1、梳理判断热点典例巩固演练第四节 常见气体的制备梳理判断热点典例巩固演练考纲网络掌控全局考纲点击网络构建1.了解常见气体的制备原理和方法。2与其他各部分知识、技能的综合应用。梳理判断热点典例巩固演练梳理判断突破点面梳理基础一、常见气体的实验室制法1实验室制取氧气的方法。(1)反应原理及发生装置。梳理判断热点典例巩固演练反应物化学方程式发生装置KClO3和MnO22KClO3 2KCl3O2BKMnO42KMnO4 K2MnO4MnO2O2BH2O2和MnO22H2O2 2H2OO2A(2)收集方法：用_。(3)验满方法：用带火星的木条放在集气瓶瓶口。向上排空气法或排水法梳理判断热点典例巩固演练2
2、实验室制取二氧化碳的方法。反应原理：_收集方法：净化方法：用除去HCl验满方法：将燃烧的木条放在瓶口3实验室制取氢气的方法。反应原理：收集方法：_向下排空气法或排水法CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O向上排空气法饱和NaHCO3溶液ZnH2SO4=ZnSO4H2梳理判断热点典例巩固演练4实验室制取氯气的方法。反应原理：收集方法：_验满方法：将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口尾气处理：多余的Cl2用吸收除去强碱溶液向上排空气法或排饱和食盐水法梳理判断热点典例巩固演练反应原理：干燥方法：用除去混有的水蒸气收集方法：只能用验满方法：(1)用置于试管口(2)将置于试管口尾气吸收：用蘸有浓硫酸的棉
3、花团放在集气瓶口吸收多余的NH35实验室制取氨气的方法。湿润的红色石蕊试纸碱石灰向下排空气法蘸有浓盐酸的玻璃棒梳理判断热点典例巩固演练二、气体的净化气体所含杂质净化剂净化装置O2Cl2_溶液H2H2S_溶液CO2HCl_溶液CO2SO2_溶液Cl2HCl_溶液SO2HCl_溶液CH4C2H4_短NaOHCuSO4饱和NaHCO3饱和NaHCO3饱和NaCl饱和NaHSO3溴水长梳理判断热点典例巩固演练气体所含杂质净化剂净化装置COCO2H2O_N2O2_CO2CO_CuO碱石灰粗细灼热的铜梳理判断热点典例巩固演练1如图所示的实验中，烧杯中出现的实验现象为：先出现白色沉淀，后溶解()2选择合适的
4、试剂，用图所示装置可分别制取少量CO2、NO和O2 ()3用NaOH溶液可吸收多余的SO2 ()4除去氯气中氯化氢的方法见图()5将SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中无明显现象发生()正确的打“”，错误的打“”。梳理判断热点典例巩固演练热点一热点典例融会贯通常见气体的制备装置和收集方法1常见气体制备的发生装置。反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型O2、NH3等试管要干燥试管口略低于试管底加热时先均匀加热再局部加强热梳理判断热点典例巩固演练反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、液加热型或液、液加热型Cl2、HCl等烧瓶加热时要隔石棉网反应物均为液体时，烧瓶内要加碎
5、瓷片或沸石固、液不加热型或液、液不加热型H2、CO、SO2、NO、NO2等使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且生成的气体不溶于水使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速梳理判断热点典例巩固演练2.收集装置。根据气体的水溶性以及对空气的相对密度，典型的收集装置有三种：排液体法梳理判断热点典例巩固演练向上排气体法向下排气体法梳理判断热点典例巩固演练Cl2、H2S、CO2等能溶于水的气体虽不能用排水法收集，但能用排溶液法收集。NH3、HX等极易溶于水的气体，能用排有机溶剂法收集。与空气密度接近的气体，或能与空气中的成分反应的气体，均不能用排空气法收集
6、。乙烯、NO等气体虽不能用排空气法收集，但能用排其他气体法收集。硬纸板或一团棉花的作用：防止生成的气体与空气对流，这样收集的气体比较纯，收集气体快。梳理判断热点典例巩固演练【例1】(2012四川高考)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计了如下实验流程：装有足量干燥剂的干燥管抽取氨气装有氧化铜的硬质玻璃管盛有足量浓硫酸的洗气瓶测定生成氮气的体积实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。梳理判断热点典例巩固演练图中A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗
