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第三单元物质的制备方法1气体的制备和收集2气体的净化与尾气处理3物质制备的基本思路4课时达标检测课堂真题集训——明考向目录CONTENTS考点1气体的制备和收集教材基础—自热身1．常见气体制备的发生装置选择反应装置一般需考虑反应物的状态、溶解性和反应条件等，具体如表所示：反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型等①试管要干燥；②试管口略低于试管底；③加热时先再；④用KMnO4制取O2时，需在管口处塞一小团棉花固、液加热型或液、液加热型等①加热烧瓶时要隔石棉网；②反应物均为液体时，烧瓶内要加O2、NH3预热固定加热Cl2碎瓷片反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、液不加热型等①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下；②启普发生器只适用于反应，且气体不溶于水；③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2块状固体和液体2.常见气体制备的反应原理(1)O2：2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑或。(2)H2：。(3)NH3：。(4)CO2：。(5)Cl2：。(6)SO2：。(7)NO：。(8)NO2：。2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2H2O＋2NH3↑CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2ONa2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3．气体的收集方法收集方法排水法向上排空气法向下排空气法收集原理收集的气体不与水反应且________收集的气体密度比空气___，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应收集的气体密度比空气___，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应收集装置适用的气体_____________________________________________________难溶于水大小H2、O2、NO、CH4Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH3气体的收集方法要根据气体的化学性质和物理性质(溶解性、密度)进行分析选择，对易溶于水的气体除用排空气法收集外，还可用排其他液体法，如Cl2可用排饱和食盐水法收集。注意知能深化—扫盲点提能点一常见气体制备实验应注意的问题1．实验室里(填“能”或“不能”)用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体，原因是。2．实验室里除用NH4Cl和熟石灰混合共热制取氨气外，还有哪些方法能制取氨气？。(填“能”或“不能”)加热NH4Cl制备氨气，原因是。不能CaCO3与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行加热氨水或浓氨水与生石灰混合等不能生成的氨气在试管口又与氯化氢结合生成了NH4Cl3．实验室里(填“能”或“不能”)用图1装置制取氯气，若能，试写出反应的化学方程式：。4．选择合适的试剂，能否用图2所示的装置分别制取少量NO和O2？，原因是。能2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O能制取O2，但不能制取NONO不能用排空气法收集，NO易与空气中O2反应，生成红棕色气体NO25．气体制备实验的“两大要求”(1)加热操作要求①使用可燃性气体(如：H2、CO、CH4等)，先，再，以防止爆炸。②制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验)，反应结束时，应先，继续通至试管冷却。用原料气赶走系统内的空气点燃酒精灯加热熄灭酒精灯原料气(2)实验室装置要求①制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等)，往往在装置的末端，以防止空气中水蒸气的进入。②用盛有碱石灰的干燥管吸收测定实验中生成CO2的质量时，在干燥管前连盛有无水CaCl2的U形管，在干燥管后再连一个盛有碱石灰的干燥管，前一个的目的是，后一个的目的是。再接一个干燥装置干燥CO2防止空气中的CO2和H2O(g)进入提能点二气体制备的几种创新套装1．“固体＋液体―→气体”装置的创新通过伸入或拉出燃烧匙，控制反应的发生和停止大试管中的小试管中盛有液体反应物，起液封的作用，防止气体从长颈漏斗中逸出，可节省试剂通过倾斜Y形管使液体与固体接触发生反应，控制反应的进行通过分液漏斗滴加液体反应物，控制反应的进行2.“固(液)＋液――→△气体”装置的创新图A的改进优点是能控制反应液的温度。图B的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。题点全练—过高考1．下列气体发生装置，当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是()解析：“随开随关”原理是利用压强差控制块状固体和液体反应。打开止水夹，利用液体压强使液体与块状固体接触而反应；关闭止水夹，生成气体产生的压强使液体与块状固体脱离而停止反应，D不符合。2．下列制备和收集气体的实验装置合理的是()解析：A中加热的大试管管口应略向下倾斜；B中NO很容易被空气中的O2氧化，不能用排空气法收集；C中H2的密度比空气小，所以集气瓶中的进气导管应比出气导管短，C错误。3．(2018·福建三明期末)如图装置可用于收集气体并验证其化学性质，下列对应关系完全正确的是()选项气体试剂现象结论ANO紫色石蕊溶液溶液变红NO与水反应生成硝酸BCl2淀粉KI溶液溶液变蓝Cl2有氧化性CSO2酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有漂白性DNH3酚酞试剂溶液变红NH3是碱性气体4．Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是()A．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应B．c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2＋充分接触C．