第3課時NH3及常見氣體的制備方法[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]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。一、氨的實驗室制法制備原理2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O實驗裝置收集NH3極易溶于水，可以用向下排空氣法收集驗滿把濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)色；或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒置于試管口，有白煙產(chǎn)生思考1(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。思考2氨是化學(xué)實驗室常需制取的氣體。實驗室也可以用下列兩種方法快速制備NH3：方法一：加熱濃氨水。方法二：將濃氨水滴入生石灰(或堿石灰)固體中。(1)請寫出上述兩種方法中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(原理)。提示方法一：NH3·H2ONH3↑+H2O；方法二：NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2。(2)根據(jù)上述原理，該小組欲用下列裝置制取氨，方法一應(yīng)選擇(填字母，下同)，方法二應(yīng)選擇。

提示A(或D)C(3)如圖是該小組設(shè)計收集氨氣的幾種裝置，其中可行的是(填字母)，集氣的原理是

。

提示dNH3的密度小于空氣，采用短管進氨氣，長管排空氣的方法收集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(chǎn)生NH3的速率，實驗室中可以用NaOH和NH4Cl反應(yīng)制NH3()(5)由于氨極易溶于水，所以多余的氨可以用導(dǎo)管直接插入水中進行吸收()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2.(2023·江蘇鹽城高一聯(lián)考)下列裝置用于實驗室中制取干燥氨氣的實驗，其中能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)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答案A解析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(yīng)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(chǎn)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(jié)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。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(yīng)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(yīng)的字母填寫下列空白：氣體反應(yīng)試劑反應(yīng)裝置O2KMnO4或KClO3分解BNa2O2與H2O；H2O2與MnO2CSO2Na2SO3與濃H2SO4CCu與濃H2SO4，加熱ACl2濃鹽酸與MnO2，加熱A濃鹽酸與KMnO4CH2稀鹽酸與ZnCCO2CaCO3與稀鹽酸CNH3NH4Cl與Ca(OH)2，加熱B濃氨水，加熱A濃氨水與CaOC2.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(yīng)O2、H2、NO、CO等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(yīng)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(yīng)H2、NH3等(2)創(chuàng)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.判斷下列裝置是否正確。答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√2.如圖為常用玻璃儀器組成的六種實驗裝置，均可根據(jù)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(zhì)的實驗中，用于除去Cl2中HCl雜質(zhì)的最佳裝置是。

