2019年高考化學(xué) 實(shí)驗(yàn)全突破 專題05 氣體的除雜凈化教案.doc

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專題05 氣體的除雜凈化 除雜裝置主要從選用試劑的種類、連接的順序、進(jìn)出導(dǎo)氣管的長(zhǎng)短等方面考慮。例如：除去 CO2 中的 HCl 應(yīng)選飽和NaHCO3 而不宜選飽和 Na2CO3；除去空氣中的 CO2 等酸性氣體應(yīng)選濃 NaOH 溶液而不宜選澄清石灰水；除去 CO2 中的 SO2 應(yīng)選溴水而不宜選品紅溶液；除去 NH3 中的水蒸氣應(yīng)選堿石灰而不宜選用濃硫酸；除雜的進(jìn)氣管一定要伸入試液中才能除去雜質(zhì)，若在試液上面，既難除去雜質(zhì)，還會(huì)把試液從另一導(dǎo)管壓出；連接干燥管一定要從大口進(jìn)小口出；在利用加熱裝置除雜時(shí)，通入的混合氣必須先干燥，但一般干燥裝置都應(yīng)連在除雜的后面。 一. 除雜裝置 1. 常見(jiàn)化學(xué)氣體除雜方法 氣體（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)） 洗 液 CO2（HCl） 飽和NaHCO3溶液 CO2（SO2） 飽和NaHCO3溶液 SO2（SO3） 飽和NaHSO3溶液 SO2（HCl） 飽和NaHSO3溶液 CO2（H2S） CuSO4溶液 C2H2（H2S等） CuSO4溶液 Cl2（HCl） 飽和食鹽水 H2S（HCl） 飽和NaHS溶液 CO（CO2） NaOH溶液 CO2（CO） 灼熱的CuO C2H4（SO2） NaOH溶液 2. 裝置基本類型： 裝置類型 液體除雜劑（不加熱） 固體除雜劑（不加熱） 固體除雜劑（加熱） 適用范圍 除去能與液體反應(yīng)的雜質(zhì) 除去常溫下能與固體反應(yīng)的氣體雜質(zhì) 除去加熱時(shí)能與固體反應(yīng)的氣體雜質(zhì) 裝 置 示意圖 二. 氣體的干燥 1. 氣體的干燥原則： ① 酸性干燥劑不能干燥堿性氣體。 ② 堿性干燥劑不能干燥酸性氣體。 ③ 具有強(qiáng)氧化性的干燥劑不能干燥具有強(qiáng)還原性的氣體（注H2、CO、SO2雖具有還原性，但可用濃硫酸干燥）。 2. 常見(jiàn)干燥劑及氣體的干燥 液態(tài)干燥劑 固態(tài)干燥劑 裝 置 常見(jiàn)干燥劑 濃硫酸 無(wú)水氯化鈣 堿石灰 不可干燥氣體 NH3、HBr、HI NH3 CO2、SO2、Cl2、NO2 例1下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的選項(xiàng)正確的是（ ） A.配制0.10mol/L NaOH溶液 B．除去CO中的CO2 C．苯萃取碘水中的I2分出水層后的操作 D．記錄滴定終點(diǎn)讀數(shù)為12.20mL 【答案】B 【解析】Ａ、不能直接在容量瓶中溶解溶質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B、二氧化碳屬于酸性氧化物，可以與氫氧化 故C錯(cuò)誤；D、酸式滴定管的0刻度在上方，故讀數(shù)為：11.80mL，故D錯(cuò)誤，此題選B。 例2下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制氯氣并回收氯化錳的實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? A．用裝置甲制取氯氣 B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫 C．用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液 D．用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl24H2O 【答案】C 【解析】本題的解題要點(diǎn)為：實(shí)驗(yàn)基本操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢W(xué)生首先應(yīng)熟悉常見(jiàn)物質(zhì)的制備、除雜、干 例3下列關(guān)于物質(zhì)應(yīng)用和組成的說(shuō)法正確的是 A．P2O5可用于干燥C12和NH3 B．“可燃冰”主要成分是甲烷和水 C．CC14可用于鑒別溴水和碘水 D．Si和SiO2都用于制造光導(dǎo)纖維 【答案】B、C 【解析】解答本題的關(guān)鍵是掌握物質(zhì)的性質(zhì)，了解物質(zhì)的用途。然后對(duì)各個(gè)選項(xiàng)一一解答。A. P2O5是酸性干燥劑，有吸水性，C12是酸性氣體，與P2O5不反應(yīng)，所以可用于干燥C12；但是P2O5在有水存在時(shí)能夠與堿性氣體NH3發(fā)生反應(yīng)，因此不能干燥氨氣。錯(cuò)誤。B．“可燃冰”是甲烷的水化物。