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第3課時　NH3及常見氣體的制備方法
[學習目標]　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。
任務一　氨的實驗室制法
1．氨的實驗室制法
[交流研討]　(1)實驗室制取氨氣時，堿不選用NaOH、KOH，其原因是什么？
提示：原因是NaOH、KOH具有吸濕性，易結塊，不利于產生氨氣，在加熱條件下還會腐蝕試管。
(2)某同學根據銨鹽受熱分解的性質，認為可以采用加熱NH4Cl來制備氨氣，你怎么看？
提示：不可以。NH4Cl分解得到NH3和HCl，兩種氣體在試管口遇冷反應又生成NH4Cl，得不到氨氣。
(3)實驗室制取氨氣時如何干燥氨氣？能否使用氯化鈣或濃硫酸干燥？為什么？
提示：應該用堿石灰干燥。不能使用氯化鈣或濃硫酸干燥，因為氯化鈣或濃硫酸能與氨氣反應。
(4)并不是所有的銨鹽分解都會產生氨，例如硝酸銨分解就不會產生氨。查閱資料可知，185～200 ℃時，硝酸銨分解得到兩種氧化物，其中之一是水，請你寫出該溫度時硝酸銨分解的化學方程式（可不注明條件）。
提示：硝酸銨分解的化學方程式為NH4NO3===N2O↑＋2H2O。
2．實驗室制取氨的簡便方法
簡便方法 裝置 反應原理
加熱濃氨水 NH3·H2ONH3↑ ＋H2O
濃氨水與固體燒堿或生石灰混合 將濃氨水滴加到固態堿性物質（如CaO、NaOH、堿石灰等）上，消耗濃氨水中的水，同時反應放熱，促進NH3·H2O分解產生NH3
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
答案：D
2．實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置中，正確的是(　　)
A．①是氨氣發生裝置
B．③是氨氣發生裝置
C．②是氨氣吸收裝置
D．④是氨氣收集、檢驗裝置
答案：B
解析：①中NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl，但在試管口附近兩者又能結合生成NH4Cl，所以不能用于制取NH3，A錯誤；③可用于NH3的發生裝置，利用濃氨水和生石灰等制取NH3，B正確；②中的漏斗位置過低，不能防止倒吸，漏斗要緊貼水面，C錯誤；④的試管口應放一團干燥的棉花，減少NH3與空氣的對流，D錯誤。
任務二　常見氣體的制備方法比較
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
[交流研討]　用上表中裝置對應的字母填寫下列空白：
氣體 反應試劑及條件 反應裝置
O2 KMnO4或KClO3，加熱
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
H2 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
提示：B　C　C　A　A　C　C　C　B　A　C
2．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 O2、H2、 NO、CO等
續表
收集方法 收集氣體的類型　 收集裝置 可收集的 氣體（舉例）
排空 氣法 向上排 空氣法 密度大于空氣且不與空氣中的成分反應 Cl2、SO2、 NO2、CO2 等
向下排 空氣法 密度小于空氣且不與空氣中的成分反應 H2、NH3等
(2)創新方法
①從a管進氣b管出水可收集難溶于水的氣體，如H2、O2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氯氣，換成飽和碳酸氫鈉溶液收集二氧化碳，換成四氯化碳（密度比水大，且與水不互溶）收集HCl或NH3。
3．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
　　
1．（2024·云南開遠高一期末）實驗室里通過加熱熟石灰與氯化銨的固體混合物來制備氨氣。氨氣密度小于空氣，有刺激性氣味。氨氣極易溶于硫酸，下列氨氣的制備、干燥、收集、檢驗的操作正確的是(　　)
答案：B
解析：A．固體混合物加熱制取氨氣時，試管口應向下傾斜，故A錯誤；B．氨氣為堿性氣體，可用堿石灰干燥，故B正確；C．氨氣的密度小于空氣，應用向下排空氣法收集，應短管進氣長管出氣，故C錯誤；D．氨氣極易溶于水，直接通入硫酸中會引起倒吸，故D錯誤。
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_________________________________________。
