承德实验中学高二化学(实验)教学案(7)

承德实验中学高二化学（实验）教学案(7)学科化学课题基本实验操作部分气体制备年级高二设计人审定人【学习目标】掌握常见气体实验室制法，包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法【重点难点】原理与制备【预习检测】气体制备实验的一般考察形式原理的确定------装置的选择-----检查气密性----气体的制备----气体的净化（除杂、干燥）-----性质验证----气体的收集-------尾气的处理一．气体发生装置根据反应物质的状态和反应条件气体发生装置的基本类型：1．固体反应物（加热）（图一）注意事项：（1）试管口应略向下倾斜（2）铁夹夹在试管的中上部（3）药品应平铺于试管底部（图一）（4）导管不宜伸入试管过长（5）实验开始时先（6）加热时，先且应用加热该装置可用于制备O2、NH3和NaHCO3分解。2．固液反应物（不加热）（图一）前两个装置为主，其它装置是根据实验需要改进的装置；（图二）图一（图二）注意事项：(1)启普发生器及其简易装置只适用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体，如CO2、H2S、H2(不可用于制C2H2)；（2）实验开始时先检验装置的气密性；（3）用长颈漏斗时，长颈漏斗下端要。该装置可用于制取CO2、H2、H2S等气体。思考：图二中各种改进装置制气的原理？3．固（液）液反应物（加热）（图三）常见各种装置：注意事项：（图三）（1）检验装置的气密性（2）加热时要预热，受热均匀（3）加热易暴沸的混合物时要加，防暴沸；（4）制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合，故不必用分液漏斗，换成温度计控制反应温度思考：图三中各种装置分别用来制取什么气体？二、收集装置气体收集装置的设计原则：根据气体的溶解性或密度选择不同的收集装置（方法）。1．收集方法有、、；2．各种收集气体装置（图四）（图四）3．注意：①Cl2用收集；②和氧气反应的气体（NO）、密度和空气相接近的气体（CO）不能用排气法；③收集有毒气体时要注意尾气吸收；三、净化装置气体净化装置的设计原则：根据净化药品的状态和净化条件选择1．液体试剂：洗气瓶（如下图），进气管应“”；（图二）2．固体试剂：干燥管（图二），气体“左进右出”固体除杂试剂放于球形部分；如：3．固体试剂需加热：硬质玻璃管（耐高温），注意：①被除杂的气体必须是干燥的；②对于可燃性气体应先后；③进出气方向任意；④一般在出气端放石棉绒，防止固体颗粒堵塞出气管；⑤要考虑到反应不充分。如：除去氮气中的氧气，可以通过灼热的铜网。附：干燥剂的选择及使用原则⑴选择原则①气体在被干燥的过程中要不能被减少②不要引入新的杂质。⑵选择方法①根据气体的酸、碱性或氧化、还原性选择干燥剂②根据干燥剂状态选择干燥装置③考虑气体的酸碱性、干燥剂的酸碱性⑶常见干燥剂①酸性干燥剂（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）不能用来干燥气体（如NH3）；②碱性干燥剂(如：碱石灰、生石灰、固体NaOH等)不能用来干燥气体（如Cl2）；③有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有气体（如H2S、HI等）；④中性干燥剂(如：CaCl2）不能用来干燥NH3。常见干燥剂及使用装置（如下图）：四、除尾气装置(如下图)1、燃烧法：如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。2、碱液吸收法：如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。3、水溶解法：如HCl、NH3等4、袋装储存法：如CO、H2、CH4等注意：①用液体吸收尾气时要防倒吸；②吸收尾气的试剂应是足量的；③防堵装置的利用；四．量气装置1、此类装置用于量取气体体积；2、进气方向“短进长出”；3、最终读数时要使量气装置中的两个液面相平，同时恢复到原温度；思考：上图各装置如何使用？【习题巩固】1．以下均为中学化学实验中的常见实验装置，下列有关说法正确的是。A装置①，用于分离沸点不同的两种液态有机物B装置②，可用于检验碳酸钠与碳酸氢钠两种固体C装置③，可用于CO还原氧化铁实验D装置④，适用实验室制取少量乙炔E装置⑤，选择合适药品时，可用于制各少量氨气及氧气等cd2．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＋2N2↑＋O2↑③过氧化氢催化分解：2H2O22H2O＋O2↑④二氧化氮热分解：2NO2＝2NO＋O2↑A①B①③C①②③D①③④3．实验室制取下列气体时，尾气的处理不正确的是A制Cl2时，可用NaOH溶液吸收B制NO2时，可用NaOH溶液吸收C制NH3时，可用水吸收D制H2S时，可用浓H2SO4吸收4．右图是制取和收集某气体的实验装置，该装置可用于A用浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2B用浓氨水和生石灰反应制取NH3C用浓硝酸与铜反应制取NO2D用过氧化钠固体和水反应制取O25．右图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集（不考虑尾气处理）气体。该装置可用于A锌和盐酸发生氢气B二氧化锰和浓盐酸生成氯气C碳酸钙和盐酸生成二氧化碳D氯化钠和浓硫酸生成氯化氢6．