聚焦突破4 常见气体的制备、净化和收集(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版）

该高中化学课件聚焦常见气体的制备、净化、干燥和收集，从气体性质出发，通过表格系统梳理制备试剂、反应原理、发生装置及净化、干燥、收集方法，搭建从基础原理到实验应用的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于运用分类归纳的科学思维，以表格整合气体制备、净化等关键信息，结合实验情境的突破集训题，培养科学探究与实践能力，体现“物质性质决定用途”的化学观念。学生能构建系统知识网络，提升实验问题解决能力，教师可借助结构化资源高效教学。

聚焦突破4　常见气体的制备、净化和收集 1．常见气体的实验室制法 聚 焦 突 破 聚 焦 突 破 聚 焦 突 破 2.常见气体的净化 气体 所含杂质 净化剂 净化装置 O2 Cl2 氢氧化钠溶液   H2 H2S 硫酸铜溶液 CO2 HCl 饱和碳酸氢钠溶液 CO2 SO2 饱和碳酸氢钠溶液 Cl2 HCl 饱和食盐水 SO2 HCl 饱和亚硫酸氢钠溶液 聚 焦 突 破 气体 所含杂质 净化剂 净化装置 CO CO2或H2O 碱石灰   N2 O2 灼热的铜网   聚 焦 突 破 3.气体的干燥 干燥剂类型 液态干燥剂 固态干燥剂 装置     常见的干燥剂 浓硫酸(酸性) 无水氯化钙(中性) 碱石灰(碱性) 可干燥的气体 H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2等 H2、O2、Cl2、SO2、N2、CO、CO2、CH4等 H2、O2、N2、CH4、NH3等 不可干燥 的气体 还原性的气体及碱性气体，如HBr、HI、H2S、NH3等 NH3等 Cl2、SO2、CO2、NO2等　 聚 焦 突 破 4.气体的收集 收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体 排水法 难溶于水，且不与水反应的气体   O2、H2、N2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO等 聚 焦 突 破 收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体 排 空 气 法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中成分反应的气体   Cl2、SO2、 NO2、CO2 向下排空气法 密度小于空气且不与空气中成分反应的气体   H2、NH3 聚 焦 突 破 5.尾气处理方法 对于有毒、有害、可燃、污染空气的气体尾气必须进行处理，用溶液吸收或点燃使它们变为无毒、无害、无污染的物质。对于无毒、无害气体可直接排放，如N2、O2等。 (1)吸收原则 ①能充分吸收气体；②不能倒吸。 聚 焦 突 破 (2)常见装置   ①吸收溶解度较小的尾气(如Cl2等)用图D装置； ②吸收溶解度较大的尾气(如HCl等)用图B、C装置； ③CO、H2等气体可用点燃或收集的方法处理，用图A、E装置。 聚 焦 突 破 【突破集训】 1．下列气体既可以用浓硫酸干燥，又可以用碱石灰干燥的是(　　) A．H2S　　　　　　 B．NH3 C．CH4 D．CO2 解析：A项，H2S具有还原性，浓硫酸具有氧化性，二者能发生氧化还原反应，不能用浓硫酸干燥，H2S为酸性气体，可与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥； B项，氨气为碱性气体，可与硫酸反应，不能用浓硫酸干燥； D项，CO2为酸性气体，可与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥。 √ 聚 焦 突 破 2．实验室制备下列气体的方法可行的是(　　) 选项 气体 方法 A 氨气 加热氯化铵固体 B 二氧化氮 将铝片加到冷浓硝酸中 C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸 D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 √ 聚 焦 突 破 解析：实验室可用加热氢氧化钙和氯化铵的固体混合物制氨气，而不用加热氯化铵固体制氨气，这是因为氯化铵固体加热生成氨气和氯化氢，二者遇冷又生成氯化铵固体，A不可行； 将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化，故不能制得二氧化氮，B不可行； 向硫化钠固体中滴加浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，硫化钠具有强还原性，二者会发生氧化还原反应，不能生成硫化氢气体，C不可行； 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，由于二氧化锰的催化作用，可加快氯酸钾的分解，从而制得氧气，D可行。 