《常見氣體的制備 》PPT課件

【 考 綱 點 擊 】1 掌 握 常 見 氣 體 的 實 驗 室 制 法 (包 括 所 用 試 劑 、 儀 器 、反 應 原 理 和 收 集 方 法 )2 與 其 他 各 部 分 知 識 、 技 能 的 綜 合 應 用 【 考 情 播 報 】1 以 常 見 氣 體 的 制 備 為 知 識 載 體 考 查 學 生 的 綜 合 實 驗 能 力 2 氣 體 制 備 實 驗 的 創(chuàng) 新 設 計 ， 考 查 裝 置 和 儀 器 藥 品 的 替 代 應 用 3 氣 體 制 備 中 的 實 驗 安 全 問 題 . 1 氧 氣 的 制 備(1 )反 應 原 理 用 KClO3 和 MnO2 制 取 化 學 方 程 式 ： . 用 H2 O2 和 MnO2 制 取 化 學 方 程 式 ： .(2 )收 集 方 法 用 或 法 向 上 排 空 氣 排 水 2 二 氧 化 碳 的 制 備(1)反 應 原 理 化 學 方 程 式 ： .(2)收 集 方 法 用 法 CaCO3 2 HCl = CaCl2 CO2 H2 O向 上 排 空 氣 3 氫 氣 的 制 備(1)反 應 原 理 化 學 方 程 式 ： .(2)收 集 方 法 用 或 法 向 下 排 空 氣 法 排 水 4 氯 氣 的 制 備(1)反 應 原 理 化 學 方 程 式 ： .(2)收 集 方 法 用 或 法 向 上 排 空 氣 排 飽 和 食 鹽 水 5 氨 氣 的 制 備(1)反 應 原 理 化 學 方 程 式 ： .(2)收 集 方 法 用 法 向 下 排 空 氣 常 見 氣 體 的 制 備 和 收 1 常 見 氣 體 制 備 的 發(fā) 生 裝 置 選 擇 氣 體 的 發(fā) 生 裝 置 時 ， 應 考 慮 反 應 物 的 狀 態(tài) 及 反 應 條件 有 些 氣 體 可 用 不 同 的 反 應 原 理 來 制 備 ， 要 注 意 選 擇 不 同的 裝 置 2 常 見 氣 體 的 收 集 方 法 氣 體 的 收 集 要 根 據 氣 體 的 化 學 性 質 和 物 理 性 質 (溶 解 性 、密 度 )進 行 分 析 選 擇 對 于 易 溶 于 水 的 氣 體 除 用 排 空 氣 法 收 集外 ， 還 可 用 其 他 排 液 法 ， 如 Cl2可 用 排 飽 和 食 鹽 水 法 收 集 1 如 圖 是 實 驗 室 制 取 某 些 氣 體 的 裝 置 (1)該 制 氣 裝 置 在 加 入 反 應 物 前 ， 應 事 先 進 行 的 操 作 是_(2)若 用 該 裝 置 制 取 O2， 反 應 物 除 了 可 選 擇 二 氧 化 錳 和_(填 試 劑 名 稱 )， 還 能 選 擇 _(填 物 質 的 化學 式 )和 水 (3)利 用 該 裝 置 還 可 制 取 _(選 填 下 列 字 母 序 號 )等 氣體 A H 2 B CO2C Cl2 D NH3 解 析 ： (3)該 裝 置 適 于 液 體 與 固 體 (或 液 體 與 液 體 )在 不 加 熱 的條 件 下 制 取 氣 體 其 中 A可 選 用 稀 鹽 酸 與 鋅 反 應 制 取 氫 氣 ； B可 選 用 稀 鹽 酸 與 碳 酸 鈣 反 應 制 取 二 氧 化 碳 ； C可 把 濃 鹽 酸 滴加 到 固 體 高 錳 酸 鉀 上 ， 不 需 加 熱 ， 可 制 得 氯 氣 ； D可 用 于 濃氨 水 與 生 石 灰 (CaO)反 應 制 取 氨 氣 ， 故 A、 B、 C、 D均 合理 答 案 ： (1)檢 驗 裝 置 氣 密 性(2)雙 氧 水 (或 過 氧 化 氫 ) Na2O2 (3)A、 B、 C、 D 1 氣 體 的 干 燥 Cl2、 SO2、 CO2等 酸 性 氣 體 常 用 干 燥 ； NH3常 用 干 燥 ； 濃 H2SO4不 能 干 燥 堿 性 及 具 有 還 原 性 的 氣 體 如 ： 、 、 等 濃 H2SO4 堿 石 灰 NH3 H2S HBr 