备考2019高考化学第一轮复习 第1章 物质的量 第1节 化学实验基本方法(3)——气体制备实验学案.doc

1第一节第一节 化学实验基本方法化学实验基本方法(3)(3)气体制备实验气体制备实验一、总述：一、总述：1制备气体种类：H2 、O2 、CO2 、NH3 、NO 、NO2 、SO2 、Cl2 、HCl 、C2H4 、C2H2 。2操作顺序：连 检 装 开 收 拆 。3装置顺序（从左到右）：（鼓 ）制 安 净 收 尾 。鼓气：考虑问题制气前通气目的。制气后通气目的。制气：考虑问题三种制气装置类型特点及选择；检验气密性方法。安全：考虑问题防倒吸；防堵塞；临时贮存气体。净化：考虑问题净化装置；净化试剂；净化顺序。收集（验证）：考虑问题收集方法；测量体积；测量质量；验证性质。尾气处理：考虑问题防污染；防倒吸；防外界气体进入。二、制气装置（发生装置）二、制气装置（发生装置）1.固体（液体）+ 液体 气体（烧瓶制气）装置特征是都有 ，分液漏斗的下端口 ,不能 。可制备气体：O2 、NH3 、NO 、NO2 、SO2 、Cl2 、HCl 、C2H4 、C2H2 。检验气密性方法：关关 ，加加 ， 待待 。表示气密性良好。加热时烧瓶中液体不多于 ，不少于 。有时烧瓶采用液浴加热方式，低于 100时常用 ，高于 100时常用其它 。液浴加热目的是： 。变形后的这组装置中：组发生装置不需 ，操作简单。可制备气体：O2、SO2、NO、NO2、C2H2。组发生装置中胶管作用： 。组发生装置常用于制 C2H4，温度计 ，温度计作用 。组发生装置常用于蒸馏，温度计水银球 ，温度计作用 。变 形 为22.块状固体+液体气体（启普发生器制气）装置特征是：有 ，下端口 。导气管有活塞可以控制反应 .。检验气密性：关关 ，加加 ，待待 ，表示气密性良好。右面这三种装置在检验气密性：关关 ，加加水于长颈漏斗（或烧杯、左侧玻璃管）中至没过长颈漏斗（干燥管）下端口/ / 充满玻璃管底部，待待继续加水时，长颈漏斗与试管中(或:干燥管与烧杯中/左右两玻璃管中) ，表示气密性良好。有时在长颈漏斗下端放一小试管（如右图） ，目的是 。3.固体+固体 气体（试管口下倾制气） 可以制备的气体：O2、NH3。装置特点是 。检验气密性：“关”： ，“加” ，“待” ，证明气密性良好。若用排水法收集气体，实验结束时，先 ，再 ，最后再 。棉花 1 作用：若是收集 NH3时， 。棉花 2 作用：若是加热 KMnO4制氧气时， 。若是制乙炔有液态反应物，仪器口向上时， 。4.制气装置前的鼓气装置制气前鼓气，目的是 。制气后鼓气，目的是 。洗气瓶的作用是 。若 ，则制气装置前必须连接鼓气装置；变 形 为棉花棉花 2棉花棉花 1变 形 为导管左侧有气泵3若 ，则制气装置前不可以连接鼓气装置。5.如图装置，洗气瓶有两个进气管，一个出气管 设瓶中液体为浓硫酸，其作用有三： 气体； 通过瓶中上部空间使两种气体 ； 通过调节气泡速率控两种气体的 。1如图装置能很方便地测出产生气体的 ，再结合 ，则能测定某个化学反应的速率。检验该装置气密性方法为： ； ； ，证明气密性良好。2检验气密性练习：关 ，加 ，待 ，表示气密性良好。3检验气密性练习：方法 1： ； ； 。方法 2： ； ； 。A B C D 气体4二安全装置二安全装置1 1安全装置之一：安全装置之一：装置特点是 。其作用是 和 。此类装置一般连在 与 之间。2 2安全装置之二安全装置之二：在前面所述装置的基础上，另有一个长颈漏斗(或长导管连接另一个试剂瓶)。该装置作用有三：防 ；防 ；导管右侧有活塞时， 。若右侧某处导管堵塞，可观察到现象是： ， 。第三个装置，可以除掉气体中的杂质，同时兼起安全瓶作用。 （能/不能）防倒吸。能够防 和 。三、净化装置三、净化装置1 1液体净化试剂：液体净化试剂：洗气瓶中只能装 试剂。盛水，用于吸收 。