7、气瓶。甲小组测得：反应前氧化铜的质量为 m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量为 m2 g、生成氮气在标准状况下的体积V1 L。乙小组测得：洗气前装置D的质量为 m3 g、洗气后装置D的质量为 m4 g、生成氮气在标准状况下的体积为V2 L。梳理判断热点典例巩固演练请回答下列问题：(1)写出仪器a的名称：_。(2)检查A装置气密性的操作是_。(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。实验装置实验药品制备原理甲小组A氢氧化钙、硫酸铵反应的化学方程式为：_乙小组_浓氨水、氢氧化钠用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：_梳理判断热点典例巩固演练(4)甲
8、小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为_。(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是_。为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出了合理的实验结果。该药品的名称是_。梳理判断热点典例巩固演练思维点拨：化学是一门实验学科，对实验的考查是高考必考内容，认真分析近几年高考试题，可知定量实验是考查的重点。考查方式主要有以下几种：考查常见仪器、计量仪器的特点和正确使用；考查定量实验方案的设计与评价；考查实验数据和实验结果的分析；考查定量实验的基本操作和误差分析。解析：本题考查化
9、学实验，意在考查学生对化学实验设计和评价的综合应用。(1)仪器a是圆底烧瓶。(2)连接导管，将导管的末端插入水中，加热试管，若导管口有气泡冒出，停止加热后，在导管中形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。梳理判断热点典例巩固演练(3)仿照NH4Cl与碱石灰混合加热制取氨气，即可写出相应的化学方程式为(NH4)2SO4Ca(OH)2 CaSO42H2O2NH3。浓氨水与固体NaOH混合即可制得氨气，且两种物质混合就无法控制反应随关随停，不需要选用C装置，选用B装置即可。固体NaOH溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3的挥发，溶液中OH浓度的增加，这两个因素都使NH3H2O NH3H2OOH向逆
10、反应方向即生成NH3的方向移动。梳理判断热点典例巩固演练(4)由反应前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水的质量为(m1 m2)g，其中氢原子的物质的量为(m1 m2)mol；氮原子的物质的量为mol，则氨分子中氮、氢原子个数比为mol:(m1 m2)mol5V1:7(m1m2)。(5)未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了，导致计算中水的质量增大，求得氢原子的物质的量增大，最终求得氨分子中氮、氢原子个数比明显比理论值偏大。可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品(如碱石灰等)及相应的装置。梳理判断热点典例巩固演练答案：(1)圆底烧瓶(2)连接导管，将导管插入水中；加热试管，导管口有气泡
11、产生；停止加热，导管内有水回流并形成一段稳定的水柱(3)(NH4)2SO4Ca(OH)22NH32H2OCaSO4B氢氧化钠溶于氨水后放热、增加氢氧根浓度，使NH3H2O NH3H2OOH向逆方向移动，加快氨气逸出(4)5V1:7(m1 m2)(5)浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的量偏高 碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等)梳理判断热点典例巩固演练1某研究性学习小组为合成1丁醇，查阅资料得知一条合成路线：CH3CH=CH2COH2CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH；CO的制备原理：HCOOH COH2O，并设计出原料气的制备装置(如图)。梳理判断热点典例巩固演练请填写下列
12、空白：(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯，写出化学反应方程式：_，_。(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是_、_；c和d中盛装的试剂分别是_，_。若用以上装置制备H2，气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是_；在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。梳理判断热点典例巩固演练(3)制丙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是_(填序号)。饱和Na2SO3溶液 酸性KMnO4溶液 石灰水 无水CuSO4品红溶液梳理判断热点典例巩固演练解析：本题主要通过有机反应考查化学实验的
