5、高三常见气体制备-吸收装置

现象 说明
烧杯中有气泡产生，停 止微热，冷却后导气管 末端形成一段水柱，且 保持一段时间不下降
液面的高度差不变
针对训练
1．某研究性学习小组为合成 1丁醇，查阅资料得知一条 合成路线： 一定条件 CH CH===CH ＋CO＋H ――――→
3 2 2
H2 CH3CH2CH2CHO――――→ Ni，△ CH3CH2CH2CH2OH。 浓H2SO4 CO↑＋H O， CO 的制备原理： HCOOH――――→ 并设计 2 △ 出原料气的制备装置。
CuSO4
⑤品红溶液
解析：本题主要通过有机反应考查化学实验的基本方法
和技能。 (2) 考虑到CO 逸出时带有 HCOOH 和 H2O等杂质，因 此需先除去 HCOOH 等蒸气 ——c 中装 NaOH 溶液，再除去水 蒸气 ——d 中装浓 H2SO4 ； a 的作用是利于分液漏斗中液体的 顺利滴下——使压强恒定，b应起到安全瓶的作用——防倒吸。 (3)设计实验检验混合气体的各种成分时，要注意其他气体的 存在对此的干扰，先检验能干扰其他气体检验的气体并除去， 检验气体过程中不能产生未检验的气体。分析问题(3)中提供 的试剂的作用，可先检验水 —— 用④，再用⑤检验 SO2 并用 ①除去 SO2( 因 SO2 干扰丙烯的检验 ) ，然后，用③检验 CO2 ， 最后用②检验丙烯，因KMnO4氧化丙烯时要生成CO2。
请填写下列空白： (1) 实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、 2丙醇，从 中选择合适的试剂制备氢气、丙烯，写出化学反应方程式：
______________________ ， _____________________________
______________________________________________。 (2)若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别 是 __________________ 、 ________________ ； c 和 d 中盛装的 试剂分别是 ______________ ， ________________ 。若用以上

A．NO2 B．HCl
C．CH4 D．NH3
5、设计了四种制备气体的方案:(1) 加热稀硫酸和乙
醇制备乙烯；(2) 加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气；
(3)用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；(4)用稀硝酸和
硫化亚铁制备硫化氢。不宜采用的方案有哪些？D
A.只有(1)和(2)
B.只有(1)和(3)
C.只有(3)和(4)
图2
图3
图4
图5
图6
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5
（4）启普发生器及简易装置
图7
图8
图9 图10
图11 图12
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6
3、固体+液体或液体+液体加热制气体
①反应容器：试管、烧瓶 ②加液容器：分液漏斗 ③注意事项：见图16、17
图13
图14
图1gf5r
图16
图17
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二、气体净化装置： 根据净化剂的状态和条件选择
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编 A中物 B中物 C中
号质
质 气体
有关化学方程式
(1) Na2SO3
浓硫酸 SO2
Na2SO3 +H2SO4(浓) ═ Na2SO4 +SO2↑+H2O
(2) Cu
浓硝酸 NO2
Cu + 4HNO3(浓) ═ Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O
(3) KMnO4 浓盐酸 Cl2
2KMnO4 + 16HCl ═ 2KCl g+fr 2MnCl2+5Cl2↑+ 8H2O
在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置
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7根据下面实验图填空和回答问题:(1)烧瓶中所发生的主
要反应的化学方程式是 2H2SO4(浓)+2Na，Br+MnO2═MnSO4+Br2↑+

