【高考领航】2016届高考化学一轮复习专题讲座(人教版)：常见气体的实验室制法

B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 用Na2O2或H2O2作反应物制取O2，均可采用固＋液→气体的发生 C ．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体 装置， A项正确；制Cl2时，用饱和NaCl溶液和浓H2SO4净化气 D ．制二氧化氮时，用水或 NaOH 溶液吸收尾气 体，不能用 NaHCO3溶液 B项错误； C2H4的密度与空气接近， 不能用排空气法收集，C项错误；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO， 水与NaOH溶液都不能吸收尾气NO，D项错误。
第十章
化学实验基础
第 3讲
常见气体的实验室 制法
考纲要求
考点突破 题型透析
考点一 常见气体的制备与收集 考点二 气体的净化与尾气吸收
学科素养 技能提升
突破物质制备型实验题
备选素材
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考纲要求
1. 掌握常见气体的实验室制法 ( 包括所用试剂、仪器、反应 原理和收集方法)。 2.能绘制和识别实验仪器装置图。
(4)若选用Ⅴ为 Cl2 收集装置，因 Cl2 密度比空气大，故应从 A 口通入。 检验 Cl2 是否收集满通常用湿润的淀粉 KI 试纸。
考点突破 题型透析
题组设计 思维建模
高考真题 明确考向
答案
解析
1．(2014· 高考天津卷)实验室制备下列气体时，所用方法正确的是
(A )
A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装 置
知识梳理 思维深化
考点一 常见气体的制备与收集
3.气体的收集方法
收集 方法 排水法
上 排空气法 向 ___
收集的气体密度比空
下 排空气法 向 ___
收集的气体密度比空
大 ，且与空气密度 气 ___ 小 ，且与空气密度 收集 收集的气体不与水反应 __________ 气 ____
原理
且难溶于水 ______________
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考点一 常见气体的制备与收集
2．将下列气体的常用收集方法用线连接 (1)CH4 (2)N2 A．向上排空气法
(3)CO
(4)C2H4 (5)C2H6 (6)NO B．向下排空气法
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考点一 常见气体的制备与收集
(7)NO2 (8)HCl (9)SO2 C．排水法
提 示 ： (1)—BC
固、液不 加热型
O 2、H2、CO2、 ______________ 块状 固体 ②启普发生器只适用于 _____ SO 、 NO 、 NO _____________ 2 2 和液体反应，且气体不溶于水 等 ③使用分液漏斗既可以增强气密 液体流速 性，又可控制 _____________
①使用长颈漏斗时， 要使漏斗下端 插入 液面以下 ______
相差较大，不与空气中 相差较大，不与空气中 成分反应 成分反应
收集 装置
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考点一 常见气体的制备与收集
(1)CO2 不能用启普发生器制取，原因是石灰石与酸反应后会生成 糊状物质易产生堵塞。 (2)NO 不能用排气法收集，主要因为 NO易与空气中氧气反应生成 NO2。 (3)密度与空气接近，且不与水反应或不溶于水的气体最好用排水 法收集，如氮气、CO、乙烯等。
化， 150℃左右分解产生 H2O、CO和CO2。 用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该
草酸晶体在分解产生气 体之前先失结晶水再熔 化，故选D装置。
选择的气体发生装置是 ( 图中加热装置已略
去)( D )
考点突破 题型透析 学科素养 技能提升
课时训练 规范解答
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知识梳理 思维深化
(7)—A (8)—A
(2)—C
(9)—A
(3)—C
(4)—C
(5)—C
(6)—C
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考点一 常见气体的制备与收集
3 ．实验室制取、收集干燥的以下 6 种气体 NO2 ④O2 ⑤Cl2 ⑥NH3 ①CO2 ②H2S ③
如 图 装 置 可 适 用 的 气 体 是 ________ ； 干 燥 装 置 不 适 用 的 是 ________；收集装置不适用的是________。
考点二 气体的净化与尾气吸收
1．常见气体的净化方法和净化装置 (1) 常见气体的净化方法：气体的净化可分为物理方法和化学方法。
遵循的原则：不损失主体气体，不引入新杂质。
①物理方法： a．液化法：利用沸点不同从空气中分离出N2和O2。 b ．水洗法：利用溶解度不同从 N2 和 NH3 的混合气体中除去 NH3 ； 利用与H2O的反应从NO和NO2的混合气体中除去NO2。
④用 KMnO4 制取 O2 时， 需在管口
棉花 处塞一小团_____
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考点一 常见气体的制备与收集
反应装置 类型 固、液加 热型或 液、液加 热型 Cl2 等 反应装置图 适用气体 操作注意事项
