常見氣體的實驗室制法 編號36
【學習目標】
1、掌握常見氣體的實驗室制法。
2、小組合作探究實驗裝置的用途及其方案的設(shè)計、評價。
3、以極度的熱情投入課堂，不斷體驗收獲的快樂。
【使用說明】利用二節(jié)課完成。第一節(jié)課認真閱讀課本完成基礎(chǔ)自學部分，最后10分鐘據(jù)答案自糾整理學案；第二節(jié)課完成剩余部分，下課收齊。標有★★的B層可不做，標有★或★★的C層可不做。
【基礎(chǔ)自學】
a、常見氣體的實驗室制法裝置的安裝順序:
b、操作順序:
裝置連接→氣密性檢查→裝固體藥品→加液體藥品→氣體制取
一、常見氣體的制取裝置
1、 固＋固(加熱)：適用于制O2、NH3
制備原理：①制氧氣： ______________ ；
②制氨氣： ；
2、 固＋液體(不加熱)：適用于制CO2、H2
制備原理：①制氫氣： ______________ ______ ；
②制二氧化碳 ： .
3、 固＋液或液＋液(加熱)：適用于制Cl2
氯氣的制備原理___________________________
二 、氣體的除雜、干燥 、收集、測量、尾氣處理等裝置
1、氣體的除雜方法
除雜原則：①不損失主體氣體 ②不引入新的雜質(zhì) ③在密閉裝置內(nèi)進行 ④先除易除的氣體。
CO2(HCl)___________ _____ Cl2 (HCl) ________________
N2(O2)______________ NH3（H2O）__________________
2、氣體的干燥
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具有強氧化性的干燥劑不能干燥具有強還原性的氣體。（注H2、CO、SO2雖具有還原性，但可用濃硫酸干燥）
常見干燥劑及氣體的干燥
液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑
裝置
常見干燥劑濃硫酸無水氯化鈣堿石灰
不可干燥
氣體
3、氣體的收集 (從以下氣體中選擇：H2、O2、CO2、NH3、SO2、Cl2、NO2、NO、CH4、C2H4 )
⑴ 收集裝置選擇的原則是根據(jù)氣體的溶解性和氣體的密度以及氣體的毒性等。只能用排水法收集的是_____________________ 只能用排空氣法收集的是 _________________________
⑵ 可用排溶液法收集的是：Cl2( )、CO2( )、SO2( )
⑶ 向上排空氣法：式量大于29的氣體。如 _________________________________________
典型裝置是 _____
⑷ 向下排空氣法：式量小于29的氣體。如 ____________________________________________
典型裝置是 _____
(5)按氣體收集方法列舉常見氣體填入表格內(nèi)
E(a進b 出) E(b進a出)
4、氣體的測量
對難溶于水且不與水反應的氣體，往往借助其排出水的體積，用量筒測定，從而確定氣體的體積；讀取讀數(shù)時，要使_________________________________，消除水位差造成的誤差.
5、尾氣的處理方法
（1）對于極易溶于水的尾氣，如NH3、HCl、HBr等�？刹捎梅赖刮b置吸收，可用水。
（2）對于溶解度不大的尾氣。如Cl2、H2S、SO2等可直接將出氣管
插入吸收劑液面中吸收，吸收劑可用____________________.
（3）對于有毒且易燃的氣體，如CO等，可采用在尾氣出
口處放置一____________使CO燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒CO2氣體，或者用一氣球收集。
6、防堵塞安全裝置
7、液封裝置
例 ： 某同學想用右圖裝置制取CO2，組長指出，這需要太多的稀鹽酸才能淹沒漏斗的下管口，起到液封的作用。 選用一種儀器，加在右上圖裝置上， 既解決了液封的問題，又減少酸的用量，請把該儀器畫在圖中應該放置的位置.
