中考化学 第二部分 重点专题突破 专题二 常见气体的制备课件

第二部分 重点专题突破 专题二 常见气体的制备 专题突破 提示：湖南中考中常见气体的制备常结合仪器的识别进行考查。 一、制取气体的方案选择原则 1. 可行性：所选原料能够制得需要的气体； 2. 经济性：原料一般要廉价易得； 3. 反应条件适宜且易于控制； 4. 反应速率适中，不能太快或太慢，便于实验和收集； 5. 生成的气体要尽量纯净； 6. 操作简单易行，安全可靠，节能环保。 二、常见气体的制备 1. 常见气体的发生装置 选择依据：根据反应物的状态和反应条件选择合适的装置。 反应物 的状态 固体固体和液体 反应条件加热不加热 装置 反应物 的状态 固体固体和液体 反应原 理 高锰酸钾制氧气： _ _ 氯酸钾制氧气： _ _ 双氧水制氧气： _ 碳酸钙和稀盐酸制二氧化 碳：_ _ 锌和稀硫酸制氢气： _ _ 2KMnO4 K2MnO4MnO2O2 2KClO3 2KCl 3O2 MnO2 2H2O2 2H2OO2 MnO2 CaCO32HCl CaCl2CO2H2O ZnH2SO4 ZnSO4 H2 反应物 的状态 固体固体和液体 注意事项 a. 试试管口要略向下倾倾斜，以防止冷凝水 倒流，造成试试管炸裂； b. 用KMnO4制取氧气时时，试试管口要塞 一团团棉花，防止高锰锰酸钾钾粉末进进入导导气 管堵塞导导气管； c. 实验结实验结 束后先取出导导管再熄灭灭酒精灯 ，防止水倒吸造成试试管炸裂 若使用长颈长颈 漏斗， 则长颈则长颈 漏斗的下端 应应伸入液面以下形 成液封，防止生成 的气体从长颈长颈 漏斗 逸出 【装置拓展】制取气体最佳装置的选择 装 置 图图 装置 特点 安装简简便便于添加液 体 可控制溶液滴加 速度 可随时时控制反应应的 发发生和停止 适用 范围围 用于制取 少量气体 用于平稳稳反 应应并制取较较 多气体 用于剧剧烈反应应并 制取较较多气体 用于平稳稳反应应且制 取持续时间较长续时间较长 的气体 2. 常见气体的收集装置 选择依据：根据气体的密度和溶解性。 收集方法排水法排空气法 装置图 收集方 法 排水法排空气法 适用范 围 不易溶于水或难溶 于水的物质，如O2 、H2 所收集的气体不与空气中的任何成分反应，且 密度与空气相差较大 密度比空气大的气体 ，如O2、CO2 密度比空气小的气体 ，如H2、NH3 优优点 收集的气体纯度较 高，但不干燥 收集的气体较干燥，但纯度不高 收集方法排水法排空气法 注意事项项 a.最佳收集时间：当导管口 气泡_冒出时； b导管不能伸入集气瓶口 过长，过长不利于气体排出 ； c集满O2的集气瓶应_ (填“倒”或“正”)放在桌面上 导管应伸到集 气瓶的底部， 防止_ _ 连续、均匀 正 收集的气体不纯 3.气体的检验和验满实验视频 氧气与二氧化碳 的检验 气体方法 氧气 验满验满 将带带火星的木条接近集气瓶瓶口， 木条复燃， 检验检验 将带带火星的木条伸入集气瓶内， 木条复燃，则说则说 明气体为为氧气 气体方法 二氧化 碳 验满验满 将燃着的木条靠近集气瓶瓶口，木条火 焰立即熄灭灭，则说则说 明已收集满满 检验检验 将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水 变浑浊变浑浊 ,则说则说 明气体为为二氧化碳 氢氢气 检验检验 点燃，罩干冷小烧烧杯，产产生淡蓝蓝色火焰， 烧烧杯内壁有水珠，则说则说 明气体为氢为氢 气 4. 多功能瓶(万能瓶)的使用方法 图示操作目的气体进出方向举例与原理 收集密度 大于空气 的气体 a进进b出(长进长进 短出) 收集CO2、O2 ，进进入的气体 聚集在集气瓶 下方 收集密度 小于空气 的气体 b进进a出(短进进 长长出) 收集H2，进进入 的气体聚集在 集气瓶上方 图示操作目 的 气体进出方向举例与原理 排水法 收集气 体 b进a出(短进长 出) 收集H2、O2(进 入的气体聚集在 集气瓶上方，水 从下方导管被压 出) 洗气或 干燥 a进b出(长进短 出) 浓硫酸干燥O2 或NaOH溶液吸 收CO2 图示操作目的气体进出方向举例与原理 测量气体 的体积 a进b出(短进长出) 连接多功能瓶与量筒， 采用排水法测量收集气 体的体积(CO2等能溶于 水的气体需在液面加一 层植物油) 三、气体的净化与干燥 1. 