2015年高分突破化学课件第五部分专题一第二节.ppt

第二节 常见气体的制取、 净化、收集 命题趋势 氧气、氢气和二氧化碳三种气体的实验室制法是气体制备 的基础，尤其是氧气和二氧化碳的制取属于重点掌握内容 ，在中考中是必考的知识点。常见气体的检验和净化常穿 插于气体的制取考题中。题型主要是选择题和实验(探究) 题。考查的方式通常有以下几种： 1. 常规基础题：考查有关三大气体制取的基础知识。内容 有：制取气体的药品、反应原理、实验装置、收集方法、 检验方法、验满方法、操作步骤、注意事项、气体的净化 和干燥方法及装置的连接等。 2.迁移运用题(或信息处理题)：将课本外的气体制取纳入 考试范围，给足实验信息，考查学生正确处理信息的能力 ，及将三大气体的制取规律迁移到新的问题情境中来，考 查学生分析解决新问题的能力。 命题趋势 3.分析评价题：分析实验中出现异常现象的原因、操作过 程中的漏洞；评价气体的制取方案，如药品的选择、制取 方案是否可行、发生装置及收集装置的评析和选择等。考 查学生思维的灵活性及分析判断能力。 4.综合实验题：集气体的制取、除杂、干燥及性质的实验 于一体，考查学生的综合实验能力。 从近五年的广东省考试内容来看，目前此类题逐渐偏向于 实验的分析和评价方面。以前对制取O2和CO2的传统考法 逐渐消失，更倾向于综合考查，2014年就将实验的基本 技能，气体的制取、净化、收集，气体CO的还原性进行 了综合考查。这是新的发展趋势，对学生的要求也提高了 。在今后的中考复习备考过程中，在紧抓学生基础的同时 ，也要注重对评价题型的训练。迁移题、综合分析题将成 为中考的热点和趋势。 1.常见气体的检验方法 2.实验室制取O2、H2、CO2的比较 3.收集气体方法选择的依据：生成气体 的性质(特别是物理性质) (1)排水集气法：适用于收集难溶于水 或微溶于水且不与水反应的气体。 (2)排空气集气法： 向上排空气法：适用于收集不与空 气反应且密度比空气大的气体。 向下排空气法：适用于收集不与空 气反应且密度比空气小的气体。 4.气体的净化(除杂和干燥)装置 (1)考虑干燥与除杂顺序时，若采用溶液除 杂，则先除杂后干燥。 (2)气体的净化 选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸 收气体中的杂质，而与被提纯的物质不反 应。常见气体杂质的吸收剂见下表： (3)常见气体的干燥剂： (4)下图装置：洗气瓶主要用于盛放液体吸 收剂，连入装置时要注意气体必须“长进短 出”以利于杂质的吸收。干燥管则主要用于 盛放固体吸收剂，球形干燥管中气流方向 应为“大进小出”，这样可以形成回旋气流 ，杂质吸收充分；U型干燥管结构对称， 无进出口之分。 5.有关气体的制取、检验和净化实验中的“ 先”、“后”顺序 (1)制取气体时，先净化后收集; (2)检验气体时，先验水后验杂(其他气体杂 质); (3)净化气体时，先除杂后干燥。 十年母题集训 1.（2014广东，5，2分）氨气密度比空气小 ，极易溶于水，以下收集氨气的方法正确的 是（ ） 解析：由于氨气密度比空气小，所以可用向 下排空气法收集；由于极易溶于水，所以不 能用排水法收集。A.氨气不能用向上排空气 法，故A错误；B.氨气能用向下排空气法，故 B正确；C.氨气极易溶于水，不能用排水法， 故C错误；D.氨气极易溶于水，不能用排水法 ，故D错误。 答案:B 2.（2010广东，22，12分）请根据所提供的 试剂和仪器，按要求填空： I试剂：稀硫酸、稀盐酸、过氧化氢溶液、 大理石、二氧化锰 仪器：（铁架台、石棉网等已省略） （1）写出图中标有、仪器的名称： ， 。 （2）实验室制取氧气时，为了便于控制反应 且获得平稳的气流，发生装置可选用图中的 （填字母），化学方程式为 。 用该装置和提供的试剂还可以制取 气 体，化学方程式为 。 收集方法是 ，检验该气体满瓶的方 法是 。 （3）设计一套制取少量蒸馏水的简易装置， 需选择图中的A、B和 （填字母）。 解析：（1）根据实验室常见仪器可知，图中标有 、仪器的名称是：烧杯；长颈漏斗； （2）根据实验室制取氧气的反应原理，使用分液 漏斗，用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，能够 控制反应且获得平稳的气流，发生装置可选用图中 的 C、F 或 A、F，化学方程式为：2H2O2 2H2O+O2；根据实验室制取二氧化碳的反应原理 ，可知此装置和提供的试剂还可以制取 CO2，化学 方程式为：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2，因为 二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收 集，验满的方法是：将燃着的木条放在瓶口，火焰 熄灭，证明满瓶； （3）根据蒸馏装置所需要的仪器可知：制取少量 蒸馏水的简易装置，需选择图中的A、B和 C、E、 G，故选C、E、G。 