气体的制备与性质检验实验教学案Word下载.docx
- 文档编号:21925180
- 上传时间:2023-02-01
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:767.14KB
气体的制备与性质检验实验教学案Word下载.docx
《气体的制备与性质检验实验教学案Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《气体的制备与性质检验实验教学案Word下载.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
无水氯化钙(中性)
碱石灰(碱性)
不可干燥的气体
NH3、H2S、HBr、HI等
NH3
Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等
2.尾气的处理
(1)直接排空处理:
主要用于对无毒、无害气体的处理。
如N2、O2、CO2等。
(2)尾气处理装置:
①某些溶解度较小的有毒气体,多数可通入烧杯中的某种试剂中吸收除去(如图甲)。
如Cl2、NO2均可通入NaOH溶液中除去。
②对于溶解度很大的气体,吸收时应防止倒吸(如图乙)。
常见的防倒吸装置还有如下几种改进装置(以NH3的吸收为例,未注明的液体为水)。
③某些可燃性气体可用点燃或转化的方法除去(如图丙)。
如CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。
④某些可燃性气体(如CH4、C2H4、H2、CO等)也可以采用收集的方法处理(如图丁)。
三、气体性质的检验
检验气体是根据气体的性质,一般从以下5方面考虑:
①气体的颜色和气味;
②水溶液的酸碱性;
③助燃、可燃及燃烧现象和产物;
④遇空气的变化;
⑤其他特性。
待检物
操作步骤
现象
O2
用试管或集气瓶取待检气体,然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条
带火星的木条复燃
H2
使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯
有浅蓝色火焰,烧杯里有水雾生成
①用湿润的红色石蕊试纸检验
变蓝
②把待检气体收集在集气瓶里,盖上玻璃片,用玻璃棒蘸取浓盐酸,开启玻璃片放在瓶口上方
生成白烟
SO2
在洁净试管里加入5mL品红溶液,再通入待检气体
品红溶液褪色,加热后又恢复红色
CO2
闻气味,并将其通入澄清石灰水中
无色无味,石灰水变浑浊,继续通入后变澄清
Cl2
用湿润的KI淀粉试纸靠近集气瓶口
变蓝
高频考点一、常
见气体的制备与收集
例1、草酸晶体(H2C2O4·
2H2O)100℃开始失水,101.5℃熔化,150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。
用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)( )。
【答案】 D
【解析】
高频考点二、气体的净化与尾气处理
例2.用下图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是( )。
气体
a
b
c
A
NO2
浓硝酸
铜片
NaOH溶液
B
浓硫酸
Cu
酸性KMnO4溶液
C
浓氨水
生石灰
碱石灰
D
双氧水
MnO2
【解析】 A项,NO2能与氢氧化钠溶液反应,收集不到NO2气体,错误;
B项,铜和浓硫酸反应需要加热,且SO2能被酸性KMnO4溶液氧化为硫酸,故不能用酸性KMnO4溶液除杂,错误;
C项,碱石灰是固体干燥剂,应放在干燥管中,错误;
D项,双氧水在MnO2的催化作用下分解放出O2,能用浓硫酸干燥,其密度大于空气,可用向上排气法收集,正确。
高频考点三、气体性质的检验
例3、用下图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入到固体乙中,试管中试剂为丙,则下表中现象与结论均正确的是( )。
选项
甲
乙
丙
试管中现象
浓盐酸
二氧化锰
石蕊试液
先变红后褪色
AlCl3溶液
先沉淀后消失
醋酸
碳酸钙
BaCl2溶液
变浑浊
铜
水
试管口出现红棕色
【解析】
【变式探究】某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。
在恒温恒压条件下,将此混合气体通过浓H2SO4,总体积基本不变;
通过过量的澄清石灰水,未见变浑浊,但混合气体的总体积减小;
把剩余气体导出后,在空气中点燃能够燃烧,燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。
则原混合气体的成分是( )。
A.HCl和COB.HCl、H2和CO
C.CH4和NH3D.HCl、CO和CO2
【答案】 A
【解析】 该题考查了混合气体组成成分的鉴定。
根据题意可推知该混合气体中不含碱性气体;
混合气体中无CO2但有酸性气体;
混合气体中的可燃性气体不含氢元素。
所以此混合气体的成分只能是HCl和CO。
【举一反三】右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题。
(1)B中加入的试剂是__________,作用是__________________________。
(2)C中加入的试剂是__________,作用是__________________________。
(3)D中加入的试剂是__________,作用是__________________________。
(4)实验时,C中应观察到的现象是________________________________。
【答案】
(1)品红溶液 检验SO2
(2)酸
性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽 (3)澄清石灰水 检验CO2 (4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅(或不褪色)
1.【2016年高考新课标Ⅲ卷】下列实验操作能达到实验目的的是
实验目的
实验操作
制备Fe(OH)3胶体
将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
除去Cu粉中混有的CuO
加入稀硝酸溶液,过滤、洗涤、干燥
比较水和乙醇中氢的活泼性
分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中
【答案】D
2.【2016年高考上海卷】
(本题共12分)
乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,中学化学实验常用a装置来制备。
完成下列填空:
(1)实验时,通常加入过量的乙醇,原因是______________。
加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,原因是_______________;
浓硫酸用量又不能过多,原因是____________。
(2)饱和Na2CO3溶液的作用是_______________。
(3)反应结束后,将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中,_________、________,然后分液。
(4)若用b装置制备乙酸乙酯,其缺点有__________、__________。
由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后,还可能含有的有机杂质是________,分离乙酸乙酯与该杂质的方法是_______________。
【答案】
(1)增
大反应物浓度,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率。
(合理即给分)
浓H2SO4能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯
的产率。
浓H2SO4具有强氧化性和脱水性,会使有机物碳化,降低酯的产率。
