高三化学一轮总复习 第四章 专题讲座三 气体的实验室制备、净化和收集 新人教版VIP专享VIP免费

专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集1．气体制备实验的基本过程(1)气体制备实验装置一般包含以下几部分(2)气体制备的一般实验操作步骤①组装(从下到上，从左到右)；②检验装置的气密性；③加入药品；④排尽装置内的空气；⑤验纯；⑥反应；⑦拆除装置。2．气体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――→气体发生装置：制备气体：O2、NH3、CH4等注意事项：①试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流，而使试管破裂。②铁夹应夹在距试管口1/3处。③固体药品应平铺在试管底部。④胶塞上的导管伸入试管内不能过长，否则会影响气体导出。⑤如用排水集气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，防止水倒吸。(2)固体＋液体或液体＋液体――→气体发生装置：制备气体：Cl2、C2H4等注意事项：①烧瓶应固定在铁架台上。②先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。③分液漏斗应盖上盖，注意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。④对烧瓶加热时要垫上石棉网。(3)固体＋液体(不加热)―→气体发生装置：制备气体：H2、CO2、NO2、SO2、NO等注意事项：①块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制备，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。②简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否则起不到液封作用而无法使用。③加入块状固体药品的大小要适宜。④加入液体的量要适当。⑤最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。⑥在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先检验纯度。3．气体的除杂方法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、可燃性。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)先除易除的气体。一般可从以下几个方面考虑：①易溶于水的杂质可用水吸收；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水分可用干燥剂吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物质，也可用作吸收剂。【例1】为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体)(1)含有HCl杂质的气体①CO2(HCl)：_____________________________________________________；②SO2(HCl)：_____________________________________________________；③Cl2(HCl)：______________________________________________________。(2)中性气体中含有酸性杂质气体①O2(Cl2)：_______________________________________________________；②CO(CO2)：_____________________________________________________；③NO(NO2)：____________________________________________________。(3)酸性气体中含有其他酸性杂质气体CO2(SO2)：______________________________________________________。(4)含有O2杂质的气体①CO2(O2)：______________________________________________________；②N2(O2)：_______________________________________________________。(5)HCl(Cl2)：______________________________________________________。答案(1)①饱和NaHCO3溶液②饱和NaHSO3溶液③饱和食盐水(2)①NaOH溶液②NaOH溶液③H2O(3)饱和NaHCO3溶液或酸性高锰酸钾溶液(4)①灼热Cu②灼热Cu(5)CCl44．气体净化与干燥的先后顺序(1)若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。其原因是：气体除杂过程中会从溶液中带入水蒸气，干燥剂可除去水蒸气。如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。(2)若采用加热除杂，则一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去CO2和H2O(g)，再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管，除去O2，即可得到干燥、纯净的N2。若将混合气体先通过灼热的铜网，因气体中混有水蒸气，易使硬质玻璃管破裂。【例2】为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依...