热点专题突破常见气体的制备导学案

热点专题突破 常见气体的制备导学案 考点知识梳理 考点考点 1 1 实验室制备气体的方法和思路实验室制备气体的方法和思路 1 1 确定制取气体的化学反应原理 即在实验室条件下 如常温 加热 加催化剂等 选择什么药品 通过什么反应来制取这种气体 2 2 确定制取气体时应采用的实验装置 包括气体发生装置和收集装置 注意 实验前要先检查装置的气密性 考点考点 2 2 气体制取装置选择气体制取装置选择 1 1 发生装置的选择 1 选择依据 气体的发生装置主要考虑两大因素 反应物状态 固体或固液混合 和反应条件 是否需 要加热 常见的类型有固液不加热型和固固加热型两种 2 常见气体发生装置 固固加热型 如图 固液不加热型 A 装置安装简单 用于制取少量气 体 实验时加入药品不宜过多 防 止 B 装置便于添加液体 用于平稳反 应并制取较多气体 实验时长颈漏 斗下端应 形成液封 C 装置可控制反应速率 通过 控制液体滴加速度 用于剧烈反应并制取较多气体 D 装置可 用于平稳反应并持续时间较长的制取气体 长颈漏斗下端要伸到多孔 塑料片下面 固体药品要为块状 注意 D 装置控制反应发生和停止的原理 当用弹簧夹夹住胶皮管时 产生的气体使试管内的压强增 大 液体被压回长颈漏斗中 与固体反应物脱离 反应便会停止 2 2 收集装置的选择 1 选择依据 主要考虑气体的物理性质 气体的密度 气体的溶解性 和化学性质 能否与水反应 能 否与空气中的成分反应 是否有毒等 2 常见气体的收集装置 装置类型排水 液 集气法向上排空气 集气法向下排空气 集气法 装置示意图 适用范围不溶于水 液 体 的气体密度大于空 气的气体密度小于空 气的气体 典型气体H2 O2 NO CO CH4O2 CO2 SO2 H2 NH3 CH4 注意 排水法收集氧气时 当导管口有连续均匀的气泡冒出时再收集 且收集时 导气管只需伸 到集气瓶瓶口即可 用排空气法收集时 导管一定要伸入集气瓶的底部 以便于排净集气瓶内的空气 考点 3 3 常见气体的净化和干燥 1 1 常用净化和干燥装置 洗气瓶盛放液体试剂 气体长进短出 干燥管 U 形管用于盛放固体干燥剂 使用干燥管一般粗进细出 试剂 状态 常用装置注意事项 液体 洗气瓶 用于常温下混合气体中气体的检验 净化和干燥 长管进气 短管出气 U 型管 干燥 吸收大量气体 不分进气 出气管 固体 干燥管 干燥 吸收少量气体 大管进气 小管出气 注意 碱石灰是 CaO NaOH 的固体混合物 铁粉也可用作干燥剂 吸收水分和氧气 保持药品的干 燥和防止变质 2 干燥原则 干燥剂只能吸收气体中的水分 而不能与气体发生反应 3 3 气体的净化 1 选用的气体净化试剂只能吸收杂质气体 不能与被净化的气体反应 2 气体净化常用的试剂 除 HCl 气体可用 NaOH 溶液 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 除 CO2可用 NaOH 溶液 除 CO先通过灼热的 CuO 再通过 NaOH 溶液 除 H2先通过灼热的 CuO 再通过浓硫酸或碱石灰 除 O2可用灼热的铜丝 4 4 气体净化的一般顺序 先除杂 后干燥 加热之前要除去水蒸气 特别提醒 一定要熟知常见气体的制取 干燥 除杂 装置的连接顺序和性质的检验 除杂和干燥 的先后顺序 若用洗气装置除杂 一般除杂在前 干燥在后 若用加热装置除杂 一般是干燥在 前 除杂在后 洗气瓶和干燥管中气体的进出口顺序 用洗气瓶除杂和干燥时 气体应长进短出 用球形干燥管除杂和干燥时 气体应大进 即大管口进气 小出 即小管口出气 以利于气体充分干 燥 检验多种气体的先后顺序 有多种气体需要检验时 应尽量避免前步检验对后步检验的干扰 考点 4 4 多功能瓶的使用 多功能瓶 如图 在实验中可用于收集气体 作洗气瓶 测量气体体积等多种用途 不同用途下瓶内所 盛装物质 气体通入方向不同 几种常见的情况如下 1 用于气体收集 用多功能瓶收集气体 既可收集密度比空气大的气体 又可收集密度比空气小的气体 只不过气体通 入的方向不同而已 