資源簡介 (共78張PPT)第3課時 NH3及常見氣體的制備方法第五章 第二節 1.掌握實驗室制取NH3的方法。2.掌握實驗室制取常見氣體的原理、裝置、收集、凈化方法及制備方法的比較。核心素養發展目標一、氨的實驗室制法二、常見氣體的制備方法比較課時對點練內容索引隨堂演練 知識落實氨的實驗室制法一1.氨的實驗室制法制備原理 ________________________________________實驗裝置收集 NH3極易溶于水,可以用_____________收集驗滿 把濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變_____;或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,有_____產生向下排空氣法藍色白煙【思考】 (1)此裝置存在的弊端是什么?如何進行改進?提示 此裝置缺少NH3的干燥裝置,可在NH3的收集裝置之前加一個干燥裝置。(2)收集NH3時,試管口處為什么加一團棉花?提示 減緩NH3與空氣的對流,使收集到的NH3更純凈。2.氨的簡易制法方法及裝置 原理及化學方程式氨水具有_________和_______,受熱易分解。化學方程式為_______________________不穩定性揮發性NaOH固體具有吸水性,溶于水放出大量的熱,促使氨水分解。CaO與水反應,使溶劑(水)減少;反應放熱,促使氨水分解。化學方程式為_________________________________NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2應用體驗1.判斷正誤(1)實驗室中可以利用加熱NH4Cl分解的方法制取NH3(2)由于氨極易溶于水,所以不能用排水法收集氨,只能用向下排空氣法收集(3)氨不能用濃硫酸進行干燥,但可以用無水CaCl2干燥(4)為加快產生NH3的速率,實驗室中可以用NaOH和NH4Cl反應制NH3(5)由于氨極易溶于水,所以多余的氨可以用導管直接插入水中進行吸收×××√×應用體驗2.(2023·江蘇鹽城高一聯考)下列裝置用于實驗室中制取干燥氨氣的實驗,其中能達到實驗目的的是A.用裝置甲制備氨氣B.用裝置乙除去氨氣中的少量水C.用裝置丙收集氨氣D.用裝置丁吸收多余的氨氣√濃氨水遇堿石灰放出氨氣,實驗室可以用裝置甲制備氨氣,故選A;濃硫酸和氨氣反應生成硫酸銨,不能用濃硫酸干燥氨氣,故不選B;體系密閉,若用裝置丙收集氨氣,空氣無法排出,故不選C;氨氣極易溶于水,漏斗口浸沒在水中,若用裝置丁吸收多余的氨氣,會引起倒吸,故不選D。(1)制氨氣所用的銨鹽不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替,NH4NO3加熱時爆炸,而NH4HCO3、(NH4)2CO3極易分解產生CO2氣體使制得的NH3不純。(2)消石灰不能用NaOH、KOH等強堿代替,因為NaOH、KOH具有吸濕性,易潮解結塊,不利于生成的氨氣逸出,而且NaOH、KOH對玻璃有強烈的腐蝕作用。(3)NH3極易溶于水,制取和收集的容器必須干燥。歸納總結返回常見氣體的制備方法比較二1.常見氣體的制備裝置裝置應用 固體(或液體)+液體 氣體 固體(+固體) 氣體 固體(或液體)+液體―→ 氣體【思考】 用上表中裝置對應的字母填寫下列空白:氣體 反應試劑 反應裝置O2 KMnO4或KClO3分解 ___Na2O2與H2O;H2O2與MnO2 ___SO2 Na2SO3與濃H2SO4 ___Cu與濃H2SO4,加熱 ___Cl2 濃鹽酸與MnO2,加熱 ___濃鹽酸與KMnO4 ___BCCAACCH2 稀鹽酸與Zn ___CO2 CaCO3與稀鹽酸 ___NH3 NH4Cl與Ca(OH)2,加熱 ___濃氨水,加熱 ___濃氨水與CaO ___CCABC2.