资源简介 专题6 化学实验第三单元 物质的制备第1讲 常见气体的制备一、课程标准要求1.能根据气体的性质,辨识发生装置、净化装置、收集装置、尾气处理的选择,能解释这样选择和连接规律。2.能将化学实验仪器及装置运用组合法、扩充法或替代法等,进行重新组合或者拆分,来进行实验研究,解决实际问题。3.具有安全意识,严谨求实的科学态度,具有探索未知、崇尚真理的意识和保护环境的可持续发展的意识。二、在高中化学教材体系中的地位常见气体的制备是高中化学实验中的基本操作和基础知识,又是高中化学综合实验中的一个重要组成部分。在高考中该部分除了以选择题的形式出现,还常以物质的制备和化学工艺流程为背景,以非选择题型考查化学实验知识的综合应用能力。在近几年的高考气体制备及性质验证实验命题中,出现过三颈瓶、恒压滴液漏斗等陌生仪器的使用,这些仪器属于不常用仪器,同时在试题中还常出现一些仪器的创新使用。这类题通过装置重新组合扩充的方式,考查考生全面的系统的知识,培养了考生的实验创新精神。如将传统实验中涉及的实验仪器和用品进行有效替换,以提高化学实验的效果,但考生往往因为装置新颖,药品在平时的学习中没有见过,在解题时形成了心理压力,导致不能静心分析,去伪存真,从而失分较多。预计今后高考命题仍将会以仪器装置和制备方法等的创新为命题热点。三、思维导图四、课时安排建议第1课时 常见气体的制备(1课时)第1课时 常见气体的制备一、教学流程活动一:构建知识体系问题1:制备气体时如何选择合适的装置呢?[例题1] :(2021·南京、盐城二模)实验室制取CO2时,下列装置不能达到相应实验目的的是( )A B C D生成CO2 净化CO2 干燥CO2 收集CO2[解析]:A.碳酸钙为块状固体,可以用简易启普发生器制取二氧化碳,通过打开和关闭止水夹控制反应的进行与停止,故A正确;B.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,故B错误;C.二氧化碳与浓硫酸不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,故C正确;D.二氧化碳密度比空气大,且不与空气反应,可用向上排空气法收集,故D正确;答案为B。[答案]:B[归纳总结]气体制备实验的基本思路1.根据 及 选择气体发生装置;(1) :可选择 等装置,能制备 等;操作注意事项①试管要干燥;②试管口略低于试管底;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。(2) :可选择等装置,能制备 等;(3) :可选择、、等装置,能制备 等。2.根据制备气体及气体杂质的 差异(如 、 、 、 )选择气体净化装置;(1)除杂原则:① ;② ;③ ;④ 。(2)气体净化与干燥的先后顺序①若采用溶液除杂:应该是 在前, 在后。其原因是: 。②若采用加热除杂:则一般是 在前。3.根据制备气体的 选择干燥剂及干燥装置;(1) 液态干燥剂如 ,可选用洗气吸收装置。(2) 固态干燥剂如 、 等,可选用干燥管或U形管吸收装置。4.根据制备气体的 及气体的 选择收集方法及收集装置;(1)排液法:难溶或微溶于 ,又不与其反应的气体可用排液法收集,选用、等收集装置收集。用该装置可收集 等气体。(2) 向上排空气法:密度大于空气且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集,选用等收集装置收集。用该装置可收集 等气体。(3)向下排空气法:密度小于空气且不与空气中的成分反应的气体可用向下排空气法收集,选用等收集装置收集。用该装置可收集 等气体。5.根据制备气体的 选择尾气吸收剂及吸收装置。(1)无毒、无害气体直接排空处理:如N2、O2、CO2等。(2)有毒有害气体的尾气处理装置①在水中溶解度较小的有毒气体,多数可通入盛有某种试剂的烧杯中被吸收除去(如图甲),如Cl2、SO2、NO2均可通入 溶液中除去。②某些可燃性气体可用点燃(如图丙)或转化的方法除去,如CO、H2可 或通过灼热的 除去。③某些可燃性气体可以采用收集的方法除去(如图丁),如CH4、C2H4、H2、CO等。④对于溶解度很大、吸收速率很快的气体,吸收时应 ,典型装置如图乙。常见的防倒吸装置还有如下改进装置(以NH3的吸收为例,未注明的液体为水)。[练习1]:实验室中常见有毒气体的处理方法如下表:Cl2 SO2 NO2 H2S HCl NH3 CO NO活动二:重难点突破问题2、制备气体的相关知识如何在题目中呈现呢?典例解析[典型例题](2022·泰州高三一模)下列制备、干燥、收集NH3,并进行喷泉实验的原理与装置能达到实验目的的是A.用装置甲制备NH3 B.用装置乙干燥NH3C.用装置丙收集NH3 D.用装置丁进行喷泉实验[解析]:A.固体加热试管口朝下,故A不选;B.氨气能与浓硫酸溶液发生反应,因而不用浓硫酸干燥氨气,故B不选;C.氨气密度比空气小,选用向下排空法,故不选C;D.氨气极易溶于水,可以做喷泉实验,故选D;[答案]:D[小结]:复习过程中要让学生详细掌握常见气体的制备原理及性质。