(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　　　　。
答案：(1)AB　(2)AEF　(3)A　(4)ACE　(5)D
1．（2024·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
答案：D
2．下列裝置能達到實驗目的的是(　　)
A．用裝置甲制備氨
B．用裝置乙除去氨中少量水
C．用裝置丙收集氨
D．用裝置丁吸收多余的氨
答案：D
解析：用裝置甲制備氨時試管口應該略向下傾斜，A錯誤；氨能被濃硫酸吸收，不能用裝置乙除去氨中少量水，B錯誤；氨密度小于空氣，用向下排空氣法收集，但收集氣體裝置不能密閉，不能用裝置丙收集氨，C錯誤；氨極易溶于水，用裝置丁吸收多余的氨可以防止倒吸，D正確。
3．（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）(　　)
選項 A B C D
X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 NH3
答案：B
4．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(　　)
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
答案：D
解析：濃鹽酸易揮發，濃硫酸難揮發，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。
5．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：________________________________________
________________________________________________________________________。
(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”）。
(3)檢驗試管里是否收集滿氨氣的方法是___________________________________
________________________________________________________________________。
(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）。
答案：(1)Ca(OH)2＋2NH4Cl2NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(2)丙　(3)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）
(4)乙　2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4（或NH3＋H2SO4===NH4HSO4）
解析：(1)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＋2NH4Cl2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。(2)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)氨氣與水反應生成一水合氨，一水合氨遇紅色石蕊試紙顯藍色，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)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。
課時測評6　NH3及常見氣體的制備方法
（本欄目內容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！）
題點一　氨氣的制備
1．下列制氨氣的裝置和所選試劑，錯誤的是(　　)
答案：C
解析：A．該裝置是固固加熱型制取氣體，試管口應略向下傾斜，A正確；B．濃氨水受熱分解生成氨氣，B正確；C．受熱分解氯化銨固體得到氨氣和氯化氫，二者在試管口冷卻又反應生成氯化銨，不能制取氨氣，C錯誤；D．氧化鈣易吸水，同時放出熱量加熱體系，濃氨水分解出氨氣，D正確；故選C。
2．實驗室制備氣體后，在收集氣體時，往往根據氣體的性質選擇不同的收集方法，下列收集NH3的方法正確的是(　　)
