按高考要求,考生应掌握的气体主要有: H2、CO2、SO2、O2、NH3、Cl2、C2H4、C2H2、NO、NO2等。 一、常见气体的实验室制法所用试剂、反应原理: 气体 所用试剂 反应原理  H2 锌粒与盐酸或稀 H2SO4 Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑  O2 KClO3、KMnO4 H2O2、Na2O2 2KClO32KCl+3O2↑ KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O22H2O+O2↑[来源:学科网ZXXK] 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑  Cl2 MnO2和浓盐酸 KMnO4和盐酸 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O  NH3 NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O  C2H4 乙醇和浓H2SO4 CH3CH2OHC2H4↑+H2O  C2H2 电石和饱和食盐水[来源:学*科*网] CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2  CO2 CaCO3和盐酸 CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O  SO2 Na2SO3和H2SO4 Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+H2O  NO Cu和稀HNO3 3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O  NO2 Cu和浓HNO3 Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O  二、常见气体的实验室制取、收集及尾气处理装置: 1、制备装置的选择:根据反应物的状态、反应条件进行选择 固+固气 固+液→气 固(或液)+液气       制O2、NH3 制H2、CO2 制C2H2、SO2 NO、NO2 制Cl2、C2H4  【思考】上图制Cl2右侧替代装置中的橡胶管起到什么作用? 2、气体的除杂和干燥:干燥装置一般放在其它除杂装置之后 洗气瓶(盛装液态试剂)[来源:Z,xx,k.Com] 干燥管(盛装固态试剂)     3、防倒吸装置 吸收易溶于水的气体时防倒吸 气体连接装置中的防倒吸装置(安全瓶)         【思考】以下装置能防倒吸的是:     图1 图2 图3 图4 4、气体收集装置:根据气体密度、溶解性及能否与空气中的某种成分反应等方面进行选择。 排水(或其它液体)法 向上排空气法 向下排空气法             O2、H2、NO、C2H2、C2H4 Cl2、CO2 O2、CO2、SO2、Cl2、NO2 H2、NH3  5、量气装置 排水(或其它液体)法测体积 测吸收装置的增重量      洗气瓶或干燥管等装置  读取气体的体积之前必须①使试管和量筒(或量气管)内的气体都冷却至室温;②调整量筒(或量气管)内外液面高度使之相同   【思考】在盛水的广口瓶和量筒之间的导管中应该先充满水,为什么? 6、尾气处理装置:需要处理的气体为有毒、有害及可燃性气体 在水中溶解度较小的气体 易溶于水的气体 可燃性气体 贮气瓶[来源:Z#xx#k.Com]       Cl2 NH3、HCl、SO2 H2、C2H2、C2H4   三、实验方案的设计和仪器的连接:[来源:学科网ZXXK] 综合实验制备题的一般思考顺序:反应原理→反应物的选择→除杂试剂的选择→仪器的选择→完整实验的组合。 1、连接仪器:一般顺序为气体发生装置→除杂装置→干燥装置(是否必需)→性质检验装置→气体收集装置(如有必要)→尾气处理装置,具体实验会有不同的步骤组合。 【注意】导管在装置连接中的使用方法 2、检查装置的气密性 ①先要审清题目是检测全套装置,还是其中部分装置气密性;②操作时一定要先将被检测装置变成一个密封体系(如关闭开关、导管出口插入水中等),然后改变气压(如加热、注水等),观察现象;③回答问题时应先叙述操作方法、步骤,再说观察到的现象,最后由现象得出结论。  方法一、加热法:把导管一端浸入水中,用双手捂住烧瓶或试管,导管末端有气泡逸出,把手拿开后,水沿导管上升,形成一段水柱,说明装置不漏气。 当装置构成的密封体系较大时,用手捂或热毛巾不易引起空气发生体积变化时,采用酒精灯直接对装置加热。 方法二、注水法:操作程序:往体系中加水(液体),观察是否形成稳定的液差。 启普发生器气密性检查的方法:将导管上的活塞关闭,球形漏斗内注入一定量的水,使水面达到球形漏斗的球体部位。停止加水后,水面能停留在某一位置不再下降,此时球形漏斗中的水面高度于与容器下部半球体内的水面高度保持比较大的液面差,说明不漏气,若球形漏斗内液面继续下降,直至液面差消失,说明装置漏气。 (2001年全国理综)用如图所示的装置制取氢气,在塑料隔板上放粗锌粒,漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸,若打开弹簧夹,则酸液由漏斗流下,试管中液面上升与锌粒接触,发生反应,产生的氢气由支管导出;若关闭弹簧夹,则试管中液面下降,漏斗中液面上升,酸液与锌粒脱离接触,反应自行停止。需要时再打开弹簧夹,又可以使氢气发生。这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。回答下面问题:[来源:学科网ZXXK] (1)为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降? (2)这种制气装置在加入反应物前,怎样检查装置的气密性? 