2 氣 體 的 除 雜 除 去 Cl2中 的 HCl， 用 ； 除 去 CO2中 的 HCl，用 ； 除 去 SO2中 的 HCl，用 ； 除 去 C2H4中 的 CO2， 用 飽 和 食 鹽 水 飽 和 NaHCO3溶 液 飽 和 NaHSO3溶 液NaOH溶 液3 尾 氣 吸 收 l2、 SO2、 NO2等 有 毒 氣 體 常 用 吸 收 ； HCl、NH3等 易 溶 于 水 的 氣 體 用 吸 收 ， CO常 用 法 除 去 NaOH溶 液水 點 燃 氣 體 的 凈 化 裝 置 和 吸 收 裝 置1 氣 體 的 凈 化 裝 置 (1)易 溶 于 水 或 能 與 水 反 應 不 生 成 其 他 氣 體 的 雜 質 用 水 吸 收 如 H2(HCl)、 N2(NH3)、 NO(NO2)(括 號 內 為 雜 質 氣 體 ，下 同 )， 可 將 混 合 氣 體 通 過 盛 水 的 a來 除 去 雜 質 氣 體 (2)酸 性 雜 質 用 堿 性 吸 收 劑 、 堿 性 雜 質 用 酸 性 吸 收 劑 來 吸 收 如 CO(CO2)， 可 將 混 合 氣 體 通 過 盛 NaOH溶 液 的 a或 盛堿 石 灰 的 b或 c或 d來 除 去 雜 質 (3)還 原 性 雜 質 ， 可 用 氧 化 性 較 強 的 物 質 來 吸 收 或 轉 化 ； 氧 化 性 雜 質 ， 可 用 還 原 性 較 強 的 物 質 來 吸 收 例 如 CO 2(CO)，可 將 混 合 氣 體 通 過 盛 灼 熱 CuO的 e來 除 去 雜 質 (4)選 用 能 與 氣 體 中 的 雜 質 反 應 生 成 難 溶 性 物 質 或 可 溶 性 物 質 的 試 劑 做 吸 收 劑 來 除 去 雜 質 如 O2(H2S)， 可 將 混 合 氣 體通 過 盛 有 CuSO4溶 液 的 a除 去 雜 質 2 尾 氣 吸 收 裝 置適 用 于 有 毒 、 有 害 氣 體 的 尾 氣 吸 收 和 處 理 對 于 極 易 溶 于 水 的 氣 體 如 HCl、 NH3等 尾 氣 吸 收 時 ，要 注 意 采 取 防 倒 吸 裝 置 ， 常 見 的 防 倒 吸 裝 置 如 下 圖 ： 2 下 列 四 種 氣 體 (括 號 內 是 混 有 的 少 量 雜 質 )， 其 中 可 用 如 圖 所 示 裝 置 進 行 凈 化 和 干 燥 的 是 ( ) A CO2(HCl) B C2H6(C2H4) C CO2(SO2) D NH3(N2)解 析 ： CO2能 被 堿 石 灰 吸 收 ， A、 C項 不 正 確 溴 水 不 能 除 去N 2， D選 項 不 正 確 答 案 ： B 例 1 實 驗 室 制 備 H2 和 Cl2 通 常 采 用 下 列 反 應 ：Zn H2 SO4 = ZnSO4 H2 MnO2 4 HCl(濃 ) = MnCl2 Cl2 2 H2 O據 此 ， 從 下 列 所 給 儀 器 裝 置 中 選 擇 制 備 并 收 集 H2 的 裝 置 _(填 代 號 )和 制 備 并 收 集 干 燥 、 純 凈 Cl2 的 裝 置 _(填 代 號 )可 選 用 制 備 氣 體 的 裝 置 ： 思 路 點 撥 課 堂 筆 記 根 據 所 給 反 應 物 質 的 狀 態(tài) 與 氣 體 的 性 質 選 用 氣 體發(fā) 生 和 收 集 裝 置 制 備 氫 氣 不 需 加 熱 且 鋅 粒 為 固 體 顆 粒 ， 氫氣 難 溶 于 水 ， 密 度 比 空 氣 小 ， 因 此 a、 e、 f中 只 有 e正 確 ； 氯氣 可 溶 于 水 ， 且 氯 氣 中 混 有 氯 化 氫 和 水 蒸 氣 ， 為 除 雜 ， 需 選用 d裝 置 答 案 e d 制 備 氣 體 的 實 驗 裝 置 的 選 擇 要 將 化 學 反 應 原 理 、 氣 體凈 化 、 收 集 和 尾 氣 處 理 與 常 見 儀 器 的 性 能 結 合 起 來 按 從 左到 右 的 順 序 逐 一 分 析 而 定 . 