练习2 .化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力。氢化钙(CaH2)固体是登山运动常用的能源提供剂,氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气,氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取,图1是模拟制取装置。INCLUDEPICTURE"11R128.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\11R128.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\11R128.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\11R128.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\11R128.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\教师Word文档\\专题十一 化学实验\\11R128.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\课件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\教师Word文档\\专题十一 化学实验\\11R128.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\共享文件\\2023版 创新设计 高考总复习 化学(苏教版)新教材 冀\\教师Word文档\\专题十一 化学实验\\11R128.TIF" \* MERGEFORMATINET 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MERGEFORMATINET回答下列问题:(1)利用图1实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后装入药品,打开分液漏斗活塞 (请按正确的顺序填入下列步骤的序号)。①加热反应一段时间 ②收集气体并检验其纯度 ③关闭分液漏斗活塞 ④停止加热,充分冷却(2)为了确认进入装置C的氢气已经干燥,应在B、C之间再接一装置,该装置中加入的试剂 ,装置D的作用是_________________________________________________。(3)某同学利用图2装置测定上述实验中得到的氢化钙的含量。他称取m g所制得的氢化钙样品,实验前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。(上述气体体积均换算为标准状况下)①装置中导管a的作用是__________________________________________。②如何判断样品与水完全反应:_______________________________________。③产生的氢气体积为 mL。若未冷却至室温即读数,则氢化钙含量 (填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。(4)请你再设计一种氢化钙纯度的测定方法:_________________________________________________________________________________________________________________________________________活动三:巩固提升1.实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质,能达到实验目的的是( )A B C D制取氨气 除去氨气中的水蒸气 验证氨气具有还原性 吸收尾气2.下列实验装置或操作正确,且能达到实验目的的是A.装置甲实验室制氯气 B.装置乙制备NaHCO3C.装置丙比较MnO2和FeCl3催化效果D.装置丁比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小3.某小组按如图装置探究氯气和双氧水的反应。将注射器中的浓盐酸注入试管中,在盛NaOH溶液的试管中收集到无色气体,该气体可以使带火星的木条复燃。下列说法错误的是A.饱和食盐水的作用是除去氯气中的HClB.NaOH溶液不可以用水代替C.由反应H2O2+Cl2=2HCl+O2可证明非金属性:Cl>OD.仅根据此实验现象无法证明一定是氯气氧化了H2O24.从绿色化学的理念出发,下列实验不宜用如图所示装置进行的是A.不同浓度的硝酸与铜反应B.稀硫酸与纯碱或小苏打反应C.铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应D.H2O2在不同催化剂作用下分解5.