气体制备装置.pptx
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1、气体的制备复习气体的制备复习气气 体体 的的 制制 备备(一)考纲要求(二)知识要点复习(三)部分高考题(四)随堂练习今年高考考试说明要求今年高考考试说明要求 掌握常见气体实验室制法,包括所用试剂、掌握常见气体实验室制法,包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法仪器、反应原理和收集方法 根据反应物质的状态和反应条件根据反应物质的状态和反应条件气体发生装置的基本类型气体发生装置的基本类型:A、固体反应物(加热)C、固(液)液反应物(加热)气体发生装置的设计原则气体发生装置的设计原则:B、固液反应物(不加热)一、气体发生装置一、气体发生装置试管试管导管导管酒精灯酒精灯铁架台铁架台注意事项:注意事项:
2、(1)试管口应略向下倾斜试管口应略向下倾斜(2)试管夹夹在试管的中上部试管夹夹在试管的中上部(3)药品应平铺于试管底部药品应平铺于试管底部(4)导管不宜伸入试管过长导管不宜伸入试管过长(5)实验开始时先检验装置的实验开始时先检验装置的 气密性气密性(6)加热时,先预热且应用外加热时,先预热且应用外焰加热焰加热A、固体反应物(加热)、固体反应物(加热)该装置可用于制备该装置可用于制备O2、NH3和和CH4启普启普发生器发生器简易简易装置装置注意事项:注意事项:(1)启普发生器只适用于启普发生器只适用于块块状固体状固体与与液体液体在在不加热不加热条条件下制取难溶于水的气体件下制取难溶于水的气体如如
3、CO2、H2S、H2(不可用不可用于制于制C2H2)(2)简易装置则适用于固体简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气与液体在不加热下制取气的反应的反应(3)操作时应注意:操作时应注意:a.检验装置的气密性检验装置的气密性b.长颈漏斗插入液面以下长颈漏斗插入液面以下c.制制H2S时应在通风橱中时应在通风橱中,H2S剧毒剧毒B、固液反应物、固液反应物(不加热)(不加热)常见装置启普发生器的拓展与延伸启普发生器的拓展与延伸.启普发生器原理式反应器的设计启普发生器原理式反应器的设计可用于制备可用于制备H2、O2、H2S、NO2和和C2H2注意事项:注意事项:(1)检验装置的气密性检验装置的气密性(
4、2)加热时要预热,受热均匀加热时要预热,受热均匀(3)加热易暴沸的混合物时要加热易暴沸的混合物时要 加加碎石碎石,防暴沸,防暴沸(4)制乙烯时浓硫酸与乙醇可制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合,故不必用分液漏斗,换先混合,故不必用分液漏斗,换成温度计控制反应温度成温度计控制反应温度C、固(液)液反应物(加热)、固(液)液反应物(加热)液体液体-分液漏斗分液漏斗 固体固体-圆底烧瓶圆底烧瓶石棉网石棉网常见装置可用于制备可用于制备Cl2、HCl、SO2、NO和和C2H4170C常见气体制备常见气体制备饱和食盐水饱和食盐水 浓硫酸浓硫酸增加:增加:除杂装置除杂装置简易装置图:简易装置图:TCE98-17TC
5、E98-17汇汇P144P144思考:实验室如何制取纯净的氯气?气体的收集装置和净化装置气体的收集装置和净化装置分别有几种类型?根据什么原分别有几种类型?根据什么原则选择有关装置?则选择有关装置?思考:思考:气体收集装置的设计原则:气体收集装置的设计原则:根据气体的溶解性或密度根据气体的溶解性或密度二、收集装置二、收集装置装置类型装置类型排水法排水法向上排气法向上排气法向下排气法向下排气法示意图示意图气体性质气体性质 难溶或微溶难溶或微溶于水的气体于水的气体密度大于空密度大于空 气的气体气的气体密度小于空密度小于空气的气体气的气体实例实例H2,O2,NO,C2H2,N2,COCO2,Cl2,H