【常见气体制备原理及装置选择】【氧气】制取原理：含氧化合物自身分解制取方程式：2KClO3=2KCl+3O2↑装置：略微向下倾斜的大试管，加热检验：带火星木条，复燃收集：排水法或向上排气法【氢气】制取原理：活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑装置：启普发生器检验：点燃，淡蓝色火焰，在容器壁上有水珠收集：排水法或向下排气法【氯气】制取原理：强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式：MnO2+4HCl（浓）═MnCl2+Cl2↑+2H2O装置：分液漏斗，圆底烧瓶，加热检验：能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色；除杂：先通入饱和食盐水（除HCl），再通入浓H2SO4（除水蒸气）收集：排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O【硫化氢】制取原理：强酸与强碱的复分解反应制取方程式：FeS+2HCl═FeCl2+H2S↑装置：启普发生器检验：能使湿润的醋酸铅试纸变黑除杂：先通入饱和NaHS溶液（除HCl），再通入固体CaCl2（或P2O5）（除水蒸气）收集：向上排气法尾气回收：H2S+2NaOH═Na2S+H2O或H2S+NaOH═NaHS+H2O【二氧化硫】制取原理：稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解制取方程式：Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O装置：分液漏斗，圆底烧瓶检验：先通入品红试液，褪色，后加热又恢复原红色；除杂：通入浓H2SO4（除水蒸气）收集：向上排气法尾气回收：SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O【二氧化碳】制取原理；稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解制取方程式：CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O装置：启普发生器检验：通入澄清石灰水，变浑浊除杂：通入饱和NaHCO3溶液（除HCl），再通入浓H2SO4（除水蒸气）收集：排水法或向上排气法【氨气】制取原理：固体铵盐与固体强碱的复分解制取方程式：Ca（OH）2+2NH4Cl═CaCl2+NH3↑+2H2O装置：略微向下倾斜的大试管，加热检验：湿润的红色石蕊试纸，变蓝除杂：通入碱石灰（除水蒸气）收集：向下排气法【氯化氢】制取原理：高沸点酸与金属氯化物的复分解制取方程式：NaCl+H2SO4═Na2SO4+2HCl↑装置：分液漏斗，圆底烧瓶，加热检验：通入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加稀HNO3沉淀不溶除杂：通入浓硫酸（除水蒸气）收集：向上排气法【二氧化氮】制取原理：不活泼金属与浓硝酸的氧化-还原；制取方程式：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O装置：分液漏斗，圆底烧瓶（或用大试管，锥形瓶）检验：红棕色气体，通入AgNO3溶液颜色变浅，但无沉淀生成收集：向上排气法尾气处理：3NO2+H2O═2HNO3+NONO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O【一氧化氮】制取原理：不活泼金属与稀硝酸的氧化-还原；制取方程式：Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O装置：分液漏斗，圆底烧瓶（或用大试管，锥形瓶）检验：无色气体，暴露于空气中立即变红棕色收集：排水法【一氧化碳】制取原理：浓硫酸对有机物的脱水作用在蒸馏烧瓶里加入浓硫酸，在分液漏斗里盛放甲酸制取方程式：HCOOH═CO↑+H₂O装置：分液漏斗，圆底烧瓶检验：燃烧，蓝色火焰，无水珠，产生气体能使澄清石灰水变浑浊除杂：通入浓硫酸（除水蒸气）收集：排水法【甲烷】制取方程式：CH3COONa+NaOH═CH4↑+Na2CO3装置：略微向下倾斜的大试管，加热收集：排水法或向下排空气法【乙烯】制取原理：浓硫酸对有机物的脱水作用制取方程式：CH3CH2OH═C2H4↑+H2O装置：分液漏斗，圆底烧瓶，加热除杂：通入NaOH溶液（除SO2，CO2），通入浓硫酸（除水蒸气）收集：排水法【乙炔】制取原理：电石强烈吸水作用制取方程式：CaC2+2H2O═Ca（OH）2+CH≡CH↑装置：分液漏斗，圆底烧瓶（或用大试管，锥形瓶）检验：无色气体，能燃烧，产生明亮的火焰，并冒出浓的黑烟除杂：通入硫酸铜溶液（除H2S，PH3），通入浓硫酸（除水蒸气）收集：排水法或向下排气法．【例题】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）．仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是（）A．A B．B C．C D．D【解析】A、氨气的密度比空气密度小，应该采用向下排空气法收集，装置c中的导管应该改为短进长出，故A错误；B、浓硫酸可以与亚硫酸反应，生成二氧化硫，SO2气体的密度比空气大，能使用向上排空气法，SO2气体能与氢氧化钠迅速反应，所以吸收装置中要防倒吸，图示收集装置和完全吸收装置都合理，故B正确；C、铜与稀硝酸反应生成产物为一氧化氮，无法达到二氧化氮，一氧化氮、二氧化氮的尾气吸收不能使用水，故C错误；D、乙炔的密度比空气密度小，收集方法应该为向下排空气法或排水法，图示收集方法错误，故D错误；故选B．。

（1）水溶解法 如：HCl、NH3等。 （2）碱液吸收法
如：Cl2、H2S、CO2、 SO2、NO2、NO等。
（3）燃烧或袋装处理法
如 ： CH4 、 C2H4 、 C2H2 、 H2、CO等。
5高三常见气体制备吸收装置
（4）防倒吸吸收
标准装置
安全瓶装置
②防倒吸吸收 图 5－27－1
5高三常见气体制备吸收装置
▪ 5.1 装置分类
▪ （1）常温反应装置
▪ （2）加热反应装置
▪ （3）冷却反应装置
▪ 5.2 判断原则
6、排水量气装置
标准 装置
注意事项： 左端水位与右 位与 水槽中水位相平 .
[例1]：
（1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用 下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随
浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸、浓盐酸、稀盐酸、浓 氨水、稀氨水、蒸馏水、饱和氢硫酸溶液、饱和石灰水
请回答：A、B、C、D、E各是什么物质?
【答】：A是氯化氢气体，B是浓盐酸，C、D、E均是浓硫酸
[例3]：
利用下图所示装收集以下8种气体(图中烧瓶位置不得移 动)：①H2 ②Cl2 ③CH4 ④HCl ⑤NH3 ⑥NO ⑦H2S ⑧SO2
(4)若烧杯是干燥的，不能用此装置来收集的 气体是___。
【答】（1） ②④⑦⑧ （2）①③⑥，A （3）①②③④⑥⑧，B （4）⑥
[例4]：
某集气瓶中充满了HI气体，试设计一个装置表 示：将这种气体排出烧瓶，并粗略证明它确实是HI 气体，写出有关反应的离子方程式。
【答】：往装有气体的瓶中注入浓磷酸，使气体排出， 用盛有适量水的烧杯吸收排出的气体(玻璃管下端接一个 倒置漏斗)，一段时间以后，取少量烧杯中的溶液，测得 PH值小于7;加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，如发现有黄 色沉淀生成，则可说明原气体是HI气体。