[高考源于教材]
气体的实验室制法,包括反应原理、实验装臵是考纲明确要求的重要考点,特别是H2、NH3、CO2、O2、Cl2的实验室制备原理和装臵更是每年高考命题的热点。初中教材详细介绍H2、CO2、O2的制备,高中教材详细介绍NH3、Cl2的制备。而高考命题却将这些知识拓展到依据反应物的状态、反应条件来选择气体的发生装臵,以及利用实验装臵寻找实验室制取氨气的其他方法,从而开阔了考生的视野,提高了考生的创新意识及创新思维。
[尝试解题] ①仿照NH4Cl和Ca(OH)2混合共热制取氨气的原理可书写出反
应的化学方程式:(NH4)2SO4+Ca(OH)2=====CaSO4+2H2O+2NH3↑。
②依据实验药品的状态及常温下就能反应可选择B装置。
③固体NaOH溶于浓氨水后,放出大量的热,促使NH3的挥发,溶液中OH
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浓度的增大,这两个因素都能使NH3+H2ONH3·H2ONH+4+OH向逆反
△
应方向移动,从而加快了氨气的逸出。
[迁移·发散·整合]
一、高考还可能这样考
1.用实验室制NH3的气体发生装置还可以制备哪些气体?其反应原理是什么?
MnO2
提示:制O2:2KClO3=====△2KCl+3O2↑或2KMnO4△,K2MnO4+MnO2+O2↑。
2.能否用加热分解NH4Cl制备NH3?解释原因。
提示:不能。NH4Cl△,HCl↑+NH3↑,NH3+HCl===NH4Cl(遇冷)。 3.用浓盐酸和浓硫酸可以制备HCl,应选用哪个装置? 提示:液+液―→气体,不需加热。
4.制备Cl2时,连接好装置并检查气密性,后续操作是什么? 提示:加入固体药品―→加入液体药品―→加热。
5.如图为一种“随开随用,随关随停”的气体发生装置,利用该装置制备气体时,所制气体需要满足什么条件?
提示:(1)原理:固+液―→气体,不需要加热; (2)固体形状必须为块状; (3)产生的气体不溶于水。 二、相关实验知识归纳
利用2012四川高考的装置((1)H2:Zn——稀H2SO4 (2)CO2:CaCO3——稀盐酸
),实验室里还能制取的气体有:
(3)O2:H2O2——MnO2或Na2O2——H2O (4)Cl2:KMnO4——浓盐酸 (5)SO2:Na2SO3——H2SO4 (6)NO:Cu——稀HNO3 (7)NO2:Cu——浓HNO3。
1.(2012·重庆联考)在实验室可用氧化还原反应制取的气体是
( )
①NO2 ②O2 ③CO2 ④Cl2 ⑤NO ⑥H2 A.①②④⑤⑥ B.仅①②④⑥ C.仅①③
D.仅③④⑤
解析:选A ③中CO2制取:2HCl+CaCO3===CaCl2+CO2↑+H2O,无元
素化合价变化,不是氧化还原反应。
2.如图是制取和收集某气体的实验装置,该装置可用于 ( ) A.浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2 B.过氧化钠固体和水反应制取O2 C.浓硝酸与铜反应制取NO2 D.浓氨水和生石灰反应制取NH3
解析:选B A项,浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2需要加热;C项,NO2与水反应生成NO气体,不能用排水法收集;D项,NH3易溶解于水,不能用排水法收集。
3.(2012·广州测试)下列制备和收集气体的实验装置合理的是
( )
解析:选D 用氯化铵和氢氧化钙固体制氨气时有水生成,试管口应向下倾斜;NO能和空气中的氧气反应生成NO2,应用排水法收集;氢气密度比空气小,收集氢气时导管应短进长出。
4.(2013·孝感模拟)如图为中学化学实验中的常见实验装置。
(1)装置A可用于制备多种气体,请写出用A装置制备下列气体时,圆底烧瓶和分液漏斗中应装的化学试剂。
气体 试剂 O2 CO2 NH3 SO2 (2)装置B可用于收集多种气体,若要用于收集氨气,则进气管为________;
若要收集NO,简述用装置B收集NO的方法
_________________________________________________。
解析:(2)氨气的密度比空气小,应“短进长出”;NO能与O2反应,不能用排空气法而应该用排水法收集,但要注意“短进长出”。
答案:(1) MnO2和H2O2或Na2O2和 H2O Na2SO3固 碱石灰和浓氨水或CaCO3和稀盐体 和 NaOH固体和浓氨浓H2SO4 酸 水等 (2)b 将集气瓶中装满水,塞上塞子,从b端通入NO气体,从a端排出水
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分) 1.关于下列各装置图的叙述中,正确的是
( )
A.装置①是洗气装置,除去氯气中的氯化氢 B.实验室用装置②制取氨气
C.装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色
D.装置④中X若为四氯化碳,可用于吸收氨气,并防止倒吸
解析:选D 装置①作洗气装置时,应长进短出;制取氨气时的药品不能选择氯化铵,因为加热生成的氯化氢和氨气在试管口处反应重新生成氯化铵;制备氢氧化亚铁时,胶头滴管要伸入溶液中;由于氨气在四氯化碳中溶解度很小,可以防止倒吸,D正确。
2.以下各种尾气吸收装置中,不适合于吸收HCl气体,而且不能防止倒吸的是( )