化学实验总复习化学实验总复习 物质的制备物质的制备常见气体的制备常见气体的制备高考考试说明要求高考考试说明要求掌握掌握常见气体实验室制法，常见气体实验室制法，包括包括所用试剂所用试剂、仪器仪器、反应原理反应原理和和收集收集方法方法 常见的气体常见的气体H2、O2、Cl2、HCl、H2S、 CH4、C2H4、C2H2 、NH3、 SO2 、 NO、NO2、CO、CO2共共14种气体种气体气体制取的反应原理气体制取的反应原理2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 2Na2O2+2H2O4NaOHO2 2H2O2 2H2O+O2MnO22KClO3 2KCl+3O2 MnO2 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2ONH3H2O+CaO NH3+Ca(OH)2CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4CaOZn+H2SO4(稀稀)=ZnSO4+H2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O1. 1. OO2 22. 2. 2. 2. NHNHNHNH3 3 3 33. CH3. CH4 44. H4. H2 25. CO5. CO2 26. H6. H2 2S SFeS+H2SO4(稀稀)=FeSO4+H2S固体固体 + + 液体液体常温常温固体固体 + + 固体固体加热加热7. 7. SOSO2 28. NO8. NO2 29. NO9. NO10. C10. C2 2H H2 2 11. Cl11. Cl2 212. 12. HClHCl13. C13. C2 2H H4 414. CO14. CONaNa2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4( (浓浓)=)=NaNa2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O OCu+4HNOCu+4HNO3 3( (浓浓)=)=Cu(NOCu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀) = 3) = 3Cu(NOCu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O OCaCCaC2 2+2H+2H2 2OCa(OH)OCa(OH)2 2+CHCH+CHCHMnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓) = ) = MnClMnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2ONaClNaCl( (固固)+)+H H2 2SOSO4 4( (浓浓)= )= NaHSONaHSO4 4+ +HClHCl 2NaCl(2NaCl(固固)+)+H H2 2SOSO4 4 Na Na2 2SOSO4 4+2HCl+2HCl强热强热C C2 2H H5 5OH OH CH CH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O170浓浓H2SO4HCOOHHCOOHCO CO H H2 2O O浓浓H2SO4固体固体 + + 液体液体常温常温固体固体 + + 液体液体加热加热浓盐酸浓盐酸中加浓中加浓硫酸硫酸Cu+浓浓H2SO4发发 生生装装 置置净净 化化装装 置置干干 燥燥装装 置置收收 集集装装 置置吸吸 收收装装 置置反反应应物物状状态态及及反反应应条条件件气气体体及及杂杂质质的的性性质质气气体体的的性性质质选选择择干干燥燥剂剂气气体体水水溶溶性性及及密密度度气气体体的的毒毒性性选选择择吸吸收收剂剂气体制取装置的设计气体制取装置的设计 1 1、装置连接顺序、装置连接顺序 装装药药品品防倒吸防倒吸防氧化防氧化措施措施仪器仪器拆卸拆卸等。等。查气查气密性密性 2 2、操作顺序一般包括：、操作顺序一般包括：仪器仪器连接连接 3 3、气体的净化原则：、气体的净化原则：要分析杂质气体的性质要分析杂质气体的性质 要分析被净化气的性质；要分析被净化气的性质； 气体制取装置的设计气体制取装置的设计 4 4、实验操作的先与后、实验操作的先与后 A A、装配仪器时：先下后上；先左后右装配仪器时：先下后上；先左后右 B B、加入试剂时：先固后液加入试剂时：先固后液C C、实验开始时：先查仪器的气密性，实验开始时：先查仪器的气密性， 再加药品，后点酒精灯；再加药品，后点酒精灯； D D、有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气 ； E E、有些实验为防氧化往往最后停止通气。有些实验为防氧化往往最后停止通气。 F F、仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体， 后拆部件。后拆部件。 G G、净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体， 后除去无毒、无气味的气体，后除去无毒、无气味的气体， 最后除水蒸气。最后除水蒸气。