注意：
(1)檢驗氣體的純度，點燃或加熱通有可燃性氣體（H2、CO 等）的裝置前，必須檢驗氣體的純度，例如用H2、CO等氣體還原金屬氧化物時需要加熱金屬氧化物，在操作中， 應當先__________________，將裝置中的空氣排干凈后，檢查氣體是否除凈，待氣體純凈后，再
_______________________________.
(2)加熱操作先后順序的選擇。若氣體發(fā)生需加熱，應先用酒精燈加熱發(fā)生氣體的裝置，等產(chǎn)生氣體后，再給實驗需要加熱的固體物質(zhì)加熱，目的是：一則防止爆炸（如氫氣還原氧化銅）；二則保證產(chǎn)品的純度，防止反應物或生成物與空氣中其他物質(zhì)反應。例如用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生CO，再用CO還原Fe2O3,實驗時應首先點燃 _________________ ，生成的CO趕 空氣后，再點燃___________________，但熄滅酒精燈的順序則相反，原因是：在還原性氣體中冷卻Fe,可防止灼熱的Fe在被空氣中的O2氧化，并防止石灰水被倒吸。
(3)拆卸時的安全性和科學性。實驗儀器的拆卸要注意安全性和科學性，有些實驗為防止“爆炸”或“氧化”，應考慮停止加熱或停止通氣，如對有尾氣吸收裝置的實驗，必須將尾氣導管移出后才能熄滅酒精燈，以免造成溶液倒吸；用氫氣還原氧化銅的實驗應先熄滅加熱氧化銅的酒精燈，同時繼續(xù)通氫氣，待加熱區(qū)冷卻后再停止通氫氣，這是為了避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化，或形成易爆氣體；拆卸用排水法收集需要加熱制取氣體的裝置時，需先把導管從水槽中取出，才能熄滅酒精燈，以防止水倒吸；拆下的儀器要先清洗、干燥、歸位。
【合作探究】
1、（1）在沒有現(xiàn)成的CO2氣體發(fā)生器的情況下，請你選用下圖中的部分儀器，裝配成一個簡易的、
能隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO2氣體發(fā)生裝置，應選用儀器是 _________ (填編號)
⑵ 若用上述裝置制取CO2氣體，而實驗室只有稀H2SO4、濃HNO3、水、塊狀純堿、塊狀石灰石，比較合理的方案中應選用的藥品是 。
2、實驗室用氨氣還原氧化銅的辦法測定銅的近似相對原子量，反應的化學方程式為：
2NH3＋3CuO N2＋3Cu＋3H2O，試回答：
（1）如果選用反應物CuO和生成物H2O質(zhì)量(mH2O，mCuO)時，請用下列儀器設(shè)計一個簡單的實驗方案。
a b c d
①儀器連接順序（用字母編號表示，儀器可重復使用）： 。
d中濃硫酸的作用是： 。
實驗完畢時觀察到a中的現(xiàn)象是： 。
②列出計算Cu的原子量的表達式：銅的原子量＝
③下列情況將使測定結(jié)果偏大的是：
（a）CuO未被全部還原（b）CuO受潮（c）CuO中混有Cu
（2）如果仍采用上述儀器裝置，其它方案可選用測定的物理量有：
（a）mCuO和mCu （b）mN2和mH2O （c）mNH3和mH2O
【課堂訓練】
1、下圖中裝置可以用來發(fā)生、洗滌、干燥、收集（不考慮尾氣處理）氣體。該裝置可用于 （ ）
A、鋅和鹽酸生成氫氣 B、二氧化錳和濃鹽酸生成氯氣
C、碳酸鈣和鹽酸生成二氧化碳 D、生石灰和濃氨水生成氨氣
2、下圖是一套實驗室制備氣體的裝置。利用這套裝置快速制取少量 O2、C12、HCI、NH3則下列選項中錯誤的是（ ）
(2圖) （1圖）
選項制取的氣體選擇的試劑
儀器中A所放試劑儀器中B所放試劑
AO2H2O2MnO2
BCl2濃HClKMnO4
CHCl濃硫酸濃鹽酸
DNH3濃氨水濃硫酸
3、不能用同種方法收集的同組氣體是（ ）
A、O2和H2 B、C12和CO2 C、NH3和NO D、NO2和HCl
4、用同一套實驗裝置能夠制備的同組氣體是 ( )
A、H2O2與MnO2制O2和 Fe與稀硫酸制H2
B、KClO3與MnO2制O2和 CaCO3與稀鹽酸制CO2
C、銅與濃硝酸制NO2 和 加熱NaHCO3制CO2
D、銨鹽與消石灰制NH3和 濃氨水與堿石灰制NH3
5、設(shè)計學生試驗要注意安全、無污染、現(xiàn)象明顯。根據(jù)啟普發(fā)生器原理，可用
