常見氣體的制備考點(diǎn)探究

張多成

一、常見氣體的制備方法分類

1.氨氣。

（1）工業(yè)制法：化合反應(yīng)，即合成氨工業(yè)，反應(yīng)為

（2）實(shí)驗(yàn)室制法：氯化銨和消石灰混合受熱分解，反應(yīng)為

2.氯氣。

（1）工業(yè)制法：電解飽和食鹽水，反應(yīng)為2NaCl+

（2）實(shí)驗(yàn)室制法：加熱氧化濃鹽酸，反應(yīng)為

3.氯化氫。

（1）工業(yè)制法：氫氣在氯氣中燃燒，反應(yīng)為

（2）實(shí)驗(yàn)室制法：復(fù)分解反應(yīng)，如反應(yīng)

4.二氧化硫。

（1）工業(yè)制法：高溫煅燒硫鐵礦，反應(yīng)為

（2）實(shí)驗(yàn)室制法：亞硫酸鈉和硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)為Na₂SO₃+H₂S0₄=Na₂S0₄+H_{2/sub>0+SO2↑。}

5.一氧化氮。

（1）工業(yè)制法：氨氣催化氧化（硝酸工業(yè)的第一步反應(yīng)），反應(yīng)為

（2）實(shí)驗(yàn)室制法：銅和稀硝酸反應(yīng)，反應(yīng)為3Cu+8HNO₃（?。?3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O.

6.二氧化氮。

（1）工業(yè)制法：氧化一氧化氮（硝酸工業(yè)的第二步反應(yīng)）.反應(yīng)為2NO+O₂=2NO₂。

（2）實(shí)驗(yàn)室制法：銅和濃硝酸反應(yīng)，反應(yīng)為Cu+

7.乙烯。

（1）工業(yè)制法：石油裂解，即高碳烷烴低碳烷烴+低碳烯烴，如反應(yīng)

（2）實(shí)驗(yàn)室制法：乙醇的消去反應(yīng)，反應(yīng)為

二、常見氣體的制備考點(diǎn)分類

1.考查氣體制備實(shí)驗(yàn)的基本過程。

（l）氣體制備實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序一般如圖l所示：

（2）氣體制備的實(shí)驗(yàn)步驟一般為：①組裝（從下到上，從左到右）；②檢驗(yàn)裝置的氣密性；③加入藥品；④排盡裝置內(nèi)的空氣；⑤驗(yàn)純；⑥反應(yīng)；⑦收集；⑧拆除裝置。

例1 為制備干燥、純凈的CO₂，將大理石和鹽酸反應(yīng)生成的氣體先后通過裝有下列物質(zhì)的兩個(gè)吸收裝置，兩個(gè)裝置中應(yīng)依次裝入（）。

①飽和NaHC0₃溶液，無水CaCl₂固體；②飽和NaHCO₃溶液，濃硫酸；③濃硫酸，飽和NaHCO₃溶液；④飽和Na₂C0₃溶液，稀硫酸。

A.①②

B.③④

C.①③ D.②①

解析

解答本題時(shí)關(guān)鍵要抓住“先凈化，后干燥”。用大理石和鹽酸反應(yīng)制得的C0₂中含有少量HCl氣體，可用飽和NaHCO₃溶液除去；干燥CO₂可用濃硫酸或無水CaCl₂同體。本題選A。

2.考查裝置氣密性的檢查方法。

（l）微熱法：原理是升高裝置中氣體的溫度，使氣體膨脹。具體操作為：塞緊橡膠塞，將導(dǎo)氣管未端伸人盛水的燒杯中，用手焐熱（或用酒精燈微熱）燒瓶?，F(xiàn)象為：燒杯中有氣泡產(chǎn)牛，停止焐熱（或微熱），冷卻后導(dǎo)氣管末端形成一段水柱，且保持一段時(shí)間不下降。裝置如圖2A。

（2）液差法：原理是縮小裝置中氣體的體積，增大壓強(qiáng)。具體操作為：塞緊橡膠塞，用止水央火住導(dǎo)氣管的橡膠管部分，從長頸漏斗向試管中注水?，F(xiàn)象為：停止加水后，長頸漏斗中的液面高于試管中的液面且液面差不再改變。裝置如圖2B。

（3）外壓法：原理為增大或減小裝置中氣體的物質(zhì)的量。具體操作為：塞緊橡膠塞，打開止水夾推動(dòng)（或拉動(dòng)）注射器?，F(xiàn)象為：推動(dòng)注射器導(dǎo)管中出現(xiàn)一段液柱且液面差不改變，拉動(dòng)注射器試管中產(chǎn)生氣泡。裝置如圖2C。

例2 圖3所示裝置的氣密性的檢查中，一定漏氣的是（）。

解析

D項(xiàng)中已經(jīng)夾上彈簧夾，如果氣密

性良好的話，和外界不再相通，那么把左側(cè)向上抬起時(shí)，左側(cè)的液面也應(yīng)該升高。現(xiàn)在，把左側(cè)上下移動(dòng)，兩端液面依然保持水平，說明這時(shí)是一個(gè)連通器，右側(cè)已經(jīng)和外界連通了，氣密性不好。本題選D。

