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第二课气体的制备复习目标：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）能识别化学品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法。知识要点：气体的制备是高中实验中的基本操作和基本知识，又是高中化学综合实验中的一个重要组成部分。着重考查学生一下的知识和能力要求①用正确的化学实验基本操作，完成规定的“学生实验气体装置的设计”的能力。②初步处理实验过程中的有关安全问题的能力③能识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力。④观察记录实验现象，分析实验结果和处理实验数据，得出正确结论的能力．（一）设计原则：3、气体的净化原则（不掺杂不减料）：①、要分析杂质气体的性质②、要分析被净化气的性质。（二）装置基本类型：装置类型固体反应物（加热）固液反应物（不加热）固液反应物（加热）装置示意图主要仪器典型气体O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。Cl2、HCl、CH2=CH2等操作要点（l）试管口应稍向下倾斜，。（2）铁夹应夹在距试管口处。（3）胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。若用排水法收集气体的时候应该先防止水的倒流（1）在用简易装置时，如用长颈漏斗，漏斗颈的下口应伸入液面以下，否则起不到的作用；（2）加入的液体反应物（如酸）要适当。（3）块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备。（1）先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品。（2）要正确使用分液漏斗。（3）若是液液加热必须要加入防止暴沸几种气体制备的反应原理要点1：气密性的检查1、则装置的气密性良好。概括为：微热看气泡，静置看液面（又称整体法）。要点2：气体的收集装置装置原理难（或微）溶于水比空气轻比空气重可集气体3．气体的净化包括干燥（除H2O）和除杂（1）下表列出一些常见气体的除杂方法气体（杂质）吸收剂或干燥剂主要仪器Cl2（HCl）N2（O2）CO2（HCl）NH3（H2O）CO2（CO）NO（NO2）CO2（H2S）空气（Cl2）CH4（C2H4）CH4（H2O）一般固体干燥剂或吸收剂填入干燥管中；一般液体干燥剂或吸收剂装入洗气瓶中管；一些具有氧化（O2）或还原（H2、CO）性杂质气体可在硬质试管中加入适宜物质并加2、如左图，静置后若漏斗内液面不下降，则装置的气密性良好；液面下降，则装置的漏气；概括为：注液静置看液面（又称局部法）。热除去。（2）常用的净化干燥仪器有干燥管、洗气瓶和硬质玻璃。（3）一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。4．尾气吸收装置需要根据气体与吸收剂反应情况及溶解性、可燃性确定。常用的有下列情况：装置可处理的气体HCl、NH3SO2Cl2、、H2S、NO2CO、H25、常见事故的处理（1）实验室操作首当注意以下五防：①防爆炸：点燃可燃气体（如H2、CO、CH4、C2H2、C2H4）或用H2、CO还原Fe2O3、CuO之前，要检验气体纯度；②防暴沸：配置硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢到入水或酒精中；加热液液混合物时要加沸石；③防堵塞安全装置④防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大气体时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。