高中化学必修第一册微专题⑤实验室制取气体的思维方法及装置的选择课件

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微专题·大素养 ⑤ 实验室制取气体的思维方法及装置的选择[知识基础]一、实验室制取气体的方法1．设计气体制取的思维方法2．气体制备装置的连接顺序二、气体制取装置的选择1．常见气体的发生装置2.常见气体的净化和干燥装置(1)净化原则：不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。(2)气体干燥净化装置3.常见气体的收集装置4.尾气处理装置(1)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施处理。(2)常见装置(如图a、b、c)①制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。②制取CO时，尾气处理可采用a或c装置。③制取H2时，尾气处理可采用a或c装置。[素养专练]1.如图是制备气体的实验装置，该装置不可用于(　　)A．H2O2溶液与MnO2制取O2B．MnO2与浓盐酸制取Cl2C．石灰石与稀盐酸制取CO2D．锌粒与稀硫酸制取H2答案：B解析：用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热，所以不能用该装置制取Cl2，B项符合题意。2．漂白粉与硫酸也可以用来制取氯气，反应原理为Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4 2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O。该实验的发生装置应选择(　　)答案：B 3.可用如图装置收集的气体是(　　)A．H2 B．COC．CO2 D．CH4答案：C解析：H2和CH4的密度比空气小，需要采用向下排空气法收集，故A、D错误；CO的密度与空气相近，应用排水法收集，故B错误；CO2的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，且多余的CO2可以直接排放到大气中，故C正确。4．在实验室里可按如图所示的装置来干燥、收集气体R，干燥管中盛放碱石灰(CaO、NaOH混合物)，则R是(　　)A．HCl B．Cl2C．H2 D．CO2答案：C解析：干燥剂不能与气体反应，而A、B、D都是酸性气体，都可以与碱性物质反应。5．氯水不稳定，要现用现配。下列吸收氯气制备氯水的装置最合理的是(　　)答案：D解析：由于氯气有毒，所以需要对尾气进行处理，可用氢氧化钠溶液吸收。6．如图所示装置可以用来制备、净化、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于(　　)A．二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气B．锌和盐酸反应生成氢气C．碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳D．KClO3和MnO2反应生成氧气答案：B7．要组装一套实验室利用液体和液体反应制备气体的装置，现设计了如下的五步操作，正确的顺序是(　　)①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上②将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集装置中④检查装置的气密性(利用固定装置微热的方法检查气密性)⑤在蒸馏烧瓶中安装好分液漏斗，连接好导气管A．②①⑤④③ B．④①②⑤③C．①②⑤④③ D．①⑤④②③答案：A解析：实验仪器的安装原则：从下向上，从左向右。首先放置酒精灯，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网；把烧瓶固定在铁架台上，在烧瓶上安装好分液漏斗，连好导气管，检查气密性；装置不漏气后，再加液体药品开始反应，制取气体。8．氯气和漂白粉是现代工业和生活中常用的消毒杀菌剂。(1)实验室拟用如图装置制备干燥纯净的氯气[已知：NaCl＋H2SO4(浓) NaHSO4＋HCl↑]，请按照气体从左向右流动的方向连接仪器：H→________、________→________、________→________；其中乙中盛装的试剂为____________。(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学方程式：___________________________________。BA　CDE饱和食盐水2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O解析：(1)根据信息可知，浓硫酸与氯化钠的饱和溶液反应生成氯化氢气体，大量氯化氢气体溶于水即为浓盐酸，二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯气，氯气中混有氯化氢和水蒸气，气体通过导管B进入乙装置中除去氯化氢气体(乙装置盛装饱和食盐水)，然后进入甲装置中除去水蒸气(甲装置盛装浓硫酸)，氯气的密度大于空气，采用向上排空气法进行收集，干燥纯净的氯气由导管C进入集气瓶中，多余的氯气用氢氧化钠溶液进行吸收，据此分析可知，按照气体从左向右流动的方向连接仪器的顺序：H→B、A→C、D→E；其中乙中盛装的试剂为饱和食盐水。(2)工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，其中肯定存在CaCl2，请设计实验，探究该样品中可能存在的其他固体物质。①对该样品中除CaCl2外其他固体，提出合理假设。假设1：该漂白粉未变质，只含________。假设2：该漂白粉全部变质，只含________。假设3：该漂白粉部分变质，既含Ca(ClO)2又含CaCO3。Ca(ClO)2CaCO3解析：漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙，实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，次氯酸钙会与空气中的水和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸，导致其部分或全部变质；①提出合理假设：假设1：该漂白粉未变质，固体除CaCl2外，只含Ca(ClO)2；假设2：该漂白粉全部变质，固体除CaCl2外，只含CaCO3；假设3：该漂白粉部分变质，固体除CaCl2外，既含Ca(ClO)2又含CaCO3。②设计实验方案，进行实验。请在表中写出实验步骤、预期现象和结论。限选用的仪器和药品：试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、盐酸、有色布条、澄清石灰水(提示：不必检验Ca2＋和Cl－)。 加入适量盐酸溶解后，再将产生的气体通入澄清石灰水中若澄清石灰水未见浑浊，则假设1成立；反之，则假设2或3成立向步骤Ⅰ反应后的试管中加入有色布条若有色布条不褪色，则假设2成立；反之，则假设3成立解析：②二氧化碳没有漂白性，潮湿的氯气具有漂白性；碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，次氯酸钙与盐酸发生氧化还原反应生成氯气、氯化钙和水，据此设计实验。Ⅰ.取少量上述漂白粉于试管中，加入适量盐酸溶解后，再将产生的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水未见浑浊，则假设1成立；反之，则假设2或3成立。Ⅱ.向步骤Ⅰ反应后的试管中加入有色布条，若有色布条不褪色，则假设2成立；反之，则假设3成立。