3.考查氣體發(fā)生裝置。

（1）固體+固體氣體：裝置如圖4A，可制備O₂、NH₃、CH₄等。

（2）固體+液體（或液體+液體）氣體：裝置如圖4B，可制備Cl₂、C₂H₄等。

（3）固體+液體→氣體：裝置如圖4C，可制備H₂、CO₂、NO、S0₂、NO等。

例3 對于圖5所示裝置，將溶液A逐滴加入固體B中，下列敘述正確的是（）。

A.若A為濃鹽酸，B為Mn0₂，C中盛品紅溶液，則C中溶液褪色

B.若A為醋酸，B為貝殼，C中盛過量澄清石灰水，則C巾溶液變渾濁

C.若A為濃氨水，B為生石灰，C中盛AICl₃溶液，則C中先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀又溶解

D.若A為濃硫酸，B為Na₂S0₃固體，C中盛石蕊試液，則C中溶液先變紅后褪色

解析

濃鹽酸和Mn0₂在加熱條件才能反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；A1（OH）₃不能溶于弱堿（氨水）中，C項(xiàng)錯(cuò)誤；SO₂只能使紫色石蕊試液變紅，D項(xiàng)錯(cuò)誤。本題選B。

4.考查氣體的凈化與干燥。

制備氣體時(shí)，一定要先凈化（除雜），再干燥。

（1）常見的干燥劑：①酸性干燥劑，如濃硫酸、P₂O₅、硅膠等，一般用來干燥酸性或中性氣體。②堿性干燥劑，如生石灰、固體NaOH、堿石灰等，一般用來干燥堿性或中性氣體。③中性干燥劑，如無水CaCl₂，一般可干燥各類氣體，但不能用來干燥NH；，因?yàn)閮烧吣馨l(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，即

（2）氣體的凈化、干燥裝置，如表1：

例4 下列有關(guān)圖6所示裝置的敘述不正確的是（）。

A.裝置①可用于吸收實(shí)驗(yàn)中多余的SO₂

B.裝置②可用于收集H₂、NH₃、Cl₂、NO₂等

C.裝置③中X為苯，可用于吸收NH₃或HCl氣體

D.裝置④可用于收集NH₃，并吸收多余的NH₃

裝置①中SO₂和NaOH溶液會(huì)發(fā)

生反應(yīng)，可以防止污染，A項(xiàng)正確。裝置②中如果氣體從長導(dǎo)管通人，可以收集Cl₂、NO₂等；如果從短導(dǎo)管通人，可以收集H₂、NH₃等，B項(xiàng)正確。裝置③中如果X為苯，因?yàn)楸降拿芏缺人。时綉?yīng)該在上層，C項(xiàng)錯(cuò)誤。裝置④中先用盛有堿石灰的干燥管除去NH。中的水蒸氣，然后用排空氣法收集NH₃，最后用防倒吸的裝置吸收多余的NH₃，D項(xiàng)正確。本題選C。

5.考查氣體的收集。

（1）排水法：用于收集難溶于水或微溶于水義不與水反應(yīng)的氣體，裝置如圖7A，可收集的氣體有O₂、H₂、NO、CO等。

（2）向上排空氣法：用于收集密度大于空氣的氣體，裝置如圖7B，可收集的氣體有Cl₂、SO₂、NO₂、C0₂等。

（3）向下排空氣法：用于收集密度小于空氣的氣體，裝置如圖7C，可收集的氣體有H₂、NH₃等。

例5 圖8是制取氣體的一種裝置，能用此裝置制取氣體并能達(dá)到“隨開隨用，隨關(guān)隨?！钡氖牵ǎ?。，

A.堿石灰與濃氨水反應(yīng)制NH₃

B.鋁片與燒堿溶液反應(yīng)制H₂

C.電石與飽和食鹽水反應(yīng)制乙炔（C₂H₂）

D.亞硫酸鈉固體與75%的硫酸反應(yīng)制SO

解析

該裝置適用于顆粒較大的固體和液

體的反應(yīng)，生成的氣體難溶于水。A項(xiàng)，NH₃極易溶于水，不符合；B項(xiàng)，H₂難溶于水，反應(yīng)物為鋁片和燒堿溶液，符合；C項(xiàng)，反應(yīng)時(shí)電石為糊狀，小符合：D項(xiàng).SO₂易溶于水且亞硫酸鈉固體顆粒較小，小符合。本題選B。

6.考查氣體驗(yàn)滿的方法。

（1）排氣集氣法驗(yàn)滿：用玻璃棒蘸取濕潤的試紙，伸到集氣瓶口，若試紙變成相關(guān)顏色，則氣體已收集滿（對于NH₃或HCl氣體，可分別用玻璃棒蘸取濃鹽酸或濃氨水仲到集氣瓶口，若有白煙產(chǎn)生，證明已集滿）。

（2）排水集氣法驗(yàn)滿：將集氣瓶盛滿水倒扣在水槽中，導(dǎo)管深入瓶內(nèi)，至瓶口泛起一朵浪花，證明已集滿。

例6 圖9是利用培養(yǎng)皿探究氨氣性質(zhì)的簡易裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)向NaOH同體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下列對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是（）。

A.濃鹽酸附近產(chǎn)生白炯：NH₃與濃鹽酸反應(yīng)生成了NH₄Cl固體

B.濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象：NH₃與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)

C.氯化物溶液變渾濁：該溶液一定是A1Cl溶液

D.干燥的紅色石蕊試紙不變色，濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)：NH₃是一種可溶性堿

解析

濃硫酸不揮發(fā)，與NH₃反應(yīng)時(shí)看不到白煙，并非小反應(yīng).B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)也可能是MgCI₂溶液；NH₃本身不能電離出（）H，因此NH₃不是堿，NH₃·H₂O才是堿，D項(xiàng)錯(cuò)誤。本題選A。