功能装置 进出 口方向 排水法收集气体b 进 a 出 向上排空气法 密度比空气大 a 进 b 出 排空气法收集气体 向下排空气法 密度比空气小 b 进 a 出 2 用于气体除杂 利用瓶内液体除去混合气体中的杂质 气体只是经过洗气瓶 混合气体应从 a 管通 入 经洗涤净化后 剩余气体从 b 管排出 如图 3 用于测量气体体积 收集的气体必须不易溶于水或难溶于水 而且不与水反应 收集时 集气瓶中要先盛 满水 然后将要收集的气体从短端 a 端 通入 水就会从长端 b 端 排出 当水全部 排出时 就收集了一瓶气体 若在长端 b 端 连接一个量筒 可通过量筒测出排出水 的体积 进而知道集气瓶所收集的气体的体积 4 用于观测气流 通过观测长导管下端气泡情况判断气流是否通畅 气流大小情况 气体只是经过瓶中液体 所以气体 应该从 a 管通入 经过液体再从 b 管排出 考点 5 5 氧气 二氧化碳和氢气的实验室制取 氧气氢气二氧化碳 药品 氯酸钾和二氧化锰或高锰 酸钾 过氧化氢溶液与二氧 化锰 锌粒和稀硫酸 或稀盐酸 大理石 或石灰 石 和稀盐酸 化学反应 原理 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 CaCO 2HCl CaCl2 CO2 H2O 反应物 状态 固体与固体混合固体与液体混合 固体与液体混 合 固体与液体混合 反应条件加热不需加热不需加热不需加热 收集方法排水法或向上排空气法 排水法或向下排空气 法 向上排空气法 验满或 验纯 将带火星的木条靠近集气 瓶口 若木条复燃 说明 已收集满 用拇指堵住倒置已收 集满氢气的试管 靠 近火焰移开手指 若 为 噗 的一声 说 明已纯 将燃着的木条靠近集气瓶口 若 木条熄灭 说明已收集满 实验 装置 2KClO3 MnO2 2KCl 3O2 2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 2H2O MnO2 2H 2O O2 高频考点剖析 类型 常见气体的制备 例 2017 河南说明与检测 如图所示为实验室常采 用的制取气体的装置 1 用 B 装置制取氧气时 需将试管管口稍向下倾斜 否则试管有可能炸裂 为什么 2 实验室通常用 C 装置制取 CO2 写出有关反应的化学方程式 采用 C 装置制取气体时 反应物的状 态和反应条件需满足什么要求 3 实验室用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下反应制取氯化氢气体时 应选用 A B C 装置中的哪一 装置 4 写出可采用 D 装置 气体由 d 口进入 收集的一种气体 并采用简单的方法来验证该气体 CO2 或 O2等 及 时 练 习 1 如图是初中化学实验室常见气体的制取装置 1 实验室制取氧气的原理之一是什么 此原理对应 的发生装置是 填序号 用 D 装置收集氧 气 怎样检验气体是否收集满 2 收集二氧化碳应选择的装置为 填序号 理由是什么 2 右列为实验室常用的实验装置示意图 请 回答下列问题 1 若实验室需制取干燥的 CO2气体 你选择 的干燥装置是 写装置编号 下同 写出实验室制取二氧化碳的化学反应方程式 2 若实验室制取的 X 气体只适用 B 装置进行收集 请推测 X 气体一条可能的性质 密度比空气小 或能溶于水 或能与水反应 3 D 装置在装药品之前需检查气密性 在不与其他装置连接时 请说明检验方法 关闭弹簧夹 向长 颈漏斗中加水 使长颈漏斗中的液面高于锥形瓶内液面 如果液面差能保持稳定 说明装置气密性良 好 否则装置漏气 河南五年中招 1 2017 河南 22 题 2 分 2017 年 5 月 我国宣布首次海域 可燃冰 试采成功 可燃冰 主要含有 甲烷水合物 1 请写出甲烷完全燃烧的化学方程式 2 实验室里加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物可制取甲烷 请将右图方框中该气体的 发生装置图补画完整 2 2015 河南 22 题 4 分 如图是实验室制取气体的