利用如图装置进行Cl2制备及其化学性质的探究。下列说法错误的是A.拉动a或b的活塞,可检查装置气密性B.c中反应的氧化产物与还原产物的质量比为6:1C.c中产生Cl2后,d褪色的原因是次氯酸具有漂白性D.性质实验结束后,加入b中溶液除去多余的Cl2,溶液由红色变为无色6.下列实验过程可以达到实验目的的是实验目的 实验过程A 探究SO2的漂白性 向橙色的溴水中通入SO2,观察溶液颜色变化B 探究NH3的还原性 将NH3通过炽热的CuO,观察现象C 探究H2O2的氧化性 向H2O2溶液中滴入Na2SO3溶液,观察现象D 比较Ag2S与AgI的溶度积大小 向相同体积不同浓度的Na2S和NaI溶液中分别滴入滴相同浓度的AgNO3溶液7. 由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是实验操作 现象 结论A 向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液 先变橙色,后变蓝色 氧化性:B 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的悬浊液 无砖红色沉淀 蔗糖未发生水解C 石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液 溶液红棕色变无色 气体中含有不饱和烃D 加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片 试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红 氯乙烯加聚可逆反应8.用下列装置进行SO2制取、性质验证和尾气处理,其中不能实现的是( )A B C D制取 验证其还原性 验证其漂白性 尾气处理9.实验的探究和创新是化学学科核心素养之一。某校化学实验小组为了探究SO2和Cl2(水溶液)的漂白性实验,设计了如下图所示的实验装置:(1)仪器a的名称是_______________________。(2)他们制备SO2的反应原理为 ,根据反应特点,制备SO2应选用上图中的_________装置。(填A或E)(3)在制备Cl2时他们使用了浓盐酸,结合另一发生装置的特点,请你写出制备Cl2的反应方程式__________________________,该反应在含4mol浓盐酸的反应体系中充分反应,生成的Cl2在标准状况下的体积为___________22.4L。(填“>”或“<”或“=”)(4)反应开始后,发现B、D两支试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,分别加热两支试管中的液体,B试管中的现象是_______________。(5)C烧杯中NaOH溶液的作用是_________________。(6)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知:两种气体按体积比1:1混合,再与水反应可生成两种常见的酸,因而失去漂白作用,写出反应的化学方程式__________________。[参考答案]1. C解析:A. 实验室采用装置甲制取氨气时,分液漏斗中盛装浓氨水,圆底烧瓶中放氢氧化钠固体或者生石灰,A中药品使用不正确;B. 氨气与浓硫酸反应,不能用来干燥氨气,B错误;C. 丙装置中氨气与氧化铜反应生成氮气,铜和水,可以验证氨气的还原性,C正确;D. 氨气与水直接接触,不能起防倒吸的作用,D错误。2. D解析:A.实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气,甲装置没有加热装置,所以不能用于实验室制备氯气,故A错误;B.氨气极易溶于水,所以在通入饱和氯化钠溶液中时要防倒吸,装置乙中通氨气时没有注意防倒吸,故B错误;C.想比较MnO2和FeCl3的催化效果,应采用浓度相同的过氧化氢溶液分别与MnO2和FeCl3反应,故C错误;D.向浓度相同的氯化钠和碘化钠混合溶液中滴加少量的硝酸银溶液,Ksp越小越先沉淀,所以装置丁可以比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小,故D正确;综上答案为D。3. C解析:A.根据分析可知饱和食盐水的作用是除去氯气中的HCl,A正确;B.水吸收氯气的效果不好,所以NaOH溶液不可以用水代替,B正确;C.由反应H2O2+Cl2=2HCl+O2可说明该条件下氧化性:Cl2>O2,但不可证明非金属性:Cl>O,客观事实是O的电负性大于Cl,即O的非金属性大于Cl,所以C错误;D.实验产生的O2有可能是H2O2分解所得,不一定是氯气氧化了H2O2产生了O2,D正确;答案选C。4.A 解析:如图所示装置没有尾气吸收装置,所以凡是有污染性的气体都不行,B、C、D都没有污染性的气体产生,只有A项中有氮氧化合物产生,所以A符合题意。5. B解析:A.