13、基本方法和技能。(2)考虑到CO逸出时带有HCOOH和H2O等杂质，因此需先除去HCOOH等蒸气c中装NaOH溶液，再除去水蒸气d中装浓H2SO4；a的作用是利于分液漏斗中液体的顺利滴下使压强恒定，b应起到安全瓶的作用防倒吸。(3)设计实验检验混合气体的各种成分时，要注意其他气体的存在对此的干扰，先检验能干扰其他气体检验的气体并除去，检验气体过程中不能产生未检验的气体。分析问题(3)中提供的试剂的作用，可先检验水用，再用检验SO2并用除去SO2(因SO2干扰丙烯的检验)，然后用检验丙烯，最后用检验CO2，其中顺序可调换。梳理判断热点典例巩固演练答案：(1)Zn2HCl=ZnCl2H2 CH3C
14、H=CH2H2O (2)平恒压强 防倒吸 NaOH溶液 浓H2SO4 分液漏斗、蒸馏烧瓶(3)(或)梳理判断热点典例巩固演练热点二气体的干燥、净化、吸收及尾气处理1常见干燥剂的选择及装置归纳。选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应，如氯气和氯化氢都能与碱反应，所以它们都不能用碱石灰进行干燥，常用浓硫酸、五氧化二磷进行干燥。梳理判断热点典例巩固演练液态干燥剂固体干燥剂装置洗气瓶干燥管或U型管常见干燥剂浓硫酸无水氯化钙碱石灰可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、HClN2、H2、O2、CH4、NH3不可干燥的气体
15、NH3、H2S、HBr、HINH3Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2梳理判断热点典例巩固演练2.净化装置。根据净化剂状态以及净化剂与杂质气体反应的条件，典型的发生装置有三种：液体不加热净化装置(又叫洗气瓶)梳理判断热点典例巩固演练固体加热净化装置 固体不加热净化装置梳理判断热点典例巩固演练固体干燥剂可放入干燥管、干燥塔或U型管中；液体干燥剂可放入洗气瓶中。多孔球泡的作用：增大杂质气体与净化剂的接触面积，使吸收充分。含三孔塞的洗气瓶的作用：a.干燥气体；b.使气体充分混和；c.观察气泡，调节气体流速。硬质玻璃管中不易燃烧的玻璃纤维的作用：将固体固定，防止粉末状固体被生成的气流带入导管
16、中。梳理判断热点典例巩固演练3尾气处理装置。有毒气体必须处理后才能排空。基本的处理方法有三种：燃烧法吸收法收集法吸收法有水洗法、酸洗法、碱洗法、固体吸收法等。收集法就是用气囊将有毒气体暂时收集起来，实验结束后到室外放空(有毒气体被大气稀释)。梳理判断热点典例巩固演练4量气装置。对难溶于水且不与水反应的气体，往往借助其排出的水的体积，用量筒或滴定管测定，从而测定气体的体积。根据构成仪器，典型的量气装置有四种：广口瓶量筒 滴定管玻璃管干燥管滴定管水槽倒置量筒梳理判断热点典例巩固演练被量气体不需干燥，因为水蒸气溶于水。量气是在常温常压下进行的，因此读数时：首先要使量气装置冷却至室温；然后上下移动量筒
17、、玻璃管、滴定管或倒置量筒，使构成量气装置的两种仪器中的液面高度相同；最后读取排出的水的体积。与后面的三种装置相比，第一种装置的缺点是排出的水并没有全部到达量筒内。第一种装置和第四种装置，导管应尽量伸到量筒底部。梳理判断热点典例巩固演练5冷却反应装置。【例2】(2012福建高考)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如右图所示)。(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是_(填字母序号)。A往烧瓶中加入MnO2粉末B加热C往烧瓶中加入浓盐酸梳理判断热点典例巩固演练(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案
18、：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。梳理判断热点典例巩固演练继而进行下列判断和实验：判定甲方案不可行，理由是_。进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a量取试样20.00 mL，用0.100 0 molL1NaOH标准溶液滴定，消耗22.00 mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为_ molL1；b平行滴定后获得实验结果。判断丙方案的实验结果_(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。梳理判断热点典例巩固演练已知：Ksp(CaCO
