高考化学实验核心考点视频

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  • 时间:2020/9/11 8:38:26

一、三大气体制备装置的连接

1、Cl2  的实验室制备系统

2、SO2的实验室制备系统

3、NH3 的实验室制备系统

4、实验装置选择的思路:

二、气体的制备

1、常见气体制备的反应原理

试剂的选择:以实验室常用药品为原料,依据制气原理,选择方便、经济、安全的试剂,尽量做到有适宜的反应速率,且所得气体比较纯净。如:用锌粒与酸制取氢气,一般选择稀硫酸,而不用稀盐酸,原因是盐酸是挥发性酸,制取的氢气中常混有HCl 气体

2、气体的发生装置

(1)装置的选择:由反应物的状态,反应条件和所制备气体的性质、量的多少决定

(2)加热操作要求

①使用可燃性气体(如 H2、CO、CH4 等),先用原料气赶走系统内的空气,再点燃酒精灯加热,以防止爆炸

②制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如 H2 还原 CuO的实验),反应结束时,应先熄灭酒精灯,继续通原料气至试管冷却

3、气体的净化装置                                                                                           

 (1)判断气体中的杂质方法:凡是反应物中有易挥发性液体,如盐酸、浓硝酸、溴水等,制得的气体中一定含有相应的杂质HCl、HNO3、溴蒸气及水蒸气等。还有一些发生副反应的,如用酒精和浓硫酸反应制乙烯时,由于副反应的发生而使乙烯中含有杂质SO2、CO2 和水蒸气;

(2)除杂原则:①不损失主体气体;②不引入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;④先除易除的杂质气体;

(3)除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性;

(4)根据试剂选择合适的装置:洗气瓶、球形干燥管、U 形管、硬质玻璃管;

(5)除杂顺序:先除杂,后除水;

(6)常见气体的净化实例

4、气体的干燥

气体的干燥是指除去气体中所含的水蒸气,实质上也属于除杂范畴(是一种特定的除杂过程);气体干燥的关键是选择干燥剂,并根据干燥剂的状态选择干燥装置,常用的装置有洗气瓶、干燥管等

5、气体的收集装置

收集方法

排水法

向上排空气法

向下排空气法

收集原理

收集的气体不与水反应或难溶于水

与空气不反应且密度比空气的大

与空气不反应且密度比空气的小

收集装置

适用的气体

H2、O2、NO、

CH4、C2H4  等

Cl2、CO2、

NO2、SO 2

H2、NH3

6、尾气处理装置                                                                 

 (1)原因:有些气体有毒或有可燃性,任其逸散到空气中,会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害

(2)处理方法:

①转化处理:一般根据气体的相关性质,用溶液吸收或点燃使它们变为无毒、无害、无污染的物质,使其转化为非气态物质或无毒物质。实验室中常见有毒气体的处理方法如表所示

Cl2

SO2

NO2

H2S

HCl

NH3

CO、H2

NO

NaOH  溶液

硫酸铜溶液或NaOH  溶液

水或硫酸溶液

点燃

与氧气混合后通入  NaOH 溶液

②直接排入空气中:主要是针对无毒、无害气体的处理。如:N2、O2、CO2 等

(3)吸收原则:能充分吸收气体;不能倒吸

(4)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、NH3等)用图 B、C装置 (防倒吸)

③CO、H2 等气体可用点燃或收集的方法除去,用图 A、E 装置

(5)防倒吸装置(以氨气吸收为例)

①液体容纳:图甲、乙原理相同,当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减小,吸收液上升到漏斗或干燥管中,导致烧杯中液面下降;使漏斗口、干燥管脱离液面,吸收液受自身重力作用又流回烧杯内,从而防止吸收液倒吸

②安全瓶:如图丙所示,当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液进入安全瓶,从而防止吸收液进入受热仪器或反应容器,起到防倒吸作用

③间接吸收:如图丁所示,NH3、HCl 等易溶于水却不溶于 CCl4的气体,在 CCl4中形成气泡,增大与水的接触面积,进行间接吸收,可以达到防倒吸的目的

④气压平衡:如图戊所示,为防止反应体系的压强减小引起吸收液的倒吸,可以在密闭系统中连接一个与大气相通的液封玻璃管,保持瓶内压强等于大气压而防止倒吸

三、创新型实验

四、常见气体制备的反应原理