一些酸式盐溶液，用于吸收较强的酸性气体。如：除 Cl2中的 HCl 用 ；除 SO2中的 HCl 用 ；除 CO2中的 HCl 及 SO2用 ；除 H2S 中的 HCl 用 。碱溶液，用于吸收 ，如吸收 CO2 、NO2 、SO2 、H2S 、Cl2 、HCl 等气体。浓硫酸，用于 。浓硫酸不能干燥 。洗气瓶必须从 管进气 管出气，液体 。多种杂质要一一除去时,先除 的气体,后除 的气体,最后除 。2 2固体净化试剂：固体净化试剂：干燥管和 U 形管中只能装 试剂。5氯化钙，用于 ，不能干燥 。碱石灰，用于 ；不能干燥 。无水硫酸铜，用于 ，不能 。干燥管必须从 口进气 口出气,而 U 形管进气出气无方向性。3 3需加热除杂的试剂：需加热除杂的试剂：加热除杂情况，如盛装 除 O2；盛装 除 CO、H2等。一般连在干燥装置之 ，以确保仪器不炸裂。四、气体收集装置四、气体收集装置1 1排液体法：排液体法：排水法排水法收集的气体有：H2、O2、NO、CH4、C2H2、C2H4 等在水中溶解度 的气体。排特殊溶液收集：Cl2 ；SO2 ；CO2 ；H2S 。后三个装置除排水收集之外,还有 作用。若测量可溶于水的气体体积，需要 。在正确读数之前，要注意的是：恢复 ；保持 。读数时要 。2 2向上排气法收集向上排气法收集（设气流从左向右）：装置特点是进气管口在 ，出气管口在 。可收集 气体。如：收集 Cl2、HCl、SO2、H2S、NO2 等气体。3 3向下排气法收集：向下排气法收集：装置特点是进气管口在 ，出气管口在 。可收集 气体。如：收集 H2、NH3、CH4等气体。管口棉花作用： 。验满方法是：（以 NH3为例） 。五、五、 尾气处理装置尾气处理装置1 1液体吸收液体吸收导管直接通入液体中，可用于吸收 气体，如 Cl2。变形为棉花6 （能/不能）防倒吸； （能/不能）防止污染空气。带安全装置吸收方法。可用于吸收溶解性 的气体。如 HCl、NH3。漏斗口 。能防止因 产生的倒吸。能防止因体系 产生的倒吸。两层液体吸收方法。用于吸收溶解度 气体，如 HCl、NH3。上层为水，下层为 CCl4，导管插入 。能防止因 产生的倒吸。不能防止因体系 产生的倒吸。2 2固体吸收固体吸收用固态试剂吸收有污染气体，如碱石灰可吸收 如 SO2、HCl、Cl2等。若此装置连在尾气吸收之处,可能有两种作用： ；防止 。若有两个干燥管连续使用，其作用是第一个干燥管 。第二个干燥管是 。3 3点燃或气球吸收点燃或气球吸收导管中尾气通入燃着的酒精灯火焰中，吸收 气体，如 CO。一般地用一个空的气球，吸收 气体，然后另行处理。1工业上,向 500600的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。回答下列问题:7(1)制取无水氯化铁的实验中,A 中反应的化学方程式为 ,装置 B 中加入的试剂是 。(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置 A 用来制取 。尾气的成分是 。若仍用 D装置进行尾气处理,存在的问题是 、 。(3)若操作不当,制得的 FeCl2会含有少量 FeCl3,检验 FeCl3常用的试剂是 。欲制得纯净的 FeCl2,在实验操作中应先 ,再 。第三节 气体制备实验参考答案： 【基础落实】 一、总述：一、总述： 2. 接装置 验气密性 试剂 始反应 集或验证 除装置 3. 气装置 气装置 全装置 化装置 集（验证）装置 气处理装置 二、制气装置（发生装置）二、制气装置（发生装置） 1.1. 分液漏斗 永远悬在液面上 插入液面下 闭分液漏斗活塞 ，将导管末端口浸没水中 热烧瓶，导管末端有气泡 停止加热后，导管末端有一段 稳定的高于液面的水柱 容积的 2/3 容积的 1/3 水浴加热 油浴加热 受热均匀，便于控制温度 加热 平衡分液漏斗上下气压，促使分液漏斗中液体顺利流下 水银球插入反应物液面下 测反应混合物温度 与蒸馏烧瓶与支管口平行 蒸馏出气体温度 2.2. 