答案：（1）烧杯；长颈漏斗 （2）C、F或A、F（1分，选F、H不给分） 2H2O2 2H2O+O2 CO2 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 向上排空气法 将 燃着的木条放在瓶口，火焰熄灭，证明满瓶 （3）C、E、G 3.（2011广东，22，12分）下面是实验室制 取和收集气体的装置，请按要求作答： （1）仪器a的名称是 。 （2）用B装置制取气体并能随时停止反应， 上部与下部对接应选 （填“b”、“c”）。 （3）从装置AD中选择：加热KMnO4制取 O2并用排水法收集，应选用图中的 （填 字母）；实验室制取并收集CO2应选用图中的 （填字母）。 （4）用装置E排空气收集H2，气体应从导管 的 （填“d”、“e”）端进入；若制取的 O2用F装置排水收集，请将图F补画完整。 （5）如图为制取H2并还原Fe3O4的微型实验 装置，针筒与青霉素瓶组合部分相当于上图 装置 （填字母）；检查此装置气密性 的具体操作是 ，若现象为 ，则气密性良好。 解析：（1）熟记常用仪器：仪器a的名称是 酒精灯；（2）用B装置制取气体并能随时停 止反应，上部与下部对接应选择有带孔塑料 片的c试管；（3）从装置AD中选择：加热 KMnO4制取O2并用排水法收集，根据反应需 要加热和气体的气密性和水溶性，应选用图 中的A、D；同理，实验室制取并收集CO2应 选用图中的B、C； （4）用装置E排空气收集H2，根据氢气的密 度比空气的小，气体应从导管的e端进入，以 便排净空气；若制取的O2用F装置排水收集， 则如图，以便排净瓶内水； （5）如图为制取H2并还原Fe3O4的微型实验 装置，针筒与青霉素瓶组合部分能控制反应 速率，相当于上图装置装置B；检查此装置 气密性的具体操作：用热水浸泡（或手握） 青霉素瓶一会儿；若现象为针筒活塞略向左 移动，则气密性良好 答案：（1）酒精灯 （2）c （3）AD；BC （4）e ；如上图所示（5）B；用热水浸泡 （或手握）青霉素瓶一会儿；针筒活塞略向 左移动 4.（2012广东，22，11分）现有以下装置、 仪器和药品根据要求回答问题： （1）写出仪器的名称：E 、F 。 （2）图A的实验室制氧气装置有两处错误， 请改正错误 。 （3）装置A中反应的化学方程式为 ；把H与B组合，操作弹簧夹可以使反应停 止或发生，还可以从“C至H”中选择仪器 （填序号）组装一个可随时使反应发生或 停止的装置；若用H2O2和O2，且能获得平稳 的气流，应选E（或F）和 组合 （4）若用图I所示医用塑料袋排空气法收集 H2，则H2导入端为 （填“a”或“b”） （5）用图J所示矿泉水瓶可以证明CO2与 NaOH溶液确实发生了反应，其现象是 ，应作的对比试验是 。 解析：（1）试管和锥形瓶是实验室常用的仪器 ；（2）制取装置包括加热和不需加热两种，如 果用双氧水制氧气就不需要加热，如果用高锰 酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，用加热装置 时，注意事项有：铁夹夹在试管的中上部；试 管口应该略向下倾斜；试管口应该放一团棉花 等；（3）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧 化锰和氧气，要注意配平；把H与B组合，操作 弹簧夹可以使反应停止或发生，还可以从“C至 H”中选择仪器C、E、H，组装一个可随时使反 应发生或停止的装置；若用H2O2和O2，且能获 得平稳的气流，应选E（或F）和D组合； （4）若用图I所示医用塑料袋排空气法收集 H2，则H2导入端为b，因为氢气的密度比空气 的密度小； （5）塑料瓶变瘪，可以证明CO2与NaOH溶 液确实发生了反应；因为二氧化碳能溶于水 ，因此要做二氧化碳与水反应的对比实验。 答案：（1）试管；锥形瓶 （2）试管口应该略向下倾斜；试管口应该放 一团棉花 （3）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2；C、E 、H；D （4）b （5）塑料瓶变瘪；收集一塑料瓶二氧化碳， 加水振荡，观察发生的变化 5（2013广东，22，10分）下面的实验仪 器省去了固定装置，请根据要求回答问题： （1）甲图中仪器的名称为 。 （2）乙图中的微型装置H可用于实验室制备CO2， 此微型装置在操作上的优点是 ；在甲图中可选择 （填序号） 装配与装置H功能相同的装置。 （3）装配KClO3制备O2的发生装置，甲图中除固 定装置外还差的仪器是 （写名称）；该反 应的化学方程式为 ； （4）用铁片和稀硫酸在微型装置H中制取氢气， 其化学方程式为 ； I是医用输液观察滴夜快慢的滴壶，若用它作微型 洗气装置，则气体应从 （填“a”或“b”）进入 ，其中所装洗气的液体不能装满的原因是 。 