化学 必修 第二册(苏教)
热点 常见气体的实验室制法
1．常见气体制备的反应原理
气体 制备反应原理
H2 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
O2 2H2O22H2O＋O2↑ 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
Cl2 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
NH3 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
SO2 Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
CO2 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
NO 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
NO2 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
2．气体制备装置的连接顺序
→→→→
3．常见气体实验室制备的发生装置
反应装置类型 反应装置图 适用气体
固、固加热型 O2、NH3等
固、液加热型或液、液加热型 Cl2等
固、液不加热型 O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等
4．实验室制备气体净化装置
(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)净化装置
装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。
装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。
5．常见气体收集方法
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 Cl2、CO2、NO2、SO2 H2、NH3
6．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、CO2等。
(1)吸收原则：能充分吸收气体；不能倒吸。
(2)常见装置
①吸收溶解度较小的尾气(如Cl2)用图D装置；
②吸收溶解度较大的尾气(如HCl)用图B、C装置；
③CO、H2等气体可用点燃或收集的方法除去，用图A、E装置。
用如图所示装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是( )
选项 气体 a b c
A CO2 盐酸 碳酸钙 饱和NaHCO3溶液
B SO2 浓硫酸 Fe 浓硫酸
C NH3 浓氨水 生石灰 碱石灰
D Cl2 浓盐酸 MnO2粉末 浓硫酸
[解析] 常温下，浓硫酸和铁发生钝化，B不可行；氨气的密度小于空气的密度，所以应用向下排空气法收集，C不可行；实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气需要加热，D不可行。
[答案] A
1．下列气体中，既能用排水法收集，又能用排空气法收集的是( )
A．氢气 B．氨气
C．二氧化氮 D．二氧化硫
答案：A
解析：B项，NH3极易溶于水，不能用排水法收集；C项，由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO知，NO2不能用排水法收集；D项，SO2易溶于水，不能用排水法收集。
2．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．O2 D．CO2
答案：C
解析：A项，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。
3．实验室可以用如图所示装置制备、干燥、收集气体的是( )
A．以MnO2、浓盐酸为原料，制备Cl2
B．以Na2SO3固体、质量分数为70%的硫酸为原料，制备SO2
C．以浓氨水、生石灰为原料，制备NH3
D．以Cu、稀硝酸为原料，制备NO
答案：B
解析：A项，MnO2和浓盐酸反应，需要加热，此装置图中缺少加热装置；C项，NH3能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸进行干燥，因为NH3的密度小于空气，因此需用向下排空气法收集；D项，NO能与空气中的氧气反应，因此需用排水法收集。
4．下列实验方案能达到实验目的的是( )
A．用图甲所示装置制取并收集NO2
B．在实验室中，用图乙所示装置制备并收集Cl2
C．用图丙所示装置，滴入浓硫酸后，蔗糖变黑，品红溶液褪色，说明浓硫酸使蔗糖脱水的同时还产生了SO2
D．用图丁所示装置，将氯气通入广口瓶中，立即出现大量白烟，说明氨气的氧化产物为NH4Cl
答案：C
解析：A项，二氧化氮与水反应，不能用排水法收集NO2；B项，浓盐酸与二氧化锰反应需加热，图中缺少加热装置；D项，氯气与浓氨水中挥发出来的氨气发生氧化还原反应生成氮气、氯化铵，故氮气为氧化产物。
5．某实验小组的同学在实验室利用如图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)甲同学用装置A制备NO2气体，上述装置中可用于收集NO2气体的是________(填字母)，装置A中发生反应的离子方程式为__________________________________。
(2)乙同学用图中的装置A通过铜与浓硫酸反应制取SO2气体，装置A中还缺少的仪器名称是________，该反应的化学方程式为______________________________；实验所产生的SO2尾气选用装置________(填字母)来吸收。
(3)丙同学用装置B制取氨，发生反应的化学方程式是________________________________。
答案：(1)D Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
(2)酒精灯 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑ F
(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
解析：(1)二氧化氮的密度比空气的大，且能与水反应，故用向上排空气法收集，题给装置中可用于收集NO2气体的是装置D。
(2)二氧化硫有毒，为酸性氧化物，能与氢氧化钠反应，故实验所产生的SO2尾气选用装置F来吸收。
1化学 必修 第二册(苏教)
热点 常见气体的实验室制法
1．常见气体制备的反应原理
气体 制备反应原理
H2 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
O2 2H2O22H2O＋O2↑ 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
Cl2 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
NH3 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
SO2 Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
CO2 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
NO 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
NO2 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
2．气体制备装置的连接顺序
→→→→
3．常见气体实验室制备的发生装置
反应装置类型 反应装置图 适用气体
固、固加热型 O2、NH3等
固、液加热型或液、液加热型 Cl2等
固、液不加热型 O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等
4．实验室制备气体净化装置
(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)净化装置
装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。
装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。
5．常见气体收集方法
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 Cl2、CO2、NO2、SO2 H2、NH3
6．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、CO2等。
(1)吸收原则：能充分吸收气体；不能倒吸。
(2)常见装置
①吸收溶解度较小的尾气(如Cl2)用图D装置；
②吸收溶解度较大的尾气(如HCl)用图B、C装置；
③CO、H2等气体可用点燃或收集的方法除去，用图A、E装置。
用如图所示装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是( )
选项 气体 a b c
A CO2 盐酸 碳酸钙 饱和NaHCO3溶液
B SO2 浓硫酸 Fe 浓硫酸
C NH3 浓氨水 生石灰 碱石灰
D Cl2 浓盐酸 MnO2粉末 浓硫酸
1．下列气体中，既能用排水法收集，又能用排空气法收集的是( )
A．氢气 B．氨气
C．二氧化氮 D．二氧化硫
2．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．O2 D．CO2
3．实验室可以用如图所示装置制备、干燥、收集气体的是( )
A．以MnO2、浓盐酸为原料，制备Cl2
B．以Na2SO3固体、质量分数为70%的硫酸为原料，制备SO2
C．以浓氨水、生石灰为原料，制备NH3
D．以Cu、稀硝酸为原料，制备NO
4．下列实验方案能达到实验目的的是( )
A．用图甲所示装置制取并收集NO2
B．在实验室中，用图乙所示装置制备并收集Cl2
C．用图丙所示装置，滴入浓硫酸后，蔗糖变黑，品红溶液褪色，说明浓硫酸使蔗糖脱水的同时还产生了SO2
D．用图丁所示装置，将氯气通入广口瓶中，立即出现大量白烟，说明氨气的氧化产物为NH4Cl
5．某实验小组的同学在实验室利用如图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)甲同学用装置A制备NO2气体，上述装置中可用于收集NO2气体的是________(填字母)，装置A中发生反应的离子方程式为__________________________________。
(2)乙同学用图中的装置A通过铜与浓硫酸反应制取SO2气体，装置A中还缺少的仪器名称是________，该反应的化学方程式为______________________________；实验所产生的SO2尾气选用装置________(填字母)来吸收。
(3)丙同学用装置B制取氨，发生反应的化学方程式是________________________________。
1
