2020届中考复习浙教版科学讲义：八年级下册 5 气体的制取.doc

第5课时气体的制取一、气体制取的化学原理(b)1制取氧气化学原理分解过氧化氢：_2H2O22H2OO2_。分解高锰酸钾：_2KMnO4K2MnO4MnO2O2_。分解氯酸钾：_2KClO32KCl3O2_。2利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳化学原理：_CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2_。【知识拓展】催化分解过氧化氢制氧气无需加热，节能环保；分解高锰酸钾制氧气无需催化剂(因为反应自身会产生MnO2催化剂)。二、气体发生装置(b)1发生装置：图51(1)甲装置为固液反应型适用于实验室制氧气(以双氧水为原料)、二氧化碳、氢气等气体，特点是原料中有液体，反应无需加热。该装置若用长颈漏斗，则需将漏斗下端浸入液面以下形成液封。气密性检查采用压水法，将导气管用止水夹关闭，在漏斗中加水能形成一段水柱则气密性良好。(2)乙装置为固体加热型适用于实验室利用高锰酸钾或氯酸钾加热分解制取氧气，特点是原料都为固体，反应需加热。若以高锰酸钾作原料，需在试管口加一团棉花，以防高锰酸钾粉末通过导管进入水槽。气密性检查采用手握法，先将导管口的下端浸入水中，再用双手紧握试管，利用手温加热试管，观察导管口是否有气泡冒出。2收集装置：图52排水法适于收集难溶于水且不与水发生反应的气体，如氧气、氢气等；向上(向下)排空气法分别适于收集密度比空气大(小)，且不与空气成分反应的气体，如CO2、O2(H2)等气体。3气体的验满与检验： 向上排空气法收集氧气时验满：将带火星的木条放在瓶口。检验一瓶气体是否为氧气，可将带火星的木条伸入瓶内。向上排空气法收集二氧化碳时验满：将燃着的木条放在瓶口。检验一瓶气体是否为二氧化碳，可往瓶内加入澄清石灰水。三、实验室制取气体的步骤(以用氯酸钾制取氧气为例)(b) 检查装置的_气密性_；装药品；固定试管，先下后上，先左后右；加热；当气泡连续均匀冒出时，用排水法收集氧气；从水槽中移出导管；熄灭酒精灯。【知识拓展】加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气时，收集氧气完毕后，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以免水倒流引起试管炸裂。四、洗气瓶的应用(c)1洗气瓶可用于收集气体排水法收集气体：装满水，b管进气；向上排空气法收集气体：不装水，a管进；向下排空气法收集气体：不装水，b管进。图532洗气瓶可用于净化气体吸收水蒸气：用浓硫酸；吸收CO2：用氢氧化钠溶液；吸收HCl：用氢氧化钠溶液；吸收CO2中的HCl：用饱和碳酸氢钠溶液。3洗气瓶可用于检验气体检验CO2：用澄清石灰水；检验HCl：用硝酸银溶液。类型一制取气体的原理典例1 2019绍兴如图是实验室制取和收集气体的常用装置。请回答下列问题。图54(1)甲同学用石灰石和稀盐酸来制取和收集二氧化碳气体，他应选用的实验装置是_BD_。(填字母)(2)乙同学用加热高锰酸钾来制取氧气，实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴。这些水不是生成物的理由是高锰酸钾不含_氢元素_。(3)丙同学在选用B装置探究“二氧化锰能加快过氧化氢分解制氧气”的实验时，老师要求他补充“在盛有少量二氧化锰的试管中加入适量水，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。”的实验，增补该对照实验的目的是_排除水中加入二氧化锰也会产生氧气的可能性_。【解析】 (1)石灰石和稀盐酸反应无需加热，且稀盐酸为液体药品，因此反应装置应选择B；CO2可溶于水，且密度大于空气，因此用向上排空气法收集，一般不用排水法(排水法收集到的CO2会混有水蒸气)。跟踪训练1 2019宁波北仑区校级二模根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：CaBr2H2OCaO2HBr；2HBrHgHgBr2H2；HgBr2CaOHgOCaBr2；2HgO2HgO2。该方案的主要目的是为了制备(C)AHBr BCaO CH2 DHg类型二制取气体的发生和收集装置典例2 2019台州模拟实验室常用下列装置来制取氧气：图55(1)用双氧水和二氧化锰来制取干燥氧气时，可选用的发生和收集装置是_BE_(填字母)，二氧化锰是一种不溶于水的黑色固体粉末，实验结束后可采用_过滤_的方法，予以回收利用。(2)将产生的氧气分别通入G、H装置，实验现象说明可燃物的燃烧必备的一个条件是_可燃物与氧气充分接触(或可燃物达到着火点)_。(3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气，它们发生反应的化学方程式是：2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。