下列三个问题均与下图的实验装置与关，请选择正确的序号填入相应的空格内：（1）制取某无色非金属氧化物气体时，烧瓶X内的试剂是A铜和稀硝酸B铜和浓硝酸C碳酸钙与稀硫酸D亚硫酸钠与浓盐酸（2）洗气瓶Y中所盛的液体应是（不允许非水杂质混在气体中）A饱和碳酸氢钠溶液B氢氧化钠溶液C饱和亚硫酸氢钠溶液D澄清石灰水（3）检验集气瓶Z是否集满气体，设置于瓶口的滤纸湿润时应使用的溶液是A氢氧化钡溶液B酸性高锰酸钾溶液C碘化钾溶液D澄清石灰水7．实验室常用的几种气发生装置如右图所示：（1）实验室利用氧化钙和浓氨水制取氨气，应选装置_________；控制氨气生成的操作为___________。（2）现有两种方法制取氧气，可供选用的药品有：KClO3、Na2O2、NaOH、H2O、Na2CO3、MnO2。第一种方法是选择装置B，则需选用的试剂为______；第二种方法是选择装置C，则需选用的试剂为______。（3）若把A装置与右图装置相连，在实验室可用来制取下列气体中的_______（填序号）。①HCl②NO③Cl2制取这种气体时，除选用（2）所供几种药品外，还需要的一种试剂是_______。右图小烧杯中盛的试剂是________，其作用是____________。8．某学生利用锌与稀硫酸反应产生的氢气的体积，粗略测定锌的摩尔质量（设Wg锌片全部反应，产生气体的体积折算成标准状况时不超过50mL）。实验装置如下：请回答：（1）如何检验装置的气密性？（2）操作中怎样加入试剂才能保证不漏出氢气？（3）以下是测量收集到气体体积必须包含的几个步骤：a．调整量筒内外液面高度使之相同；b．使试管和量筒内的气体都冷却至室温；c．读取量筒内气体的体积。这三个操作步骤的正确顺序是（填写代号）。（4）测量收集到气体体积时，如何使量简内外液面的高度相同？（5）如果实验中得到的氢气体积是VmL（已折算成标准状况），水蒸气的影响忽略不计，锌的摩尔质量的计算式为（含W、V不必化简）：M（Zn）＝。9．如图所示，在一个烧瓶中充满气体A，打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的气体B后关闭该止水夹，待充分反应后再打开②处的止水夹。请按要求填表回答打开②处的止水夹前后烧瓶中观察的现象并按要求书写反应的化学方程式：（1）实验序号气体A气体B现象A与B反应的化学方程式打开②处止水夹前打开②处止水夹后①SO2H2S————②NH3HCl③O2NO（2）分别完成以上三个实验后，烧瓶内剩余气体最多的是（填实验序号）。10．（1）利用图示的装置，选用适当的试剂，完成实验A、B、C把选用的试剂和实验结论填入表格中实验所用试剂由丙发生的现象所得实验结论甲乙丙A高锰酸钾氧化性Cl2＞Br2B硫化亚铁碘水CSO2具有漂白性（2）在不增加仪器的条件下，用简便的方法吸收由丙溶液中逸出的有害气体，以防对空气造成污染的方法是（3）在A、B、C三实验制取气体的反应中，属于氧化还原反应的是，反应中消耗氧化剂与生成氧化产物的物质的量之比为。水（4）仍利用该装置和大理石，完成有关D的系列实验请把所需试剂填入表中（每栏只填一种）实验所用试剂丙产生的现象甲乙丙D溶液变红大理石溶液中析出白色可溶物溶液变为乳浊液11．下列仪器和装置，经过简单连接，可制备中学化学常见的多种不同的气体（暂不考虑尾气的吸收）。ABCDEFG请回答下列问题：（1）若用橡胶管连接了装置“A→D→E”，可制备的气体是（仅填一种，下同），反应的化学方程式为。（2）若用橡胶管连接了装置“B→F”，可制备的气体是，反应的化学方程式为。（3）若用橡胶管连接了装置“C→D→E”，可制备的气体是，反应的化学方程式为。（4）若用橡胶管连接了装置“C→D→G”，可制备的气体是，反应的化学方程式为。12．用右图装置制取和收集气体，根据装置分析后填表（写化学式，B中物质必须注明“浓”或“稀”）编号A中物质B中物质C中物质（1）（2）（3）13．右图是一套实验室制气装置，某课外活动小组欲利用这套装置快速制取氧气和氯化氢气体。供选用的试剂有：（A）浓H2SO4；（B）依浓盐酸；（C）食盐；（D）MnO2；（E）H2O2；（F）KClO3，（G）KMnO4溶液。试回答：（1）若要快速制备少量氧气，应选择（填答案标号）；（2）若要快速制备少量HCl，应选择（填答案标号）14．拟用下图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体（图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂）。气体abcdC2H4乙醇浓H2SO4NaOH溶液浓H2SO4Cl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓H2SO4NH3饱和NH4Cl溶液消石灰H2O固体NaOHNO稀HNO3铜屑H2OP2O5（1）上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是。（2）指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由（可以不填满）①气体，理由是。②气体，理由是。③气体，理由是。④气体，理由是。15．下图是制取、洗涤并测量生成气体体积的装置示意图。（1）利用上述装置进行下表中所列实验，其中正确的是物质实验a（液体）b（固体）c（液体）A浓盐酸二氧化锰浓H2SO4B稀盐酸锌粒浓H2SO4C6mol/L盐酸碳酸钙NaOH溶液D稀HNO3Cu片H2OE浓H2SO4亚硫酸钠NaHSO3溶液F稀H2SO4硫化亚铁NaHCO3溶液（2）反应前必须进行的一个操作步骤是（3）分液漏斗下小试管的作用是。【学习心得】