气体的净化 将不纯气体中的杂质气体除去从而得到较纯净的气体的过程即气体的净化。若选用的试剂是液体，这个过程 叫做气体的洗涤。常见气体的吸收剂如下表： 除杂剂气体杂质除杂装置 水 易溶性气体，如 HCl、NH3等 除杂剂气体杂质除杂装置 强碱(如NaOH) 溶液 酸性气体，如CO2、SO2、 HCl、H2S等 饱和NaHCO3 溶液 除去CO2中的HCl 碱石灰(NaOH和 CaO) 水蒸气，酸性气体如CO2、 SO2、HCl、H2S等 除杂剂气体杂质除杂装置 灼热的CuO 还原性气体， 如H2、CO等 灼热的铜网O2 2. 气体的干燥 用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程称为气体的干燥。 选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定，其原则是干燥剂只能吸收气体的水分，而不能与气 体发生反应。常见气体的干燥剂的选择见下表： 干燥剂可干燥的气体不可干燥的气体干燥装置 酸 性 浓硫 酸 H2、O2、O2、CO 、CH4、N2、SO2 、HCl NH3等碱性气体 干燥剂可干燥的气体 不可干燥的气 体 干燥装置 碱 性 固体氢氧 化钠、生 石灰、碱 石灰 H2、O2、CO 、CH4、N2、 NH3 CO2、SO2、 HCl等酸性气 体 中 性 无水氯 化钙 除NH3以外的 所有气体 NH3 注：碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠。 四、尾气处理 1.常见装置 2.常用方法 （1）点燃尾气：对可燃性污染气体，点燃转化成物污染气体（如CO) （2）溶液吸收：酸性气体通入碱性溶液中，碱性气体通入酸性溶液中，使气 体与溶液反应生成不具有挥发性的盐类（如CO2、SO2通入NaOH溶液） （3）尾气回收：装置末端接一个气球或其他容器，用以集中处理污染气体或 再利用。 例1 (2016重庆A)甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时，无论选择什么药品，他们都 能选用的装置是( ) 【解析】实验室制取二氧化碳应选择固液常温型发生装置A，二氧化碳密度比空 气大，可选择向上排空气法收集，收集装置为C；实验室用氯酸钾和二氧化锰的 混合物(或高锰酸钾)制取氧气应选择固固加热型发生装置B，用过氧化氢溶液和 二氧化锰的混合物制取氧气应选择固液常温型发生装置A，氧气密度比空气略大 ，可选择向上排空气法收集，收集装置为C；根据以上内容分析题干信息，可知 都能选用的装置是C。 【答案】C 例2 (2013娄底)通过一年的化学学习，相信你已掌握了实验室制取气体的有关知识 。请结合图示回答下列问题。 (1)请写出图中标号a、b仪器的名称： a_； b_。 集气瓶 试管 (2)实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为_， 选用的发生装置是_(填装置序号，下同)，收集装置是_。 (3)F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，在水面上放一层植物油的目的是 _，植物油上方原有的空气对实验的结果_ (填“有”或“没有”)明显影 响。 B H2O2 2H2OO2 MnO2 D(或E) 防止CO2溶于水，与水反应，减少误差没有 【解析】(1)仪器a、b的名称分别是试管、集气瓶。(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧 化锰的混合物制取氧气的化学方程式为2H2O2 2H2OO2，应选用“固液不加 热型”装置作为气体发生装置，即B装置，因为氧气不易溶于水，且其密度比空气大 ，因此可以采用排水法或向上排空气法收集，即选取D(或E)作为气体收集装置。