氣體的收集方法(1)一般方法收集方法 收集氣體的類型 收集裝置 可收集的氣體(舉例)排水法 難溶于水或微溶于水且不與水反應 ________________等O2、H2、NO、CO排空氣法 向上排空氣法 密度_____空氣且不與空氣中的成分反應 ______________________等向下排空氣法 密度_____空氣且不與空氣中的成分反應 _________等大于小于Cl2、SO2、NO2、CO2H2、NH3(2)創新方法①從a管進氣b管出水可收集________________,如_______等。②若將廣口瓶中的液體更換,還可以收集以下氣體:換成飽和食鹽水收集_____,換成飽和碳酸氫鈉溶液收集_________,換成四氯化碳(密度比水大,且與水不互溶)收集__________。難溶于水的氣體H2、O2氯氣二氧化碳HCl或NH33.常用的防倒吸裝置尾氣處理時,有些氣體要防倒吸,常見的防倒吸裝置有:實驗室制備氣體裝置選擇的基本思路歸納總結應用體驗1.判斷下列裝置是否正確。×××應用體驗×√√應用體驗2.如圖為常用玻璃儀器組成的六種實驗裝置,均可根據不同的實驗需要在其中加入不同的液體或固體試劑,請用適宜裝置的字母完成下列填空:(1)既能用于收集Cl2,又能用于收集NO的裝置是____。(2)能用于干燥CO2氣體的裝置是____。ABAEF應用體驗(3)在實驗室制取Cl2并檢驗Cl2部分性質的實驗中,用于除去Cl2中HCl雜質的最佳裝置是___。(4)用于尾氣吸收并能防止液體倒吸入反應裝置中的是_____。(5)接在氣體制備的連續實驗裝置中間,用于控制氣流平穩的裝置是__。AACED解答實驗裝置題做到“四看”一看發生裝置是否有錯:①實驗是否需加熱。②儀器放置是否有錯。③夾持儀器的位置是否有錯。二看試劑(反應物、干燥劑、尾氣吸收劑等)是否符合實驗原理。三看收集方法是否有錯(導管伸入的位置等)。四看是否缺少尾氣吸收裝置,對于有毒氣體,一定要設計尾氣吸收裝置,并選擇適宜的吸收劑。練后反思返回隨堂演練 知識落實1231.(2023·南昌高一檢測)下列是中學化學中常見氣體,只能用排水法收集的是A.Cl2 B.HCl C.SO2 D.NO隨堂演練4√123隨堂演練4Cl2密度大于空氣且Cl2與空氣不反應,可溶于水,故可以用向上排空氣法或者排飽和食鹽水法收集氯氣,不能用排水法收集,A不符合題意;HCl密度大于空氣且HCl與空氣不反應,極易溶于水,故只能用向上排空氣法收集HCl,不能用排水法收集,B不符合題意;SO2密度大于空氣且SO2與空氣不反應,易溶于水,故只能用向上排空氣法收集SO2,不能用排水法收集,C不符合題意;NO能與空氣中的O2反應轉化為NO2,且不溶于水,故只能用排水法收集NO,不能用排空氣法收集,D符合題意。選項 A B C DX中試劑 濃鹽酸 雙氧水 濃硫酸 濃氨水Y中試劑 MnO2 MnO2 Cu NaOH氣體 Cl2 O2 SO2 NH32.(2023·云南玉溪一中高一月考)用所給試劑與圖示裝置能夠制取相應氣體的是(夾持儀器略)隨堂演練1234√123隨堂演練濃鹽酸與二氧化錳反應制氯氣必須在加熱條件下,且氯氣可溶于水,收集氯氣不能用排水法,選項A錯誤;4雙氧水分解制氧氣的制取裝置用固液不加熱裝置,收集氧氣可用排水法,選項B正確;濃硫酸與銅在加熱條件下反應生成二氧化硫,且SO2易溶于水,選項C錯誤;氨氣極易溶于水,不能用排水法收集,選項D錯誤。選項 試劑 試紙或試液 現象 結論A 濃鹽酸、濃硫酸 濕潤的pH試紙 變紅 HCl為酸性氣體B 濃鹽酸、二氧化錳 淀粉碘化鉀溶液 變藍 Cl2具有氧化性C 濃氨水、生石灰 濕潤的紅色石蕊試紙 變藍 NH3溶于水顯堿性D 亞硫酸鈉、硫酸 品紅溶液 褪色 SO2具有還原性3.下列氣體的制備和性質實驗中,由現象得出的結論錯誤的是隨堂演練1234√隨堂演練1234濃鹽酸易揮發,濃硫酸不揮發,且濃硫酸稀釋放熱,可制備HCl氣體,鹽酸可以使pH試紙變紅,故A正確;濃鹽酸與二氧化錳加熱可制備氯氣,氯氣可氧化KI生成碘,遇淀粉變藍,故B正確;濃氨水與CaO混合可制備氨氣,氨水顯堿性,因此氨氣使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,故C正確;亞硫酸鈉與硫酸反應生成二氧化硫,二氧化硫可使品紅溶液褪色,體現其漂白性,故D錯誤。