A．向上排空氣法
B．向下排空氣法
C．排水法
D．向上排空氣法或排水法
答案：B
解析：NH3是一種密度比空氣小且極易溶于水的一種物質，所以實驗室收集NH3時只能采用向下排空氣法收集，不能采用向上排空氣法或排水法收集。
3．實驗室常用如圖裝置制備氨氣，下列試劑中最適宜代替NH4Cl的是(　　)
A．(NH4)2SO4
B．NH4NO3
C．(NH4)2CO3
D．濃氨水
答案：A
解析：A．在加熱的條件下硫酸銨可以和氫氧化鈣反應生成氨氣和硫酸鈣，A正確；B．硝酸銨受熱容易爆炸，B錯誤；C．碳酸銨受熱分解生成氨氣、水和二氧化碳，則氨氣中會混入二氧化碳，C錯誤；D．濃氨水是液體，試管口不能向下，D錯誤。
4．關于實驗室制備并收集氨氣的說法正確的是(　　)
A．試劑A是NH4Cl固體
B．棉花的作用是防止收集的氣體逸出
C．用清洗后未經干燥的試管收集氣體
D．用濕潤的紅色石蕊試紙驗滿
答案：D
解析：A．NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl氣體，但NH3和HCl氣體在試管口會化合生成NH4Cl固體，堵塞導氣管，NH4Cl固體加熱分解法不適于實驗室制備氨氣，實驗室常用加熱NH4Cl和熟石灰固體混合物制備氨氣，選項A錯誤；B．NH3收集時易與空氣發生對流，試管口塞棉花的目的是防止NH3與空氣對流，確保收集純凈NH3，選項B錯誤；C．氨氣極易溶于水，未干燥試管會使氨氣大量溶解，選項C錯誤；D．氨氣是堿性氣體，所以可用濕潤紅色石蕊試紙靠近試管口，若紅色石蕊試紙變藍，說明氨氣已集滿，選項D正確。
題點二　常見氣體的制備方法
5．下列氣體中，既不能用濃硫酸干燥，又不能用堿石灰干燥的氣體是(　　)
A．HBr B．NO2
C．SO2 D．NH3
答案：A
解析：A．HBr是酸性氣體，具有還原性，既不能用濃硫酸干燥，又不能用堿石灰干燥，A符合題意；B．NO2不能用堿石灰干燥，能用濃硫酸干燥，B不符合題意；C．SO2是酸性氣體，能用濃硫酸干燥，不能用堿石灰干燥，C不符合題意；D．NH3是堿性氣體，不能用濃硫酸干燥，能用堿石灰干燥，D不符合題意。
6．下列氣體在實驗室中常用如圖所示裝置制備的是(　　)
A．Cl2 B．O2
C．H2 D．NH3
答案：A
解析：A．二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯氣，A正確；B．雙氧水和二氧化錳反應制取氧氣不需要加熱，B錯誤；C．活潑金屬和酸反應制取氫氣不需要加熱，C錯誤；D．濃氨水和氧化鈣反應制取氨水不需要加熱，且氯化銨和氫氧化鈣反應制取氨氣不能使用該裝置，D錯誤。
7．（2023·四川南充高一統考）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
答案：C
解析：A．MnO2與濃鹽酸反應制Cl2的反應需要加熱，A不正確；B．NH3易溶于水，裝置②中的煤油不能起到防止倒吸的作用，所以裝置②不可用于吸收NH3，B不正確；C．裝置③中，往燒瓶內滴入水，看到氣球體積膨脹，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；D．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。
8．用于干燥、收集并吸收多余尾氣的裝置如圖，下列方案正確的是(　　)
選項 X 收集氣體 Y
A 堿石灰 NH3 稀硫酸
B P2O5 Cl2 NaOH溶液
C P2O5 H2 NaOH溶液
D 堿石灰 NO NaOH溶液
答案：B
解析：A．氨氣密度比空氣小，收集時應 “短進長出”，故A錯誤；B．五氧化二磷是酸性干燥劑，氯氣用五氧化二磷干燥，氯氣密度比空氣大，收集時“長進短出”，尾氣用氫氧化鈉溶液吸收，注意防倒吸，故B正確；C．氫氣密度比空氣小，收集時應 “短進長出”，多余的氫氣不與氫氧化鈉溶液反應，故C錯誤；D．NO和堿石灰不反應，NO和氧氣反應生成二氧化氮，NO不能用排空氣法收集，NO不與氫氧化鈉溶液反應，故D錯誤。
9．（2023·廣州白云中學高一期中）實驗室可以用如圖所示裝置制備、干燥、收集氣體的是(　　)
A．以MnO2、濃鹽酸為原料，制備Cl2
B．以石灰石、鹽酸為原料，制備CO2
C．以氯化銨和熟石灰兩種固體為原料，加熱制備NH3（堿性氣體）
D．以鋅粒、稀鹽酸為原料，制備H2
答案：B
