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1、知識梳理1.裝置的連接(1)裝置順序：制氣裝置凈化裝置干燥裝置反應或收集裝置尾氣處理裝置。(2)組裝順序：由下向上，由左及右，先塞后定。(3)操作順序：裝配儀器檢查氣密性加入藥品。2.氣體的凈化(1)判斷氣體中雜質的方法看反應介質。若反應在溶液中進行，則制取的氣體中一定含有水蒸氣；若反應物中有氣體反應物，由于氣體不能充分反應，則制取的氣體中一定含有原來的氣體，如用CO2與Na2O2反應制取的O2中一定含有CO2雜質?？捶磻锏男再|。如用濃鹽酸制取的氣體中含有HCl氣體?？瓷晌锏某煞?。如用氯化銨和消石灰反應制取的氨氣中含有水蒸氣。(2)氣體干燥劑的選擇酸性堿性中性干燥劑濃硫酸、P2O5堿石灰、
2、CaOCaCl2氣體CO2、SO2、Cl2、NO2NH3H2、CO、N2、NO、CH4注意：選取干燥劑時，除了常規的從酸堿性角度考慮外，還要考慮特殊反應，如濃硫酸不能干燥還原性氣體(H2S、HI等)，可用P2O5干燥；中性干燥劑CaCl2不能干燥NH3，因為二者會發生絡合反應(這些知識可能將會成為高考的設題點)。3.氣體的收集(1)密度比空氣大且不與空氣中的成分反應的氣體可用向上排空氣法收集，導氣管應“長進短出”；密度比空氣小且不與空氣中的成分反應的氣體則用向下排空氣法收集，導氣管應“短進長出”。(2)易溶于水或能與水反應的氣體，如NH3、HCl、NO2等，需用排空氣法或排其他溶劑法收集。(3
3、)常溫下能與空氣中的成分反應的氣體(如NO)，密度與空氣接近的氣體(如N2、CO、C2H4等)，都不能用排空氣法收集。(4)能溶于水但溶解度不大的氣體，可以用排飽和溶液的方法收集，如CO2排飽和NaHCO3溶液；SO2排飽和NaHSO3溶液；H2S排飽和NaHS溶液；Cl2排飽和NaCl溶液。4.尾氣的處理尾氣處理裝置：(1)裝置甲適用于溶解度較小的有毒氣體，如Cl2、NO2、H2S等。(2)裝置乙適用于溶解度較大的氣體，如HCl、NH3等。(3)裝置丙適用于某些可燃性氣體，如CO、H2等。(4)裝置丁采用收集法處理尾氣，適用于NO、CO等。強化訓練1.(2017全國卷，10)實驗室用H2還原
4、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( )A.中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液B.管式爐加熱前，用試管在處收集氣體并點燃，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答案B2.2018全國卷，28(1)(2)K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，可用于曬制藍圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)曬制藍圖時，用K3Fe(C2O4)33H2O作感光劑，以K3Fe(CN)6溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為2K3F
5、e(C2O4)32FeC2O43K2C2O42CO2；顯色反應的化學方程式為_。(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產物，按下圖所示裝置進行實驗。通入氮氣的目的是_。實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，裝置E中固體變為紅色，由此判斷熱分解產物中一定含有_、_。為防止倒吸，停止實驗時應進行的操作是_。樣品完全分解后，裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3，檢驗Fe2O3存在的方法是_。答案(1)3FeC2O42K3Fe(CN)6=Fe3Fe(CN)623K2C2O4(2)隔絕空氣、使反應產生的氣體全部進入后續裝置CO2CO先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣取少許固體粉末于試
6、管中，加稀硫酸溶解，滴入12滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O33.(2016全國卷，26)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。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)氨氣的制備氨氣的發生裝置可以選擇上圖中的_，反應的化學方程式為_。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)。(2)氨氣與二氧化氮的反應將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。操作步