(4)用于尾氣吸收并能防止液體倒吸入反應(yīng)裝置中的是。

(5)接在氣體制備的連續(xù)實驗裝置中間，用于控制氣流平穩(wěn)的裝置是。

答案(1)AB(2)AEF(3)A(4)ACE(5)D解答實驗裝置題做到“四看”一看發(fā)生裝置是否有錯：①實驗是否需要加熱。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(yīng)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(dǎo)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(shè)計尾氣吸收裝置，并選擇適宜的吸收劑。1.(2023·南昌高一檢測)下列是中學(xué)化學(xué)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解析Cl2的密度大于空氣且與空氣不反應(yīng)，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、SO2的密度大于空氣且與空氣不反應(yīng)，易溶于水，故只能用向上排空氣法收集，不能用排水法收集，B、C不符合題意；NO能與空氣中的O2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO2，且不溶于水，故只能用排水法收集NO，D符合題意。2.(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(yīng)氣體的是(夾持儀器略)()選項ABCDX中試劑濃鹽酸雙氧水濃硫酸濃氨水Y中試劑MnO2MnO2CuNaOH氣體Cl2O2SO2NH3答案B解析濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)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；雙氧水分解制氧氣用固液不加熱裝置，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(yīng)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。3.下列氣體的制備和性質(zhì)實驗中，由現(xiàn)象得出的結(jié)論錯誤的是()選項試劑試紙或試液現(xiàn)象結(jié)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(lán)Cl2具有氧化性C濃氨水、生石灰濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)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(fā)，濃硫酸不揮發(fā)，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，淀粉遇碘變藍(lán)色，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?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，故C正確；亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫可使品紅溶液褪色，體現(xiàn)其漂白性，故D錯誤。課時對點練[分值：100分](選擇題1~10題，每小題7分，共70分)題組一氨氣的制備1.在實驗室里，某學(xué)習(xí)小組設(shè)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D2.(2024·陜西渭南高一月考)實驗室可采用如圖所示裝置制取氨氣，下列說法正確的是()A.生石灰屬于酸性氧化物B.可以采用排水法收集氨氣C.氨水能使無色酚酞溶液變紅D.可用大理石代替生石灰制備氨氣答案C解析生石灰屬于堿性氧化物，A錯誤；氨氣極易溶于水，不能用排水法收集氨氣，B錯誤；氨水呈堿性，能使無色酚酞溶液變紅，C正確；不可用大理石代替生石灰制備氨氣，生石灰與氨水發(fā)生反應(yīng)：CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑，D錯誤。3.(2023·深圳高一檢測)以下關(guān)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答案D解析加熱氯化銨，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(yīng)，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。題組二常見氣體的制備方法比較4.下列裝置能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?)答案D解析NO與空氣中的O2反應(yīng)，不能用排空氣法收集，A錯誤；濃硫酸是液體干燥劑，不能盛放在U形管中，B錯誤；氨氣的密度小于空氣，收集時氨氣應(yīng)從短管進入，C錯誤。5.用常見反應(yīng)原理制取下列氣體，實驗室使用的發(fā)生裝置相同的一組是()A.HCl和H2 B.CO2和HClC.HCl和O2 D.H2和CO2答案D6.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()A.①⑤⑧B.③④⑦C.①⑤⑥D(zhuǎn).③⑤⑥答案C解析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。7.(2024·哈爾濱高一段考)下列能實現(xiàn)對應(yīng)氣體的制備、干燥、收集的是()選項目標(biāo)氣體試劑A固體B固體CACl2濃鹽酸MnO2無水CaCl2BNH3濃氨水生石灰堿石灰CSO2濃H2SO4Na2SO3P2O5DNO2濃HNO3Fe硅膠答案C解析MnO2和濃鹽酸反應(yīng)需要加熱，A錯誤；氨氣密度小于空氣，不能用向上排空氣法收集，B錯誤；鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，不能制備NO2氣體，D錯誤。8.下列裝置進行的實驗，能達(dá)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(yīng)產(chǎn)生的H2答案D解析圖1裝置中為向上排空氣法收集NH3，氨氣的密度比空氣小，應(yīng)采取向下排空氣法，故A錯誤；NO不溶于水，圖2裝置不能演示NO的噴泉實驗，故B錯誤；CO2氣體能與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉，圖3裝置無法達(dá)到實驗?zāi)康?，故C錯誤；氫氣是可燃性氣體，氫氣在空氣中燃燒會發(fā)出淡藍(lán)色火焰，所以圖4裝置可以檢驗鐵粉與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生的H2，故D正確。9.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(yīng)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(yīng)中NaClO2被氧化答案B解析濃鹽酸會揮發(fā)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；裝置乙凈化氣體時應(yīng)長管進氣短管出氣，C錯誤；NaClO2與濃鹽酸反應(yīng)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。10.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(zhì)，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.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(jié)束反應(yīng)時，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱D.裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣答案B11.(12分)(2024·江蘇無錫高一段考)某化學(xué)小組經(jīng)查閱資料得知常溫下過量的氨氣和氯氣反應(yīng)能生成氯化銨，該實驗小組對該反應(yīng)進行探究，部分實驗裝置如圖(夾持裝置略去)。(1)裝置A是一種NH3的制備裝置，其中盛放濃氨水的儀器名稱為。

(2)裝置F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

(3)裝置E中盛裝的試劑M為飽和食鹽水，該裝置的作用為。

(4)裝置C的設(shè)計有明顯的不足之處，應(yīng)該將左右的短長導(dǎo)管互換理由是

。

(5)利用改進后的實驗裝置完成實驗，某同學(xué)設(shè)計如下實驗證明裝置C中所得固體為氯化銨：①取少量裝置C中固體產(chǎn)物溶于水配成溶液，取少量溶液置于兩支小試管中；②

；

③向另一支試管中加入過量稀硝酸，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。結(jié)論：常溫下過量的氨氣和氯氣反應(yīng)可生成氯化銨。答案(1)分液漏斗(2)16H++10Cl-+2MnO4-=5Cl2↑+2Mn2++8H2O(3)除氯氣中的氯化氫(4)氨氣的密度比Cl2小，導(dǎo)管互換后利于兩種氣體的充分混合反應(yīng)(5)向一支試管中加入濃解析(2)裝置F為酸性高錳酸鉀與濃鹽酸制備氯氣，反應(yīng)的離子方程式為16H++10Cl-+2MnO4-=5Cl2↑+2Mn2++8H2O。(3)裝置A中制備的氯氣中混有HCl，故E中盛裝飽和食鹽水除去Cl2中的HCl，防止其與NH3反應(yīng)生成NH4C