第四章 第20讲 常见气体的实验室制备、净化和收集（PPT教学课件）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习上册·第1轮（浙江专用）

第20讲　常见气体的实验室制备、净化和收集 第四章　非金属及其化合物 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 O2 NH3 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 Cl2 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 常见气体的制备、净化和收集 C 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 D 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 考点二　教材重要气体的制备系统 考点二　教材重要气体的制备系统 考点二　教材重要气体的制备系统 教材重要气体的制备系统及分析 B 考点二　教材重要气体的制备系统 考点二　教材重要气体的制备系统 考点二　教材重要气体的制备系统 B 考点二　教材重要气体的制备系统 考点二　教材重要气体的制备系统 C 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 A 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 D 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 C 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 D 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 请完成：课时提升训练（20） 温馨提示 请完成：章末综合测试（四） 温馨提示 谢谢观看！ 课标引领 1.能利用典型代表物(如Cl2、NH3等)的性质和反应，设计常见气体物质制备、提纯、检验等简单实验的方案。 2．能根据常见气体(如Cl2、NH3等)的化学性质和变化，评价实验方案，并能分析、解释有关实验现象。 1．气体制备实验的基本流程 2．常见气体的发生装置 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 eq \o(――→,\s\up17(△)) 气体 制备气体：____、_______、CH4等。 发生装置： (2)固体＋液体(或液体＋液体) eq \o(――→,\s\up17(△)) 气体 制备气体：_______、C2H4等。 发生装置： (3)固体＋液体气体(不加热) 制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体，如H2、CO2等。 发生装置： 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先除易除的杂质气体。 (2)气体干燥净化装置 类型 装置图 常见干燥剂 液态干燥剂 Ⅰ 浓硫酸(酸性、强氧化性) 固态干燥剂 Ⅱ Ⅲ 无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性) 类型 装置图 常见干燥剂 固体、加热 Ⅳ 除杂试剂Cu、CuO、Mg等 例如，当CO2中混有O2杂质时，应选用上述 Ⅰ ～Ⅳ中的装置Ⅳ除O2，除杂试剂是铜粉。 4．气体的收集方法 收集方法 收集装置 可收集的气体(举例) 排水法 O2、H2、NO、CO等 排空气法 向上排空气法 Cl2、SO2、NO2、CO2 向下排空气法 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。 ③四氯化碳——收集HCl或NH3。 装置( Ⅱ )储气式集气。气体从乳胶管处进入，可将水由A瓶排入B瓶，在瓶A中收集气体。 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(见下图a、b、c) ①实验室制取Cl2时，尾气处理可采用装置b。 ②制取CO时，尾气处理可采用装置a、c。 ③制取H2时，尾气处理可采用装置a、c。 7．防倒吸装置 肚容式 分液式 [例1] (2024·浙江浙南名校联盟联考)实验室中，下列气体的制备装置、试剂和除杂试剂的选择均正确的是(　　) 气体 试剂 制备装置 除杂试剂 A O2 H2O2溶液、二氧化锰 b 浓硫酸 B CO2 石灰石、稀盐酸 b 饱和碳酸钠溶液 C NH3 NH4Cl、Ca(OH)2 a 碱石灰 D 乙炔 电石、蒸馏水 c 酸性高锰酸钾溶液 解析：二氧化锰为粉末状催化剂，用H2O2溶液制O2不能用启普发生器，A错误；用石灰石与稀盐酸制备CO2可使用启普发生器，应使用饱和碳酸氢钠溶液除去杂质HCl，B错误；用NH4Cl、Ca(OH)2固体加热制取氨，可用装置a，氨可以用碱石灰干燥，C正确；乙炔会与酸性高锰酸钾溶液反应，应使用CuSO4溶液除去杂质H2S和PH3，D错误。 [练1] (2024·浙江温州八校联盟联考)下列气体的制备中，所选的反应物和装置均合理的是(　　) 装置 反应物 铵盐固体、熟石灰 浓盐酸、高锰酸钾固体 气体 氨 氯气 A B 装置 反应物 硫化钠固体、浓硫酸 铜丝、稀硝酸 气体 硫化氢 一氧化氮 C D 1．Cl2的实验室制备 2．SO2的实验室制备 3．NH3的实验室制备 [例2] (2024·浙江杭州模拟)实验室制备气体，下列药品和装置都合理的是(　　) A．图1：亚硫酸钠粉末与浓硫酸反应制备收集SO2 B．图2：电石与氯化钠、硫酸铜混合溶液反应制备收集C2H2 C．图3：氢氧化钠固体与氯化铵固体反应制备收集NH3 D．图4：二氧化锰与浓盐酸反应制备收集Cl2 解析：亚硫酸钠为粉末状，不能用图示简易启普发生器作反应器，且SO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集，A不符合题意；电石与氯化钠、硫酸铜混合溶液反应制备C2H2，该混合溶液可以减小电石与水的反应速率，同时硫酸铜可以吸收H2S、PH3杂质，C2H2不溶于水，可用排水法收集，B符合题意；实验室制备氨不能用NaOH固体和氯化铵固体，因为NaOH固体容易结块，不易与铵盐充分接触反应，且容易腐蚀试管，NH3的密度比空气小，应用向下排空气法收集，C不符合题意；二氧化锰和浓盐酸反应制备Cl2，需要加热，D不符合题意。 [练2] (2024·浙江嘉兴八校联盟联考)下列实验方案最合理的是(　　) 1．(2024·浙江杭州强基联盟联考)下列气体的制备原理不正确的是(　　) 制取气体 反应原理 制备装置 A Cl2 Ca(ClO)2＋4HCl(浓) eq \o(=====,\s\up17(△)) CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑ 制取气体 反应原理 制备装置 B HBr NaBr＋H3PO4 eq \o(=====,\s\up17(△)) NaH2PO4＋HBr↑ C H2S Na2S＋H2SO4(浓) eq \o(=====,\s\up17(△)) H2S↑＋Na2SO4 D NO2 Cu＋4HNO3(浓) eq \o(=====,\s\up17(△)) Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 2．在实验室中，用如图所示装置(尾气处理装置略去)进行下列实验，将①中液体逐滴滴入②中，实验结果与预测的现象一致的是(　　) ①中的物质 ②中的物质 预测②中的现象 A 氨水 氯化铝溶液 产生白色沉淀 B 浓硫酸 铜片 产生大量气体，溶液变蓝 C 浓硝酸 用砂纸打磨过的铁丝 产生大量红棕色气体 D 浓盐酸 MnO2黑色粉末 立即产生大量气体 3．(2024·浙江七彩阳光联盟联考)如图为实验室中某些气体的制备、除杂、收集装置。用此装置能获得干燥纯净气体的是(　　) a b c 气体 A 浓盐酸 Na2SO3 浓硫酸 SO2 B 稀硝酸 Cu 浓硫酸 NO C 浓盐酸 MnO2 饱和食盐水 Cl2 D H2O2 MnO2 浓硫酸 O2 4．(2023·江苏卷)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是(　　) A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2 解析：实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应，不能使用稀盐酸，A错误；除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意长口进入便于充分吸收，应该长进短出，B错误；氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集氯气注意长进短出，C正确；氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液，水吸收效果不好，D错误。 5．(2023·北京卷)完成下述实验，装置或试剂不正确的是(　　) 实验室制Cl2 实验室收集C2H4 验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 除去CO2中混有的少量HCl A B C D 解析：MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2，固液加热的反应该装置可用于制备Cl2，A正确；C2H4不溶于水，可选择排水法收集，B正确；挤压胶头滴管，水进入烧瓶将NH3溶解，烧瓶中气体大量减少，压强急剧降低，打开活塞酚酞溶液被迅速压入烧瓶中形成红色喷泉，红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质，C正确；Na2CO3与HCl、CO2发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO3溶液，D错误。 $$