6、ClH2,NH3收集装置拓展与延伸气体净化装置的设计原则:气体净化装置的设计原则:根据净化药品的状态和净化条件根据净化药品的状态和净化条件三、净化装置三、净化装置 洗气瓶洗气瓶进气管应进气管应“长进长进短出短出”干燥管干燥管应应大口大口方向进方向进气,气,小口小口方向方向出气出气液体试剂液体试剂固体试剂固体试剂固体试剂需加热固体试剂需加热cd 酸、碱性酸、碱性据气体的据气体的 氧化、还原性氧化、还原性气体的酸碱性气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性干燥剂的酸碱性 保持一致保持一致干燥剂的选择及使用原则干燥剂的选择及使用原则1、选择原则、选择原则气体在被干燥的过程中要不能被减少气体在被干燥的过程中要不能
7、被减少不要引入新的杂质。不要引入新的杂质。2、选择方法、选择方法干燥剂干燥剂选择选择干燥剂状态干燥剂状态干燥装置干燥装置酸性干燥剂酸性干燥剂(如:浓硫酸、(如:浓硫酸、P2O5、硅胶等)不能用来干燥、硅胶等)不能用来干燥 碱性气体;碱性气体;碱性干燥剂碱性干燥剂 (如碱石灰、生石灰、固体如碱石灰、生石灰、固体NaOHNaOH等等)不能用来不能用来 干燥酸性气体如干燥酸性气体如Cl2。有氧化性的干燥剂有氧化性的干燥剂(如浓硫酸)不能干燥有还原性气(如浓硫酸)不能干燥有还原性气 体(如体(如H2S、HI等)等)。3、常见干燥剂、常见干燥剂常见干燥剂及使用装置常见干燥剂及使用装置 液态干燥剂液态干燥
8、剂 固态干燥剂固态干燥剂装装置置常见干燥常见干燥剂剂可干燥可干燥气体气体不可干燥不可干燥 气体气体浓硫酸浓硫酸无水无水CaCl2碱石灰碱石灰H2,O2,Cl2,SO2,CO,N2,CH4O2,Cl2,HCl,SO2,H2,CO,N2,CH4H2,O2,N2,CH4,NH3H2S NH3,HBr,HI,C2H4HX,H2S,SO2,CO2,NO2,Cl2NH31 1、燃烧法燃烧法 如如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。等。2 2、碱液吸收法、碱液吸收法 如如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。等。3 3、水溶解法、水溶解法 如如HCl、NH3等等。四、除尾气装置四、除尾气装置
9、4、袋装储存法、袋装储存法CO、H2、CH4等等思考:思考:分析右图装置有哪些作用?分析右图装置有哪些作用?1 1、净化气体、净化气体2 2、收集气体(密度比空气大)、收集气体(密度比空气大)4 4、排水集气法收集气体、排水集气法收集气体3 3、收集气体(密度比空气小)、收集气体(密度比空气小)几种常见气体的实验室制法几种常见气体的实验室制法1 1、固、固+固加热固加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验方法检验方法 干燥干燥 尾气尾气处理处理O2A排水排水2KClO3 2KCl+3O22KMnO4 K2MnO4+O2+MnO2带火星木带火星木条复燃条复燃浓硫浓硫酸
10、酸CH4排水排水CH3COONa+NaOH CH4 +Na2CO3浓硫浓硫酸酸NH3向下向下排空排空气法气法2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+H2O湿润红色湿润红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝变蓝碱石碱石灰灰浓硫浓硫酸酸MnO2CaO2 2、固、固+液不加热液不加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验方法检验方法 干燥干燥 尾气处尾气处理理H2B排水排水向上向上排气排气Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 与空气混与空气混合点燃爆合点燃爆鸣鸣浓硫浓硫酸酸点燃点燃CO2向上向上排气排气CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 澄清石灰澄清石灰水变浑浊水
