《创新课堂》第五章 10 聚焦突破4 常见气体的制备、净化和收集 讲义（教师版）化学必修二人教版

eq \o(\s\up8( INCLUDEPICTURE "聚焦突破4LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../../徐/化学人教必修第二册/聚焦突破4LLL.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do8(　　　　常见气体的制备、净化和收集)) 1．常见气体的实验室制法 制取物质 试剂 反应原理(化学方程式) 发生装置 氯气 MnO2、浓盐酸 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ ⑤或⑥ 氢气 Zn、稀硫酸(稀盐酸) Zn＋H2SO4===H2↑＋ZnSO4 ②或③或④ 二氧化碳 CaCO3、稀盐酸 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O ②或③或④ 续　表 制取物质 试剂 反应原理(化学方程式) 发生装置 氨气 NH4Cl、Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ① 氧气 KMnO4 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ① KClO3 2KClO32KCl＋3O2↑ H2O2 2H2O22H2O＋O2↑ ② 2.常见气体的净化 气体 所含杂质 净化剂 净化装置 O2 Cl2 氢氧化钠溶液 H2 H2S 硫酸铜溶液 CO2 HCl 饱和碳酸氢钠溶液 CO2 SO2 饱和碳酸氢钠溶液 Cl2 HCl 饱和食盐水 SO2 HCl 饱和亚硫酸氢钠溶液 续　表 气体 所含杂质 净化剂 净化装置 CO CO2或H2O 碱石灰 N2 O2 灼热的铜网 3.气体的干燥 干燥剂类型 液态干燥剂 固态干燥剂 装置 常见的干燥剂 浓硫酸(酸性) 无水氯化钙(中性) 碱石灰(碱性) 可干燥的气体 H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2等 H2、O2、Cl2、SO2、N2、CO、CO2、CH4等 H2、O2、N2、CH4、NH3等 不可干燥的气体 还原性的气体及碱性气体，如HBr、HI、H2S、NH3等 NH3等 Cl2、SO2、CO2、NO2等　 4.气体的收集 收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体 排水法 难溶于水，且不与水反应的气体 O2、H2、N2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO等 排空气法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中成分反应的气体 Cl2、SO2、NO2、CO2 向下排空气法 密度小于空气且不与空气中成分反应的气体 H2、NH3 5.尾气处理方法 对于有毒、有害、可燃、污染空气的气体尾气必须进行处理，用溶液吸收或点燃使它们变为无毒、无害、无污染的物质。对于无毒、无害气体可直接排放，如N2、O2等。 (1)吸收原则 ①能充分吸收气体；②不能倒吸。 (2)常见装置 ①吸收溶解度较小的尾气(如Cl2等)用图D装置； ②吸收溶解度较大的尾气(如HCl等)用图B、C装置； ③CO、H2等气体可用点燃或收集的方法处理，用图A、E装置。 【突破集训】 1．下列气体既可以用浓硫酸干燥，又可以用碱石灰干燥的是(　　) A．H2S　　　　　　 B．NH3 C．CH4 D．CO2 解析：选C。A项，H2S具有还原性，浓硫酸具有氧化性，二者能发生氧化还原反应，不能用浓硫酸干燥，H2S为酸性气体，可与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥；B项，氨气为碱性气体，可与硫酸反应，不能用浓硫酸干燥；D项，CO2为酸性气体，可与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥。 2．实验室制备下列气体的方法可行的是(　　) 选项 气体 方法 A 氨气 加热氯化铵固体 B 二氧化氮 将铝片加到冷浓硝酸中 C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸 D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 解析：选D。实验室可用加热氢氧化钙和氯化铵的固体混合物制氨气，而不用加热氯化铵固体制氨气，这是因为氯化铵固体加热生成氨气和氯化氢，二者遇冷又生成氯化铵固体，A不可行；将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化，故不能制得二氧化氮，B不可行；向硫化钠固体中滴加浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，硫化钠具有强还原性，二者会发生氧化还原反应，不能生成硫化氢气体，C不可行；加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，由于二氧化锰的催化作用，可加快氯酸钾的分解，从而制得氧气，D可行。 3．(2024·新高考河北卷)下图所示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)(　　) 选项 气体 试剂 A SO2 饱和Na2SO3溶液＋浓硫酸 B Cl2 MnO2＋浓盐酸 C ... ...