人教版高考化学复习资料《气体的实验室制法和性质探究》有答案解析Word文件下载.docx

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热型或

液、液

Cl2等

①加热烧瓶时要隔石棉网；

②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片或沸石

固、液不

①

②

H2、CO2、

SO2、NO2

等

①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下，但注意适用于块状固体与液体反应

②使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速

2.

（1）常见气体的净化装置

a装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”造成堵塞，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。

b装置一般盛液体试剂，用于洗液。

c装置一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算。

（2）常见干燥剂

①浓H2SO4：

具有强氧化性和酸性，不能干燥碱性气体（NH3）和还原性气体（HI、HBr、H2S等）。

②碱石灰（CaO＋NaOH）：

具有碱性，不能干燥酸性气体。

③中性干燥剂：

如CaCl2，硅胶，Na2SO4，一般可干燥所有气体，但CaCl2不能干燥NH3。

3．常见气体的收集方法

（1）排水法：

收集难溶于水的气体，如O2、H2、N2、NO、CO、C2H4等。

（2）排液法：

收集难溶于所选溶液的气体，如Cl2用排饱和食盐水法。

（3）向上排空气法：

收集气体密度比空气的大且相差较大，即相对分子质量大于29，如Cl2、CO2、NO2等。

（4）向下排空气法：

收集气体密度比空气的小，且相差较大，即相对分子质量小于29，如CH4、H2、NH3等。

4．尾气处理分析

对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体，再排放到空气中。

（1）用水吸收的是：

NH3、HCl（注意防倒吸）。

（2）用烧碱溶液吸收的是：

Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2。

（3）用硫酸铜溶液或醋酸铅溶液吸收的是：

H2S。

（4）用点燃法除去的是：

CO、H2、CH4。

（5）用收集法除去的是：

NO。

[应用体验]

1．选择合适的试剂，能否用右图所示的装置分别制取少量NO和O2？

为什么？

写出有关方程式。

_________________________________________________________________

[提示]　能制取O2，但不能制取NO，原因是NO不能用排空气法收集。

2H2O22H2O＋O2↑或2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，

2NO＋O2===2NO2。

2．完成表格。

序号

原物质

所含杂质

除杂质试剂

N2

O2

CO

CO2

③

④

HCl

⑤

Cl2

HCl、H2O

⑥

SO2

⑦

CH4

乙烯

⑧

NH3

CO2、H2O

[提示]　①灼热的Cu网　②NaOH溶液　③灼热的CuO　④饱和NaHCO3溶液　⑤饱和食盐水、浓H2SO4　⑥饱和NaHSO3溶液　⑦溴水　⑧碱石灰

[考点多维探究]

角度1　气体的发生、净化、收集和尾气处理的分析

1．（2017·

聊城模拟）下列有关实验装置的说法中正确的是________（填序号）。

（1）用图1装置可制取干燥纯净的NH3

（2）用图2装置可制备SO2

（3）用图3装置可制备NO

（4）用图4进行H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体收集，但不能用于NO气体收集

（5）用图5当X选用苯时可进行NH3和HCl的吸收，并防止倒吸

（6）用图6可用于SO2气体的干燥，收集并吸收多余SO2气体，防止SO2逸出污染空气并防止倒吸

图6

（7）用图7进行H2、O2、Cl2、SO2、NH3、CO2等气体的干燥

图7　　　　　图8

（8）用图8进行Cl2、NO、SO2、N2的收集

[解析]　

（1）NH3应用向下排空气法收集；

（3）NO不能用排空气法收集；

（5）不能防止倒吸，因为苯比水的密度小，在上层；

（6）SO2为酸性气体不能用碱石灰干燥；

（7）Cl2、SO2、CO2为酸性气体，不能用碱石灰干燥；

（8）Cl2、SO2可溶于水，不能用排水法收集。

[答案]　

（2）（4）

2．可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是（　　）

①H2S　②HCl　③NH3　④Cl2　⑤SO2　⑥NO

A．①和②　　　　　B．②和⑤

C．③和④D．⑤和⑥

B　[H2S、NH3不能用浓H2SO4干燥，NO不能用排空气法收集，Cl2不能用水吸收处理。

]

3．下列实验装置图正确的是（　　）

C　[A项，MnO2与浓盐酸反应需加热且收集Cl2时需从长管进气；

B项，Na2O2为粉末状易溶于水，隔板无用；

D项，排水法收集时，导管不能伸入集气瓶太长。

气体除杂的原则和注意事项

1．气体除杂的原则

（1）不引入新的杂质。

如除去甲烷中的乙烯用溴水不能用酸性高锰酸钾溶液。

（2）不减少被净化气体的量，尽可能增加被净化气体的量。

如除去二氧化碳中的二氧化硫气体，选用饱和碳酸氢钠溶液，既能除去二氧化硫，同时又能增加二氧化碳的量。

2．气体除杂的注意事项

（1）需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：

一般先除去酸性气体，如氯化氢气体、CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去。

（2）除杂选用方法时要保证杂质完全除掉，如除CO2最好用NaOH不用Ca（OH）2溶液。

有时候为了保证气体除尽，还要验证一步，如验证混合气体中既有CO2，又有SO2，通常用品红溶液检验SO2，然后用溴水或酸性KMnO4溶液除去SO2，再用品红溶液检验是否除尽，最后用澄清石灰水检验CO2。