因此主要成分是甲烷和水。正確。C. 溴單質(zhì)、碘單質(zhì)都是由非極性分子構(gòu)成的物質(zhì)，在有機(jī)溶劑中的溶解度較大，而在由極性分子水分子構(gòu)成的物質(zhì)水中的溶解度較小。因此當(dāng)分別向溴水和碘水中加入CC14，振蕩、靜止，就會(huì)出現(xiàn)分層，CC14萃取了溴水、碘水中的溶質(zhì)，下層是紫色的是原溶液是碘水，下層是橙色的是原溶液是溴水。因此CC14可用于鑒別溴水和碘水。正確。D. SiO2用于制造光導(dǎo)纖維，而Si是用于制半導(dǎo)體、硅太陽(yáng)能電池材料。 例4下列除雜方案錯(cuò)誤的是 選項(xiàng) 被提純的物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜試劑 除雜方法 A CO(g) CO2(g) NaOH 溶液、濃 H2SO4 洗氣 B NH4Cl(aq) Fe3＋(aq) NaOH溶液 過(guò)濾 C Cl2(g) HCl(g) 飽和食鹽水、濃H2SO4 洗氣 D Na2CO3(s) NaHCO3(s) — 灼燒 【答案】B 【解析】掌握常見(jiàn)物質(zhì)的除雜（洗氣、過(guò)濾、分液、蒸餾、蒸發(fā)結(jié)晶、灼燒等），對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行逐一排 例5常溫下氨氣能被氯氣氧化生成N2，化工廠常用此法檢驗(yàn)管道是否泄漏氯氣。某探究小組在實(shí)驗(yàn)室對(duì)氨氣與氯氣反應(yīng)進(jìn)行了探究，回答下列問(wèn)題。 Ⅰ．氨氣的制備 （1）氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的________（填大寫(xiě)字母），反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________。 （2）欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，按氣流方向?qū)懗銎浣涌诘倪B接順序：發(fā)生裝置管口→________（填小寫(xiě)字母）。 Ⅱ．氯氣與氨氣的反應(yīng) 室溫下，用收集到的氨氣按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)前k1、k2關(guān)閉）。 （3）打開(kāi)k1，緩緩?fù)苿?dòng)注射器活塞，向試管中注入約3倍于氯氣體積的氨氣，關(guān)閉k1，恢復(fù)室溫。試管中可觀察到的現(xiàn)象是________。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。 （4）再打開(kāi)k2，可觀察到的現(xiàn)象是________。 【答案】A2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O（或B NH3H2ONH3↑＋H2O）d→c→f→e→（d→c→）i生成白煙，而后凝結(jié)在試管內(nèi)壁，試管內(nèi)黃綠色氣體顏色逐漸變淺至褪去3C12＋8NH3＝6NH4Cl＋N2（或分開(kāi)寫(xiě)：3C12＋2NH3＝6HCl＋N2、HCl＋NH3＝NH4Cl）燒杯中的水倒流進(jìn)入試管中 【解析】Ⅰ．氨氣的制備 （1）實(shí)驗(yàn)室通常用氯化銨與氫氧化鈣加熱法制備氨氣，氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的A，反應(yīng)的 Ⅱ．氯氣與氨氣的反應(yīng) 根據(jù)題中信息“常溫下氨氣能被氯氣氧化生成N2，化工廠常用此法檢驗(yàn)管道是否泄漏氯氣”可知，該反應(yīng)中，氨氣被氧化為氮?dú)?，氯氣被還原為氯化氫，然后氯化氫再與氨氣化合為氯化銨，反應(yīng)的總化學(xué)方程式為3C12＋8NH3＝6NH4Cl＋N2，所以若看到白煙產(chǎn)生，則證明有氯氣從管道中泄漏。 （3）打開(kāi)k1，緩緩?fù)苿?dòng)注射器活塞，向試管中注入約3倍于氯氣體積的氨氣，關(guān)閉k1，恢復(fù)室溫。試管中可觀察到的現(xiàn)象是生成白煙，而后凝結(jié)在試管內(nèi)壁，試管內(nèi)黃綠色氣體顏色逐漸變淺至褪去。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3C12＋8NH3＝6NH4Cl＋N2（或分開(kāi)寫(xiě)：3C12＋2NH3＝6HCl＋N2、HCl＋NH3＝NH4Cl）。 （4）由化學(xué)方程式可知，向試管中注入約3倍于氯氣體積的氨氣，反應(yīng)前３體積的氯氣反應(yīng)后變?yōu)椋斌w積的氮?dú)?，還剩余約１體積的氨氣，反應(yīng)后試管中的氣體變少了，試管中的氣壓小于外界大氣壓，所以打開(kāi)k2，可觀察到的現(xiàn)象是燒杯中的水倒流進(jìn)入試管中。