4.為了在實驗室制取干燥的氨氣,甲、乙、丙三位同學分別設計了如圖所示三套實驗裝置:(1)寫出實驗室制氨氣的化學方程式:________________________________________。隨堂演練1234+2H2O隨堂演練1234氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應生成氯化鈣、氨氣和水,反應的化學方程式為Ca(OH)2+2NH4Cl 2NH3↑+CaCl2+2H2O。(2)實驗裝置和所用樣品都正確且能得到干燥氨氣的是___(填“甲”“乙”或“丙”)。隨堂演練1234丙甲中沒有干燥裝置,得到的氨氣中含有水蒸氣;乙中濃硫酸能夠與氨氣發生反應;丙中堿石灰與氨氣不反應,能夠干燥氨氣。(3)檢驗試管里是否收集滿氨氣的方法是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。隨堂演練1234在試管口放一片濕潤的紅色石蕊試紙,若試紙變藍色,則證明氨氣已經集滿(或用玻璃棒蘸取濃鹽酸或濃硝酸放在試管口,若產生大量白煙,則證明氨氣已經集滿)隨堂演練1234氨氣與水反應生成一水合氨,一水合氨遇紅色的石蕊試紙顯藍色,可將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口檢驗氨氣是否已收集滿;氨氣和氯化氫或硝酸反應可產生大量白煙,所以可用玻璃棒蘸取濃鹽酸或濃硝酸放在試管口,若產生大量白煙,可證明氨氣已經收集滿。(4)上述裝置中肯定收集不到氨氣的是___(填“甲”“乙”或“丙”),其原因是____________________________________________________(用化學方程式表示)。隨堂演練1234乙2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3+H2SO4===NH4HSO4)隨堂演練1234氨氣為堿性氣體,可與濃硫酸反應生成硫酸銨或硫酸氫銨,故乙肯定收集不到氨氣。返回課時對點練1234567891011121314對點訓練題組一 氨氣的制備1.在實驗室里,某學習小組設計了下列制取純凈干燥氨氣的方案,下列方案簡易、可行的是A.加熱氯化銨固體,再通過堿石灰B.在氮氣和氫氣的混合氣體中加入鐵觸媒,并加熱至500 ℃,再通過堿石灰C.加熱濃氨水,再通過濃硫酸D.在生石灰中加入濃氨水,再通過堿石灰√1234567891011121314對點訓練2.某化學研究小組的同學在實驗室中利用如圖裝置制取并收集少量干燥的NH3。下列敘述正確的是A.試管a中的固體是NH4Cl和NaOH的混合物B.裝置b中的試劑是堿石灰C.用塞子代替棉花,收集到的NH3純度更高D.用蘸有濃硫酸的玻璃棒靠近c試管口能檢驗NH3是否收集滿√3.(2023·深圳高一檢測)以下關于氨氣的實驗裝置正確的是A.圖甲用于實驗室制取氨氣B.圖乙用于制備NaHCO3C.圖丙用于干燥氨氣D.圖丁用于氨氣的尾氣處理1234567891011121314對點訓練√1234567891011121314對點訓練加熱氯化銨,生成的氨氣與氯化氫在試管口又化合生成氯化銨,得不到氨氣,故A錯誤;制備NaHCO3需要將CO2通入溶有NH3的飽和食鹽水中,故B錯誤;氨氣會和濃硫酸反應,不能用濃硫酸干燥氨氣,故C錯誤;氨氣極易溶于水而不溶于四氯化碳,圖丁可用于氨氣的尾氣處理,故D正確。4.(2023·福州八中高一質檢)下列實驗室制取氨氣、收集、驗證其還原性并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是A.可利用裝置甲制取大量氨B.用裝置乙收集氨氣時氣體應該從a口進b口出C.裝置丙中黑色固體變成紅色時還原產物為銅D.