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排水（液）集气法
向排空气集气法
装置
适用范围
水（液）的气体
密度空气的气体
H2、O2、NO、CO、CH4、
CH2＝CH2、CH≡CH
Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S
H2、NH3、CH4
3、净化与干燥装置
根据净化药品的状态及条件
液体除杂剂（不加热）
固体除杂剂（不加热）
固体除杂剂（加热）
（3）气体的净化剂的选择
选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。
一般情况下：
①易溶于水的气体杂质可用水来吸收；
②酸性杂质可用碱性物质吸收；
③碱性杂质可用酸性物质吸收；
④水分可用干燥剂来吸收；
⑤能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸收剂。
（4）气体干燥剂的类型及选择
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：
①酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。
酸性干燥剂能够干燥显的气体，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。
碱性干燥剂可以用来干燥显的气体，如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥、、气体，如O2、H2、CH4等。
在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。
有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。
能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用CaCI2来干燥NH3（因生成），不能用浓H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。
气体净化与干燥注意事项
一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先后；
若采用加热除去杂质，则是先后。
对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。
如尾气Cl2、SO2、Br2（蒸气）等可用溶液吸收；
尾气H2S可用CuSO4或溶液吸收；
尾气CO可用，将它转化为CO2气体。
4、气体实验装置的设计
（1）装置顺序：
制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置
（2）安装顺序：
由下向上，由左向右
（3）操作顺序：
装配仪器→检验气密性→加入药品
典型例题
[例1]下列反应适用于实验室制氢气的是（）。
①锌与稀硫酸反应②甲烷热分解③电解稀硫酸④赤热的炭与水蒸气反应
A.只有①B.①②C.①③D.①②④
[例3]
（1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。
应选用的仪器是（填入仪器的编号）。
（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案应选用的药品是。
[例4]用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。
（l）实验前应如何检查该装置的气密性？
。
（2）拔开试管a的橡皮塞，加入10mL6mol/L稀硝酸和1g薄铜片，立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。
反应开始时速度缓慢，逐渐加快，请写出在试管a中所发生的所有反应的化学方程式，
（3）从反应开始到反应结束，预期在试管a中可观察到哪些现象？
请依次逐一写出。
（4）在反应开始时，可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从管口冒出。
试说明反应开始时，导管中水面先上升的原因：
：
。
（5）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取出水槽。
将管口向上，松开拇指，片刻后，再次堵住管口，将试管又再倒置于水槽中，松开拇指。
此时可观察到什么现象？
[例5]1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18g·
cm-3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂.在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷.其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴（表面覆盖少量水）
填写下列空白:
写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式._____________________________________________________________________________________________________________________
（2）安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请写出发生堵塞时瓶b中的现象._________________________________.（3）容器c中NaOH溶液的作用是:
__________________________________.（4）某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多.
五、常见物质的分离、提纯和鉴别
1、化学方法分离和提纯物质
对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理，然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法（见化学基本操作）进行分离。
用化学方法分离和提纯物质时要注意：
①最好不引入新的杂质；
②不能被提纯物质的质量
③实验操作要简便，不能繁杂。
用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯：
（1）生成沉淀法例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质，可加入过量的溶液，使Mg2+离子转化为沉淀（但引入新的杂质OH－），除去Mg（OH）2，然后加入适量盐酸，调节pH为中性。
（2）生成气体法例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3，为了不引入新的杂质并增加SO42－，可加入适量的，将CO32－转化为气体而除去。
（3）氧化还原法例如在FeCl3溶液里含有少量FeCl2杂质，可通入适量的气将FeCl2氧化为FeCl3。
若在FeCl2溶液里含有少量FeCl3，可加入适量的而将其除去。
（4）正盐和与酸式盐相互转化法例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质，可将固体，使NaHCO3分解生成，而除去杂质。
若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质，可向溶液里通入足量，使Na2CO3转化为NaHCO3。
（5）利用物质的两性除去杂质例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质，可利用Al2O3是两性氧化物，能与溶液反应，往试样里加入足量的溶液，使其中Al2O3转化为可溶性，然后，难溶物，即为纯净的Fe2O3。
（6）离子交换法例如用磺化煤（NaR）做阳离子交换剂，与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换，而使硬水化。
2、物质的鉴别
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：