解析：A．以MnO2、濃鹽酸為原料，制備Cl2需要加熱，缺少加熱裝置，A錯誤；B．以石灰石、鹽酸為原料，制備CO2，固體、液體不加熱制備氣體，CO2密度比空氣大，采用向上排空氣法收集，且收集時“長進短出”，尾氣用NaOH溶液吸收，B正確；C．以氯化銨和熟石灰兩種固體為原料，加熱制備NH3（堿性氣體），該裝置不是固固加熱制備氣體的裝置，且氨氣和濃硫酸反應，不能用濃硫酸干燥，C錯誤；D．以鋅粒、稀鹽酸為原料，制備H2，H2密度比空氣小，應該采用向下排空氣法收集H2，或收集時“短進長出”，尾氣不與NaOH溶液反應，D錯誤。
10．（2024·湖北宜昌高一期中）實驗室模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3，反應原理為NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl（NH3極易溶于水）。下列說法正確的是(　　)
A．裝置A中使用“多孔球泡”的作用是防止倒吸
B．裝置B中X溶液為飽和Na2CO3溶液，主要作用是吸收混合氣中的HCl
C．裝置C中發生反應的離子方程式為CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
D．利用錐形瓶中所得物質制備Na2CO3固體，還需經歷過濾、洗滌、干燥及焙燒等過程
答案：D
解析：A．使用“多孔球泡”可增大氣體與溶液的接觸面積，加快NH3的吸收速率，不能防止倒吸，A項錯誤；B．Na2CO3溶液與CO2、HCl均能發生反應，X溶液應為飽和NaHCO3溶液，B項錯誤；C．裝置C中發生反應的離子方程式為CaCO3＋2H＋===Ca2+＋CO2↑＋H2O，C項錯誤；D．NaHCO3固體受熱分解得到Na2CO3固體，利用錐形瓶中所得NaHCO3制備Na2CO3固體時，需進行過濾、洗滌、干燥及焙燒等過程，D項正確。
11．室溫下，用收集到的氯氣與氨按如圖所示裝置進行實驗（實驗前K1、K2關閉）。
(1)為使兩種氣體充分混合，氣體a是　　　　（填化學式）。
(2)填充下列表格：
操作步驟 實驗現象 解釋原因
打開K1，緩緩推動注射器活塞，向試管中注入氣體a（約是氣體b的3倍），關閉K1，恢復室溫 試管內出現白煙并在試管內壁凝結 ①反應的化學方程式為________________________________________________________________________
打開K2 ②_______________________ ③_______________________
答案：(1)NH3
(2)①8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl　②燒杯中的水倒吸入試管中　③該反應是氣體體積減小的反應，試管內壓強降低，在大氣壓的作用下燒杯中的水發生倒吸
解析：(1)為使兩氣體充分混合，則應將密度小的NH3從注射器經長導管進入試管底部，NH3上升的過程中，與Cl2充分混合。(2)打開K1，緩緩推動注射器活塞，向試管中注入約3倍于b氣體的a氣體，氨過量；關閉K1，恢復室溫，試管中可觀察到的現象是生成白煙，而后有白色固體凝結在試管內壁，發生反應的化學方程式為8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。再打開K2，可觀察到的現象是燒杯中的水倒流進入試管中，原因是該反應是氣體體積減小的反應，試管內壓強降低，在大氣壓的作用下燒杯中的水發生倒吸。
12．（2023·山東菏澤高一期末）氮化鉻(CrN)難溶于水，常用作耐磨涂層。添加到機械部件能夠增強它們的潤滑性和耐磨損性。實驗室可用無水氯化鉻(CrCl3)與氨氣在高溫下反應制備，裝置如圖所示（夾持與加熱裝置省略）。已知無水CrCl3易潮解，高溫下能被氧氣氧化。
回答下列問題：
(1)連接以下部分裝置制取干燥的NH3，相應的連接順序是　　　　→　　　　→　　　　（填接口字母編號，按氣流從左到右的方向）。
(2)實驗開始時，通入NH3一段時間后再加熱裝置A，目的是________________________________________________________________________。
(3)裝置A玻璃管中產生大量白煙，則A中發生反應的化學方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
實驗過程中需間歇性微熱m處導管，其原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(4)裝置B的作用是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)有同學認為該裝置有一個缺陷，該缺陷是_________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)b　e　f