例 2 (2010濟 南 模 擬 )某 學 生 利 用 以 下 裝 置 探 究 純 凈 干燥 的 兩 種 氣 體 氯 氣 和 氨 氣 之 間 的 反 應 回 答 下 列 問 題 ：(1 )根 據 下 列 所 給 試 劑 ， 選 擇 制 取 氨 氣 的 裝 置 (填 對 應 字 母 ) ；寫 出 制 備 氯 氣 的 離子 反 應 方 程 式 _. 可 供 選 用 的 試 劑 ： 二 氧 化 錳 、 堿 石 灰 、 濃 鹽 酸 、 濃 氨 水 、 燒 堿 、生 石 灰(2 )根 據 實 驗 目 的 ， 所 選 裝 置 的 連 接 順 序 應 為 (填 裝 置 的 接 口 字 母 )：( )接 ( )， ( )接 (f)， (g)接 ( )， ( )接 ( )， ( )接 ( )其 中 ， G裝 置 的 作 用 是 _. (3 )氯 氣 和 氨 氣 在 常 溫 下 相 混 合 就 會 發(fā) 生 反 應 生 成 氯 化 銨 和 氮氣 ， 該 反 應 的 化 學 方 程 式 為 ： _；其 中 ， 氧 化 劑 與 還 原 劑 的 物 質 的 量 之 比 是 _(4 )此 套 裝 置 有 缺 點 ， 請 你 評 價 ： _. 思 路 點 撥 解 答 該 類 題 目 ， 首 先 要 明 確 實 驗 目 的 和 實 驗 原理 ， 然 后 再 分 析 各 實 驗 裝 置 的 作 用 ， 最 后 進 行 整 體 分 析 ， 綜合 解 答 課 堂 筆 記 (1)根 據 給 出 的 試 劑 ， 只 能 選 擇 濃 氨 水 來 制 備 氨氣 ， 因 此 還 需 要 選 擇 燒 堿 ， 故 選 取 的 裝 置 為 液 體 與 固 體 不 加 熱制 備 氣 體 的 裝 置 ， 即 裝 置 A； 制 備 氯 氣 選 用 的 試 劑 是 二 氧 化 錳和 濃 鹽 酸 (2)制 備 的 氨 氣 需 要 用 堿 石 灰 干 燥 (即 a接 d)， 然 后 將 干 燥 的 氨氣 通 入 反 應 器 E中 ， 由 于 氨 氣 密 度 較 小 ， 所 以 e連 接 f， 制 備 氯氣 的 裝 置 為 B， 而 且 氯 氣 中 含 有 氯 化 氫 、 水 蒸 氣 ， 故 b接 k， j接 i， h接 g(注 意 順 序 ) 答 案 (1 )A MnO2 4 H 2 Cl = Mn2 Cl2 2 H2 O(2 )a接 d， e接 f， g接 h， i接 j， k接 b 除 去 Cl2 中 的 HCl氣 體(3 )3 Cl2 8 NH3 = 6 NH4 Cl N2 3 2(4 )缺 少 尾 氣 處 理 裝 置 ， 造 成 空 氣 污 染 解 答 有 關 氣 體 制 備 及 性 質 實 驗 題 目 的 一 般 思 路 為 ： 發(fā) 生裝 置 除 雜 、 干 燥 裝 置 主 體 實 驗 性 質 或 產 物 檢 驗 尾 氣 處 理 1 在 實 驗 室 可 用 氧 化 還 原 反 應 制 取 的 氣 體 是 ( ) O2 CO2 Cl2 NO H2A B C D 解 析 ： 制 取 單 質 必 發(fā) 生 氧 化 還 原 反 應 ， 制 取 CO2 是 利 用 的 復 分解 反 應 ， 制 取 NO的 原 理 是 3 Cu 8 HNO3 (稀 ) = 3 Cu(NO3 )2 2 NO 4 H2 O， 是 氧 化 還 原 反 應 答 案 ： C 2 以 下 集 氣 裝 置 中 不 正 確 的 是 ( ) . 