专题七气体的制取除杂和检验

1、 实验室制取某种气体应从实验室制取某种气体应从 哪些方面考虑？哪些方面考虑？ 1、选药品、选药品2、选发生装置、选发生装置 3、选收集装置、选收集装置 4、检验和除杂、检验和除杂 一、一、实验室制取气体选取原料需考虑的因实验室制取气体选取原料需考虑的因 素：素：反应条件、气体纯度、反应速率、收集反应条件、气体纯度、反应速率、收集 难易、药品的价格、安全与否、是否环保等难易、药品的价格、安全与否、是否环保等 记笔记记笔记 基本类型基本类型: : 1 1）固体反应物（加热）固体反应物（加热）-固固加热固固加热 选择依据：选择依据： 2 2）固液反应物（不加热）固液反应物（不加热）-固液不加热固液不

2、加热 二、气体发生装置二、气体发生装置 根据反应的状态和反应条件根据反应的状态和反应条件 A B C DA B C D 记笔记记笔记 注意事项：注意事项： （1 1）加热时，先预热且应用外焰加热）加热时，先预热且应用外焰加热 （2 2）试管口应略向下倾斜）试管口应略向下倾斜 （3 3）药品应平铺于试管底部）药品应平铺于试管底部 （4 4）导管稍露出橡皮塞）导管稍露出橡皮塞 （5 5）用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花）用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花 （1 1）固体反应物（加热）固体反应物（加热）-固固加热固固加热 -防止冷凝水倒流引起试管炸裂防止冷凝水倒流引起试管炸裂 -增大受热面

3、积增大受热面积 -便于气体及时排出便于气体及时排出 -防止局部温度过高造成试管炸裂防止局部温度过高造成试管炸裂 -防止高锰酸钾粉末进入导管防止高锰酸钾粉末进入导管 记笔记记笔记 5 长颈漏斗应该插长颈漏斗应该插 入液面以下。入液面以下。 伸入反应容器中的导伸入反应容器中的导 气管不宜过长。气管不宜过长。 1.1.按要求连接好装置并检查装置气密性按要求连接好装置并检查装置气密性 加热高锰酸钾制取加热高锰酸钾制取O O2 2的主要操作步骤有：的主要操作步骤有： 3.3.固定试管和集气瓶固定试管和集气瓶. 2.2.装入药品（先加固体，后加液体）装入药品（先加固体，后加液体） 5.5.收集气体收集气体

4、 6. .先把导管移出水面先把导管移出水面 4.4.点燃酒精灯给试管加热点燃酒精灯给试管加热 7.7.后熄灭酒精灯后熄灭酒精灯 8.8.正放集气瓶正放集气瓶 查查 装装 点点 收收 移移 熄熄 放放 定定 防止水槽中的水防止水槽中的水 倒流引起试管炸倒流引起试管炸 裂裂 记笔记记笔记 （2 2）固液反应物（不加热）固液反应物（不加热）-固液不加热固液不加热 (d) (a) 便于随时添加药品。便于随时添加药品。 (b) 控制反应速率控制反应速率。 (c) 控制反应的发生和停止。控制反应的发生和停止。 装置简单，适用于制取少量的气体；装置简单，适用于制取少量的气体； 容易造成气体泄漏，增加药品不太

5、方便容易造成气体泄漏，增加药品不太方便。 装置装置(a)(a)的特点：的特点： 装置装置(b)(b)的特点：的特点： 装置装置(c)(c)的特点：的特点： 装置装置(d)(d)的特点：的特点： 注意注意:长颈漏斗的下端管长颈漏斗的下端管 口应插入液面以下，形口应插入液面以下，形 成成液封液封，防止生成的气，防止生成的气 体从长颈漏斗逸出。体从长颈漏斗逸出。 记笔记记笔记 例：实验室制取例：实验室制取COCO2 2最适宜的药品是：石灰石（或大理石）最适宜的药品是：石灰石（或大理石） 和稀盐酸和稀盐酸, ,为什么不用以下的物质？为什么不用以下的物质？ 硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸与石灰石反应