依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。
鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子，鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。
推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。
我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。
1．常见气体的检验
常见气体
检验方法
氢气
纯净的氢气在空气中燃烧呈火焰，混合空气点燃有，生成物只有。
不是只有氢气才产生爆鸣声；
可点燃的气体不一定是氢气
氧气
可使带火星的木条
氯气
色，能使的试纸变蓝（O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝）
氯化氢
无色有气味的气体。
在潮湿的空气中形成，能使湿润的试纸变红；
用蘸有的玻璃棒靠近时冒白烟；
将气体通入AgNO3溶液时有生成。
二氧化硫
能使品红溶液，加热后。
能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
硫化氢
无色有具气味的气体。
能使Pb（NO3）2或CuSO4溶液产生，或使湿润的醋酸铅试纸。
氨气
无色有刺激性气味，能使的试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成。
二氧化氮
色气体，通入水中生成无色的溶液并产生色气体，水溶液显酸性。
一氧化氮
无色气体，在空气中立即变成色
二氧化碳
能使澄清石灰水变浑浊；
能使燃着的木条。
SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
一氧化碳
可燃烧，火焰呈色，燃烧后只生成CO2；
能使灼热的CuO由色变成红色。
甲烷
无色气体，可燃，色火焰，生成水和CO2；
使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙烯
无色气体、可燃，燃烧时有的火焰和，生成水和CO2。
乙炔
无色无臭气体，可燃，燃烧时有的火焰和，生成水和CO2，使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
2．几种重要阳离子的检验
（l）H+能使紫色试液或橙色的试液变为色。
（2）Na+、K+用反应来检验时，它们的火焰分别呈、（通过观察）。
（3）Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色沉淀，且沉淀稀硝酸。
（4）Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色沉淀，该沉淀NH4Cl溶液。
（5）Al3+能与量的NaOH溶液反应生成白色絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
（6）Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色，不溶于稀HNO3但溶于氨水，生成。
（7）NH4+铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。
（8）Fe2+能与少量NaOH溶液反应，先生成色Fe（OH）2沉淀，迅速变成色，最后变成色Fe（OH）3沉淀。
或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。
2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－
（9）Fe3+能与溶液反应，变成色Fe（SCN）3溶液，能与NaOH溶液反应，生成红褐色Fe（OH）3沉淀。
（10）Cu2+蓝色水溶液（浓的CuCl2溶液显色），能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu（OH）2沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。
含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有色的铜生成。
3．几种重要的阴离子的检验
（1）OH－能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为色、色、色。
（2）Cl－能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成。
（3）Br－能与硝酸银反应，生成淡黄色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。
（4）I－能与硝酸银反应，生成黄色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；
也能与氯水反应，生成I2，使淀粉溶液变蓝。
（5）SO42－能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。
（6）SO32－浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2气体，该气体能使品红溶液。
能与BaCl2溶液反应，生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。
（7）S2－能与Pb（NO3）2溶液反应，生成色的沉淀。
（8）CO32－能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
（9）HCO3－取含HCO3－盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。
或向HCO3盐溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有色沉淀生成，同时放出气体。
（10）PO43－含磷酸根的中性溶液，能与AgNO3反应，生成色沉淀，该沉淀硝酸。
（11）NO3－浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。
4．几种重要有机物的检验
（1）苯能与纯溴、铁屑反应，产生HBr白雾。
能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应，生成色的苦杏仁气味的油状（密度1）溶于水的硝基苯。
（2）乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应，使其表面上黑色CuO变为光亮的铜，并产生有刺激性气味的。
乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体（位置）。
（3）苯酚能与浓溴水反应生成色的沉淀。
能与FeCl3溶液反应，生成色溶液。
（4）乙醛能发生银镜反应，生成，或能与新制的蓝色Cu（OH）2加热反应，生成色的沉淀。
5．用一种试剂或不用试剂鉴别物质
用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应，而且能产生不同的实验现象。
常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu（OH）2悬浊液等。
不用其他试剂来鉴别一组物质，一般情况从两个方面考虑：
①利用某些物质的特殊性质（如颜色、气味、溶解性等），首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质。
②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同，进行综合分析鉴别。
[例1]为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥砂，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作。
其中正确的操作顺序是（）。
①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量盐酸④加过量NaC03溶液⑤加过量BaQ溶液
A①④②⑤③B④①②⑤③C．②⑤④①③D。
⑤②④①③分析与解答：