答案:⑴关闭弹簧夹时,反应产生的气体使试管内液面上的压力增加,所以液面下降。⑵塞紧橡皮塞,夹紧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于试管内的水面,停止加水后,漏斗中与试管中的液面差保持不再变化,说明装置不漏气。[来源:学科网ZXXK] 方法三、带有刻度的注射器类 某同学设计的测定样品中纯碱含量的方法如图,试回答检查该装置气密性的方法为 。 答案:关闭酸式滴定管活塞,用手捂热烧瓶,若注射器活塞外移,松手后又回到原来位置,说明气密性良好。或关闭滴定管活塞,记下注射器活塞刻度,然后轻拉(推)活塞,松开手后注射器活塞能回到原来位置,说明装置气密性良好 典型例题:1.根据下图及描述,回答下列问题: (1)关闭图A装置中的止水夹a后,从长颈漏斗向试管口注入一定量的水,静置后如图所示。试判断:A装置是否漏气?  (填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)。判断理由: 。 (2)关闭图B装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:B装置是否漏气? (填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”),判断理由: 。 答案:(1)不漏气;由于不漏气,加水后试管内气体体积减小,导致压强增大,长颈漏斗内的水面高出试管内的水面。(2)无法确定;由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶。 3、装入试剂,进行实验 【注意】酒精灯加热的先后次序:必要时需排尽装置中的空气后再进行加热 4、如何使气体被充分吸收? ①通过控制气体的发生速率等,控制气流的流速,使气流缓和,流速较慢; ②如果涉及到气体体积或质量的测定,待反应结束后,残留在反应装置(包括导管)中的气体也应吹入到吸收装置中; ③设法增大气体与吸收剂的接触面积。 5、整套装置的最后一个装置可能起什么作用? (Ⅰ)可能是尾气处理装置。判断方法如下: (1)尾气是否需要处理?考虑两个方面:①有毒、有害、污染性气体要用合适的吸收剂进行吸收;②可燃性气体一般用点燃方法处理。 (2)该装置能否处理掉尾气?如果不能,则不是尾气处理装置 (Ⅱ)可能是防止外界空气进入的装置。判断方法如下: (1)外界空气是否对前面某个装置中的反应或物质产生影响?如果没有,则不是。 (2)该装置能否阻止空气中的某些成分进入?如果不能,则不是。 【讨论】右图装置可以用来做什么? 实验有法但无常法、无定法。在教学中通过多角度设问,可有效突破学生的思维定势,开阔思路。如NH3的常规制法是固固加热型,能否改用不加热的方法制氨气呢?NH3的常规收集是向下排空气法,能否改用向上排空气法加以收集?再如,洗气瓶具有多种功能,在不同情景下可以一瓶多用,对其识别至关重要,常见形式有以下几种:  为此,可设计如下问题:洗气瓶具有洗气、集气、量气、取气、反应器、安全瓶、吸收尾气等多种功能,找出上述洗气瓶可对应的作用有哪些? 科学表述与规范解答:一般固体鉴别简答顺序为:各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。 试题一:按课本要求制备氢氧化亚铁,该实验有何缺陷?生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是?观察到的现象如何?(见图a) 试题二:(2003理综-33)装置见图b。 试题三:图c所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白: (1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是?????? 。A中反应的离子方程式是????????? 。[来源:学科网ZXXK] (2)实验开始时先应将活塞E?????? (填“打开”“关闭”或“无关系”),C中收集到气体的主要成分是???????? 。 (3)简述生成Fe(OH)2的操作过程?????????? 。 (4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,写出有关反应的化学方程式。 试题四:由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用图d所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。 ①a电极材料为?????????? ,其电极反应式为??????????? 。 ②电解液d可以是?????????? ?,则白色沉淀在电极上生成;也可以是?????????? ,则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。 ????? ?A.纯水??? B.NaCl 溶液 C. NaOH 溶液???? D.CuCl2 溶液 ③液体c为苯,其作用是??????? ,在加入苯之前,对d溶液进行加热处理的目的????????? ?。 ④为了在短时间内看到白色沉淀,可以采取的措施是????????? 。 A、改用稀硫酸做电解液???????? ??????B、适当增大电源电压 ??C、适当缩小两电极间距离?? ???????D、适当降低电解液温度 ⑤若d改为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显现象为?????????? ??。

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