(2)排出裝置中的空氣
(3)4NH3＋CrCl3CrN＋3NH4Cl　防止NH3與HCl反應生成NH4Cl固體堵塞導管造成危險
(4)防止空氣中的水蒸氣進入裝置A中
(5)缺少尾氣處理裝置
解析：(1)制取氨水應該用生石灰和濃氨水，用堿石灰干燥，故順序為b→e→f；(2)實驗開始時，通入NH3一段時間后再加熱裝置A，目的是排出裝置中的空氣；(3)裝置A玻璃管中產生大量白煙，白煙為氯化銨，則A中發生反應的化學方程式為4NH3＋CrCl3CrN＋3NH4Cl；實驗過程中需間歇性微熱m處導管，其原因是防止NH3與HCl反應生成NH4Cl固體堵塞導管造成危險；(4)裝置B的作用是防止空氣中的水蒸氣進入裝置A中；(5)該裝置有一個缺陷，缺少尾氣處理裝置。(共57張PPT)
第3課時　NH3及常見氣體的制備方法
　
第五章　第二節　氮及其化合物
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。
學習目標
任務一　氨的實驗室制法
新知構建
1．氨的實驗室制法
向下
濕潤的紅色石蕊試紙變藍
交流研討
(1)實驗室制取氨氣時，堿不選用NaOH、KOH，其原因是什么？
提示：原因是NaOH、KOH具有吸濕性，易結塊，不利于產生氨氣，在加熱條件下還會腐蝕試管。
(2)某同學根據銨鹽受熱分解的性質，認為可以采用加熱NH4Cl來制備氨氣，你怎么看？
提示：不可以。NH4Cl分解得到NH3和HCl，兩種氣體在試管口遇冷反應又生成NH4Cl，得不到氨氣。
(3)實驗室制取氨氣時如何干燥氨氣？能否使用氯化鈣或濃硫酸干燥？為什么？
提示：應該用堿石灰干燥。不能使用氯化鈣或濃硫酸干燥，因為氯化鈣或濃硫酸能與氨氣反應。
(4)并不是所有的銨鹽分解都會產生氨，例如硝酸銨分解就不會產生氨。查閱資料可知，185～200 ℃時，硝酸銨分解得到兩種氧化物，其中之一是水，請你寫出該溫度時硝酸銨分解的化學方程式(可不注明條件)。
提示：硝酸銨分解的化學方程式為NH4NO3===N2O↑＋2H2O。
2．實驗室制取氨的簡便方法
簡便方法 裝置 反應原理
加熱濃氨水
NH3·H2O NH3↑＋H2O
濃氨水與固體燒堿或生石灰混合 將濃氨水滴加到固態堿性物質(如CaO、NaOH、堿石灰等)上，消耗濃氨水中的水，同時反應放熱，促進NH3·H2O分解產生NH3
典例應用
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
√
2．實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置中，正確的是
A．①是氨氣發生裝置
B．③是氨氣發生裝置
C．②是氨氣吸收裝置
D．④是氨氣收集、檢驗裝置
√
①中NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl，但在試管口附近兩者又能結合生成NH4Cl，所以不能用于制取NH3，A錯誤；③可用于NH3的發生裝置，利用濃氨水和生石灰等制取NH3，B正確；②中的漏斗位置過低，不能防止倒吸，漏斗要緊貼水面，C錯誤；④的試管口應放一團干燥的棉花，減少NH3與空氣的對流，D錯誤。
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任務二　常見氣體的制備方法比較
新知構建
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
交流研討
用上表中裝置對應的字母填寫下列空白：
氣體 反應試劑及條件 反應裝置
O2 KMnO4或KClO3，加熱
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
H2 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
提示：B　C　C　A　A　C　C　C　B　A　C
2．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
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
O2、H2、NO、CO
Cl2、SO2、NO2、CO2
H2、NH3
大于
小于
(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NH3
3．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：