Y形管乙中产生的是氧化性气体，其将BaSO3氧化为BaSO4沉淀D．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体考点2气体的净化与尾气处理教材基础—自热身1．常见气体的净化方法净化原则：不损失原来气体，不引入新杂质物理方法液化法：利用_____不同从空气中分离出N2和O2水洗法：利用_______不同从N2和NH3的混合气体中除去NH3化学方法氧化还原法：通过灼热的铜丝网除去混合气体中的O2；通过灼热的CuO除去H2、CO等酸碱法：将NH3和CO2的混合气体通过______除去CO2沉淀法：除去CO2中的H2S可利用CuSO4溶液，方程式为______________________________沸点溶解度碱石灰H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO42.气体的净化“套装”与干燥“套装”液态干燥剂固态干燥剂固体，加热装置常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂(Cu、CuO、Mg)液态干燥剂固态干燥剂固体，加热可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4H2、O2、N2、CH4、NH3可除去O2、H2、CO、N2不可干燥的气体NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl等—3．尾气的处理“套装”通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有：(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图A装置。(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B或C装置。(3)CO、NO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法除去，如图D或E。4．气体除杂的原则(1)不引入新的杂质。如除去CH4中的CH2===CH2不能用酸性KMnO4溶液，因为酸性KMnO4溶液氧化CH2===CH2会生成CO2，从而CH4中又引入了新的杂质。(2)不减少被净化气体的量，尽可能增加被净化气体的量。如除去CO2中的SO2气体，如果使用NaOH溶液，CO2也会与NaOH反应，因此选用饱和NaHCO3溶液，既能除去SO2，同时又能增加CO2的量。知能深化—扫盲点1．气体净化的3个步骤2．气体净化与干燥的先后顺序(1)若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。其原因是气体除杂过程中会从溶液中带入水蒸气，干燥剂可除去水蒸气。如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。(2)若采用加热除杂，则一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去CO2和H2O(g)，再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管，除去O2，即可得到干燥、纯净的N2。若将混合气体先通过灼热的铜网，因气体中混有水蒸气，易使硬质玻璃管炸裂。对点练1．如图所示是实验室制取气体的装置，其中发生装置相同，干燥和集气装置有两套，分别用图1和图2表示。下列选项中正确的是()选项发生装置中的药品干燥和集气装置A锌和稀硫酸图2B大理石和稀盐酸图1C铜和稀硝酸图2D氧化钙和浓氨水图12．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。其中连接顺序合理的是()A．a—a′→d′—d→eB．c—c′→d—d′→gC．b—b′→d—d′→gD．d—d′→c—c′→f题点全练—过高考1.双球洗气管是一种多用途仪器，常用于除杂质、气体干燥、气体吸收等实验操作。右图是一个以双球洗气管为尾气处理装置，用吸收剂X吸收气体Y的情形，其中符合事实的组合是()选项ABCD气体YCl2HClSO2NO吸收剂X饱和NaCl溶液水浓硫酸NaOH溶液解析：A项，Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，不能被吸收，错误；B项，因HCl极易溶于水，则极易被吸收，正确；C项，SO2能用浓硫酸干燥，但不能被吸收，错误；D项，NO有毒，不能直接排放在大气中，且NO不能与NaOH反应，不能被吸收，错误。2．(2018·西安调研)用下列装置进行对应的实验(部分仪器已省略)，能达到实验目的的是()解析：A项，气体应“长进短出”；B项，HCl易溶于水会倒吸；C项，测馏分的温度，温度计水银球应在支管口附近。3．如图是常见的气体制取、干燥和收集装置。若用H2O2和催化剂MnO2制取干燥的O2，合理的装置组合为()A．①⑤⑧B．③④⑦C．②⑤⑥D．②④⑧解析：用H2O2制O2的反应原理为2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑，由反应物的状态和反应条件可选②作为制取装置。干燥O2可选用④或⑤装置，要收集干燥的O2只能用⑥装置，故合理的装置组合为②⑤⑥或②④⑥。4．实验室制备少量干燥的Cl2，其导管口的连接顺序正确的是()A．a→c→d→e→f→g→h→IB．b→c→d→e→f→g→h→iC．b→e→f→c→d→g→h→ID．b→e→f→c→d→h→g→i解析：实验室一般采用MnO2和浓盐酸混合加热的方法或采用KMnO4和浓盐酸混合不加热的方法制备Cl2；因为制备的Cl2中含有HCl、水蒸气两种杂质，应该选用饱和食盐水除去HCl后，再用浓硫酸除去水蒸气；Cl2的密度比空气的大，收集Cl2时应该g管口进气，h管口出气，最后接i进行尾气处理。5．图中装置可以用来制备、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于()A．锌和盐酸生成氢气B．亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳D．浓氨水和烧碱制取氨气解析：SO2、CO2能溶于水，且密度比空气大，B、C项错误；D项，NH3极易溶于水，错误。规律方法气体制备的基本思路(1)选择气体制备原理(化学反应)。(2)选择气体发生装置。(3)确定杂质种类，并依据杂质种类确定除杂顺序和除杂装置。(4)确定收集方法及收集装置。考点3物质制备的基本思路知能深化—扫盲点1．物质制备类试题的考查方式物质制备型实验题是近几年高考实验命题的一大亮点，也是主观大题的难点。分析近三年全