广东省红城中学2010届高三化学复习教案：第43讲 实验方案的设计和气体的制备 新人教版VIP免费

第43讲实验方案的设计和气体的制备（建议2课时完成）[考试目标]1．掌握见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）。2．设计、评价或改进实验方案。3．了解控制实验条件的方法。4．分析或处理实验数据，得出合理结论。5．绘制和识别典型的实验仪器装置图。6．以上各部分知识与技能的综合应用。[要点精析]一、气体的制备1．气体发生装置的类型（1）设计原则：根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。（2）装置基本类型：装置类型固体反应物（加热）固液反应物（不加热）固液反应物（加热）装置示意图典型气体O2、NH3、CH4H2、CO2、H2SH2、CO2、H2S、SO2、NO、NO2、C2H2、O2、NH3、Cl2、HCl、COCH2=CH22．几种气体制备的反应原理(1)O22KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O22H2O+O2↑(2)NH32NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2ONH3↑+H2O用心爱心专心(3)CH4CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑(4)H2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑(5)CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O(6)SO2Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O(7)NO2Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(8)NO3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(9)C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑(10)Cl2MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(11)C2H4C2H5OHCH2=CH2↑+H2O(12)H2SFeS+H+=H2S↑+Fe2+3．收集装置（1）设计原则：根据氧化的溶解性或密度注：以上三种方法所得气体均不纯净：排气法所得气体中含有空气、排水法所得气体中含有水蒸气，故要得到纯净的气体可以用球胆或塑料袋或注射器收集。（2）装置基本类型：4．净化与干燥装置（1）设计原则：根据净化药品的状态及条件（2）装置基本类型：装置类型液体除杂剂（不加热）（也可以装固体吸收剂）固体除杂剂（不加热）固体除杂剂（加热）装置示意图（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：用心爱心专心装置类型排水（液）集气法向上排空气集气法向下排空气集气法装置示意图适用范围不溶于水（液）的气体密度大于空气的气体密度小于空气的气体典型气体H2、O2、NO、CO、CH4、CH2＝CH2、CH≡CHCl2、HCl、CO2、SO2、H2SH2、NH3、CH4①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酸性或中性的气体，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碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CH4等气体。③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，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CaCl2·8NH3），不能用浓H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。(5)气体净化与干燥注意事项①一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。②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NaOH溶液吸收；尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾气CO可用点燃法，将它转化为CO2气体。③对于易爆的气体应点燃尾气,不能排放在实验室中。5．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→加入药品二、实验方案的设计1．性质实验方案设计(1)在进行性质实验方案的设计时，要充分了解物质的结构，性质，用途与制法之间的相互联系。(2)性质实验的设计一般包括反应原理，实验仪器与操作、反应现象和实验...