11、变浑浊浓硫浓硫酸酸NaOH溶液溶液C2H2排水排水向上向上排气排气CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH CH 溴水或溴水或KMnO43 3、固、固+液加热液加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验检验方法方法干干燥燥尾气尾气处理处理Cl2 C排饱排饱和食和食盐水盐水MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2+H2O湿润的湿润的淀粉碘淀粉碘化钾试化钾试纸变蓝纸变蓝浓浓硫硫酸酸氢氧氢氧化钠化钠溶液溶液HCl向上向上排空排空气法气法NaCl+H2SO4(浓浓)HCl +NaHSO4NaHSO4+NaCl HCl +Na2SO4湿润的湿润的蓝色石蓝色石蕊试纸蕊试纸变红
12、变红浓浓硫硫酸酸氢氧氢氧化钠化钠溶液溶液强热尾气处理尾气处理:吸收、燃烧、收集:吸收、燃烧、收集或用贮或用贮气瓶气瓶气体极易溶,防倒吸气体极易溶,防倒吸安全瓶安全瓶洗气瓶的有关装置问题讨论洗气瓶的有关装置问题讨论历年高考题选摘历年高考题选摘 从高考题型看,在第从高考题型看,在第卷出现在选择题型卷出现在选择题型中的主要是基本实验的内容,从气体的制备,中的主要是基本实验的内容,从气体的制备,离子的共存与识别,到物质的分离与提纯。离子的共存与识别,到物质的分离与提纯。在第在第卷中卷中出现出现的简答、填空和实验的分的简答、填空和实验的分析与设计,主要是考核实验的能力,如根据实析与设计,主要是考核实验的
13、能力,如根据实验现象和数据,对物质进行综合判断,选择和验现象和数据,对物质进行综合判断,选择和连接实验设计所用的仪器,综合运用化学知识,连接实验设计所用的仪器,综合运用化学知识,对实验设计的正确性以及对改进实验操作上的对实验设计的正确性以及对改进实验操作上的评估。这对考核实验能力非常重要。评估。这对考核实验能力非常重要。现选摘现选摘2 2题如下:题如下:1.(1999,广东广东,5)右图的装置可用于右图的装置可用于A.加热加热NaHCO3制制CO2 B.用用Cu与稀与稀HNO3反应制反应制NOC.用用NH4Cl与与NaOH溶液反应溶液反应制制NH3D.用用NaCl与浓与浓H2SO4制制HCl2
14、.(2000,广东广东,12)右图的装置可用于右图的装置可用于A.加热无水醋酸钠和碱加热无水醋酸钠和碱石灰混合物,制取甲烷石灰混合物,制取甲烷B.加热硝酸铅制取二氧化铅加热硝酸铅制取二氧化铅C.加热氯酸钾和少量二氧化锰,制取氧气加热氯酸钾和少量二氧化锰,制取氧气D.加热氯化铵和消石灰混合物,制取氨气加热氯化铵和消石灰混合物,制取氨气A.CB练练 习习 精精 选选1、下列反应适用于实验室制备氧气的是、下列反应适用于实验室制备氧气的是(1)高锰酸钾热分解高锰酸钾热分解2KMnO4K2MnO4+O2+MnO2(2)硝酸铵热分解硝酸铵热分解2NH4NO34H2O+N2+O2(3)过氧化氢催化分解过氧化
15、氢催化分解2H2O2H2O+O2(4)二氧化氮热分解二氧化氮热分解2NO22NO+O2 A.只有只有(1)B.(1)和和(2)C.(1)和和(3)D.(1)(3)(4)A2、按下述实验方法制备气体,合理又实用的按下述实验方法制备气体,合理又实用的是是A.锌粒和稀硝酸反应制备锌粒和稀硝酸反应制备H H2 2B.向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HClHClC.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SOSO2 2D.大理石和浓硫酸反应制备大理石和浓硫酸反应制备COCO2 2C3、设计了四种制备气体的方案设计了四种制备气体的方案:(1)加热稀硫加热稀硫酸和乙醇
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