解析：（1）长颈漏斗方便加液体药品； （2）微型装置中用的是注射器，在操作上的 优点是：可控制反应速率；在甲图中可选择 试管、分液漏斗、带弹簧夹的导管和双孔橡 皮塞装配与装置H功能相同的装置； （3）制取装置包括加热和不需加热两种，如 果用氯酸钾制氧气就需要加热，因此还缺少 酒精灯；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热 的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可； （4）如果用铁和稀硫酸在常温下反应制氢气 的，就不需要加热；I是医用输液观察滴夜快 慢的滴壶，若用它作微型洗气装置，则气体 应从b进入，其中所装洗气的液体不能装满的 原因是液体不会被压往a处流出。 答案：（1）长颈漏斗 （2）可控制反应速 率；ADEF （或BDGE） （3）酒精灯；2KClO3 2KCl+3O2 （4）Fe+H2SO4FeSO4+H2； b；液体不会 被压往a处流出 母题变式训练 6.下面有关气体的制取、干燥、收集和检验 方法，正确的是（ ） A实验室可用A装置制取和收集氧气 B实验室可用B装置制取和检测二氧化碳 C实验室可用C装置制取和收集氢气 D实验室可用D装置用来干燥氨气 解析：A.如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就 需要加热，氧气的密度比空气的密度大，不 易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法 收集，故选项正确；B.实验室可用B装置制取 二氧化碳，但是检验二氧化碳应该用澄清的 石灰水，故选项错误；C.实验室可用C装置制 取氢气，但是收集氢气应该用向下排空气法 收集，故选项错误；D.氨气不能用浓硫酸干 燥，故选项错误。 答案：A 7.实验室制取气体是化学学习的基本实验 技能之一，请根据如图回答相关问题 （1）写出仪器a的名称 。 （2）甲同学用A装置制取氧气，该反应的 化学方程式 停止加热时应 先将导管移出水面，其理由是 。 （3）检验集气瓶中的气体是氧气的方法为 。 （4）乙同学用B装置制取二氧化碳，该反 应的化学方程式为 ，收集 到的二氧化碳中可能含有的杂质有 ，要除去这些杂质用到的试剂先后有 。 解析：（1）仪器a是试管； （2）A装置中的药品是氯酸钾和二氧化锰， 氯酸钾在加热、二氧化锰的催化作用下生成 氯化钾和氧气，反应方程式是：2KClO3 2KCl+3O2，该反应由一种物质生成两种物 质，属于分解反应，先移导管后熄灯的原因 是为了防止水倒吸引起试管炸裂； （3）要检验瓶中气体是否是氧气，可据氧气 的助燃性向瓶中放入带火星的木条，若木条 复燃则是氧气； （4）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳 ，反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的 化学方程式为： CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2；利用稀盐酸 制取的二氧化碳中可能混有氯化氢气体，因 为盐酸易挥发，还可能混有水蒸气，因为气 体从溶液中出来通常带有水蒸气；氯化氢气 体溶于水即是盐酸，盐酸可与碳酸氢钠溶液 反应，因此可将气体通入饱和的碳酸氢钠溶 液将氯化氢气体除掉，同时生成二氧化碳， 增加二氧化碳的量，浓硫酸具有吸水性，可 用来干燥二氧化碳。 答案：（1）试管； （2）2KClO3 2KCl+3O2；防止水倒吸引 起试管炸裂； （3）将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复 燃说明集气瓶中的气体是氧气； （4）CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2；HCl和 H2O；饱和的碳酸氢钠溶液、浓硫酸。 8.根据下列装置，结合所学化学知识回答 下列问题： （1）写出图中标号仪器的名称： ； 。 （2）实验室制取少量二氧化碳时，发生装 置最好选用 （填字母，下同），收 集装置选用 ，只能用此收集方法的原 因是 ，如需随时控制反应速率并节 约药品，发生装置最好选用 。 （3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，发生 装置应选用 （填字母）；其反应的化 学方程式为 ，反应的基本类 型是 ，二氧化锰是该反 应的 。 （4）如用F装置收集氧气，判断氧气是否收 集满的方法是 。 （5）如果改用氯酸钾和二氧化锰制取氧气， 反应前后二氧化锰的质量分数 。（填 “增大”、“减小”或“不变”） （6）在实验室里，可用硫化亚铁固体和稀硫 酸的反应来制取硫化氢气体，在通常情况下 硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气 体，能溶于水且水溶液呈酸性，密度比空气 大，实验室制取硫化氢应选用的发生装置是 （填字母），实验结束后剩余的硫化 氢气体应该用 溶液来吸收。 