第5章 第5讲 常见气体的实验室制备、净化和收集(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学（鲁琼版 不定项）

该高中化学高考复习课件聚焦“常见气体的实验室制备、净化和收集”专题，依据高考评价体系明确制备原理、装置选择及实验流程设计等核心考查要求，系统梳理发生装置类型、除杂干燥原则、收集方法等基础考点，分析近三年真题中装置判断（占比约35%）、实验设计（占比约40%）等高频题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题演练+素养提升”，如结合2025河北卷气体制备与检验题，通过对比不同气体制备的装置差异，培养科学思维和科学探究与实践素养。针对NH₃干燥试剂选择、Cl₂尾气处理等易错点，总结“装置-试剂-操作”三步判断法，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

第5讲　常见气体的实验室制备、净化和收集 复习目标 1.了解常见气体的实验室制备原理、装置及改进措施。　2.能根据气体的性质及实验室制备原理设计实验流程。 返回首页 整合必备知识 夯实基础 1．气体制备实验的基本思路 返回首页 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： 返回首页 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在性质上的差异，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先除易除去的杂质气体；⑤先除杂后干燥。 返回首页 (2)气体干燥、净化装置 当CO2中混有O2杂质时，应选用上述装置中的装置Ⅳ除去O2，除杂试剂是Cu粉。 返回首页 4．气体的收集方法 返回首页 5.防堵塞及尾气处理装置 (1)防堵塞安全装置 返回首页 (2)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，会污染空气或引发火灾、爆炸等危害。 ②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液吸收、可燃性气体点燃等。 返回首页 ③装置   如实验室制取Cl2、CO、H2时，处理尾气可选用的装置分别是b、a(或c)、a(或c)。 返回首页 6．防倒吸装置 肚容式 分液式     返回首页 D 提升关键能力 融会贯通 一、气体制备方法、装置的判断 1．实验室制备下列气体的方法可行的是(　　) 选项 气体 方法 A 氨 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 向硫化钠固体中滴加浓硫酸 D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 返回首页 解析：实验室可用加热氢氧化钙和氯化铵固体制氨，而不用加热氯化铵固体制氨，这是因为氯化铵固体加热生成氨和氯化氢，二者冷却后又生成氯化铵固体，A不符合题意； 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不符合题意； 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生成二氧化硫，C不符合题意。 返回首页 2．(2026·兰州模拟)下列装置和试剂均使用正确，且能够制备相应气体的是(　　) C 返回首页 解析：浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制备Cl2，缺少加热装置，A项错误； 稀硫酸与碳酸钙发生复分解反应，生成微溶的CaSO4覆盖在碳酸钙表面，会阻止反应的进行，B项错误； 浓氨水与生石灰制备NH3，生成的NH3会被无水CaCl2吸收，D项错误。 返回首页 二、气体制备仪器的选择与连接 3．(2025·太原调研)下列实验装置或操作不能达到实验目的的是(　　) C 返回首页 解析：该装置利用石棉绒承载块状CaCO3固体，关闭夹子时，生成的CO2使球形管内压强增大，将稀盐酸压回烧杯，固体与液体分离，反应停止；打开夹子，液体重新进入球形管接触固体，反应开始，可实现随制随停，A能达到实验目的； 浓氨水与生石灰反应：CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，生石灰与水反应放热且消耗水，促进NH3逸出，分液漏斗控制浓氨水加入，试管口棉花防止NH3与空气对流，该装置可用于实验室制NH3，B能达到实验目的； 检验SO2漂白性需用品红溶液(SO2使品红褪色且加热颜色恢复)，SO2不能漂白酸碱指示剂，无法检验其漂白性，C不能达到实验目的； O2不易溶于水，且不与水反应，通过排水法将水压入水准管，读取量气管内液面差可测量O2体积，D能达到实验目的。 返回首页 4．根据实验目的设计如下装置的连接顺序，其中正确的是(　　)     A．制备收集C2H4：a→c→g B．制备收集NO2：b→c→g C．制备收集NH3：b→d→e→c D．制备收集Cl2：a→f→c→e→d D 返回首页 解析：制备C2H4缺少温度计且气体经干燥后不能用排水法收集，A错误； NO2能与H2O反应，不能用排水法收集，B错误； 浓硫酸吸收多余的NH3，易发生倒吸，C错误； 饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体，浓硫酸吸收水蒸气，碱石灰吸收多余的Cl2，D正确。 返回首页 三、实验装置的改进与创新 5．下列装置能达到实验目的的是(　　) C 返回首页 解析：A项，除杂质时应从长管进气且应用NaOH等强碱性溶液吸收CO2； B项，Cl2的密度比空气的大，会直接进入氢氧化钠溶液中，无法收集； D项，会产生倒吸现象。 返回首页 6．某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2。该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)。   (1)甲装置中主要仪器的名称为__________________________。 分液漏斗、锥形瓶 返回首页 (2)乙装置中，用黏合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，确认气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至__________________。