1 1、气体的发生装置、气体的发生装置1.11.1设计依据设计依据反应物的状态和反应的条件反应物的状态和反应的条件1.21.2装置的分类装置的分类（1 1）固固）固固加热加热（2 2）固液（液液）固液（液液）加热加热（3 3）块固液）块固液 常温常温可制可制O2、NH3、CH4等等可制可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等等可制可制CO2、H2S、H2 、O2、NH3、C2H2等等可制可制CO2、H2S、H2（4 4）固液）固液 常温常温1.2.1 1.2.1 固固，加热固固，加热该实验装置要注意：该实验装置要注意：（l l）试管口应稍向下倾斜，以防止产试管口应稍向下倾斜，以防止产 生的水蒸气在管口冷凝后倒流而生的水蒸气在管口冷凝后倒流而 引起试管破裂。引起试管破裂。（2 2）铁夹应夹在距试管口）铁夹应夹在距试管口l/3l/3处。处。（3 3）胶塞上的导管伸入试管里面不能）胶塞上的导管伸入试管里面不能 太长，否则会妨碍气体的导出。太长，否则会妨碍气体的导出。标准装置标准装置可制可制O2、NH3、CH41.2.2 1.2.2 固液（液液），加热固液（液液），加热实验时要注意：实验时要注意：先把固体药品加入烧瓶，然后加入先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品，再加热。液体药品，再加热。要正确使用分液漏斗。要正确使用分液漏斗。标准装置标准装置可制可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等等1.2.2 1.2.2 固液（液液），加热固液（液液），加热变化装置变化装置1.2.3 1.2.3 固液固液块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用体可用体可用体可用启普发生器启普发生器启普发生器启普发生器制备，当制取气体的量不多制备，当制取气体的量不多制备，当制取气体的量不多制备，当制取气体的量不多时，也可采用时，也可采用时，也可采用时，也可采用简易装置简易装置简易装置简易装置。标准装置标准装置1.2.3 1.2.3 固液固液启普发生器变化：启普发生器变化：1.2.3 1.2.3 固液固液简易启普发生器变化：简易启普发生器变化：1.2.3 1.2.3 固液固液其它装置：其它装置：2 2、气体的收集装置、气体的收集装置2.2.1 1判断原则判断原则（1 1）易溶或与水反应的气体：）易溶或与水反应的气体：排空气法排空气法（2 2）与空气成分反应或与空气密度相近的气体：）与空气成分反应或与空气密度相近的气体： 排水（液）法排水（液）法（3 3）可溶性气体考虑用）可溶性气体考虑用排液法排液法（4 4）两种方法皆可用时，排水法收集的气体较纯。）两种方法皆可用时，排水法收集的气体较纯。2 2、气体的收集装置、气体的收集装置2.2.2 2装置的分类装置的分类（1 1）排空气法）排空气法收集比空气收集比空气重的气体重的气体收集比空气收集比空气轻的气体轻的气体2 2、气体的收集装置、气体的收集装置2.2.2 2装置的分类装置的分类（2 2 2 2）排水（液）法）排水（液）法）排水（液）法）排水（液）法2 2、气体的收集装置、气体的收集装置2.2.2 2装置的分类装置的分类（3 3）贮气袋）贮气袋3.3.1 1总原则总原则（1 1）一般除杂在前，干燥在后。若是燃烧管除杂，则干）一般除杂在前，干燥在后。若是燃烧管除杂，则干 燥在前。燥在前。（2 2）吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的）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。但可与杂质气体反应生成欲净化的气体。气体反应。但可与杂质气体反应生成欲净化的气体。（3 3）除杂反应要迅速、定量，不选择可逆反应或条件苛）除杂反应要迅速、定量，不选择可逆反应或条件苛 刻的反应。刻的反应。（4 4）杂质气体很难去除时，可先吸收欲净化的气体，再）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。反应放出欲净化的气体。（5 5）干燥剂的选择时不与被干燥的气体反应。）干燥剂的选择时不与被干燥的气体反应。3、气体的净化装置、气体的净化装置3 3、气体的净化装置、气体的净化装置3.3.2 2除杂装置除杂装置（1 1 1 1）洗气瓶）洗气瓶）洗气瓶）洗气瓶（2 2 2 2）干燥管）干燥管）干燥管）干燥管（3 3 3 3）加热管）加热管）加热管）加热管cd3、气体的净化装置3.23.2干燥装置干燥装置3 3.2.1.2.1干燥装置干燥装置（1 1）洗气瓶）洗气瓶（2 2）干燥管）干燥管 酸、碱性酸、碱性据气体的据气体的 氧化、还原性氧化、还原性气体的酸碱性气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性干燥剂的酸碱性 保持一致保持一致干燥剂的选择及使用原则干燥剂的选择及使用原则1 1、选择原则、选择原则 气体在被干燥的过程中要不能被减少气体在被干燥的过程中要不能被减少 不要引入新的杂质。不要引入新的杂质。2 2、选择方法、选择方法干燥剂干燥剂选择选择干燥剂状态干燥剂状态干燥装置干燥装置酸性干燥剂酸性干燥剂（如：浓硫酸、（如：浓硫酸、P P2 2O O5 5、硅胶等）硅胶等）不能用来干不能用来干 燥碱性气体燥碱性气体； 碱性干燥剂碱性干燥剂 ( (如碱石灰、生石灰、固体如碱石灰、生石灰、固体NaOHNaOH等等) )不能用不能用 来干燥酸性气体来干燥酸性气体如如ClCl2 2。有氧化性的干燥剂有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）（如浓硫酸）不能干燥有还原性气不能干燥有还原性气 体体（如（如H H2 2S S、HIHI等）等）。