歸納總結
實驗室制備氣體裝置選擇的基本思路
典例應用
1．(2024·云南開遠高一期末)實驗室里通過加熱熟石灰與氯化銨的固體混合物來制備氨氣。氨氣密度小于空氣，有刺激性氣味。氨氣極易溶于硫酸，下列氨氣的制備、干燥、收集、檢驗的操作正確的是
√
A．固體混合物加熱制取氨氣時，試管口應向下傾斜，故A錯誤；B．氨氣為堿性氣體，可用堿石灰干燥，故B正確；C．氨氣的密度小于空氣，應用向下排空氣法收集，應短管進氣長管出氣，故C錯誤；D．氨氣極易溶于水，直接通入硫酸中會引起倒吸，故D錯誤。
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________。
(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　　　。
AB　
AEF
A　
ACE
D
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隨堂達標演練
1．(2024·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
√
2．下列裝置能達到實驗目的的是
A．用裝置甲制備氨 B．用裝置乙除去氨中少量水
C．用裝置丙收集氨 D．用裝置丁吸收多余的氨
√
用裝置甲制備氨時試管口應該略向下傾斜，A錯誤；氨能被濃硫酸吸收，不能用裝置乙除去氨中少量水，B錯誤；氨密度小于空氣，用向下排空氣法收集，但收集氣體裝置不能密閉，不能用裝置丙收集氨，C錯誤；氨極易溶于水，用裝置丁吸收多余的氨可以防止倒吸，D正確。
3．(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)
√
選項 A B C D
X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 NH3
4．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
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
√
濃鹽酸易揮發，濃硫酸難揮發，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。
5．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：
_____________________________________________。
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”)。
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_____________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________。
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)
氨氣與水反應生成一水合氨，一水合氨遇紅色石蕊試紙顯藍色，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)。
乙
2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4===NH4HSO4)
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。
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課時測評
題點一　氨氣的制備
1．下列制氨氣的裝置和所選試劑，錯誤的是
√
A．該裝置是固固加熱型制取氣體，試管口應略向下傾斜，A正確；B．濃氨水受熱分解生成氨氣，B正確；C．受熱分解氯化銨固體得到氨氣和氯化氫，二者在試管口冷卻又反應生成氯化銨，不能制取氨氣，C錯誤；D．氧化鈣易吸水，同時放出熱量加熱體系，濃氨水分解出氨氣，D正確；故選C。
2．實驗室制備氣體后，在收集氣體時，往往根據氣體的性質選擇不同的收集方法，下列收集NH3的方法正確的是
A．向上排空氣法 B．向下排空氣法
C．排水法 D．向上排空氣法或排水法
√
NH3是一種密度比空氣小且極易溶于水的一種物質，所以實驗室收集NH3時只能采用向下排空氣法收集，不能采用向上排空氣法或排水法收集。
3．實驗室常用如圖裝置制備氨氣，下列試劑中最適宜代替NH4Cl的是
