2024版化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书第4章非金属及其化合物第4章第25讲　常见气体的实验室制备、净化和收集

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2024-11-17 2 0 2.78MB 17 页 5.9玖币

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第25 讲　常见气体的实验室制备、净化和收集

[复习目标]　1.了解常见气体的制备原理、装置及改进。2.能根据气体的性质及制备原理设

计实验流程。

1．气体制备实验的基本思路

2．重要气体的发生装置

依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：

(1)固体＋固体――→气体

制备气体：O2、NH3、CH4等。

(2)固体＋液体(或液体＋液体)――→气体

制备气体：Cl2、C2H4等。

(3)固体＋液体(不加热)―→气体

制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。

3．常见气体典型制备装置举例

(1)Cl2的实验室制备

(2)SO2的实验室制备

(3)NH3的实验室制备

4．气体的除杂方法

(1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、

还原性。

除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除

的杂质气体。

(2)气体干燥净化装置

类型液态干燥剂固态干燥剂固体，加热

装置图

ⅠⅡⅢⅣ

常见试剂

浓H2SO4(酸性、

强氧化性)

无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性)Cu、CuO、Mg

等

当CO2中混有 O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除 O2，除杂试剂是 Cu 粉。

5．气体的收集方法

收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)

排水法

难溶于水或微溶于

水，且不与水反应的

气体

O2、H2、NO、CO 等

排空

气法

向上排空气法密度大于空气且不与

空气中的成分反应

Cl2、SO2、NO2、CO

向下排空气法密度小于空气且不与

空气中的成分反应 H2、NH3

6.集气装置的创新——排液集气装置

(1)装置(Ⅰ)从a管进气 b管出水可收集难溶于水的气体，如 H2、O2等。若将广口瓶中的液体

更换，还可以收集以下气体。

① 饱和食盐水——收集 Cl2。

②饱和NaHCO3溶液——收集 CO2。

③饱和NaHS 溶液——收集 H2S。

④ 四氯化碳——收集 HCl 或NH3。

(2)装置(Ⅱ)储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由 A瓶排入 B瓶，在 A瓶中收集到气

体。

7．尾气处理的原因、方法及装置

(1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸

等灾害。

(2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒

气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。

(3)尾气处理装置(见下图 a、b、c)

① 实验室制取 Cl2时，尾气的处理可采用 b装置。

②制取CO 时，尾气的处理可采用 a、c装置。

③制取H2时，尾气的处理可采用 a、c装置。

8．防倒吸装置

肚容式分液式

1．判断下列试剂使用是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

2．判断下列气体的吸收或收集方法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

一、气体的制备、净化和收集

1．根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置，图 1中虚线框内的装置是

图2)，其中能完成相应实验目的的是(　　)

选项 a中的物质 b中的物质实验目的、试剂和操作

实验目的 c中的物质进气方向

A稀硝酸 Cu 收集贮存 NO 水N→M

B浓硝酸 Na2SO3检验 SO2的氧化性品红溶液 M→N

C浓氨水碱石灰收集贮存氨气饱和 NH4Cl 溶

液N→M

D浓盐酸 MnO2检验 Cl2的氧化性 Na2S溶液 M→N

答案　A

解析　稀硝酸和 Cu 反应生成 NO，NO 不溶于水，不与水反应，用排水法收集 NO，进气方

向是 N→M，故 A符合题意；浓硝酸具有强氧化性，与 Na2SO3反应生成硫酸盐和 NO2气体，

因此无法检验 SO2的氧化性，故 B不符合题意；由于氨气极易溶于水，因此氨气溶于饱和

NH4Cl 溶液，不能用排饱和 NH4Cl 溶液的方法来收集氨气，故 C不符合题意；二氧化锰和

浓盐酸在加热条件下反应，而该实验没有加热装置，因此不能产生氯气，故 D不符合题意。

2．根据实验目的设计的如下装置的连接中，正确的是(　　)

A．制备收集 C2H4：连接 a→c→g

B．制备收集 NO：连接 b→c→e→d

C．制备收集 NH3：连接 b→d→e→c

D．制备收集 Cl2：连接 a→f→c→e→d

答案　D

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第25讲　常见气体的实验室制备、净化和收集[复习目标]　1.了解常见气体的制备原理、装置及改进。2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。1．气体制备实验的基本思路2．重要气体的发生装置依据制备气体...

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