 选用何装置？ 固、液 加 热 型 KMnO4、KClO3或Ca(ClO)2与浓盐酸反应制Cl2不需加热 ① Cl2(HCl) ⑧ 乙烷(乙烯) ② CO2(HCl) ⑨ O2(Cl2) ③ SO2(HCl) ⑩ CO(CO2) ④ CO2(SO2) ⑪CO2(NH3) ⑤ H2(HCl) ⑫NH3(H2O) ⑥乙烯(SO2、CO2) ⑬ N2(O2) 或 CO2(O2) ⑦乙炔(H2S) ⑭CO2(CO) 饱和食盐水 饱和NaHCO3(aq) 浓H2SO4 饱和NaHCO3(aq) NaOH(aq)或碱石灰 溴水 NaOH(aq)或碱石灰 水或NaOH(aq) 饱和NaHSO3(aq) 练习：除去下列混合气体中杂质（括号内为杂质）应选用何除杂试剂？ NaOH(aq)或碱石灰 CuSO4(aq)或NaOH(aq) 碱石灰 灼热的Cu 灼热的CuO 思考4：干燥剂如何选择？ 气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性 保持一致 且不发生反应 类型 酸性干燥剂 中性干燥剂 碱性干燥剂 常见干燥剂 浓硫酸(强氧化性酸)、P2O5(酸性氧化物，白色粉末)、 硅胶(mSiO2·nH2O,半透明,内表面积很大的多孔性固体) 无水CaCl2(白色多孔固体) 碱石灰（白色固体，主要成分NaOH和CaO）、 生石灰(CaO,白色固体, 碱性氧化物） 固体NaOH（强碱） 可干燥的 气体 不可干燥的 气体 碱性气体：NH3等 (浓硫酸还不能干燥H2S、HI、HBr、SO3、C2H4) NH3 酸性气体：Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2等 酸性气体:CO2、SO2、Cl2等 中性气体:H2 、O2、CH4 等 各种气体（一般） 碱性气体:NH3等 中性气体:H2 、O2、CH4 等 CaCl2·8NH3 思考4：干燥剂有哪些类型？ 排水法 向上排空气法 向下排空气法 G 思考5：下列气体可用上述哪些装置收集？ H2______ O2_____ NO_____ NO2 _____ C2H4____ CO2____ Cl2 _____ NH3_____ D D F D G D E G F 注意：可溶于水的气体不能用排水法，但可以用排液法收集。 Cl2— CO2— SO2— H2S— HCl、NH3— 排饱和NaCl溶液 排饱和NaHCO3溶液 排饱和NaHSO3溶液 排饱和NaHS溶液 排CCl4或苯溶液 G G G 集气装置创新 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。 归纳整合 实验前通气： 实验中通气： 实验结束时通气： 补充：实验过程中通气(制备的气体或其它惰气)的目的 可能是①将气体产物赶入后续装置，被充分吸收（定量实验为了减小测量误差）。 可能是①排除装置内空气，防加热不纯气体而爆炸 或 ②防副反应发生。 可能是①防止还原性产物冷却时被氧化 或 ②防止倒吸。 D 练习：下列制备和收集气体的实验装置合理的（ ） 练习：某学习小组设计实验制备供氧剂氢化钙(CaH2)，实验装置如下图所示。 已知：氢化钙遇水剧烈反应。下列说法正确的是（ ） A. 酸R为浓盐酸，装置b中盛装浓硫酸 B. 实验开始时，先点燃酒精灯，再打开K通气 C. 装置d的作用是除去氢气中的杂质，得到干燥纯净的氢气 D. 实验结束后先熄灭酒精灯，等装置冷却后再关闭活塞K D 防止e中水蒸气进入硬质玻璃管与钙反应，使制得的氢化钙不纯。 浓盐酸易挥发，钙会与HCl或H2O发生副反应，使制得的氢化钙不纯。 防止产物氢化钙在冷却时被氧化及防倒吸。与H2还原CuO实验类似 钙会与装置内空气发生副反应，使制得的氢化钙不纯。 【全国1卷】实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示（Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气），下列说法正确的是( ) A．①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液 B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度 C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热 D．装置Q（启普发生器）也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 B 不可：粉末状、需加热 安全瓶 ③干燥 $$