底部有小孔的試管制簡易的氣體發(fā)生器（見上圖）。若關(guān)閉K，不能使反應停止，
可將試管從燒杯中取出（會有部分氣體逸出）。下列氣體的制取宜使用該裝置的是（ ）
A．用二氧化錳(粉末)與雙氧水制氧氣 B．用鋅粒與稀硫酸制氫氣
C．用硫化亞鐵(塊狀)與鹽酸制硫化氫 D．用碳酸鈣(塊狀)與稀硫酸制二氧化碳
6、化學實驗室制取氣體的方法之一是將濃硫酸滴入濃鹽酸中。請從下圖中挑選所需儀器，在方框內(nèi)畫出用該方法制備、收集干燥氯化氫氣體的裝置簡圖，并在圖中標明所用試劑。（儀器可重復使用，固定裝置不必畫出）
7、現(xiàn)用U型管（用硬質(zhì)玻璃管彎制）、干燥管、酒精燈、
膠塞和玻璃導管等儀器設(shè)計下圖裝置來證實稀硝酸與銅反應生成NO。
（1）補充完成下列實驗步驟：
①檢查裝置的氣密性，方法是__________________________
__________________________________________________________________
②打開活塞A，從U型管長管一端注入稀硝酸，一直注到 為止。
③關(guān)閉活塞A，用酒精燈在U型管短管一側(cè)加熱，當觀察到 ______ 現(xiàn)象時，立即停止加熱。
（2）記錄描述觀察到的實驗現(xiàn)象：
①可在U型管短管上方觀察到 __ 色氣體產(chǎn)生。若銅絲和稀硝酸均未完全反應，在 __________________________________________________________時反應也可自行停止。
②反應自行停止后，如果慢慢打開活塞A，可立即觀察到 _____
。以上現(xiàn)象說明
8、已知氨氣和氧化銅反應可以制備氮氣：2NH3＋3CuO＝3Cu＋3H2O＋N2，純氮氣跟鎂在高溫下反應可得到氮化鎂，但氮化鎂遇水即反應生成氫氧化鎂和氨氣。某化學小組同學設(shè)計如下兩個制備氮化鎂的實驗方案，請見實驗方案裝置圖（夾持及加熱儀器沒有畫出），且在實驗前系統(tǒng)內(nèi)的空氣均以排出。
（方案一）用濃氨水逐滴加到新制的生石灰中制氨氣，其實驗方案見下圖，并回答有關(guān)問題：
（1）該方案中，組裝氨氣的發(fā)生裝置需要哪些儀器？
（2）該實驗完成后，能否得到純凈的氮化鎂 （填“能”或“不能”）；用文字簡述其理由 ；
（3）裝置C的作用是 ；
（4）裝置D中盛放的試劑 ，其作用 ；
（5）裝置E中盛放的試劑 ，其作用 ；
（方案二）用硫酸銨固體與消石灰共熱制備氨氣，其實驗方案見下圖，已知：
6NH3＋3Mg 3Mg(NH2)2＋3H2↑。請回答下列有關(guān)問題：
（1）請在框圖中畫出氨氣的發(fā)生裝置圖；
（2）該設(shè)計方案存在的主要問題是 ；
會造成什么后果 ；
解決上述問題的最佳方案是 ；
（3）實驗時，若在標準狀況下制得6.72L NH3，則理論上可制得氮化鎂 g。
9、過碳酸鈉（Na2CO4）和鹽酸反應的化學方程式是：2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O。商品過碳酸鈉固體中往往含有少量的碳酸鈉，為了測定其純度，現(xiàn)稱0.9g樣品進行實驗，供選用的儀器及試劑如下圖所示：
A B C
E F
堿石灰
① ② ③ ④ 無水CuSO4
G H J K L M
5% NaOH 水 飽和Ca(OH)2溶液
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
（1）為了使實驗盡可能簡單，應選用的裝置是_________________________（填編號）。
（2）所選用的裝置連接的順序是_________________________（填字母，膠管已略去）。
（3）為了通過計算求出樣品的純度，應測定的物質(zhì)名稱及物理量分別是___________。
（4）實驗室有50mL、100mL、500mL三種規(guī)格的量筒，該實驗應選用的量筒的規(guī)格是_______，理由是___________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
（5）在測定氧氣的體積之前是否需要排盡燒瓶中的空氣？__________________
（6）若產(chǎn)生氧氣m克， 則過碳酸鈉的純度為__________________
