拓展与归类•专题研析(7) 实验室中制取气体装置的设计-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固Word教参（人教版2019）

拓展与归类·专题研析(七)　实验室中制取气体装置的设计

(见学生用书P54)1

．设计气体制取装置的基本思路

2．实验室制取气体相关装置

(1)常见的气体发生装置

①适用于用KClO3(MnO2)、KMnO4加热制O2。

②适用于用MnO2与浓盐酸共热制Cl2。

③适用于用H2O2和MnO2制O2，用CaCO3与稀盐酸反应制CO2。

(2)常见的除杂装置——用于除去气体中的杂质气体

分别用盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶除去Cl2中的HCl和H2O(g)。干燥也可用固体干燥剂P2O5、CaCl2等，但固体干燥剂需用球形管或U形管盛装。

(3)常见的气体收集装置

①向上排空气法(所收集的气体的密度大于空气的密度，如Cl2)。

②向下排空气法(所收集的气体的密度小于空气的密度，如H2)。

③排液集气法：如排饱和食盐水法收集Cl2(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发出的HCl气体)。

(4)尾气处理装置

①点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体，可用此法。

②收集法：如CO等易燃气体可用气球收集起来。

③吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。

④转化法：采用一定的方法，使有毒气体转化为无毒气体后再排放，如NO、NO2若能转化为N2，即可排放。

例题　某化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰制取氯气，并探究氯气与金属锡的反应。

资料卡：①金属锡熔点为231 ℃，活泼性与铁相似，＋2价和＋4价较常见。

②SnCl2是无色晶体，易氧化，熔点为246 ℃，沸点为652 ℃。

③SnCl4是无色液体，易与水反应，熔点为－33 ℃，沸点为114 ℃。

(1)装置B、C用于净化并干燥氯气，B中盛放的试剂是__饱和食盐水__，装置C的作用是__干燥氯气__。

(2)写出装置A中反应的离子方程式：__MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O__。

(3)装置D中发生反应的化学方程式为__Sn＋2Cl2SnCl4__。

(4)装置E中冰水的作用是__冷却，将SnCl4转化为液体，便于收集__。

(5)为了得到纯净的金属氯化物，虚线框F内可以选用的装置是__②③__(填序号)。

【解析】由装置A制备氯气，其中混入的氯化氢和水蒸气分别通过装置B和装置C除去，之后在装置D中和锡反应，由于氯气氧化性较强，故锡和氯气反应的产物为SnCl4，在装置E中冷却为液体，还要注意尾气处理。(1)盐酸具有挥发性，挥发出氯化氢，并且用这种方法制得的氯气中也会有水蒸气，可以用装置B中的饱和食盐水除去氯化氢，用装置C中的浓硫酸干燥氯气。(2)装置A是浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气，离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(3)在装置D中氯气和锡反应，氯气氧化性较强，反应生成SnCl4，化学方程式为Sn＋2Cl2SnCl4。(4)装置E中冰水可以使SnCl4降温，使其转化为液体，故其作用为冷却，将SnCl4转化为液体，便于收集。(5)SnCl4易与水反应，且反应过程中使用了氯气，需要尾气处理，且要防止空气中的水蒸气进入装置中与SnCl4反应，故虚线框F内可以选用的装置是②或③。

1．以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法正确的是(　C　)