3 3、气体的净化装置、气体的净化装置3.23.2干燥装置干燥装置3.2.23.2.23.2.23.2.2干燥剂的选择干燥剂的选择干燥剂的选择干燥剂的选择液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂装置装置洗气瓶洗气瓶干燥管（球形、干燥管（球形、U U形）形）干燥剂干燥剂浓硫酸浓硫酸无水无水CaCl2P2O5碱石灰碱石灰可干燥气可干燥气体体不可干燥不可干燥气体气体NHNH3 3 、H H2 2S S、 HIHINHNH3 3NHNH3 3ClCl2 2、HXHX、H H2 2S S、 SOSO2 2 、 NO NO2 2、COCO2 2利用下图所示装收集以下利用下图所示装收集以下8 8种气体种气体( (图中烧瓶位置不得移动图中烧瓶位置不得移动) )：H2 Cl2 CH4 HCl NH3 NO H H2 2S S SO2( (1)1)若烧瓶是干燥的，则由若烧瓶是干燥的，则由B B口进气，在口进气，在A A口可收集的气体有口可收集的气体有 ( (用数字表示，下同用数字表示，下同)_.)_.( (2)2)若烧瓶充满水，可收集的气体有若烧瓶充满水，可收集的气体有_，这时气体由，这时气体由 _口进入。口进入。( (3)3)若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，则若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，则 可用此装置的气体有可用此装置的气体有_，这时气体，这时气体 由由_口进入。口进入。( (4)4)若烧若烧瓶瓶是干燥的，不能用此装置来收集的是干燥的，不能用此装置来收集的 气体是气体是_。 例例1：【答答】（1） （2 2），A A（3 3），B B（4 4）AB4 4、尾气处理装置、尾气处理装置尾气的处理方法尾气的处理方法直接排放直接排放直接排放直接排放直接吸收直接吸收直接吸收直接吸收 防倒吸吸收防倒吸吸收防倒吸吸收防倒吸吸收燃烧处理燃烧处理燃烧处理燃烧处理总原则总原则（1 1）有毒、污染环境的气体不能直接排放。）有毒、污染环境的气体不能直接排放。（2 2）尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置。）尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置。直接吸收：直接吸收：ClCl2 2、H H2 2S S、NONO2 2 防倒吸：防倒吸：HClHCl、NHNH3 3、SOSO2 2常用吸收剂：常用吸收剂：水，水，NaOHNaOH溶液，硫酸铜溶液溶液，硫酸铜溶液（3 3）可燃性气体且难用吸收剂吸收）可燃性气体且难用吸收剂吸收 燃烧处理或袋装，如燃烧处理或袋装，如COCO、H H2 2、CHCH4 4等。等。4、尾气处理装置（1 1）水溶解法）水溶解法如：如：HCl、NH3等等。（2 2）碱液吸收法）碱液吸收法如如：Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等等。（3 3）燃烧燃烧或袋装处理或袋装处理法法如如：CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等等。4 4、尾气处理装置、尾气处理装置（4 4）防倒吸吸收）防倒吸吸收标准装置标准装置标准装置标准装置安全瓶装置安全瓶装置5 5、气体性质实验装置、气体性质实验装置5.15.1装置分类装置分类（1 1）常温反应装置）常温反应装置（2 2）加热反应装置）加热反应装置（3 3）冷却反应装置）冷却反应装置标准标准装置装置变化变化装置装置6 6、排水量气装置、排水量气装置某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下列某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下列气体气体：A A、浓硫酸、浓硫酸 B B、浓盐酸、浓盐酸 C C、食盐、食盐 D D、二氧化锰、二氧化锰 E E、氯酸钾、氯酸钾 F F、过氧化氢、过氧化氢 G G、高锰酸钾、高锰酸钾 H H、浓氨水、浓氨水 J J、氢氧化钠固体、氢氧化钠固体 试用各试剂序号回答：试用各试剂序号回答：若要快速制备少量氧气，应选择若要快速制备少量氧气，应选择 若要快速制备少量氯化氢，应选择若要快速制备少量氯化氢，应选择若要快速制备少量氨气，应选择若要快速制备少量氨气，应选择若要快速制备少量氯气，应选择若要快速制备少量氯气，应选择D、FA、BH、JB、G例例2铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应，产物铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应，产物不同，实验现象也不同。不同，实验现象也不同。某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为硝酸反应的产物为NONO，设计了如左图所示设计了如左图所示的实验装置。请你根据他们的思路，选择下的实验装置。请你根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。