长颈漏斗（或者相当于长颈漏斗的装置） 插入液面下形成液封 随时开始，也能随时停止 闭导管处活塞 水于长颈漏斗中至浸没下端口 继续加水时，长颈漏斗与启普发生器中有一段稳定的液面差 闭导气管处活塞 有一段稳定的液面差 防止部分气体从长颈漏斗逸出 3.3. 试管口略下倾 将导管末端口浸没水中（关闭出气口） 加热试管，导管口有气泡产生 待停止加热后，导管末端有一段 稳定的水柱 取出集气瓶 撤出导气管 熄灭酒精灯 减缓气体对流速度，使收集的气体更纯净 防止 KMnO4粉末进入导管而使导管发生堵塞 防止实验中产生的泡沫涌入导管发生堵塞 4.4.通入××排净体系中空气 把装置中产生的××气体全部排出 除去空气中的某种成分（如 CO2、H2O） ，防止它进入装置 实验中欲测产生气体的质量 实验中欲测生成气体的体积 5.5. 干燥 充分混合 比例关系【对点训练】 1体积 一个计时设备 关闭分液漏斗活塞 将注射器活塞向外拉出一段距离 待一段时间后 松手，活塞能回复到原位置 2闭分液漏斗活塞 , 关闭导管处活塞 水于长颈漏斗中至浸没下端口 继续加水，长颈漏斗与锥形瓶中有一段稳定的液面差 3关闭分液漏斗活塞，向 B、D 中加水浸没导管口，打开活塞 K 加热 A 中的圆底烧瓶，D 中导管有气泡冒出8待停止加热，关闭活塞 K 后，D 中导管有一段稳定的水柱，B 中长颈漏斗口会产生稳定的气泡 关闭 K，关闭分液漏斗活塞，把 D 导管口放入水中 向 B 中长颈漏斗中加水，若长颈漏斗与 B 中产生稳定的液面差，表明 K 前面的装置气密性良好 加热 C，若 D 处出现气泡，停止微热，D 处导管产生一段稳定的水柱，表明这部分气密性良好 【基础落实】 二安全装置二安全装置 1 1进气管口和出气管口位置都较高 防止倒吸 保证气流平稳 制气装置 净化装置 2. 防倒吸 右侧导管堵塞产生危险 临时贮存气体 瓶中液面下降，漏斗中液面上升 导管堵塞产生危险 临时贮存气体 不能 三、净化装置三、净化装置 1. 液态 HCl 或 NH3 饱和 NaCl 饱和 NaHSO3 饱和 NaHCO3 饱和 NaHS 酸性气体 吸收 H2O（干燥气体） NH3 、H2S 、HI 、HBr 长 短 不能充得太满 酸性强 酸性弱 水蒸气 2. 固态 除去水蒸气 NH3 除去酸性气体和水蒸气 酸性气体 检验水蒸气 除去水蒸 气（干燥气体） 大 小 3. 灼热 Cu 灼热 CuO 后 四、气体收集装置四、气体收集装置 1. 很小 饱和 NaCl 饱和 NaHSO3 饱和 NaHCO3 饱和 NaHS 测量气体体积 在水面上加一层植物油 体系至常温 量筒和水槽 / /（试剂瓶和量筒）/(/(干燥管和滴定管)中液面水平 平视液面，使凹液面最低处与刻度线相切 2. 下 上 比空气重且不与空气反应 3.上 下 比空气轻且不与空气反应 减缓气体扩散速度 使收集的气体更纯净 用玻璃棒沾小块红色石蕊试纸靠近导管口，试纸变蓝 五、五、 尾气处理装置尾气处理装置 1. 溶解性不大的气体 不能 能 很大 刚刚接触液面，不能插入液面太深 溶解度大或反应 温度变化 很大的 下层液体中 溶解度大或反应 温度变化 2. 酸性气体 吸收反应产生的气体 ，防止污染空气 空气中 CO2或 H2O 进入装置 用于吸收并测出生成气体质量 防止空气中 CO2或 H2O 进入装置 3. 可燃的有毒 有毒【对点训练】 1(1) MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O , 浓硫酸 。(2)HCl 。HCl 和 H2 。发生倒吸 、可燃性气体 H2不能被吸收 。(3) KSCN 溶液 。点燃 A 处的酒精灯 ,点燃 C 处的酒精灯 。