7、驟實驗現象解釋原因打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中Y管中_反應的化學方程式_將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復到室溫Y管中有少量水珠生成的氣態水凝聚打開K2_答案(1)A2NH4ClCa(OH)2CaCl22H2O2NH3(或BNH3H2ONH3H2O)dcfei(2)紅棕色氣體顏色慢慢變淺6NO28NH37N212H2OZ中NaOH溶液發生倒吸現象反應后氣體分子數減少，Y管中壓強小于外界壓強4.(2018日照市高三4月校際聯合期中考試)四氯化錫(SnCl4)用作媒染劑和有機合成上的氯化催化劑。實驗室制備四氯化錫的裝置如下圖(部分夾持裝置已略去)，已知：金屬錫熔融時通入
8、干燥氯氣反應可生成四氯化錫；無水四氯化錫熔點33，沸點114.1；無水四氯化錫遇水蒸氣生成白色煙霧。下列說法不正確的是( ）A.實驗時滴加濃鹽酸反應一段時間，然后再點燃處的酒精燈B.的試管中依次盛裝MnO2、飽和食鹽水、濃H2SO4、NaOH溶液C.裝置用于收集SnCl4，浸泡在冷水浴中效果更好D.、兩個試管可以用一個裝有堿石灰的干燥管來代替答案B5.(2018山東省天成高三大聯考)由SO2和O2制備SO3(熔點16.8，沸點44.8)的模擬裝置如下圖所示(加熱和夾持裝置省略)：下列說法正確的是( ）A.裝置中的試劑為飽和NaHSO3溶液B.實驗室可用銅與稀硫酸在加熱條件下制取SO2C.裝置反
9、應管中的鉑石棉用作反應的催化劑D.從裝置逸出的氣體有過量的SO2和O2答案C6過氧化鈣是一種溫和的氧化劑，常溫下為白色的固體，易溶于酸，難溶于水、乙醇等溶劑。某實驗小組擬選用如下裝置(部分固定裝置略)制備過氧化鈣。(1)請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為_(填儀器接口的字母編號，裝置可重復使用)。(2)根據完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢驗裝置的氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞，通入一段時間氣體，加熱藥品；反應結束后，_(填操作)；拆除裝置，取出產物。答案(1)dfebcf(或dfecbf)(2)熄滅酒精燈，待反應管冷卻至室溫，停止通入氧氣，并關閉分液漏斗的活塞4.NO能被灼熱
10、的鐵粉還原為N2，同時生成FeO，利用下列裝置模擬該反應。已知：濃硝酸可氧化NO；NaOH溶液能與NO2反應，不與NO反應。(1)上述裝置接口的連接順序為a_(按氣流方向，用小寫字母表示)。(2)裝置D的作用是_。(3)打開分液漏斗活塞，燒瓶中觀察到的實驗現象有_。答案(1)fejihg(或gh)bcd(2)除去揮發出的HNO3等酸性氣體(3)反應開始時，銅片表面出現無色氣泡，銅片逐漸變??；燒瓶上部空間由無色逐漸變為淺紅棕色，隨著反應的進行又逐漸變為無色；燒瓶中溶液由無色變為淺藍色7.利用下面裝置設計實驗，制備SO2并進行探究。(1)選用AF中的裝置驗證H2SO3的酸性強于H2CO3，能作為依
11、據的實驗現象是_。(2)要證明H2SO3的酸性強于HClO，所選裝置(AF中)的連接順序為A_(填字母)。答案(1)C中品紅溶液(或D中KMnO4溶液)不褪色、E中石灰水變渾濁(2)BDF(或BCF或BDCF或BCDF)6.三氯化硼(BCl3)是一種重要的化工原料。某興趣小組擬選用下列裝置(裝置可重復使用)，用氯氣和硼制備BCl3(已知BCl3的沸點為12.5，熔點為107.3；遇水劇烈反應生成硼酸和鹽酸)。(1)上述裝置連接順序為A( ) ( ) ( ) ( )E。(2)裝置A中a管的作用是_。裝置C中飽和食鹽水的作用是_。答案(1)CFBD(2)導氣除去Cl2中的HCl8甲、乙兩化學小組擬
12、根據氨氣還原氧化銅反應的原理測定某銅粉樣品(混有CuO粉末)中金屬銅的含量。(1)甲小組利用下圖裝置(可以重復選用)，通過測定反應生成水的質量來達到實驗目的。按氣流方向連接各儀器接口，順序為_(填小寫字母序號)。下列兩步操作應該先進行的是_(填序號)：i.加熱反應管ii.向錐形瓶中逐滴滴加濃氨水，原因是_。(2)乙小組利用上述裝置通過測定反應前后裝置C中固體的質量變化來達到實驗目的。按氣流方向連接各裝置，順序為_(填大寫字母)。答案(1)cgfde(或ed)gfbaii若先加熱反應管，銅粉會被空氣中的氧氣氧化，造成測定誤差(2)BDCA8.下圖所示為常見氣體制備、分離、干燥和性質驗證的部分儀器裝置(加熱設備及夾持固定裝置均略去)，請根據要求完成下列各題(儀器裝置可任意選用，必要時可重復選擇，a、b為活塞)。若氣體入口通入CO和CO2的混合氣體，E內放置CuO，選擇裝置獲得純凈干燥的CO，并驗證其還原性及氧化產物，所選裝置的連接順序為A_E_(填字母)。能驗證CO氧化產物的現象是_。答案CBCFA、B之間的C裝置中溶液保持澄清，E、F之間的C裝置中溶液變渾濁
高中化學元素化合物的綜合應用——以“氣體流程”為載體的定性考查