解 析 ： 收 集 NH3時 堵 塞 試 管 口 ， 無 法 將 空 氣 排 出 去 ， 故 無法 達 到 收 集 的 目 的 答 案 ： c 3 可 用 如 圖 所 示 裝 置 干 燥 、 收 集 及 尾 氣 處 理 的 氣 體 是 ( ) H2S HCl NH3 Cl2 SO2 C2H4A 和 B 和 C 和 D 和 解 析 ： H2S和 NH3不 能 用 濃 H2SO4干 燥 ， C2H4不 能 用 排 空氣 法 收 集 ， Cl2應 用 NaOH溶 液 進 行 尾 氣 處 理 答 案 ： B 4 下 列 關 于 氣 體 的 制 備 的 說 法 不 正 確 的 是 ( ) A 用 碳 酸 鈉 粉 末 可 以 制 備 CO2 B 用 鐵 片 和 稀 H2SO4反 應 制 取 H2時 ， 為 加 快 產 生 H2的 速率 可 改 用 濃 H2SO4 C 加 熱 分 解 NH4HCO3固 體 ， 將 所 得 的 氣 體 進 行 適 當 處 理可 獲 得 NH 3 D 用 KMnO4固 體 和 用 KClO3固 體 制 備 O2的 裝 置 完 全 相 同 . 解 析 ： 本 題 考 查 幾 種 重 要 氣 體 制 備 的 實 驗 原 理 選 項 A，Na2CO3粉 末 可 以 與 稀 硫 酸 等 反 應 獲 取 CO2， 但 不 能 使 用 啟 普發(fā) 生 器 選 項 B， Fe在 濃 H2SO4中 發(fā) 生 鈍 化 ， 不 能 得 到 大 量的 H2.選 項 C， 加 熱 NH4HCO3得 到 CO2、 NH3、 H2O的 混 合 氣體 ， 將 混 合 氣 體 通 過 堿 石 灰 除 去 CO2和 H2O即 可 得 到 NH3.選項 D， 用 KMnO 4固 體 和 KClO3固 體 制 備 O2都 屬 于 “固 固 ”加熱 型 ， 其 裝 置 完 全 相 同 答 案 ： B 5 如 圖 是 中 學 化 學 中 常 用 玻 璃 儀 器 組 成 的 實 驗 裝 置 圖 (根 據 需 要 可 在 其 中 加 入 液 體 或 固 體 ) 請 回 答 下 列 問 題 ：(1)能 用 作 干 燥 氨 氣 的 裝 置 有 _(填 字 母 )；(2)既 能 用 于 收 集 氯 氣 又 能 用 于 收 集 一 氧 化 氮 氣 體 的 裝 置 有_(填 字 母 )；(3)若 用 C裝 置 作 二 氧 化 硫 與 燒 杯 中 氫 氧 化 鈉 溶 液 反 應 的 實 驗 ，則 其 中 廣 口 瓶 的 作 用 是_ 解 析 ： (1)干 燥 NH3的 裝 置 需 裝 固 體 干 燥 劑 堿 石 灰 ， 而 A、C中 只 能 放 液 體 干 燥 劑 ， 故 選 D、 E.(2)收 集 Cl2可 用 A、 B， 而 收 集 NO只 能 用 B， 故 選 B.(3)SO2與 NaOH溶 液 反 應 會 產 生 負 壓 ， 為 防 止 倒 吸 可 用 C作 為 安 全 瓶 答 案 ： (1)D、 E (2)B(3)防 止 倒 吸 或 起 安 全 瓶 作 用 6 如 圖 ， A、 B、 C是 實 驗 室 常 用 的 三 種 制 取 氣 體 的 裝 置 ， 提 供 的 藥 品 有 ： 大 理 石 、 濃 鹽 酸 、 稀 鹽 酸 、 鋅 粒 、 二 氧 化 錳 、 氯 化 銨 、 熟 石 灰 現(xiàn) 欲 利 用 這 些 藥 品 分 別 制 取 NH3、 Cl2、 H2、 CO2四 種 氣 體 ， 試 回 答 以 下 問 題 ： (1)選 用 A裝 置 可 制 取 的 氣 體 有 _， 選 用 B裝置 可 制 取 的 氣 體 有 _， 選 用 C裝 置 可 制 取 的氣 體 有 _(2)標 號 、 的 儀 器 名 稱 依 次 為 _、_.(3)寫 出 利 用 上 述 有 關 藥 品 制 取 氨 氣 的 化 學 方 程 式 ：_.若 要 制 得 干 燥 的 氨 氣 ， 可 選 用 下 列 干 燥 劑 中 的 _(填 序號 )a 生 石 灰 b 濃 硫 酸 c 五 氧 化 二 磷 解 析 ： 根 據 所 給 藥 品 的 特 點 ， NH3用 熟 石 灰 和 氯 化 銨 固 體 加熱 制 備 ， 選 A； Cl2用 濃 鹽 酸 和 二 氧 化 錳 加 熱 制 備 ， 選 C； H2用 Zn粒 和 稀 鹽 酸 制 備 ， 選 B； CO2用 大 理 石 和 稀 鹽 酸 制 備 ，選 B.答 案 ： (1)NH3 H2、 CO2 Cl2(2)分 液 漏 斗 圓 底 燒 瓶(3)Ca(OH)2 2NH4Cl CaCl2 2NH3 2H2O a