可以用裝置丁吸收氨氣,進行尾氣處理1234567891011121314對點訓練√1234567891011121314對點訓練氨氣比空氣輕,應用向下排空氣法收集,導氣管短進長出,用裝置乙收集氨氣時,氣體應該從a口進b口出,故B正確;裝置丙中氧化銅可以被還原為銅或氧化亞銅,銅、氧化亞銅都是紅色固體,則還原產物不一定為銅,故C錯誤;氨氣極易溶于水,導管直接插入飽和食鹽水中易發生倒吸,故D錯誤。1234567891011121314對點訓練題組二 常見氣體的制備方法比較5.下列各裝置不能達到實驗目的的是A.裝置①可用于吸收多余的HClB.裝置②可用于除去Cl2中的HClC.裝置③可用于干燥H2D.裝置④可用于排空氣法收集H2、CO2、Cl2、HCl等氣體√1234567891011121314對點訓練HCl極易溶于水,可用水吸收,倒扣漏斗可防倒吸,故A不符合題意;Cl2和HCl都可以與氫氧化鈉溶液反應,應該使用飽和食鹽水除雜,故B符合題意;H2為中性氣體,可用堿石灰干燥,故C不符合題意;1234567891011121314對點訓練H2的密度小于空氣,以短進長出的方式連接,即為向下排空氣法收集,CO2、Cl2、HCl的密度比空氣大,以長進短出的方式連接,即為向上排空氣法收集,故D不符合題意。6.用常見反應原理制取下列氣體,實驗室使用的發生裝置相同的一組是A.HCl和H2 B.CO2和HClC.HCl和O2 D.H2和CO2√1234567891011121314對點訓練7.如圖是實驗室常見的氣體制取、干燥和收集裝置。若用氯酸鉀和催化劑二氧化錳制取干燥的氧氣,則合理的裝置組合為√1234567891011121314對點訓練A.①⑤⑧ B.③④⑦ C.①⑤⑥ D.③⑤⑥1234567891011121314對點訓練氯酸鉀在二氧化錳作催化劑、加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣,氯酸鉀和二氧化錳為粉末狀,可選①作為制取裝置,可選用裝置④用濃硫酸進行干燥,或選用裝置⑤用堿石灰進行干燥,氧氣密度比空氣大,采用裝置⑥向上排空氣法收集,不可采用裝置⑧排水法收集,得不到干燥的氧氣,故合理的裝置組合為①⑤⑥。8.(2023·四川南充高一期中)關于實驗裝置與試劑選擇,下列說法正確的是A.裝置①可用作MnO2與濃鹽酸反應制Cl2的發生裝置B.用裝置②吸收尾氣NH3可防倒吸C.裝置③可用于驗證氨氣在水中的溶解性D.裝置④可用于收集NO2氣體√1234567891011121314對點訓練1234567891011121314對點訓練MnO2與濃鹽酸反應制Cl2的反應需要加熱,A不正確;NH3極易溶于水,裝置②中的煤油不能起到防止倒吸的作用,B不正確;裝置③中,向燒瓶內滴入水,看到氣球膨脹,則表明燒瓶內氣體壓強減小,從而表明NH3易溶于水,所以裝置③可用于驗證氨氣在水中的溶解性,C正確;NO2易與水反應生成HNO3和NO,所以裝置④不可用于收集NO2氣體,D不正確。9.(2023·山東新泰一中高一檢測)下列裝置進行的實驗,能達到目的的是A.用圖1裝置制取并收集干燥純凈的NH3B.用圖2裝置可演示NO的噴泉實驗C.用圖3裝置除去CO2氣體中混有的少量SO2D.用圖4裝置檢驗鐵粉與水蒸氣反應產生的H21234567891011121314√綜合強化1234567891011121314對點訓練圖中為向上排空氣法,氨氣的密度比空氣密度小,應采取向下排空氣法,則圖中氨氣的收集方法不合理,故A錯誤;NO不溶于水,則不能演示NO的噴泉實驗,故B錯誤;CO2氣體能與碳酸鈉溶液反應生成碳酸氫鈉,所以無法達到實驗目的,故C錯誤;1234567891011121314對點訓練氫氣是可燃性氣體,氫氣在空氣中燃燒會發出淡藍色火焰,所以圖4裝置可以檢驗鐵粉與水蒸氣反應產生的H2,故D正確。10.NaClO2具有強氧化性,是較好的消毒劑,實驗室可以用NaClO2與濃鹽酸反應制取Cl2,制取裝置如圖所示,下列敘述一定正確的是A.長頸漏斗可以替換儀器aB.可用排飽和食鹽水法收集Cl2C.