第4板块 大主题整合6 微课时突破3 综合深化解重难（以气体制备为主体的实验探究）（课件）-【创新方案】2026年高考化学一轮复习Ⅰ

微课时突破 3　 综合深化解重难 （以气体制备为主体的实验探究） 化学实验是高考命题的重中之重。其中以常见气体制备为主体的实验是高考的热点，具体的考查内容有：①常见装置的连接及制备装置、收集装置的选择；②制备气体实验装置中各仪器的作用；③气密性检查的规范表达；④化学实验安全防护措施；⑤气体的性质探究；⑥尾气吸收的处理方法等等。 一、 二、 提能力(一) 气体发生装置与收集装置 三、 目 录 提能力(二) 气体的净化与尾气处理 课时跟踪检测 提能力(一) 气体发生装置与 收集装置 类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固体加热型 O2、 NH3等 ①试管要干燥； ②试管口略低于试管底； ③加热时先均匀加热再固定加热 固、液加热型 或 液、液加热型 Cl2、 HCl等 ①烧瓶加热时要隔陶土网； ②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片(或沸石) 1．气体发生装置及创新设计 (1)一般气体发生装置 续表 固、液不加 热型或液、 液不加热型 H2、CO2、 SO2、NO、 NO2等 ①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下； ②使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速； ③启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水 (2)发生装置的创新设计 ①“固(液)+液 气体”装置的创新 图A的改进优点是能控制反应液的温度。 图B的改进优点是使蒸馏烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。 ②“固+液 →气体”装置的创新 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，又不与水反应的气体 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 2．常见气体的收集方法 (1)一般收集方法 (2)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。若将集气瓶中的液体更换，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； ④CCl4——收集HCl或NH3。 装置Ⅱ为储气式集气。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。 1．下列说法正确的是 (　 ) A．装置①可用于制取并收集氨气 B．装置②使用电石和饱和食盐水制备C2H2 C．装置③用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气 D．装置④收集NO 全训题点考法 √ 解析：NH3的密度比空气小，应用向下排空气法进行收集，A错误；电石的主要成分CaC2与水发生反应：CaC2+2H2O→ Ca(OH)2+ CH≡ CH↑制取C2H2，该制气反应属于固体与液体常温制气反应，分液漏斗中盛放饱和食盐水，具支锥形瓶中盛放电石，B正确；装置③没有加热装置，不适用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气，C错误；NO会与空气中氧气反应，不适合排空气法收集，D错误。 2．(2023·北京卷)完成下述实验，装置或试剂不正确的是 (　 ) √ 解析：MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2，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，水迅速被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都发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO3溶液，D错误。 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 (　 )   气体 试剂 制备装置 收集方法 A O2 KMnO4 a d B H2 Zn+稀H2SO4 b e C NO Cu+稀HNO3 b c D CO2 石灰石+稀H2SO4 b c √ 解析：KMnO4是固体物质，加热分解产生O2，由于O2难溶于水，因此可以用排水方法或向上排空气的方法收集，故不可以使用d装置收集O2，A错误；Zn与稀H2SO4发生置换反应产生H2，块状固体与液体反应制取气体，产生的H2难溶于水，因此可以用排水方法收集，故可以使用装置b、e制取H2，B正确；Cu与稀HNO3反应产生NO气体，NO能够与O2发生反应产生NO2气体，因此不能使用排空气的方法收集，C错误；石灰石与稀H2SO4反应产生CaSO4、CO2，CaSO4微溶于水，会覆盖在石灰石表面，形成一层薄膜，阻止反应物接触，使制取CO2气体不能持续发生，因此不能使用该方法制取CO2气体，D错误。 提能力(二) 气体的净化与尾气处理 1．除杂及净化装置 (1)除杂原则 除杂净化需考虑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，遵守四项基本原则： 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)气体除杂的注意事项 ①含有多种杂质需净化的气体除杂顺序：一般先除去酸性气体，如氯化氢气体、CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去。 ②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉。如除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液。 (3)气体干燥净化装置 类型 液态 干燥剂 固态 干燥剂 固态 干燥剂 固体、加热 装置 常见 干燥剂 浓硫酸(酸性、 强氧化性) 无水氯化钙 (中性) 碱石灰 (碱性) 除杂试剂Cu、 CuO、Mg等 2．尾气处理方式 对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体，再排放到空气中。 用水吸收 NH3、HCl(注意防倒吸) 用烧碱溶液吸收 Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2 用硫酸铜溶液或醋酸铅溶液吸收 H2S 用点燃法除去 CO、H2、CH4 用收集法处理 NO [注意]　溶液或水吸收尾气时防倒吸装置 [例1]　根据实验目的设计如下装置的连接中，正确的是 (　 ) A．制备收集HCl：连接a→c→g B．制备收集NO：连接b→c→e→d C．制备收集NH3：连接b→d→e→c D．制备收集Cl2：连接a→f→c→e→d √ [解析]　收集HCl时，不能用排水法收集，故A错误；NO密度与空气密度接近，且能够与空气中氧气反应，不能用排空气法收集，故B错误；NH3能够与浓硫酸反应，尾气吸收易产生倒吸现象，故C错误；实验室用浓盐酸和MnO2在加热条件下制取Cl2，所以应该用a装置制备Cl2，浓盐酸具有挥发性导致生成的Cl2中含有HCl，可以用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，再用浓硫酸干燥，Cl2密度大于空气，用向上排空气法收集，用碱性物质处理尾气，故D正确。 [归纳总结]　按气体流向连接装置的基本思路 [例2]　某同学想要用如图装置制备氨气并验证氨气的某些化学性质，其设计具有合理性的部分是 (　 ) A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙干燥氨气 C．用装置丙验证氨气具有还原性 D．用装置丁可以防倒吸 √ [解析]　实验室采用Ca(OH)2和NH4Cl固体加热制取氨气，或加热浓氨水等方法制取氨气，常温下NH4Cl与NaOH不加热不能生成氨气，故A不合理；浓硫酸与氨气反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，故B不合理；CuO具有氧化性，能被氨气还原为Cu，从而可以验证氨气的还原性，故C合理；导管直接通入水层会引起倒吸，故D不合理。 [归纳总结]　常见气体制备及性质探究的仪器连接 (1)Cl2的实验室制备系统 [注意]　如果制备FeCl3或AlCl3固体时，可将收集Cl2的装置改为“硬质玻璃管并加热”，同时在尾气处理装置前加一个干燥装置。 (2)SO2的实验室制备系统 (3)NH3的实验室制备系统 1．下列装置的作用正确的是 (　 ) A．装置①干燥NH3 B．装置②干燥H2 C．装置③吸收尾气中的Cl2 D．装置④除去CO2中混有的少量HCl 全训题点考法 √ 解析：P2O5为酸性干燥剂，NH3具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，A错误；对Cl2的尾气处理应选择NaOH溶液吸收，水吸收效果不好，C错误； Na2CO3与HCl、CO2都发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO3溶液，D错误。 2．实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是 (　 ) √ 解析：浓盐酸易挥发，制备的Cl2中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸干燥，故A正确；Cl2的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集Cl2，故B正确；湿润的红布条褪色，干燥的红布条不褪色，可验证干燥的Cl2不具有漂白性，故C正确；Cl2在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，故D错误。 3．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略了净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是 (　 ) 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 浓硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 √ 解析：NH3的密度比空气密度小，应该采用向下排空气法收集，装置c中的导管应改为短进长出，故A错误；浓硫酸可以与Na2SO3反应生成SO2，SO2气体的密度比空气大，能使用向上排空气法，SO2气体能与NaOH溶液迅速反应，所以吸收装置中要防倒吸，图示收集装置和尾气处理装置都合理，故B正确；Cu与浓硝酸反应生成产物为NO2，NO2与水反应生成HNO3的同时，还生成NO有毒气体，不能用水进行NO2的尾气吸收，故C错误；用MnO2和浓盐酸制取Cl2时需要加热，故D错误。 课时跟踪检测 (单击进入电子文档) $$