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课件网) 第66讲 常见气体的实验室制备、净化和收集 第十章 化学实验基础 课程标准 1.了解常见气体制备原理、装置及改进。 2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。 1.气体制备实验的基本思路 要点梳理 2.重要气体的发生装置 依据制备气体所需的反应物状态和反应条件,可将制备气体的发生装置分为三类: (1)固体+固体 气体 发生装置: 制备气体:O2、NH3、CH4等。 (2)固体+液体或液体+液体 气体 发生装置: 制备气体:Cl2、C2H4等。 (3)固体+液体(不加热)―→气体 发生装置: 制备气体:选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。 3.气体制备装置的改进 (1)“固体+固体 气体”装置的改进 改进的目的:用于加热易熔化的固体物质的分解,这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流,如草酸晶体受热分解制取CO2气体。 (2)“固体+液体(不加热)―→气体”装置的改进 (3)“固(液)体+液体 气体”装置的改进 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。 4.气体的除杂方法 (1)除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。 除杂原则:①不损失主体气体;②不引入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;④先除易除的杂质气体。 (2)气体干燥净化装置 当CO2中混有O2杂质时,应选用上述Ⅰ~Ⅳ中的Ⅳ装置除O2,除杂试剂是Cu粉。 类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固态干燥剂 固体,加热 装置 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 常见干燥剂 浓H2SO4(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等 5.气体的收集方法 收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体(举例) 排水法 难溶于水或微溶于水,又不与水反应的气体 O2、H2、NO、 CO等 排空气法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、 NO2、CO2 向下排空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3 6.集气装置的创新———排液集气装置 装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体,如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换,还可以收集以下气体。 ①饱和食盐水———收集Cl2。 ②饱和NaHCO3溶液———收集CO2。 ③饱和NaHS溶液———收集H2S。 ④四氯化碳———收集HCl或NH3。 装置(Ⅱ)储气式集气。气体从橡胶管进入,可将水由A瓶排入B瓶,在A瓶中收集到气体。 7.尾气处理的原因、方法及装置 (1)原因:有些气体有毒或有可燃性,任其逸散到空气中,会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。 (2)处理方法:一般根据气体的相关性质,使其转化为非气态物质或无毒物质,如酸性有毒气体用碱溶液吸收,可燃性气体用点燃等措施。 (3)尾气处理装置(见下图a、b、c) ①实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用b装置。 ②制取CO时,尾气处理可采用a、c装置。 ③制取H2时,尾气处理可采用a、c装置。 1.判断下列试剂使用是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 正误辨析 × × × × 2.判断下列气体的吸收或收集方法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 × × × × (2023·全国乙卷)下列装置可以用于相应实验的是 典题引领 典题1 A B C D 制备CO2 分离乙醇和乙酸 验证SO2酸性 测量O2体积 √ Na2CO3受热不分解,即该装置不能用于制备CO2,A错误;乙醇和乙酸互溶,不能用分液的方式来分离乙醇和乙酸,B错误;SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,可证明SO2具有漂白性而不是酸性,C错误;量气管和水准管中液面高度相同时,O2排开的水的体积与O2的体积相等,即题图装置可用于测量O2体积,D正确。 (2022·广东卷)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性 ... ...