A．(NH4)2SO4
B．NH4NO3
C．(NH4)2CO3
D．濃氨水
√
A．在加熱的條件下硫酸銨可以和氫氧化鈣反應生成氨氣和硫酸鈣，A正確；B．硝酸銨受熱容易爆炸，B錯誤；C．碳酸銨受熱分解生成氨氣、水和二氧化碳，則氨氣中會混入二氧化碳，C錯誤；D．濃氨水是液體，試管口不能向下，D錯誤。
4．關于實驗室制備并收集氨氣的說法正確的是
A．試劑A是NH4Cl固體
B．棉花的作用是防止收集的氣體逸出
C．用清洗后未經干燥的試管收集氣體
D．用濕潤的紅色石蕊試紙驗滿
√
A．NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl氣體，但NH3和
HCl氣體在試管口會化合生成NH4Cl固體，堵塞導氣管，
NH4Cl固體加熱分解法不適于實驗室制備氨氣，實驗室
常用加熱NH4Cl和熟石灰固體混合物制備氨氣，選項A錯
誤；B．NH3收集時易與空氣發生對流，試管口塞棉花的
目的是防止NH3與空氣對流，確保收集純凈NH3，選項B錯誤；C．氨氣極易溶于水，未干燥試管會使氨氣大量溶解，選項C錯誤；D．氨氣是堿性氣體，所以可用濕潤紅色石蕊試紙靠近試管口，若紅色石蕊試紙變藍，說明氨氣已集滿，選項D正確。
題點二　常見氣體的制備方法
5．下列氣體中，既不能用濃硫酸干燥，又不能用堿石灰干燥的氣體是
A．HBr B．NO2
C．SO2 D．NH3
√
A．HBr是酸性氣體，具有還原性，既不能用濃硫酸干燥，又不能用堿石灰干燥，A符合題意；B．NO2不能用堿石灰干燥，能用濃硫酸干燥，B不符合題意；C．SO2是酸性氣體，能用濃硫酸干燥，不能用堿石灰干燥，C不符合題意；D．NH3是堿性氣體，不能用濃硫酸干燥，能用堿石灰干燥，D不符合題意。
6．下列氣體在實驗室中常用如圖所示裝置制備的是
A．Cl2
B．O2
C．H2
D．NH3
√
A．二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯氣，A正確；B．雙氧水和二氧化錳反應制取氧氣不需要加熱，B錯誤；C．活潑金屬和酸反應制取氫氣不需要加熱，C錯誤；D．濃氨水和氧化鈣反應制取氨水不需要加熱，且氯化銨和氫氧化鈣反應制取氨氣不能使用該裝置，D錯誤。
7．(2023·四川南充高一統考)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
√
A．MnO2與濃鹽酸反應制Cl2的反應需要加熱，A不正確；B．NH3易溶于水，裝置②中的煤油不能起到防止倒吸的作用，所以裝置②不可用于吸收NH3，B不正確；C．裝置③中，往燒瓶內滴入水，看到氣球體積膨脹，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；D．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。
8．用于干燥、收集并吸收多余尾氣的裝置如圖，下列方案正確的是
選項 X 收集氣體 Y
A 堿石灰 NH3 稀硫酸
B P2O5 Cl2 NaOH溶液
C P2O5 H2 NaOH溶液
D 堿石灰 NO NaOH溶液
√
A．氨氣密度比空氣小，收集時應 “短進長出”，
故A錯誤；B．五氧化二磷是酸性干燥劑，氯氣用
五氧化二磷干燥，氯氣密度比空氣大，收集時“長
進短出”，尾氣用氫氧化鈉溶液吸收，注意防倒吸，
故B正確；C．氫氣密度比空氣小，收集時應 “短進長出”，多余的氫氣不與氫氧化鈉溶液反應，故C錯誤；D．NO和堿石灰不反應，NO和氧氣反應生成二氧化氮，NO不能用排空氣法收集，NO不與氫氧化鈉溶液反應，故D錯誤。
9．(2023·廣州白云中學高一期中)實驗室可以用如圖所示裝置制備、干燥、收集氣體的是
A．以MnO2、濃鹽酸為原料，制備Cl2
B．以石灰石、鹽酸為原料，制備CO2
C．以氯化銨和熟石灰兩種固體為原料，加熱制備NH3(堿性氣體)
D．以鋅粒、稀鹽酸為原料，制備H2
√
A．以MnO2、濃鹽酸為原料，制
備Cl2需要加熱，缺少加熱裝置，
A錯誤；B．以石灰石、鹽酸為原
料，制備CO2，固體、液體不加熱
制備氣體，CO2密度比空氣大，采
用向上排空氣法收集，且收集時“長進短出”，尾氣用NaOH溶液吸收，B正確；C．以氯化銨和熟石灰兩種固體為原料，加熱制備NH3(堿性氣體)，該裝置不是固固加熱制備氣體的裝置，且氨氣和濃硫酸反應，不能用濃硫酸干燥，C錯誤；D．以鋅粒、稀鹽酸為原料，制備H2，H2密度比空氣小，應該采用向下排空氣法收集H2，或收集時“短進長出”，尾氣不與NaOH溶液反應，D錯誤。
√
10．(2024·湖北宜昌高一期中)實驗室模擬