防倒吸吸收⑤防污染安全装置：制取有毒气体（如：Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO）应在通风厨中进行；防中毒、⑥防失火：实验室中的可燃物质一定要远离火源；（2）常见废液的处理方法废液处理方法注意事项酸或碱中和法分别收集，混合无危险时，将废酸、废碱混合氧化剂还原剂氧化还原法分别收集，查明废碱性质，将其中一种废液分次少量加如另一种废液中含重金属离子废液氢氧化物沉淀法硫化物共沉淀法用过滤或倾析法将沉淀分离，滤液不含重金属离子再排放含Ba2+沉淀法加入NaSO4溶液，过滤，除去沉淀，不可排放有机物焚烧法有机溶剂萃取回收利用生成水、CO2等不污染环境；用溶剂萃取分液，分馏后回收利用（3）常见意外事故的处理意外事故处理方法洒在桌面上的酒精燃烧酸洒在皮肤上碱洒在皮肤上液溴、苯酚洒在皮肤上水银洒在桌面上酸液溅到眼中酒精等有机物在实验台上着火6、气体实验装置的设计（1）装置顺序：制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置（2）安装顺序：由下向上，由左向右（3）操作顺序：装配仪器→检验气密性→加入药品7、气体性质实验装置装置分类（1）常温反应装置8、排水量气装置9、启普发生器原理及类似反应器例题讲演【例1】、下图是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是（填正确选项的标号）A.铜屑和浓硝酸B.二氧化锰和浓盐酸C.电石和水D.碳酸钙和稀盐酸【思路点拨】：为正确判断制取、干燥气体的装置和干燥剂是否正确，应该牢记有关物质间反应的条件和所生成气体的物理性质（密度、溶解性等）与化学性质（酸碱性、对氧化剂的稳定性等）。解答时，可考虑用淘汰法，即：依次以制气装置的适用范围（本题为固—液反应、不需加热），干燥剂的适用范围（本题浓硫酸可干燥中性、酸性且常温下不被它氧化的气体），以及收集装置的适用范围（本题为密度大于空气，跟空气常温下不反应）这三重标准，逐级对各选项进行判断，凡有一条不符合题意即予淘汰，从而较快地确定正确答案。【解】：本题考查常见气体实验室的制取与干燥基础知识的掌握情况。能利用这套装置制得的气体需符合三个条件：固体与液体反应，反应不用加热；气体不与浓硫酸反应，可使用浓硫酸进行干燥；密度大于空气，可用向上排空气集气法收集。此外注意尾气的吸收，而铜屑与浓硝酸反应制取NO2没有；用碳酸钙与稀盐酸制CO2反应不需加热，CO2跟浓硫酸不反应且密度大于空气，可用这套装置。用MnO2跟浓盐酸反应需加热，电石跟水反应产生的乙炔密度比空气略小，均不符合题意。（2）加热反应装置（3）冷却反应装置答案：D【点评】：为什么A项不宜呢？问题在于装置没有尾气吸收装置，而NO2是会严重污染环境的有毒气体。有关集气装置问题，要弄懂使用装置的原理。①难、微溶于水的用排水集气法。②密度大于空气的用向上排空气法；密度小于空气的用向下排空气法；要注意密度与空气接近的（如C2H4等）或易与空气中O2反应的（如NO）不宜用排空气法。③有毒气体一定要注意带尾气处理装置。必要时，如NO、N2、CO等用气袋、球胆之类密封收集。【举一反三】1、（2006江苏卷）实验室可用右下图所示装置干燥、收集某气体R，则R可能是（）A．SO2B．NH3C．HClD．Cl2【思路点拨】着重考查考生正确运用实验原理和正确认识实验装置的能力，要求考生根据实验图中赋予的信息，特别弄清某些仪器的作用，结合高中学习气体的性质进行选择。【解】本题的关键在于实验的干燥装置和收集装置的特点，可以得知气体为碱性或中性气体而且密度比空气小，A、C、D密度都比空气大（都是酸性气体不能用碱石灰干燥），答案只能选B【点评】重点考查气体制备中净化除杂和气体收集方法，往年也有似曾相识的题，但这并不意味着这些题都是一些陈题，而恰恰说明这些题的典型性和承载相关知识与能力的独特性，继续重视化学主干知识考查，进一步强调了化学学科实验的基础性地位2．（05上海，19）以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是【思路点拨】对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2（蒸气）等可用NaOH溶液吸收；尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾气CO可用点燃法，将它转化为CO2气体。吸收的时候要要注意防止倒吸。答案是B和D【例2】下列反应适用于实验室制备氧气的是①高锰酸钾热分解2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑②硝酸铵热分解2NH4NO34H2O+N2↑+O2↑③过氧化催化分解2H2O22H2O+O2↑④二氧化氮热分解2NO22NO+O2↑A.只有①B.①和②C.①和③D.①③④【思路点拨】：回答本题，首先需要考生通过几年的化学学习，体会到物质的实验室制法所必须具备的基本要求和条件。一般来说，物质的实验室制法（尤其是中学）所要求的条件大致为：反应尽可能快一些，反应条件尽可能简单，操作比较易行，尽量使制备的产物单一．．．．