6、生成微溶于水的 硫酸钙会覆盖在石灰石表面阻止反硫酸钙会覆盖在石灰石表面阻止反 应进一步进行应进一步进行 硫酸和石灰石硫酸和石灰石 石灰石和浓盐酸石灰石和浓盐酸 碳酸钙粉末或碳酸钠粉末碳酸钙粉末或碳酸钠粉末 浓盐酸会挥发出氯化氢气体，使收浓盐酸会挥发出氯化氢气体，使收 集的气体不纯集的气体不纯 反应速率过快，不利于收集气体反应速率过快，不利于收集气体 实验室制取气体选取原料需考虑的因素：实验室制取气体选取原料需考虑的因素：反应条件、反应条件、 气体纯度、反应速率、收集难易、药品的价格、安全气体纯度、反应速率、收集难易、药品的价格、安全 与否、是否环保等与否、是否环保等 以二氧化碳为例：以二氧化碳

7、为例： 酸液被压回长颈漏斗，与酸液被压回长颈漏斗，与 大理石分离，反应停止。大理石分离，反应停止。 长颈漏斗长颈漏斗 塑料板塑料板 有气泡冒出有气泡冒出 1)1)若使用该装置制取若使用该装置制取COCO2 2，实验时，实验时 应从应从 加入稀盐酸，大理加入稀盐酸，大理 石应放在石应放在 上，实验时可观上，实验时可观 察到的现象是察到的现象是 ，过一，过一 会儿，关闭活塞，此时观察到的现会儿，关闭活塞，此时观察到的现 象是象是: : 2)2)下列装置哪些与该装置具有相同的优点？下列装置哪些与该装置具有相同的优点？ 1、下列制取二氧化碳的装置有哪些错误？、下列制取二氧化碳的装置有哪些错误？ A.A

8、.长颈漏斗长颈漏斗下端管口下端管口没有插到液面以下。没有插到液面以下。 B.B.广口瓶内导气管插到了液面以下。广口瓶内导气管插到了液面以下。 C.C.用向下排气法收集。用向下排气法收集。 D.D.集气瓶内导管没有插到集气瓶内导管没有插到 集气瓶底部。集气瓶底部。 E.E.集气瓶口没有放玻片集气瓶口没有放玻片 思考：思考： 基本类型基本类型: : 1 1）排水法）排水法 3 3）向下排空气法）向下排空气法 设计原则：设计原则： 2 2）向上排空气法）向上排空气法 三、气体收集装置三、气体收集装置 气体的水溶性和密度、是否气体的水溶性和密度、是否 能与水或空气反应、是否有能与水或空气反应、是否有

9、毒。毒。 适用情况：适用情况： 收集的气体不溶或难溶于水，收集的气体不溶或难溶于水， 且不与水反应；或者气体有毒。且不与水反应；或者气体有毒。 气体密度大于空气气体密度大于空气 且不与空气中的成分反应且不与空气中的成分反应 气体密度小于空气气体密度小于空气 且不与空气中的成分反应且不与空气中的成分反应 记笔记记笔记 排水法收集气体的装置排水法收集气体的装置 1）集气瓶内必须装满水且）集气瓶内必须装满水且不能留有气泡不能留有气泡， 注意事项：注意事项： 否则收集到的气体不纯。否则收集到的气体不纯。 2）当）当气泡连续均匀地放出气泡连续均匀地放出才开始收集气体，才开始收集气体， 否则收集到的气体不

10、纯否则收集到的气体不纯 3）当集气瓶当集气瓶瓶口有气泡向水槽内冒出时，瓶口有气泡向水槽内冒出时， 说明气体收集满说明气体收集满 4）气体收集完毕后，要）气体收集完毕后，要在水下把玻璃片盖在在水下把玻璃片盖在 集气瓶口上，集气瓶口上，否则收集到的气体不纯否则收集到的气体不纯 记笔记记笔记 向下排空气法收集气体的装置向下排空气法收集气体的装置 比空气重，比空气重， 在空气的下在空气的下 方，排空气方，排空气 法时就把空法时就把空 气气“托托”出出 去去 向上排空气法收集气体的装置向上排空气法收集气体的装置 比空气轻，比空气轻， 空气比较重空气比较重 在下方，排在下方，排 空气法时就空气法时就 把空