解析：（1）由图知是长颈漏斗；b是试管 ；（2）制取二氧化碳选用石灰石和稀盐酸常 温下反应，所以选用固液混合不加热装置， 制取少量的选用试管不用锥形瓶，二氧化碳 能溶于水不能用排水法收集，二氧化碳密度 比空气密度大，可选用向上排空气法收集； 分液漏斗能控制液体的滴加，所以能随时控 制生产气体的量并节约药品； （3）用加热高锰酸钾法制氧气的发生装置的 特点属于固体加热型的D装置；反应的方程 式为：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2；反 应的基本类型是分解反应；二氧化锰是该反 应的生成物；（4）用排水法收集气体时，当 集气瓶口有气泡冒出时说明已满；（5）氯酸 钾和二氧化锰制取氧气，反应后物质总质量 小于反应前物质的质量；故反应后二氧化锰 的质量分数增大； （6）用硫化亚铁固体和稀硫酸的反应来制取 硫化氢气体，需选择固液不需加热的发生装 置B，由于硫化氢气体能溶于水且水溶液呈 酸性，故可以用氢氧化钠溶液吸收剩余的硫 化氢气体。 答案：（1）长颈漏斗；试管； （2）C；E；二氧化碳能溶于水，密度比空 气大；B；（3）D；2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2；分解反应；生成物； （4）集气瓶口有气泡冒出（5）增大； （6）B，氢氧化钠 9.请根据材料与要求回答下列问题： （1）如图1中标号为的仪器名称是 ，实验室用高锰酸钾制取并收集氧气， 可选用图中的 （填字母）装置 。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，会用 到一团棉花，这团棉花的作用是 ，生产氧气的化学方程式是 。 【阅读资料】过氧化钠（化学式为Na2O2）是 一种浅黄色固体粉末，二氧化碳与过氧化钠反 应可生成氧气，反应的化学方程式为 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，潜艇利用该反应 原理供氧 （3）刘丰同学想验证潜艇供氧原理，请写出 实验室用石灰石制取CO2的化学方程式 （4）用如图2装置制取的氧气中，含有少量二 氧化碳气体，应该在H与I之间添加 （“甲”或“乙”）装置进行气体净化； 该实验中，装置H的玻璃管里固体颜色会由浅 黄变成 。 解析：（1）锥形瓶是常用的反应容器，如果 用高锰酸钾制氧气就需要加热，氧气的密度 比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向 上排空气法和排水法收集；故答案为：锥形 瓶；AC或AD； （2）加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花 ，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；高锰 酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气 ，要注意配平；故答案为：防止加热时高锰 酸钾粉末进入导管；2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2； （3）实验室制取CO2，是在常温下，用大理 石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸 反应生成氯化钙和水和二氧化碳，配平即可 ；故答案为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ； （4）氧气中的杂质二氧化碳，可以用氢氧化 钠溶液吸收而除去，装置H的玻璃管里固体 颜色会由浅黄变成白色，因为生成物碳酸钠 是白色固体，故答案为：乙；白 答案：（1）锥形瓶；AC或AD （2）防止加热时高锰酸钾粉末进入导管； 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2； （3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 （4）乙；白 10.如图是实验室制取气体时常见的装置（ 其中G、I为干燥装置），根据装置回答下 列问题： （1）仪器的名称 。 （2）用A装置制取的某气体可使带火星的 木条复燃，请写出用A装置制取该气体的化 学方程式 。 （3）现用G装置收集到一瓶无色无味的气 体，欲检验其是否为CO2的方法是 ；若改用F装置收集该气体，则气体应从 （填“a”或“b”）通入。 （4）常温下，氨气（NH3）是一种有刺激 性气味的气体，极易溶于水，密度比空气 小，溶液呈碱性实验室制取氨气的原理 是NH4C1（固）与Ca（OH）2（固）混合共 热现要制得干燥的氨气并