易于分离；而对反应物的成本、能耗，可以较少考虑，尽可能使用常用的仪器设备，如试管、烧瓶、烧杯等等。反应较为安全或安全性可控。△△MnO2△【解】在本题所给的4个反应中，除了KMnO4热分解反应是众所周知实验室里O2的制法之外，H2O2分解也可以方便地用于实验室制备O2。为此，可将MnO2置于一只烧瓶内，从分液漏斗中滴入H2O2立即有O2发生，并可用控制滴速的方法来调节产生O2的气流量。NH4NO3不行，一是其受热温度不同分解产物不同，二是即使发生题中指定的反应，生成的N2和O2也难以分离，三是NH4NO3受热易发生爆炸。NO2显然不行（两气体在常温下又化合成NO2）。答案：C【点评】，这类试题通常是给出限定的实验课题，要求考生根据实验目的及试题中所给予的信息，结合元素化合物知识（实验原理），恪守实验设计的四大基本原则（简称好省多快）选用正确实验方法，主要考查考生的观察能力与分析综合及评价的能力。【举一反三】1、（06上海题18）．右图是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳B．锌粒和稀硫酸制氢气C．浓盐酸和二氧化锰制取氯气D．电石和水制取乙炔【思路点拨】题目主要是考虑实验的发生装置，关键在于体现启普发生器的特点：不需加热排除C；A原理错误；D反应十分激烈不能达到“随开随用、随关随停”（电石极其容易于水反应甚至可以跟水蒸气反应）【例3】进行化学实验必须注意安全，下列说法正确的是（填写标号）。A.不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液C.如果苯酚浓溶液沾到皮肤上，应立即用酒精洗D.配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸【思路点拨】本题既考查了化学实验基本操作，又重点考查处理实验过程中有关安全问题的能力。【解】在实验过程中如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上，应立即用较多的水冲洗（如果是浓硫酸，要迅速用抹布擦试，然后用水冲洗），再用3％－5％的碳酸氢钠溶液来冲洗。如果将碱溶液沾到皮肤上，要用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。万一眼睛里溅进了酸或碱溶液，要立即用水冲洗（切不可用手揉眼睛），要边洗边眨眼睛，必要时要请医生治疗。所以A、B说法是正确的。苯酚有毒，在冷水中的溶解度不大，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。如果不慎将苯酚沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤。C的说法是正确的。浓硫酸溶于水时要放出大量的热，在稀释浓硫酸时，要把浓硫酸沿着烧杯内壁缓慢地注入盛有水的烧杯里，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。量简是量取溶液的量具，不能溶解溶液，则D的说法是错误的。本题的答案是A、B、C【点评】实验的基本操作；初步处理实验过程中的有关安全问题；能识别和绘制典型仪器；评价实验、设计实验解决问题是考试的热点也是实验学习中的五种能力【例4】（06广东21）某研究小组进行与NH3有关的系列实验。⑴从下图中挑选所需仪器，画出制取干燥NH3的装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管。固定装置和尾气处理装置不用画．．．)，并标明所用试剂。⑵将NH3通入溴水中，有N2生成，反应的化学方程式为。⑶为验证“同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”，该小组同学设计了如第6页右上图所示的装置，图中B管的容积是A管的2倍，活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略；HCl和NH3均不溶于石蜡油，也不与之反应；装置气密性好。①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。操作是。控制活塞K4、K5，调节C，使B管充满与A管同压的干燥NH3。②缓缓开启K3，A管中的现象是。要达到实验目的，当反应完成并恢复到室温时，B管中预期的现象是；若观察不到预期现象，主要原因是。【思路点拨】通过画图考查基本实验设计。