药品：稀硝酸、稀盐酸、锌粒、碳酸钙固体药品：稀硝酸、稀盐酸、锌粒、碳酸钙固体步骤：步骤：检查装置的气密性；检查装置的气密性； ； ； ； ；用注射器向试管内推入氧气（或空气）用注射器向试管内推入氧气（或空气）向试管中加入一定量碳酸钙固体向试管中加入一定量碳酸钙固体向试管中到入过量的稀硝酸，并迅速盖上带铜丝向试管中到入过量的稀硝酸，并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞和导管的橡皮塞待反应完全后，将右边导管插入试管内接近液面待反应完全后，将右边导管插入试管内接近液面将铜丝插入到溶液中将铜丝插入到溶液中加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色。加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色。推入氧气或空气的目的是推入氧气或空气的目的是 ，分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者成绿色，后者成稀硝酸反应，所得到的溶液前者成绿色，后者成蓝色，蓝色， 某同学提出这可能是铜离子浓度差异形成某同学提出这可能是铜离子浓度差异形成的，你同意这种看法吗？的，你同意这种看法吗？ （填（填“同意同意”或或 “不同意不同意”），原因是），原因是 ；另一同学提出溶液成另一同学提出溶液成“绿色绿色”，是铜离子与二氧化氮混，是铜离子与二氧化氮混合的结果，请你设计一个实验证明之（简述实验方案和合的结果，请你设计一个实验证明之（简述实验方案和实验现象）实验现象） 。不同意不同意 铜片质量相同，溶液体积相同，铜片质量相同，溶液体积相同，生成的铜离子浓度相同生成的铜离子浓度相同 检验生成的检验生成的NONO历年高考题选摘历年高考题选摘 从高考题型看，在第从高考题型看，在第卷出现在选择题型卷出现在选择题型中的主要是基本实验的内容，从中的主要是基本实验的内容，从气体的制备气体的制备，离子的共存与识别，到物质的分离与提纯。离子的共存与识别，到物质的分离与提纯。 在第在第卷中卷中出现出现的简答、填空和实验的分的简答、填空和实验的分析与设计，主要是考核实验的能力，如根据实析与设计，主要是考核实验的能力，如根据实验现象和数据，对物质进行综合判断，选择和验现象和数据，对物质进行综合判断，选择和连接实验设计所用的仪器，综合运用化学知识，连接实验设计所用的仪器，综合运用化学知识，对实验设计的正确性以及对改进实验操作上的对实验设计的正确性以及对改进实验操作上的评估。这对考核实验能力非常重要。评估。这对考核实验能力非常重要。 2 2、实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体、实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R R，多余的气体可用水吸收，则多余的气体可用水吸收，则R R是是 A ANONO2 2 B BHCl HCl C CCHCH4 4 D DNHNH3 3D3 3、设计了四种制备气体的方案设计了四种制备气体的方案:(1):(1) 加热稀硫酸和乙加热稀硫酸和乙醇制备乙烯；醇制备乙烯；(2)(2) 加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气；加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气；(3)(3)用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；(4)(4)用稀硝酸和用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢。不宜采用的方案有哪些？硫化亚铁制备硫化氢。不宜采用的方案有哪些？A.A.只有只有(1)(1)和和(2)(2) B.B.只有只有(1)(1)和和(3)(3) C.C.只有只有(3)(3)和和(4)(4) D.(1) (2) (3)(4)D.(1) (2) (3)(4)D4 4. .( (浙江浙江) )用图示的装置制取氢气，用图示的装置制取氢气， 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。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：温下随制随停的气体发生装置。回答下面问题：（1 1）为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降？）为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降？ （2 2）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性？）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性？关闭弹簧夹时，反应产生的气体使试管内液面上的关闭弹簧夹时，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。压力增加，所以液面下降。 塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注人一定量的水，使漏塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注人一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，静置片刻，静置片刻，漏漏斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气。斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气。