第四章 第20讲 常见气体的实验室制备、净化和收集（Word教参）-【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 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。 考点一　气体的实验室制备、净化和收集 [对应学生用书P97] 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＋固体气体 制备气体：O2、NH3、CH4等。 发生装置： (2)固体＋液体(或液体＋液体)气体 制备气体：Cl2、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) 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 考向一　常见气体的制备、净化和收集 [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 C　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 续表 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 答案：D 考点二　教材重要气体的制备系统 [对应学生用书P99] 1．Cl2的实验室制备 2．SO2的实验室制备 3．NH3的实验室制备 考向二　教材重要气体的制备系统及分析 [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 B　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(　　) 答案：B [对应学生用书P100] 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)CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑ B HBr NaBr＋H3PO4NaH2PO4＋HBr↑ C H2S Na2S＋H2SO4(浓)H2S↑＋Na2SO4 D NO2 Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ,答案：C 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 答案：A 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 答案：D 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 C　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 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。 [课时提升训练(20)见P240] [章末综合测试(四)见P242] 学科网（北京）股份有限公司 $$