第十章 第三讲 常见气体的实验室制法.ppt

气体的制备是高考中经常涉及的知识点，通过气体的 制备实验，可以对反应原理、反应装置等各方面进行考察． 某学习小组欲在实验室模拟工业合成氨及进行氨的催 化氧化，其流程如下： 已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气． (1)从下图中选择制取气体的合适装置： 氮气________、氢气________． (2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有________、________. (3)从氨合成器出来的经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，________(“会”或“不会”)发生倒吸，原因是：__________________. (4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：________________________.锥形瓶中还可观察到的现象是：____________________. (5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：______________. (6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H＋、OH－、________、________. [解析]　(1)本题考查了气体制备知识点，实验室中用NaNO2溶液和饱和NH4Cl溶液加热制N2的方法，可以选用铁架台、酒精灯、蒸馏烧瓶、分液漏斗，配套装置a，而H2的制取利用的是启普发生器简易装置b. (2)甲装置中浓硫酸能吸收H2O(g)，同时通过观察浓硫酸中气泡冒出速率，从而控制气体流速． 点击此图片进入针对训练测与评 可选用制备气体的装置： [名师精析]　考虑所给反应物质的状态与气体的性质选用气体发生和收集的装置．制备氢气不需加热，且锌粒为固体颗粒，氢气难溶于水，密度比空气小，因此a、e、f中只有e正确；氯气可溶于水，且氯气中混有氯化氢和水蒸气，为除杂需选用d装置． [答案]　 e　d (1)利用例1中装置a可制取以下气体： ①O2——H2O2与MnO2(或Na2O2与水) ②Cl2——KMnO4与浓盐酸 ③CO2——CaCO3与稀盐酸 ④H2——Zn与稀硫酸 (2)以下是启普发生器原理——随开随用，随关随停的改进 装置： [学 之 用] 1．下列反应最适用于实验室制取氢气的是 (　　) A．锌与稀硫酸反应　 B．甲烷热分解 C．电解稀硫酸 D．炽热的炭与水蒸气反应 解析：实验室里制备气体要操作简单，容易分离，经济实惠，切实可行．甲烷在高温下才能分解成H2和C，反应所需条件高．炽热的炭和水蒸气反应生成CO和H2，既难反应，又难分离，难以在实验室里实现．电解稀硫酸需要消耗电能．可用锌和稀硫酸反应的方法制取氢气． 答案： A 2．从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用图示装置进行 的是 (　　) A．不同浓度的硝酸与铜反应 B．稀硫酸与纯碱或小苏打反应 C．铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应 D．H2O2在不同催化剂作用下分解 解析：如图所示装置没有尾气吸收装置，所以凡是生成有污染的气体都不行，B、C、D都没有污染气体产生，只有A项中有氮氧化合物产生，所以A符合题意． 答案： A 3．某兴趣小组同学共同设置了如图所示的实验装置， 既可用于制取气体，又可用于验证物质的性质． 请回答下列问题： (1)利用装置Ⅰ制取气体，生成气体的反应应具备的条件是________________________________． (2)利用装置Ⅰ、Ⅱ制取气体(K2关闭，K1打开)． 甲同学认为：利用装置Ⅱ可以收集H2、NH3等气体，但不能收集O2和NO等气体，其理由是：________________________________________. 乙同学认为：对装置Ⅱ做简易改进(不改变仪器装置)，也可收集O2和NO等，但不能收集NO2，改进的方法是______________，对装置Ⅱ再做简易改进(不改变仪器装置)，也可收集NO2，改进的方法是_______________________________________________． (3)利用装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质(K2打开，K1关闭)． 如果设计实验证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，则可在A中加浓盐酸，B中加________，C中加________，观察到C中的现象是________________________． 解析：(1)装置Ⅰ是一个固液混合不加热制备气体的装置． (2)这套装置是利用排空气法来收集气体的，由于是短管进气，故可用于收集密度比空气小的气体，如H2、NH3等，而O2密度比空气大，NO又易与空气中的O2反应，故不能用它来收集． 只要在装置Ⅱ中加满水，利用排水法就可以