拉动a或b的活塞,松开后看活塞能否恢复到原位,可检查装置气密性,故A正确;B.由KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,化合价升高的氯与化合价降低的氯比为5:1,c中反应的氧化产物与还原产物的质量比为5:1,故B错误;C.c中产生Cl2后,Cl2+H2O=HCl+HClO,HClO具有强氧化性、漂白性,d褪色的原因是次氯酸具有漂白性,故C正确;D.性质实验结束后,加入b中溶液除去多余的Cl2,Cl2+2NaOH=H2O+NaCl+NaClO,碱性变弱,溶液由红色变为无色,故D正确;故选B。6. B解析:A.向橙色的溴水中通入SO2,溴水褪色,体现S02的还原性,故A错误;B.将NH3通过炽热的CuO生成铜、氮气、水,氮元素化合价升高,体现氨气的还原性,故B正确;C.向H2O2溶液中滴入Na2SO3溶液生成硫酸钠和水,反应无明显现象,故C错误;D.Na2S和NaI浓度不同,滴入相同浓度的AgNO3溶液,先出现沉淀的物质不一定溶度积小,故D错误;选B。7.C解析:A.向NaBr溶液中滴加过量氯水,溴离子被氧化为溴单质,但氯水过量,再加入淀粉KI溶液,过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质,无法证明溴单质的氧化性强于碘单质,A错误;B.向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,若不加氢氧化钠,未反应的稀硫酸会和新制氢氧化铜反应,则不会产生砖红色沉淀,不能说明蔗糖没有发生水解,B错误;C.石蜡油加强热,产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明气体中含有不饱和烃,与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;D.聚氯乙烯加强热产生能使湿润蓝色湿润试纸变红的气体,说明产生了氯化氢,不能说明氯乙烯加聚是可逆反应,可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同,D错误;8. C解析:A. 铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜,二氧化硫和水,A正确;B. 二氧化硫可以将高锰酸根离子还原成锰离子,二氧化硫表现的是还原性,B正确;C. 二氧化硫与氢氧化钠溶液反应,使溶液碱性减弱,酚酞的红色褪去,非漂白性,C错误;D. 由于二氧化硫极易溶于氢氧化钠溶液,故采用倒置的漏斗防倒吸,D正确。9.(1)分液漏斗 (2)A (3) <(4)溶液由无色变为红色(5)尾气处理,或吸收多余的SO2和C12(6)解析:(1)由仪器a的构造可知a为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;(2)由制备原理可知制备二氧化硫常温下即可实现,选用装置A,故答案为:A;(3)实验室制取氯气所用药品是固体和液体,反应条件是加热,所以应选用E装置,实验室制取氯气的反应方程式为:;随反应的进行盐酸的浓度降低,而稀盐酸不能与二氧化锰反应制氯气,因此含4mol浓盐酸的反应体系中实际反应的HCl的量小于4mol,则产生氯气的物质的量小于1mol,标况下的体积小于22.4L;故答案为:;<;(4)氯气与水反应生成次氯酸,二氧化硫以及次氯酸都具有漂白性,可使品红褪色,次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性,二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质生成无色物质,次氯酸的漂白性是永久性的,二氧化硫的漂白性是暂时的;加热时,次氯酸漂白过的溶液无变化,二氧化硫和有色物质生成的无色物质不稳定,加热时能重新变成红色,故答案为:溶液由无色变为红色;(5)氯气和二氧化硫有毒,不能排放到空气中,但氯气和二氧化硫都和碱反应,所以装置C的作用是吸收多余的氯气和二氧化硫,故答案为:尾气处理,或吸收多余的SO2和Cl2;(6)氯气有强氧化性,二氧化硫有还原性,二者能按1:1发生氧化还原反应: 生成无漂白性的H2SO4和HCl,故答案为:。二、教学建议本节课作为复习课中的一节,希望通过内容设计的科学性与思想性和谐统一,理论与实际相联系,通过的启发性的问题,直观性的操作,使每个同学都在自己已有的基础上有所提高,达到因材施教的教学效果,使学生将知识内化为自己思想的一部分,帮助其更加独立地完成学习任务。本节课设计之初就力图贯彻新课程要求的自主学习、合作学习、探究学习的理念。尽力做到凡是学生能问的老师不问、凡是学生能做的老师不做、凡是学生能说的老师不说。既减轻教师的负担,又还课堂给学生,照顾不同学生的需要,发挥学生在课堂中的主体作用。气体发生装置反应物状态和反应条件与杂质性质不同气体的密度或溶解性气体的化学性质净化装置发生装置尾气处理装置1 展开更多...... 收起↑ 资源预览