聚 焦 突 破 √ 3．(2024·新高考河北卷)下图所示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)(　　) 选项 气体 试剂 A SO2 饱和Na2SO3溶液＋浓硫酸 B Cl2 MnO2＋浓盐酸 C NH3 固体NH4Cl＋熟石灰 D CO2 石灰石＋稀盐酸 聚 焦 突 破 解析：利用固体NH4Cl和熟石灰混合加热制取氨气，反应物均为固体，若利用题给图示装置进行实验，反应生成的水会冷凝回流至圆底烧瓶内，使烧瓶炸裂，C符合题意。 聚 焦 突 破 √ 4．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(　　) 选项 气体 试剂 制备 装置 收集 方法 A O2 KMnO4 a d B H2 Zn＋稀硫酸 b e C NO Cu＋稀硝酸 b c D CO2 CaCO3＋稀硫酸 b c 聚 焦 突 破 解析：A．KMnO4是固体物质，加热分解产生O2，由于O2难溶于水，密度比空气大，因此可以用排水法或向上排空气法收集，故应使用a、e或a、c装置制取和收集O2，A错误； B．Zn与稀硫酸发生置换反应产生H2，属于固体与液体反应制取气体，由于H2难溶于水，因此可以用排水法收集，故可以使用b、e装置制取和收集H2，B正确； C．Cu与稀硝酸反应产生NO，NO能与O2发生反应产生NO2，因此不能使用排空气法收集NO，C错误； D．CaCO3与稀硫酸反应产生CaSO4、CO2和H2O，CaSO4微溶于水，附着在CaCO3表面，使反应不能持续发生，因此不能使用该方法制取CO2，D错误。 聚 焦 突 破 5．某化学小组为了证明二氧化硫和氯气的漂白性，设计了如下图所示的实验装置：   (1)用来制取氯气的装置是________(填字母)， 反应中浓盐酸所表现出的化学性质是________和________。 解析：实验室制取氯气所用药品是MnO2固体和浓盐酸，反应条件是加热，所以应选用固液加热型装置E；由氯化氢生成氯化锰，氯元素化合价不变，由氯化氢生成氯气，氯元素化合价升高，所以浓盐酸所表现出的化学性质是酸性和还原性。 E 还原性 酸性 聚 焦 突 破 (2)反应开始一段时间后，B、D试管中的品红溶液均褪色。停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，________(填“B”或“D”)试管中无明显现象。 解析：氯气通入品红溶液中红色褪去，是利用次氯酸的强氧化性，生成的无色物质稳定，加热不复原；二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质化合生成无色物质，该无色物质不稳定，加热复原。 D 聚 焦 突 破 (3)若将D试管中的品红溶液换成紫色石蕊溶液，则可观察到的现象是________________________。 解析：若将D试管中的品红溶液换成紫色石蕊溶液，则可观察到的现象是溶液先变红，后褪色。 溶液先变红，后褪色 聚 焦 突 破 (4)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液，一段时间后，品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知：两种气体按体积比1∶1混合，再与水反应可生成两种常见的酸，因而失去漂白作用，该反应的化学方程式是 ______________________________________。 解析：氯气具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，二者能按体积比1∶1与水发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸而失去漂白性，反应的化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。 SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 聚 焦 突 破 制取物质 试剂 反应原理(化学方程式) 发生装置 氯气 MnO2、 浓盐酸 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ ⑤或⑥ 氢气 Zn、稀硫酸 (稀盐酸) Zn＋H2SO4===H2↑＋ZnSO4 ②或③或④ 二氧 化碳 CaCO3、 稀盐酸 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O ②或③或④ 制取物质 试剂 反应原理(化学方程式) 发生装置 氨气 NH4Cl、 Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ① 氧气 KMnO4 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ① KClO3 2KClO32KCl＋3O2↑ H2O2 2H2O22H2O＋O2↑ ② $