常温下NH3是种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。则制取并收集氨气，应选择的装置是_AD_(填字母)。跟踪训练2 2019杭州模拟N2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。【查阅资料】N2的制法有下列三种方案：方案1：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉和水。方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。【实验准备】以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(有的夹持和加热仪器未画出)。图56【分析交流】(1)若以方案1制得N2，应选择的发生装置是_A_。(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是(填写字母)_EDBC_。获得N2的反应原理是_2NH33CuO3CuN23H2O_(写反应方程式)。类型三制取气体的操作典例3 如图是实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取并收集氧气的实验装置图，下列关于实验操作正确的是(B)图57A用氯酸钾为原料制取氧气时试管口须塞一小团棉花B为防止冷凝水流入试管底部，就使试管口略向下倾斜C为减少浪费，加热后一产生气体就马上开始收集气体D实验结束时，应先熄灭酒精灯然后把导管口移出水面【解析】 用氯酸钾为原料制取氧气时试管口不用塞一小团棉花。加热后须等导管口气泡连续均匀冒出再收集。实验结束时，应先把导管口移出水面再熄灭酒精灯，以防水被倒吸进试管。跟踪训练3 用高锰酸钾制氧气，实验中发现试管破裂，可能原因有：试管外壁有水没擦干；加热时试管底部触及灯芯；试管口没放一小团棉花；高锰酸钾的量太多；加热过程中不时地移动酒精灯；加热时直接对准药品部分加热；停止加热后即将试管直立起来，等冷却后洗涤。其中与之不相关的是(B)A BC D【解析】 试管口没放一小团棉花会使高锰酸钾颗粒进入导管，不会使试管炸裂；高锰酸钾的量太多浪费药品，不会使试管炸裂；加热过程中不时移动酒精灯导致温度不集中，分解速度慢，不会使试管炸裂。类型四气体的净化典例4 2019杭州校级模拟实验室通常用硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸在常温下发生复分解反应制取硫化氢(H2S)气体。常温下硫化氢气体是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，密度比空气大、易溶于水，水溶液是一种酸。图58(1)请选取合适的制取和收集装置_BE_(填字母)。(2)写出利用氢氧化钠溶液吸收硫化氢气体的化学方程式：_H2S2NaOH=Na2S2H2O_。跟踪训练4 2019东阳模拟下列实验操作合理的是(D)图59A用装置制取O2时，应先装药品，然后再检查装置的气密性B用装置收集CO2时，检验CO2是否收集满的方法是在f处放置燃着的木条C用KMnO4制取并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为bghiD用Zn和稀H2SO4制取并收集干燥的H2时，装置的连接顺序为acde1在实验室中制取下列气体，所用原理最合理的是(D)A用Na2CO3和稀盐酸反应制取CO2B用CaCO3和稀H2SO4反应制取CO2C用HgO加热分解制取O2D用H2O2和MnO2制取O22利用下列仪器制取相关气体，不能实现的是(A)图510A用高锰酸钾加热分解制取氧气B用双氧水和二氧化锰制取氧气C用锌和稀硫酸制取氢气D用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳32019杭州西湖区三校模拟在“创新实验装置”的竞赛中，某化学兴趣小组设计了如图所示的装置(固定装置已略去)，引起同学们的兴趣。如图是四位同学对实验中的部分现象进行的预测，预测正确的是(D)图51142018衢州小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，并使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。收集方法向上排空气法排水法氧气浓度(%)79.679.779.990.089.889.3氧气平均浓度(%)79.789.7(1)小柯用向上排空气法收集氧气时，以能使放置在集气瓶瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准；用排水