[三维设计](人教通用版)届高考化学一轮总复习讲义 第二节 由实验元件到实验套装组装[精品教案] 联系客服

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一、组装气体制备的发生装置 1.常规实验装置

选择反应装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确定制气装置类型,具体如下: 反应装 置类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 ①试管要干燥 固、固 加热型 ②试管口略低于试管底 O2、NH3等 ③加热时先预热再固定加热 ④用KMnO4制取O2时,需在管口处塞一小团棉花 固、液加 热型或 液、液 加热型 ①使用长颈漏斗时,要使漏斗下端插入液面固、液 不加 热型 2.改进创新装置 (1)固体加热制气体的创新

O2、H2、 以下 CO2、SO2、 ②启普发生器只适用于块状固体和液体反NO、NO2等 应,且气体难溶于水 ③使用分液漏斗既可以增强气密性,又可控制液体流速 Cl2等 ①加热烧瓶时要隔石棉网 ②反应物均为液体时,烧瓶内要加碎瓷片

该装置用于加热易液化的固体物质的分解,这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流,如用草酸晶体受热分解制取CO气体。

△(2)“固(液)+液――→气体”的创新装置

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①图1的改进优点是能控制反应液的温度。

②图2的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体顺利流下。 (3)“块状固体+液体―→气体”的创新装置

①图1和图2能做到随时控制反应的发生和停止,类似启普发生器的装置特点,即打开活塞反应进行,有气体生成,关闭活塞,反应会自动停止。

②图3,大试管中的小试管中盛有液体反应物,起液封的作用,防止气体从长颈漏斗中逸出,这样设计可节约试剂。

③图4装置可通过伸入或拉出燃烧匙,做到控制反应的发生和停止。

④图5装置通过倾斜Y形管使液体与固体接触发生反应,用于控制反应的进行。 二、组装气体的净化装置

1.气体净化的装置和常见的干燥剂 液体干燥剂 固体干燥剂 装置 常见干 燥剂 浓硫酸(酸性、强氧化性) H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2 NH3、H2S、HBr、HI等 无水氯化钙(中性) H2、O2、Cl2、 SO2、CO、 CO2、CH4 NH3 碱石灰(碱性) 除杂试剂 Cu、CuO、Mg 可干燥的气体 H2、O2、N2、 CH4、NH3 Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等 可除去O2、 H2、CO、N2 不可干燥的气体 2.气体净化的实验原则和选择方法 (1)实验原则

①一般除杂在前,干燥在后。若是燃烧管除杂,则干燥在前。

②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,但可与杂质气体反应生成欲净化的气体。

③除杂反应要迅速、定量,不选择可逆反应或条件苛刻的反应。

④杂质气体很难去除时,可先吸收欲净化的气体,再反应放出欲净化的气体。 ⑤干燥剂选择时,不与被干燥的气体反应。

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(2)选择方法

①易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体,下同),可将混合气体通过盛水的洗气瓶来除去杂质气体。

②酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO(CO2),可将混合气体通过盛NaOH溶液的洗气瓶或盛碱石灰的干燥管或U形管来除去杂质。

③还原性杂质,可用氧化性较强的物质来吸收或转化;氧化性杂质,可用还原性较强的物质来吸收。例如CO2(CO),可将混合气体通过盛灼热CuO的硬质玻璃管来除去杂质。

④选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂做吸收剂来除去杂质。如O2(H2S),可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶除去杂质。

1.下列气体发生装置,当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是( )

解析:选D “随开随关”原理是利用压强差控制块状固体和液体反应。打开止水夹,利用液体压强使液体与块状固体接触而反应;关闭止水夹,生成气体产生的压强使液体与块状固体脱离而停止反应,而D不符合。

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,两个装置应依次装入( )

A.饱和NaHCO3溶液;碱石灰 B.饱和NaHCO3溶液;浓硫酸 C.浓硫酸;饱和NaHCO3溶液 D.饱和Na2CO3溶液;稀硫酸

解析:选B 用大理石和盐酸反应制得的CO2中,含有少量HCl气体可用饱和NaHCO3溶液吸收除去;干燥CO2可用浓硫酸或无水CaCl2固体作干燥剂,不能用碱石灰作干燥剂。

3.关于下列各装置图的叙述中,正确的是( )

A.装置①是洗气装置,除去氯气中的氯化氢 B.实验室用装置②制取氨气

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C.装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色

D.装置④中X若为四氯化碳,可用于吸收氨气,并防止倒吸

解析:选D 装置①作洗气装置时,导气管应长进短出;制取氨气时的试剂不能只用NH4Cl,因为加热时NH4Cl分解生成的HCl和NH3在试管口处反应重新生成NH4Cl;制备Fe(OH)2时,胶头滴管要伸入到液面以下;由于NH3在CCl4中溶解度很小,可以防止倒吸。

4.下列能达到实验目的的是( )

A.除去杂质气体CO2 C.干燥Cl2

B.收集并吸收多余的Cl2 D.吸收HCl制盐酸

解析:选C A项导气管应长进短出;B项中由于Cl2的密度比空气的密度大,Cl2会直接进入NaOH溶液中反应而收集不到气体;D项中HCl易溶于水而易发生倒吸。

气体的收集与尾气吸收装置

一、组装气体的收集装置 1.常规实验装置

根据气体的密度、水溶性以及是否与水或空气中的O2发生反应来确定气体的收集方法。 收集 方法 排水法 向上排空气法 收集的气体密度比空气大,且与空气密度相差较大 向下排空气法 收集的气体密度比空气小,且与空气密度相差较大 收集 收集的气体不与水反应且原理 难溶于水 收集 装置 适用 的气体 2.改进创新装置 (1)排液集气装置

H2、O2、NO、CH4、C2H4等 Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2等 H2、NH3等 8