欲使反应停止，关闭活塞K1即可，此时装置中的现象是_______________________________________________________。 (3)丙装置可用于制备较多量O2，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大，安全管中的现象是________________________， 此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以采取的安全措施是_________________。 刚好没过MnO2固体 试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离 液面上升 打开弹簧夹K2　 返回首页 (4)丙装置的特点是________(填字母)。 a．可以控制制备反应的开始和结束 b．可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率 c．与乙装置相比，产物中的O2含量高、杂质种类少 ab 返回首页 解析：催化剂铂丝可上下移动，控制制备反应的开始和结束，a正确； 催化剂与液体接触的面积越大，反应速率越大，可通过调节催化剂与液体的接触面积来控制反应速率，b正确； 丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液，与乙装置相比，可用于制备较多量O2，但产物中的O2含量和杂质种类和乙装置中没有区别，c错误。 返回首页 C 1．(2025·河北卷)如下图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是(　　) A．电石与饱和NaCl溶液 B．Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液 C．大理石与稀盐酸 D．Al2S3固体与水 真题演练 体验感悟 返回首页 解析：电石与饱和NaCl溶液反应制备C2H2，C2H2能使酸性KMnO4溶液褪色，A不符合题意； Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液反应制备SO2，SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，B不符合题意； 大理石与稀盐酸反应制备CO2，CO2不能使酸性KMnO4溶液褪色，C符合题意； Al2S3固体与水反应制备H2S，H2S能使酸性KMnO4溶液褪色，D不符合题意。 返回首页 2．(2024·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)(　　) C 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 返回首页 解析：利用固体NH4Cl和熟石灰混合加热制取NH3，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，该实验通常在试管中进行，实验时需使试管口稍向下倾斜，C符合题意。 返回首页 3．(2024·重庆卷)某小组用下图中甲作为气体发生装置，其他装置根据需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是(　　)   A．若制取NH3，则a为浓氨水，b可为氧化钙 B．若制取Cl2，则乙可盛饱和食盐水以除去HCl C．若制取Cl2，则丙可作气体收集装置 D．若制取NH3，则丁可盛水用作尾气处理装置 D 返回首页 解析：氧化钙和水反应放出大量热，促使氨水中一水合氨分解放出NH3，A正确； 饱和食盐水能抑制氯气溶解，且能吸收HCl，B正确； 氯气的密度大于空气，则丙中气体长进短出，可作氯气收集装置，C正确； NH3极易溶于水，用丁盛水作为尾气处理装置，容易发生倒吸，D错误。 返回首页 4．(2023·北京卷)完成下述实验，装置或试剂不正确的是(　　) D 返回首页 解析：MnO2固体与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2，该装置可用于实验室制备Cl2，A项正确； C2H4不溶于水，可选择排水法收集，B项正确； 挤压胶头滴管，水进入烧瓶将NH3溶解，烧瓶中气体大量减少使压强急剧降低，打开活塞后烧杯中酚酞溶液迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉，红色喷泉证明NH3与水形成的氨水是碱性物质，C项正确； Na2CO3与CO2会发生反应，消耗CO2，应该选用饱和NaHCO3溶液，D项错误。 返回首页 5．(2023·天津卷)实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是(　　)   A．Fe与稀硝酸反应制NO B．MnO2与浓盐酸共热制备Cl2 C．NaOH与浓氨水制备NH3 D．Na2SO3与浓硫酸制备SO2 D 返回首页 解析：NO与O2反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，故不选A； 二氧化锰与浓盐酸共热制备Cl2，缺少加热装置，故不选B； NH3的密度比空气的小，需用向下排空气法收集NH3，故不选C； Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2，SO2的密度比空气大，用向上排空气法收集SO2，故选D。 返回首页 制备原理的特点 发生装置 固体＋固体制备气体O2、NH3等 固(或液)体＋液体制备气体Cl2、NH3等 固体＋液体(不加热)―→制备气体H2、CO2等 装置 类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体加热 常见干燥或 除杂试剂 浓硫酸(具有酸 性和强氧化性) 无水氯化钙(呈中性)、碱石灰(呈碱性) Cu、CuO、 Mg等 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，且不与水反应 O2、H2、 NO、CO 排空气法 向上排空 气法 密度比空气的大，且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、 NO2、CO2 向下排空 气法 密度比空气的小，且不与空气中的成分反应 H2、NH3 选项 A B 实验 装置或操作 实验目的 用CaCO3固体与稀盐酸反应制备CO2气体，该装置可随制随停 可用于实验室制NH3 选项 C D 实验装置或操作 实验目的 检验SO2的漂白性 测量O2体积 $