19、3)2.8109、Ksp(MnCO3)2.31011进行丁方案实验：装置如图所示(夹持器具已略去)。()使Y型管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_转移到_中。()反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是_(排除仪器和实验操作的影响因素)。梳理判断热点典例巩固演练思维点拨：本题主要涉及物质的制备、中和滴定、实验基本操作、气体的测量、实验方案的设计与评价和溶度积等知识。本题涉及的知识面比较多，也比较散，解题时一定要注意每个知识点之间的联系，尤其是做实验时的一些注意事项和细节问题。梳理判断热点典例巩固演练解析：本题考查制备Cl2的实验以及实验方案的
20、评价。(1)加药品时先加入固体MnO2，再加入液体浓盐酸，最后加热。(2)生成物氯化锰也可以与硝酸银形成沉淀，所以AgCl沉淀中的Cl不全来自于剩余的盐酸；c(HCl)V(HCl)c(NaOH)V(NaOH)得：盐酸的浓度为0.110 0 molL1；由于Ksp(MnCO3)Ksp(CaCO3)，过量的CaCO3有一部分会转化成MnCO3，由于M(MnCO3)M(CaCO3)，故最终剩余的固体质量增加，导致测得的c(H)偏小，盐酸的浓度偏低；()若将残余清液转移到锌粒中，则会在Y型管右管中残留部分清液，使所得气体体积偏小，故应将锌粒转移到残余清液中，()Zn与盐酸反应放热，因此冷却后气体的体积
21、将缩小。梳理判断热点典例巩固演练答案：(1)ACB(2)残余清液中，n(Cl)n(H)(或其他合理答案)0.110 0偏小()Zn粒 残余清液()装置内气体尚未冷至室温梳理判断热点典例巩固演练2某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接，在实验室里制取一定量的FeCl3(所通气体过量并充分反应)。梳理判断热点典例巩固演练请回答下列问题：(1)A中发生反应的化学方程式为_。(2)各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)A _ _D。(3)装置C的作用是_，写出装置D中反应的离子方程式_。(4)反应开始后，B中硬质玻璃管内的现象为_；可以检验生成物中含有Fe3的试剂是_(填写试剂名称)。梳理判断热点
22、典例巩固演练(5)该小组欲用下图所示装置收集尾气，并测量多余气体的体积。若上图所示量气装置由干燥管、乳胶管和50 mL滴定管改造后组装而成，此处所用滴定管是_(填“酸式”或“碱式”)滴定管。为提高测量的准确性，上图装置中的液体可用_，收集完气体冷却后至室温后，读数前应进行的操作是_。如果开始读数时操作正确，最后读数时俯视右边滴定管液面，会导致所测气体的体积_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。梳理判断热点典例巩固演练解析：根据实验目的，则A为制Cl2装置，MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，制气中存在的HCl、H2O杂质应先通入E中除去HCl，再通入C中除去H2O，干燥Cl2进入
23、B中与Fe反应，多余Cl2用D吸收，则仪器连接顺序为AECBD；Fe在Cl2中燃烧出现红棕色烟，Fe3的检验试剂为KSCN溶液，出现血红色溶液；由于Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解能力小，因此须用排饱和NaCl溶液来收集Cl2，且读数前必须使左右两仪器中液面相平；由于滴定管刻度由上而下变大，则俯视时引起读数偏小，即液面上升量偏大，相当于所收集气体体积偏大。梳理判断热点典例巩固演练答案：(1)4HCl(浓)MnO2 MnCl2Cl22H2O(2)ECB(3)干燥Cl2，防止FeCl3水解Cl22OH=ClClOH2O(4)红棕色的烟 硫氰酸钾(5)碱式 饱和NaCl溶液 上下移动滴定管，使左右两
24、边液面相平 偏大梳理判断热点典例巩固演练巩固演练基础达标1(2013安徽理综)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。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()梳理判断热点典例巩固演练解析：A中氨气的收集应使用向下排空气法，而图中为向上排空气法，故错误；B正确；C中铜与稀硝酸反应生成NO，而题目要求收集NO2，错误；D中缺少加热装置，错误。答案：B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CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液梳理判断热点典例巩固演练2(2