可通過裝置乙除去HCl和H2OD.反應中NaClO2被氧化√1234567891011121314綜合強化濃鹽酸會揮發且生成的氯氣會從長頸漏斗中逸出,滴加濃鹽酸不能用長頸漏斗,A錯誤;氯氣難溶于飽和食鹽水,可用排飽和食鹽水法收集Cl2,B正確;1234567891011121314綜合強化裝置乙凈化氣體時應長管進氣短管出氣,C錯誤;NaClO2與濃鹽酸反應制取Cl2,NaClO2中氯元素化合價從+3價降低到0價,被還原,D錯誤。A.①②③中依次盛裝酸性KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液B.管式爐加熱前,用試管在④處收集氣體并點燃,通過聲音判斷氣體純度C.結束反應時,先關閉活塞K,再停止加熱D.裝置Q(啟普發生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣11.實驗室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質,焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說法正確的是1234567891011121314綜合強化√1234567891011121314綜合強化12.(2023·開封高一期中)某課外活動小組在實驗室用如圖所示裝置快速制取氨并驗證氨的某些性質,同時收集少量純凈的氮氣,請回答。(1)寫出用生石灰和濃氨水反應制取氨的化學方程式:_________________________________。NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑生石灰和濃氨水反應生成Ca(OH)2和NH3,化學方程式:NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑。1234567891011121314綜合強化(2)實驗進行一段時間,觀察到硬質玻璃管內黑色氧化銅粉末變為紅色,盛無水硫酸銅的干燥管內出現藍色,并且在最后的出氣導管口處收集到純凈、干燥的氮氣。根據這些現象,在硬質玻璃管內發生的反應說明氨具有___(填字母)。A.堿性 B.還原性C.氧化性 D.不穩定性B由題知生成物有N2,NH3失去電子,表現了NH3的還原性,故選B。1234567891011121314綜合強化(3)洗氣瓶中濃硫酸的主要作用是________________________________________________,但也可能存在的安全隱患是_______________。氨,防止污染空氣濃硫酸發生倒吸濃硫酸具有吸水性且能和氨氣反應,則洗氣瓶中濃硫酸的主要作用:吸收多余的氨氣,防止污染空氣;防止空氣中的水蒸氣進入裝置F。氨氣被吸收可引起裝置內壓強減小,故可能存在的安全隱患是濃硫酸發生倒吸。吸收空氣中的水分,排除干擾;吸收1234567891011121314綜合強化(4)裝置E的作用是____________________,裝置F的作用是__________________,裝置E中的堿石灰_____(填“能”或“不能”)換成CaCl2。吸收水蒸氣,干燥NH3檢驗是否有水生成不能裝置E中盛放的是堿石灰,其作用是吸收NH3中的水蒸氣;裝置F中盛放的是無水硫酸銅,無水硫酸銅遇水變為藍色的五水硫酸銅,因此作用是檢驗反應生成了水;CaCl2能與氨氣反應,則裝置E中的堿石灰不能換成CaCl2。13.Ⅰ.氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中制備NH3,回答下列問題:(1)氨氣的發生裝置可以選擇右圖中的_____(填字母),反應的化學方程式為____________________。1234567891011121314綜合強化(2)欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序為發生裝置→____→____→____→____→____(按氣流方向,用小寫字母表示)。