必须
[例2]列每组各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是（）。
A．乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水B．二澳乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水
C．甘油和水，乙醇和水，乙酸和乙醇D．油酸和水，甲苯和水，已烷和水
［例3］仅用水就能鉴别的一组物质是（）。
A．苯、乙酸、四氯化碳B．乙醇、乙醛、乙酸
C乙醛、乙二醇、硝基苯以苯酚、乙醇、甘油
分析与解答：
物质在水中的溶解性及溶于水时的热效应、液体的密度等特点，都可以作为鉴别一组物
质的条件。
如乙酸能溶于水，与水互溶；
而苯、四氯化碳难溶于水，但苯的密度比水小，而四氰化碳的密度
综合例题
[例2]研究某一化学反应的实验装置如下图所示：
A～F属于下列物质中的六种物质：
浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、稀氟水、水、锌粒、铜片、食盐、高锰酸钾、氯化钙、氧化钙、四氧化三铁、氧化铁、氧化铜、氢气、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯气、氯化氢、氨气、氮气、氧气。
实验现象；
（1）D物质由黑色变为红色
（2）无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液
（3）点燃的镁条伸入无色无味的F中．镁条表面生成一种灰黄色固体物质。
将该发黄色物质放入水中，有气体放出，该气体具有刺激性气味。
并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。
通过分析回答：
l、写出A～F的物质名称：
A，B，C，D，E，F。
2、写出有关的化学方程式：
A与B；
C与D；
E与无水硫酸铜；
F与Mg；
F与Mg的反应产物与水。
练习题目
1、实验室有一包KCl和AlCl3的固体混合物，通过以下实验可确定KCl和AlCl3的质量之比，试根据实验方法和主要步骤，回答有关问题：
（1）调整托盘天平的零点时，若指针偏向右边，应将右边的螺丝向旋动。
（2）某学生用已知质量为yg的表面皿准确称取Wg样品，他在托盘天平的右盘上放上（W＋y）g的砝码，在左盘的表面皿中放入样品，此时指针稍偏右边，该学生应怎样操作；
（3）将样品置于烧杯中加适量水溶解，滴入过量的A溶液，烧坏中有沉淀物，则A溶液的名称是；
（4）过滤，某学生欲用右图装置操作，错误之处应怎样纠正？
答：
；
（5）甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物，然后使其干燥，得到固体纯净物C，质量为W2g，C的名称是；
（6）乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合，然后蒸干溶剂，再充分加热，最后得到纯净KCl固体W1g，则原混合物中KCl与AlCl3的质量之比的计算式为。
3、将1体积选项中的一种气体与10体积O2混合后，依次通过盛有足量浓NaOH溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子（假设反应都进行完全），最后得到的尾气可以是（）。
A.Cl2B.COC.CO2D.N2（1996年全国高考题）
3、在右图所示装置中，烧瓶中充满干燥的气体a，将滴管中的b液体挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是（）。
（1995年全国高考题）
选项
a（干燥气体）
b（液体）
A
NO2
水
B
CO2
4mol·
L－1NaOH
C
Cl2
饱和食盐水
D
NH3
1mol·
L－1HCl
4、回答下面问题：
（l）分离沸点不同但又互溶的液体混合物，常用什么方法？
（2）在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时，静量分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便的判断方法。
5、实验室利用乙醇脱水制备乙烯的步骤如下；
①在一蒸馏烧瓶中加人95%的乙醇和浓硫酸（体积比为l：
3），再加入少量干净的河沙；
②瓶口插上带塞的温度计；
③加热并迅速使反应温度上升到170℃；
④气体通过稀NaOH溶液进行洗气后，用酸性KMnO4溶液检验乙烯的还原性。
据此回答下列问题：
（1）步骤①中混合乙醇和浓硫酸时应注意的问题是。
（2）在反应液中加入河沙的原因是。
（3）步骤②中温度计水银球的正确位置是。
（4）加热时，使反应液温度迅速升高到I7O℃的原因是。
（5）步骤④中．用稀NaOH溶液洗涤气体，能除去可能伴随乙烯生成的气体是。
3、欲制无水氯化铝并保存备用。
现有仪器如下图所示，并有食盐晶体、水、固体烧碱、铝粉、二氧化锰、浓硫酸等六种试剂。
设计的制取过程是：
制氯气→加净化和干燥氯气→制氯化铝
请回答下列问题：
（1）从上列仪器中选取必须的几种，连接成一个制无水氯化铝的连续装置，按前后顺序填写图的编号（不一定填满），并写出各仪器里放入的试剂的化学式
（2）写出实验过程中有关反应的化学方程式。
6、实验室用Zn粒和盐酸反应制H2，其中含酸雾、水气、硫化氢及少量氧气等杂质气体，某同学设计了以下几种装置，按一定顺序连接，气体通过时，达到每一装置除去一种气体的目的。
（1）它们连接的顺序为；
（2）除去H2S的离子方程式为；
（3）除去O2观察到的现象为。
7、实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解100℃左右时升华。
下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。
试回答：
（1）B中反应的化学方程式为：
__________________；
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方未能是：
_________________________。
（3）D中反应的化学方程式为：
__________________________。
（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是：
______________________。
（5）装置（Ⅱ）的主要缺点是：
___________________________，
如果选用些装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：
得分
8、某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量。
实验步骤如下：
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为ag。
②装好实验装置。
③检查装置气密性。
④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。
⑤停止加热（如图，导管出口高于液面）。
⑥测量收集到气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为bg。
⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。
⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题：
（1）如何检查装置的气密性？
（2）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤；
①调整量简内外液面高度使之相同；
②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；
③读取量简内气体的体积。
这三步操作的正确顺序是：
（请填写步骤代号）。
（3）测量收集到气体体积时，如何使量简内外液面的高度相同？
（4）如果实验中得到的氧气体积是cL（25℃、1.0×
105Pa）的，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为（含a、b、c，不必化简）：
M（O2）=
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