25、013北京模拟)利用下列各组物质制备和收集少量相应气体，能采用下图实验装置的是()浓氨水与CaO固体 稀盐酸与石灰石 稀硝酸和铜片 过氧化氢溶液与MnO2锌粒与稀硫酸 电石与水梳理判断热点典例巩固演练ABCD全部解析：该装置适用于固液不加热产生气体的反应，且气体密度比空气大，不与空气中成分反应。答案：B梳理判断热点典例巩固演练3(2013潞河中学质检)下图是制取、洗涤并测量生成气体体积的装置示意图。利用该装置进行下表所列实验，能达到实验目的的是()梳理判断热点典例巩固演练物质实验a(液体)b(固体)c(液体)A稀盐酸锌粒浓H2SO4B浓氨水生石灰浓H2SO4C浓硫酸Cu片NaOH溶液D稀HNO
26、3Cu片H2O梳理判断热点典例巩固演练解析：生成的H2排水法收集不用浓H2SO4干燥；浓氨水与生石灰反应生成的氨气会与浓H2SO4反应；Cu与浓H2SO4的反应须加热，且反应生成的SO2能与NaOH溶液反应。答案：D梳理判断热点典例巩固演练4(2013牛山一中月考)某课外实验小组设计的下列实验合理的是()A配制一定浓度硫酸溶液 B制备少量氨气C制备并收集少量NO2气体D制备少量氧气梳理判断热点典例巩固演练解析：A项，配制稀稀H2SO4不能在容量瓶中稀释；B项，浓氨水与氧化钙混合产生氨气，正确；C项，二氧化氮与水反应，排水法收集到一氧化氮，错误；D项，过氧化钠是粉末状固体，不能放在多孔板上实现随
27、制随停操作，D项不正确。答案：B梳理判断热点典例巩固演练5(2012北京西城区二模)某小组同学欲探究NH3催化氧化反应，按下图装置进行实验。A、B装置可选药品：浓氨水、H2O2、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。梳理判断热点典例巩固演练(1)NH3催化氧化的化学方程式是_。(2)装置B中产生气体的原因有(结合化学用语解释)_。(3)甲、乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后，装置G中溶液都变成蓝色。甲观察到装置F中有红棕色气体，生成红棕色气体的化学方程式是_。乙观察到装置F中只有白烟生成，白烟的成分是_(写化学式)。用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因：_。梳理判断热点典例巩固演练(4
28、)为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体，可在原实验的基础上进行改进。甲认为可调节K1和K2控制A、B装置中的产气量，应(填“增加”或“减少”)_装置A中的产气量，或(填“增加”或“减少”)_装置B中的产气量。乙认为可在装置E、F间增加一个装置，该装置可以是_(填序号)。梳理判断热点典例巩固演练(5)为实现该反应，也可用上图(右)所示的装置替换上述装置中虚线框部分，化合物X为_，NH4HCO3的作用是_。梳理判断热点典例巩固演练解析：(1)氨在催化剂作用下被氧气氧化生成一氧化氮和水。(2)分析装置图知，D中装固体干燥剂，如碱石灰，C中装液态干燥剂，如浓硫酸，氧气用浓硫酸或碱石灰干燥，但氨气只
29、能用碱石灰干燥，故B装置用于制取氨气，并选择浓氨气与固体氢氧化钠作药品。氢氧化钠固体溶于水放出大量的热量，氨气溶解度随温度升高而减小；NH3H2ONH3H2O OH，加入氢氧化钠，溶液中OH浓度增大，使平衡向左移动，产生氨气。(3)E中生成NO，F装置里有空气，NO被氧化成NO2。二氧化氮、水蒸气、氨气反应生成硝酸铵；二氧化氮溶于G瓶稀硫酸中生成硝酸，铜溶于稀硝酸中。梳理判断热点典例巩固演练(4)乙没有观察到红棕色气体，是因为氨气量过多，迅速转化成硝酸铵。要观察到红棕色气体，采取措施：一是减少氨气通入量；二是增大氧气通入量。用浓硫酸除去NO中水蒸气、氨气，收集到纯NO；用碱石灰干燥NO，没有水
30、蒸气，不能转化成硝酸铵；用(b)装置吸收氨气防倒吸，NO气体带少量水蒸气，不影响NO被氧化成NO2。(5)碳酸氢铵分解生成氨气、二氧化碳和水蒸气，过氧化钠吸收二氧化碳、水蒸气放出氧气，达到除杂质、供氧气的目的。碱石灰进一步干燥氨气和氧气。梳理判断热点典例巩固演练答案：(1)4NH35O2 4NO6H2O(2)在氨水中存在平衡：NH3H2ONH3H2OOH，加入NaOH固体，OH浓度增加，平衡向左移动，NaOH固体溶于水放出大量热，均有利于NH3逸出(3)2NOO2=2NO2NH4NO33Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O(4)增加 减少 abc(5)Na2O2NH4HCO3分解放出NH3；同时放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2梳理判断热点典例巩固演练