1234567891011121314綜合強化dcfeiⅡ.亞硝酰氯(NOCl)是一種黃色氣體,沸點為-5.5 ℃,其液體呈紅褐色,遇水發生反應:2NOCl+H2O===2HCl+NO+NO2。某化學興趣小組設計如圖裝置用Cl2和NO制備NOCl。回答下列相關問題:1234567891011121314綜合強化(3)甲裝置發生反應的離子方程式為_______________________________________________,裝置丙中的液體為_______。+Mn2++2H2O濃硫酸(4)實驗時,先通入Cl2,待丁中燒瓶內充滿黃綠色氣體時,再通入NO,這樣做的目的是_________________________________。(5)裝置丁中冰鹽水的作用是____________________________。1234567891011121314綜合強化排盡裝置中的空氣,避免NO被氧化液化亞硝酰氯,便于收集產品(6)經分析該套裝置設計上有一處明顯缺陷,改進方法是_______________________________________(用文字描述)。(7)吸收尾氣時,NOCl發生反應的化學方程式為____________________________________(已知:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O)。1234567891011121314綜合強化在裝置丁和戊之間增加一個氣體干燥裝置NOCl+2NaOH=== NaCl+NaNO2+H2O1234567891011121314綜合強化14.疊氮化鈉(NaN3)是一種重要的化工產品,可用于合成抗生素頭孢菌素藥物和用作汽車安全氣囊的氣源。實驗室可通過以下流程制備疊氮化鈉并測定其純度。請回答以下問題:Ⅰ.制備氨基鈉(反應原理為2Na+2NH3 2NaNH2+H2)實驗裝置如圖甲。已知:氨基鈉極易水解且易被空氣中的氧氣氧化。(1)儀器a的名稱為_________。實驗開始時,應先打開分液漏斗使濃氨水滴入,目的是________________________________________。圓底燒瓶將裝置內的空氣排盡,防止Na、氨基鈉變質(2)B裝置中的藥品可選用_____(填字母)。A.P2O5B.堿石灰C.無水硫酸銅D.無水氯化鈣1234567891011121314綜合強化B氨氣是堿性氣體,不能使用酸性干燥劑,且氨氣可以與無水氯化鈣反應,故B裝置中的藥品可選用堿石灰。1234567891011121314綜合強化Ⅱ.制備NaN3。(3)將Ⅰ中制備的NaNH2與N2O在210~220 ℃的條件下反應生成NaN3、NaOH和氨氣,化學方程式為____________________________________________。+NH31234567891011121314綜合強化Ⅲ.測定NaN3的純度。精確稱量0.150 0 g NaN3樣品,設計如圖乙所示裝置,連接好裝置后使錐形瓶傾斜,使小試管中的NaN3樣品與M溶液接觸,測量產生的氣體體積從而測定其純度(不考慮溶劑的揮發)。已知:2NaN3~3N2(其他產物略),反應中放出大量的熱。1234567891011121314綜合強化(4)對量氣管讀數時,反應前后都需要進行的操作是___________________________。調節量氣管使兩側的液面相平對量氣管讀數時,需要調節量氣管使兩側的液面相平,確保氣體壓強與外界大氣壓相等。1234567891011121314綜合強化(5)常溫下測得產生氣體的體積為54.00 mL(N2的密度為1.400 g·L-1),計算NaN3樣品的純度為_______(結果保留三位有效數字)。78.0%返回本課結束 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