(3) 因为二氧化碳能溶于水，又能与水发生化学反应，因此，为了减少实验误差，在水 面上放一层植物油；因为二氧化碳通入F装置内使其内的压强增大，水被压入量筒 内，就可以测出水的体积，即二氧化碳的体积，所以原有的空气对实验结果无明显 影响。 MnO2 例3 (2015郴州)如图是实验室制取和收集气体的部分装置图。 (1)写出装置图中标号仪器的名称：_；_。 (2)用高锰酸钾制取氧气的发生装置为_(填装置字母)，该反应的 化学方程式为_。 (3)实验室制取二氧化碳，若要收集到纯净干燥的二氧化碳气体，可 通过F、G装置除去杂质，则接口顺序为a连(_) (_)连(_)(_)连b(填小写字母)。 集气瓶锥形瓶 A 2KMnO4 K2MnO4MnO2O2 d e f c 【解析】(1)由题中仪器图可知，是锥形瓶，是集气瓶。(2)实验室利用高锰酸钾 制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以发生装置为A，高锰酸钾在加热的 条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4 MnO2O2。(3)实验室制取的二氧化碳中混有氯化氢气体和水蒸气，浓硫酸有吸 水性可以除去水蒸气，饱和碳酸氢钠溶液可以吸收氯化氢并放出二氧化碳，洗气时 应是长进短出，由此可知接口顺序：a连e，f连c，d连b。 1 . (2016来宾)以下均为实验室制取二氧化碳的发生装置图，其中能控制反应随时发生 或停止的装置是( ) 【变式练习】 【解析】A中夹住弹簧夹，反应产生的气体不能顺利排出，试管内的压强增大，将液 体压入长颈漏斗中，液面低于多孔塑料片，反应停止；打开弹簧夹，试管内的气体逸 出，试管内的压强变小，长颈漏斗中的液体进入试管，液面高于多孔塑料片，反应又 开始，该装置可控制反应的发生与停止，符合题意；B中反应一旦开始就无法停止， 直至药品被消耗完，不符合题意；C中分液漏斗可以控制液体的滴加速度，从而控制 产生气体的速率，但无法控制反应的发生与停止，不符合题意；D与B类似，加入药品 后，一旦发生反应就无法停止，直到药品被消耗完，不符合题意。 【答案】A 2. (2016湘潭)如图1是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题： (1)写出图中有标号仪器的名称：a_；b_。 (2)用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，可选用的发生装置是_ (填字母序号)，若 选用D装置收集氧气，验满的方 长颈漏斗 酒精灯 A 图1 法是：将_伸到集气瓶口，观察现象。用该方法制取氧气的化学方程式为 _ _。 (3)若用C装置收集氧气，操作的正确顺序为_(用字母序号填)。 a. 将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中 b. 将装满水的集气瓶倒置在水槽中 c. 当气体收集满时，用毛玻璃片盖住瓶口，将集气瓶移出水面正放在桌面上 带火星的木条 2KMnO4 K2MnO4MnO2 O2 bac (4)某同学设计的实验装置(如图2)，既可用于制取气体，又可用于探究物质的性质。 当打开K1、关闭K2时，利用、 装置可进行的实验是_(填字母 序号)。 A.过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取并收集氧气 B. 锌与稀硫酸反应制取并收集氢气 当打开K2、关闭K1，利用、装置可以制得并检验二氧化碳，装置中应 加入的试剂为_。澄清石灰水 B 图2 【解析】(2)用高锰酸钾制氧气的原理是高锰酸钾受热分解生成 锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应物是固体，反应需加热，所以 发生装置应该选择A；氧气是无色无味的气体，用D装置收集时 ，验满的方法是将带火星的木条置于集气瓶瓶口，如果带火星 的木条复燃