角度2　与气体发生、净化、收集和尾气处理有关的仪器连接

4．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。

其中连接顺序合理的是（　　）

A．a—a′→d′—d→eB．c—c′→d—d′→g

C．b—b′→d—d′→gD．d—d′→c—c′→f

B　[CO2气体中含HCl气体，可用饱和NaHCO3溶液除去。

5．（2015·

重庆高考节选）ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。

某兴趣小组通过如图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。

图2

（1）仪器D的名称是________。

安装F中导管时，应选用图2中的________。

（2）打开B的活塞，A中发生反应：

2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜________（填“快”或“慢”）。

（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是____________________________。

（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2。

在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是________________。

[解析]　

（1）仪器D是锥形瓶；

安装F中导管时，应遵循“长进短出”的原则，所以应选择装置b。

（2）为使ClO2被充分吸收，必须控制ClO2的生成速率，因此滴加盐酸的速率宜慢不宜快。

（3）F溶液中的颜色不变说明没有氯气通入，即氯气被装置C所吸收。

（4）参加反应的离子有ClO和H＋，生成的微粒有Cl－和ClO2，根据化合价升降法配平离子方程式即可。

因为ClO2的性质与Cl2相似，所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝，利用此性质可以验证是否有ClO2生成。

[答案]　

（1）锥形瓶　b

（2）慢　（3）吸收Cl2　（4）验证是否有ClO2生成

专项突破16　以气体制备为载体的物质性质与制备的实验探究

1．物质制备流程

2．操作先后流程

（1）装配仪器时：

先下后上，先左后右。

（2）加入试剂时：

先固后液。

（3）实验开始时：

先检查装置气密性，再加药品，然后点燃酒精灯。

（4）净化气体时：

一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。

（5）防倒吸实验：

往往是最后停止加热或停止通气。

（6）防氧化实验：

往往是最后停止通气。

（7）仪器拆卸的一般过程：

从右到左，自上而下，先拆主体，后拆部件。

3．有气体参与实验中的注意事项

（1）爆炸：

可燃性气体的点燃、不纯气体受热、气体导管堵塞导致。

（2）炸裂：

玻璃仪器的骤冷骤热、受热不均等导致。

（3）倒吸：

气体在用液体吸收或与液态试剂反应时，由于极易溶解或反应导致。

（4）堵塞：

生成的蒸气易凝结、生成气体的同时产生粉尘等导致。

（5）空气污染：

生成的气体有毒，缺少尾气处理措施或措施不当导致。

命题点1　以性质探究或验证为目的的实验综合题

[对点训练1]　（2017·

潍坊模拟）兴趣小组同学利用如图所示装置（夹持装置已略去）探究SO2的性质，并制取一种常用食品抗氧化剂焦亚硫酸钠（Na2S2O5）。

请回答下列问题：

（实验前已除去装置中的空气）

（1）打开分液漏斗活塞，发现其中的液体不能流下，应采取的操作是______。

（2）关闭K2、K3，打开K1，观察到装置C中发生的现象是_______________。

（3）装置D和F的作用是_____________________。

（4）关闭K1、K3，打开K2。

一段时间后E中有Na2S2O5晶体析出，装置E中发生反应的化学方程式为____________________________________。

（5）设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化______________。

[解析]　

（1）使用分液漏斗时应取下分液漏斗上口的玻璃塞，使分液漏斗内的压强等于大气压强，保证液体顺利流下。

（2）装置A中生成SO2，装置C中发生反应：

H2O＋SO2＋Na2S===H2S＋Na2SO3、SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，现象是有淡黄色沉淀生成。

（3）装置D和F的作用是吸收SO2，防止污染空气。

（4）装置E中Na2SO3与SO2反应生成Na2S2O5。

（5）若Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，则生成Na2SO4，可以利用稀盐酸和BaCl2溶液检验SO。

[答案]　

（1）拔掉分液漏斗上口的玻璃塞（或使分液漏斗玻璃塞上的凹槽或小孔对准瓶颈处的小孔）

（2）有淡黄色沉淀生成

（3）吸收SO2，防止污染空气

（4）SO2＋Na2SO3===Na2S2O5

（5）取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，再滴加足量盐酸，振荡，无沉淀产生，排除Ag＋的干扰，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，证明Na2S2O5晶体在空气中已被氧化

命题点2　以物质制备为目的的实验综合题

[对点训练2]　（2017·

河南郑州模拟）高铁酸钾（K2FeO4）是一种理想的绿色高效水处理剂