石棉网 ①加热烧瓶时要隔 _________
②反应物均为液体时， 烧瓶内要加 碎瓷片 ________
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考点一 常见气体的制备与收集
2．常见气体制备的发生装置 选择反应装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确定制
气装置类型，具体如下：
反应装 置类型 反应装置图 适用 气体 ② 管要干燥 固、固 加热型 O2、 NH3 等 ②试管口略低于 ____试管底 操作注意事项 试
预热 再固定加热 ③加热时先_____
(4)
题组设计 思维建模
3．(2015· 宿迁六校联考)如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常见的气体发生装置： Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是气体收集装置，根据要求回答下列问题：
题组设计 思维建模
(1)若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，应选用装置________，用
化学方程式表示的制取氯气的反应原理是_________________。
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考点一 常见气体的制备与收集
1．气体制备实验的操作顺序 (1)仪器安装
①由下到上
(如制氯气的发生装置安装顺序是：放铁架台 →摆酒精灯→固定铁 圈→放置石棉网→固定圆底烧瓶)。 ②从左到右 (如制氯气：发生装置→净化装置→收集装置→吸收装置)。
③先塞后定
(把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力 而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)。
－ 加热，应选用装置 Ⅲ ，反应的离子方程式为 2MnO4 ＋ 10Cl － ＋ 16H ＋
===2Mn ＋ 5Cl2↑＋ 8H2O。
2＋
(3)NaOH 防止Cl2逸出，污染空气 (4)A
(3)若选用Ⅳ为氯气的收集装置，应该在试管口放置一团棉花，该棉花团
将湿润的KI淀粉试纸放在V装置B口，观察
试纸是否变蓝 应用 NaOH 溶液浸湿，以防止 Cl2 逸出污染空气。
提示：①④ ②⑥
⑥
题组设计 思维建模
1．下列实验装置图正确的是( C )
答案
解析
A 项中应用酒精灯加热， 集气装置导气管也不正 确； B 项中温度计水银球 应插入反应液中； D 项中
导气管末端靠近液面但不
能伸入液面以下，否则会 倒吸。
题组设计 思维建模
2．(2015· 唐山质检)下表是实验室制备气体的有关内容：
题组设计 思维建模
(3)若用表中制备O2的装置制备NH3，则选择的试剂为________。
(4)若用排空气法收集Cl2，在下列方框内画出气体收集装置图。
题组设计 思维建模
答案
解析
1)Cl NH3 (2)A或D 2 (1)用H2O2制O NH4Cl―→NH3化合价没有 2时，可直接分解制得，不必用氧化剂；
(2)若用 KMnO4与浓盐酸反应制取氯气，应选用装置 ________， 试完成并配平下列离子方程式： ________MnO＋________Cl－＋ ________H＋===________Mn2＋＋________Cl2↑＋________。 (3) 若选用 Ⅳ 为氯气的收集装置，应该在试管口放置一团棉花，
SO2 NO2 Cl2
课时训练 规范解答
NaOH 溶液 H2 O NaOH 溶液
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考点突破 题型透析
题组设计 思维建模
高考真题 明确考向
3 ． (2011·高 考 上 海 卷 ) 草 酸 晶 体
答案
解析
(H2C2O4· 2H2O)100℃ 开 始失 水 ， 101.5℃ 熔
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考点一 常见气体的制备与收集
1．下列关于气体的制备的说法是否正确(打“√”或“×”) (1)用碳酸钠粉末可以制备CO2( )
(2)用铁片和稀 H2SO4反应制取 H2时，为加快产生 H2的速率可改用
浓H2SO4(
)
(3) 加热分解 NH4HCO3 固体，将所得的气体进行适当处理可获得 NH3( ) ) (4)用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同( 提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)√
编号 ① ② ③
实验内容 制氧气 制氨气 制氯气
实验原理 H2O2―→O2 NH4Cl―→NH3 HCl―→Cl2
气体发生装置
题组设计 思维建模
(1)上述气体中，从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现
的是________(写分子式)；从反应原理看，明显不同于其他两种气
体的是________(写分子式)。 (2)根据表中所列制氯气的实验原理，从下列装置中选择合适的气 体发生装置________。
气法， A 项错误； Cu 与 稀 HNO3 反应生成 NO ，
C 项 错 误 ； MnO2 与 浓
选项 A B C D a 中的物质 浓氨水 浓硫酸 稀硝酸 浓盐酸 b 中的物质 CaO Na2SO3 Cu MnO2