高三化學一輪復習學案答案 編號36
一 、1、2KClO3 2KCl＋3O2↑ Ca(OH)2＋2NH4Cl CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
2、Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑
3、4HCl(濃)＋MnO2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
二、1、CO2(HCl) 盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶
Cl2 (HCl) 盛有飽和食鹽水的洗氣瓶
N2(O2) 通過裝有灼熱的Cu網(wǎng)
NH3（H2O）通過盛有堿石灰的干燥管
2、
液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑
裝置
常見干燥劑濃硫酸無水氯化鈣堿石灰
可干燥氣體H2、O2、Cl2、SO2、CO2
CH4、N2、COH2、O2、Cl2、SO2、CO2
CH4、N2、COH2、O2、NH3、N2、CO
CH4
不可干燥
氣體NH3、H2S、HBr、HINH3Cl2、H2S、HCl、SO2
CO2
3、⑴ 只能用排水法收集的是CO、NO、N2、C2H4；
只能用排空氣法收集的是NH3、H2S、HCl、NO2
⑵ Cl2(排飽和食鹽水)、CO2(排飽和NaHCO3溶液)、SO2(排飽和NaHSO3溶液)
⑶ 向上排空氣法 如O2、CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2、HCl等；典型裝置是:B
⑷ 向下排空氣法： 如H2、CH4、NH3等；典型裝置是CD
(5) O2、CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2(只用排空氣)、HCl; H2、CH4、NH3
4、量筒與廣口瓶中的液面保持水平
5、 NaOH溶液 點燃的酒精燈
注意 ： 通入氣體 點燃酒精燈加熱金屬氧化物。
CO發(fā)生裝置的酒精燈 加熱Fe2O3的酒精燈
【合作探究】
1、（1） a c d e ⑵ 塊狀石灰石、濃硝酸、水
2、（1）①bcacd 吸收未反應的氨氣，防止空氣中的水分進入c裝置 固體由黑色變?yōu)榧t色
②18 mCuO / mH2O－16 ③（a）（c） （2）（a）
【課堂訓練】
1-5 A D C A B
6、
7、(1) ① 關(guān)閉玻璃管活塞A，向U型管長管一端加水至液面高于短管，靜置一段時間后，若兩管中液面高度差不變，則不漏氣。
② U型管短管內(nèi)液面接觸到活塞A ③ 銅絲上有氣泡
（2）① 無；NO將硝酸溶液排入長管，使硝酸與銅脫離接觸 ②U型管長管內(nèi)液面下降，短管內(nèi)液面上升，干燥管的球型容器中有紅棕色氣體生成；Cu與稀HNO3反應生成的氣體為NO。
8、（方案一）（1）平底燒瓶（錐形瓶，集氣瓶），分液漏斗，雙孔橡皮塞，導氣管或（試管）圓底燒瓶，附有鐵架臺，鐵夾。 （2）不能；F裝置后缺少一個干燥裝置，部分Mg3N2與空氣中水蒸氣發(fā)生水解反應生成氫氧化鎂導致產(chǎn)品不純。 （3）安全瓶，防D中溶液倒吸入B中 （4）水，吸收NH3 （5）濃H2SO4，吸收H2O或干燥N2 （方案二） （1）導管口略傾斜向下 鐵夾夾持離管口1/3處 酒精燈內(nèi)燈芯，酒精量，火焰 導管離膠塞近一端（圖略） ②缺少吸收NH3裝置 通入Mg粉中N2中混有NH3，因Mg也可與NH3作用，造成產(chǎn)品不純 將D裝置改成裝有濃H2SO4的洗氣瓶，并在裝置C與裝置D添加一個安全瓶 （3）15g
9、(1) ①②⑧③⑥. (2) A－B－C－K－J－D. (3) 氧氣 氧氣的體積
(4) 100mL. 若0.9g樣品全為過碳酸鈉，其與鹽酸完全反應產(chǎn)生氧氣體積為82.6mL，所以應選取100mL的量筒
（5）否 （6） ×100%.
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/73790.html
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