(2)中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解
(3)振荡、静置
(4)原料损失较大、易发生副反应乙醚;
蒸馏
【解析】
1.【2015山东理综化学】下列由实验现象得出的结论正确的是()
操作及现象
结论
向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀。
Ksp(AgCl)<
K
sp(AgI)
向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色。
溶液中一定含有Fe2+
向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色。
Br—还原性强于Cl—
加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结。
NH4Cl固体可以升华
【答案】C
【解析】A、向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时,Cl‾与I‾浓度不相等,不能根据出现黄色沉淀比较Ksp,错误;
B、滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色,说明该溶液可能含有Fe2+或Fe3+,错误;
C、上层呈橙红色,说明Cl2与NaBr反应生成了Br2和NaCl,则Br‾的还原性强于Cl‾,正确;
D、不是升华,试管底部NH4Cl分解生成NH3和HCl,试管口NH3与HCl反应生成了NH4Cl,发生了化学反应,错误。
2.【2015广东理综化学】
(17分)NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为
(2)按图13装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是,原因是,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是。
(3)设计实验,探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
限制试剂与仪器:
固体NH4Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度)
①实验目的:
探究对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
②设计实验方案,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据,数据用字母表示;
表中V(溶液)表示所配制溶液的体积)。
物理量
实验序号
V(溶液)/mL
……
1
100
2
③按实验序号I所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为Y,则NH4Cl水解反应得平衡转化率为(只列出算式,忽略水自身电离的影响)。
(1)A、C、G。
(2)①产生白烟;
打开旋塞1,氯化氢与氨气混合反应生成了白色氯化铵固体小颗粒,形成白烟。
②烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中,形成红色溶液。
(3)①温度(或浓度)
②
NH4Cl质量(g)
温度(℃)
pH
m
T1
Y
T2
Z
T
m2
③(10-Y×
5.35
)/m
(3)主要采用控制变量的方法,根据给出的仪器,有可控制温度水浴槽,那么可以完成温度对NH4Cl水解程度的影响,天平可以称出不同质量NH4Cl,那么可以配制出不同浓度的溶液,就可以探究浓度对NH4Cl水解程度的影响,故答案为温度或浓度。
如果探究温度的影响那么控制浓度相同,改变温度,如果探究浓度相同,那么就要控制温度
相同,不管哪一
种探究都需要配制一定浓度的NH4Cl溶液,那么需要称量NH4Cl的质量,但不管探究的是哪种因素的影响,都需要使用pH计通过测量水解后溶液的pH来判断其水解程度,所以在表格中都应有一项为pH值。
若探究温度对NH4Cl水解程度的影响时数据为:
若探究浓度对NH4Cl水
解程度的影响时数据为:
m1
如果pH为Y,那么c(H+)=10-Ymol/L,物质的量为10-Ymol/L×
0.1L=10-Y-1mol,那么水解的NH4Cl的物质的量也为10-Y-1mol,质量为10-Y-1mol×
53.
5g/mol=10-Y×
5.35g,则NH4Cl水解反应得平衡转化率为:
(10-Y×
5.35)/m。
1.(2014·
天津,2)实验室制备下列气体时,所用方法正确的是( )。
A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置
B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体
C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体
D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气
2.(2014·
上海,10)下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是( )。
X
收集气体
氯化氢
氨气
氯化钙
二氧化硫
氢氧化钠
一氧化氮
【答案】 C
【解析】 HCl会和碱石灰反应,A错;
氨气密度小于空气密度,气体应该短进长出,B错;
D项NO不能与NaOH溶液发生反应,即NaOH溶液不可用于尾气的吸收,且NO不能用排空气法收集,故D错。
1.用下列装置制取并收集NO2气体,其中最合理的是( )。
2.下列选用的实验仪器或实验装置符合实验要求且安全的是( )。
A.实验室制备少量蒸馏水 B.实验室制备氨气
C.实验室制备NO2D.实验室制备氢气
【答案】 B
【解析】 选项A中的蒸馏烧瓶必须垫石棉网才能加热;
选项C中制备的NO2不能用排水法收集;
选项D中的长颈漏斗下端应插入液面以下。
3.利用如图所示的装置进行实验,将液体A逐滴加入烧瓶中与B发生反应,下列有关叙述中不正确的是( )。
A.若A为硫酸,B为亚硫酸钠,C中盛品红溶液,则C中溶液褪色
B.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛澄清石灰水,则C中溶液变浑浊
C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生沉淀后沉淀溶解
D.仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用
4.如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。
若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气,则合理
的装置组合为( )。
A.①⑤⑧B.③④⑦
C.②⑤⑥D.②④⑧
【解析】 用H2O2制O2的反应原理为2H2O2
2H2O+O2↑,由反应物的状态和反应条件可选②作为制取装置。
干燥O2可选用④和⑤装置,要收集干燥的O2只能用⑥装置,故合理的装置组合为②⑤⑥或②④⑥。
5.利用下列实验装置能完成相应实验的是( )。
6.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( )。
A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
B.用图2所示装置制取少量氨气
C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体
D.选择合适的试剂,用图4所示装置可分别制取少量CO2、NO和O2
【解析】 A项,洗气时应
该“长进短出”;
C项,纯碱易溶于水,利用图示装置不能达到使反应随时发生和随时停止的目的;
D项,不能用排空气法收集NO。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 气体 制备 性质 检验 实验教学
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)