“侯氏制堿法”制取NaHCO3，反應原理
為NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓
＋NH4Cl(NH3極易溶于水)。下列說法正確
的是
A．裝置A中使用“多孔球泡”的作用是防
止倒吸
B．裝置B中X溶液為飽和Na2CO3溶液，主要作用是吸收混合氣中的HCl
C．裝置C中發生反應的離子方程式為CO ＋2H＋===CO2↑＋H2O
D．利用錐形瓶中所得物質制備Na2CO3固體，還需經歷過濾、洗滌、干燥及焙燒等過程
A．使用“多孔球泡”可增大氣體與溶液
的接觸面積，加快NH3的吸收速率，不能
防止倒吸，A項錯誤；B．Na2CO3溶液與
CO2、HCl均能發生反應，X溶液應為飽
和NaHCO3溶液，B項錯誤；C．裝置C
中發生反應的離子方程式為CaCO3＋2H＋
===Ca2+＋CO2↑＋H2O，C項錯誤；D．NaHCO3固體受熱分解得到Na2CO3固體，利用錐形瓶中所得NaHCO3制備Na2CO3固體時，需進行過濾、洗滌、干燥及焙燒等過程，D項正確。
11．室溫下，用收集到的氯氣與氨按如圖所示裝置進行實驗(實驗前K1、K2關閉)。
(1)為使兩種氣體充分混合，氣體a是　　　　(填化學式)。
NH3
為使兩氣體充分混合，則應將密度小的NH3從注射器經長導管進入試管底部，NH3上升的過程中，與Cl2充分混合。
(2)填充下列表格：
操作步驟 實驗現象 解釋原因
打開K1，緩緩推動注射器活塞，向試管中注入氣體a(約是氣體b的3倍)，關閉K1，恢復室溫 試管內出現白煙并在試管內壁凝結 ①反應的化學方程式為____________________________
打開K2 ②________________
___________ ③___________________________
_______________________________________________________
8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
燒杯中的水倒吸
入試管中
該反應是氣體體積減小的反應，試管內壓強降低，在大氣壓的作用下燒杯中的水發生倒吸
打開K1，緩緩推動注射器活塞，向試管中注入約3倍于b氣體的a氣體，氨過量；關閉K1，恢復室溫，試管中可觀察到的現象是生成白煙，而后有白色固體凝結在試管內壁，發生反應的化學方程式為8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。再打開K2，可觀察到的現象是燒杯中的水倒流進入試管中，原因是該反應是氣體體積減小的反應，試管內壓強降低，在大氣壓的作用下燒杯中的水發生倒吸。
12．(2023·山東菏澤高一期末)氮化鉻(CrN)難溶于水，常用作耐磨涂層。添加到機械部件能夠增強它們的潤滑性和耐磨損性。實驗室可用無水氯化鉻(CrCl3)與氨氣在高溫下反應制備，裝置如圖所示(夾持與加熱裝置省略)。已知無水CrCl3易潮解，高溫下能被氧氣氧化。
回答下列問題：
(1)連接以下部分裝置制取干燥的NH3，相應的連接順序是　　→ _____ 　　　　
→　　(填接口字母編號，按氣流從左到右的方向)。
b
e
f
制取氨水應該用生石灰和濃氨水，用堿石灰干燥，故順序為b→e→f；
(2)實驗開始時，通入NH3一段時間后再加熱裝置A，目的是____________
_________。
排出裝置中
的空氣
實驗開始時，通入NH3一段時間后再加熱裝置A，目的是排出裝置中的空氣；
(3)裝置A玻璃管中產生大量白煙，則A中發生反應的化學方程式為_________________________________，實驗過程中需間歇性微熱m處導管，其原因是_________________________________________________。
防止NH3與HCl反應生成NH4Cl固體堵塞導管造成危險
裝置A玻璃管中產生大量白煙，白煙為氯化銨，則A中發生反應的化學方程式為4NH3＋CrCl3 CrN＋3NH4Cl；實驗過程中需間歇性微熱m處導管，其原因是防止NH3與HCl反應生成NH4Cl固體堵塞導管造成危險；
(4)裝置B的作用是____________________________________。
防止空氣中的水蒸氣進入裝置A中
裝置B的作用是防止空氣中的水蒸氣進入裝置A中；
(5)有同學認為該裝置有一個缺陷，該缺陷是____________________。
缺少尾氣處理裝置
該裝置有一個缺陷，缺少尾氣處理裝置。
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