考點(diǎn)08-氣體的實(shí)驗(yàn)室制取(要點(diǎn)總結(jié))

2019-2020學(xué)年高一化學(xué)期末復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)通關(guān)（人教版2019必修第二冊）考點(diǎn)08氣體的實(shí)驗(yàn)室制取復(fù)習(xí)要點(diǎn)1.掌握常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法（包括所用試劑、儀器裝置、反應(yīng)原理和收集方法）；2.會根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體性質(zhì)選擇合適的發(fā)生、凈化、收集和尾氣處理裝置。核心梳理1.氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本思路2.重要?dú)怏w的發(fā)生裝置依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，可將制備氣體的發(fā)生裝置分為三類：(1)固體＋固體氣體發(fā)生裝置：制備氣體：O2、NH3等。氨氣的實(shí)驗(yàn)室制取裝置詳解：注意：（1）實(shí)驗(yàn)室快速制取氨氣的方法：用濃氨水和固體NaOH反應(yīng)或直接加熱濃氨水。（2）氨氣的驗(yàn)滿方法：可用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，如果試紙變藍(lán)，則氨氣已滿(或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，如果產(chǎn)生白煙，則氨氣已滿)。用堿石灰(CaO和NaOH混合物)干燥氨氣，不能用濃硫酸、CaCl2(因?yàn)榭缮蒀aCl2·8NH3)干燥氨氣。(2)固體＋液體或液體＋液體氣體發(fā)生裝置：制備氣體：Cl2等。(3)固體＋液體(不加熱)→氣體發(fā)生裝置：制備氣體：選擇合適的藥品和裝置能制取中學(xué)化學(xué)中常見的氣體。3.氣體的除雜方法(1)除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性。除雜原則：①不損失主體氣體；②不引入新的雜質(zhì)氣體；③在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行；④先除易除的雜質(zhì)氣體。(2)氣體干燥凈化裝置類型液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體，加熱裝置ⅠⅡⅢⅣ常見干燥劑濃H2SO4(酸性、強(qiáng)氧化性)無水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)除雜試劑Cu、CuO、Mg等當(dāng)CO2中混有O2雜質(zhì)時，應(yīng)選用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ裝置除O2，除雜試劑是Cu粉。4.氣體的收集方法收集方法收集氣體的類型收集裝置可收集的氣體(舉例)排水法難溶于水或微溶于水，又不與水反應(yīng)的氣體O2、H2、NO、CO等排空氣法向上排空氣法密度大于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空氣法密度小于空氣且不與空氣中的成分反應(yīng)H2、NH35.集氣裝置的創(chuàng)新——排液集氣裝置裝置(Ⅰ)從a管進(jìn)氣b管出水可收集難溶于水的氣體，如H2、O2等。若將廣口瓶中的液體更換，還可以收集以下氣體。①飽和食鹽水——收集Cl2。②飽和NaHCO3溶液——收集CO2。③飽和NaHS溶液——收集H2S。④四氯化碳——收集HCl或NH3。裝置(Ⅱ)儲氣式集氣。氣體從橡膠管進(jìn)入，可將水由A瓶排入B瓶，在瓶A中收集到氣體。6.尾氣處理的原因、方法及裝置(1)原因：有些氣體有毒或有可燃性，任其逸散到空氣中，會污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害。(2)處理方法：一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為非氣態(tài)物質(zhì)或無毒物質(zhì)，如酸性有毒氣體用堿溶液吸收，可燃性氣體用點(diǎn)燃等措施。(3)尾氣處理裝置(見下圖a、b、c)①制取Cl2時，尾氣的處理可采用b裝置。②制取CO時，尾氣處理可采用ac裝置。③制取H2時，尾氣處理可采用ac裝置。對于氨氣等極易溶解的氣體，在處理吸收時，要注意防倒吸（見下圖）深化理解(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的注意事項(xiàng)①試劑的選擇：考慮操作方便、安全，銨鹽一般用氯化銨或硫酸銨，堿一般用Ca(OH)2，不用NaOH，因?yàn)楹笳咭壮苯?，成本高。②發(fā)生裝置的試管口略向下傾斜。③加熱溫度不宜過高，并用酒精燈外焰由前向后逐漸加熱。④棉花團(tuán)上蘸有稀硫酸，可防止空氣對流又可防止氨氣逸出污染空氣。⑤吸收尾氣(NH3)時防止倒吸。(2)實(shí)驗(yàn)室快速制取氨氣的試劑與裝置(3)氨氣的干燥裝置通常用堿石灰干燥氨氣，不能用五氧化二磷、濃硫酸和無水氯化鈣干燥。典型例題例1（2020·山東省高一期末）如圖裝置可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康腦中試劑Y中試劑A用MnO2和濃鹽酸制取并收集純凈干燥的Cl2飽和食鹽水濃硫酸B用Na2SO3與濃鹽酸制取并收集純凈干燥的SO2飽和Na2SO3溶液濃硫酸C用Zn和稀鹽酸制取并收集純凈干燥的H2NaOH溶液濃硫酸DCaCO3和稀鹽酸制取并收集純凈干燥的CO2飽和NaHCO3溶液濃硫酸答案D解析【分析】X之前的裝置為發(fā)生裝置，而集氣瓶不能進(jìn)行加熱；X和Y裝置為除雜裝置，Y之后的裝置為氣體的收集裝置，其中導(dǎo)管長進(jìn)短出，為向上排空氣法收集氣體。【詳解】A.用MnO2和濃鹽酸制取Cl2需要加熱條件，圖示裝置不能完成，故A錯誤；B.用Na2SO3與濃鹽酸制取SO2，二氧化硫氣體中會混有氯化氫氣體，應(yīng)用飽和的亞硫酸氫鈉進(jìn)行除雜，若用亞硫酸鈉，二氧化硫會與亞硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)，故B錯誤；C.氫氣的密度比空氣的密度小，所以應(yīng)用向下排空氣法進(jìn)行收集，而圖示方法用的是向上排空氣法，故C錯誤；D.碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體，可以用飽和的碳酸氫鈉進(jìn)行除雜，后進(jìn)行干燥可得到純凈的二氧化碳，故D正確；綜上所述，答案為D。變式強(qiáng)化圖中裝置可以用來發(fā)生、洗滌、干燥、收集(不考慮尾氣處理)氣體。該裝置可用于()A．鋅和鹽酸生成氫氣B．二氧化錳和濃鹽酸生成氯氣C．碳酸鈣和鹽酸生成二氧化碳D．濃氨水和燒堿制取氨氣答案A解析A、鋅和鹽酸反應(yīng)生成的氫氣可以用水除去揮發(fā)出來的氯化氫氣體，可以用濃硫酸干燥，可以用向下排空氣法收集，因此該裝置可用于鋅和鹽酸反應(yīng)制取氫氣，故A正確；B、二氧化錳和濃鹽酸生成氯氣，反應(yīng)需加熱，氯氣和水反應(yīng)，氯氣比空氣重應(yīng)用向上排氣法收集，故B錯誤