11、气把空气“压压” 出去出去 记笔记记笔记 考虑：二氧化硫有毒性考虑：二氧化硫有毒性! 请大家设计收集方案请大家设计收集方案! NaOH吸收尾气吸收尾气 也可在高锰酸钾溶液，不仅能处理尾气， 还能看到集满，现象是：红色退去 1 1、NONO是大气污染物之一，但少量在人体是大气污染物之一，但少量在人体 内具有扩张血管、增强记忆功能，密度比内具有扩张血管、增强记忆功能，密度比 空气略小，难溶于水通常条件下极易与空空气略小，难溶于水通常条件下极易与空 气中氧气反应实验室收集方法是（气中氧气反应实验室收集方法是（ ） A A、向上排空气法、向上排空气法 B B、向下排空气法、向下排空气法 C C、排水法

12、、排水法 D D、既可用排水法又可用向下排空气法、既可用排水法又可用向下排空气法 c 用推拉注射器活塞的方法可以检查下图用推拉注射器活塞的方法可以检查下图 装置的气密性。当缓慢拉动活塞时，如果装装置的气密性。当缓慢拉动活塞时，如果装 置气密性良好，则能观察到置气密性良好，则能观察到 A注射器内有液体注射器内有液体 B瓶中液面明显上升瓶中液面明显上升 C长颈漏斗内液面上升长颈漏斗内液面上升 D长颈漏斗下端管口产生气泡长颈漏斗下端管口产生气泡 易错选易错选 C 误点警示误点警示 友情提醒：读题要准确。看清是推还是拉。友情提醒：读题要准确。看清是推还是拉。 若装置气密性良好，拉活塞时装置内压强变小，

13、若装置气密性良好，拉活塞时装置内压强变小， 外部气体会通过长颈漏斗进入瓶内。长颈漏斗下外部气体会通过长颈漏斗进入瓶内。长颈漏斗下 端口内产生气泡，故端口内产生气泡，故D正确。正确。 常见气体的检验与除去常见气体的检验与除去 检验检验 除去除去 无水无水CuSOCuSO4 4 浓浓H H2 2SOSO4 4、CaOCaO、 NaOHNaOH固体固体 澄清石灰水澄清石灰水 NaOHNaOH溶液溶液 （白变蓝）（白变蓝） （变浑浊）（变浑浊） AgNOAgNO3 3溶液溶液 NaOHNaOH溶液溶液 （白色沉淀）（白色沉淀） H2O： CO2： HCl： O2 用带火星的木条用带火星的木条 （复燃）

14、（复燃） 灼热的铜网灼热的铜网 四、检验和除杂四、检验和除杂: : 记笔记记笔记 气体的除杂与干燥气体的除杂与干燥 干燥通过干燥通过干燥剂干燥剂来实现。来实现。 常用的干燥剂：常用的干燥剂： 酸性干燥剂酸性干燥剂（浓硫酸浓硫酸） 不能用来干燥碱性气体，如：不能用来干燥碱性气体，如：NHNH3 3； 中性干燥剂中性干燥剂（无水氯化钙无水氯化钙） 能干燥大部分气体能干燥大部分气体, ,如：如：H H 2 2 、 、O O 2 2、CO CO 2 2 、 、 SOSO 2 2、 HClHCl、 NHNH3 3 碱性干燥剂碱性干燥剂 ( (生石灰、固体生石灰、固体NaOH NaOH 、碱石灰、碱石灰)

15、 ) 不能用来干燥酸性气体，如不能用来干燥酸性气体，如COCO2 2 、 SOSO2 2、 、 HClHCl 记笔记记笔记 气体的除杂（净化）气体的除杂（净化） 气体除杂的原则：气体除杂的原则： 1）不减少被净化的气体的量；）不减少被净化的气体的量； 2）不引入新的杂质）不引入新的杂质 常用除杂（净化）装置如下常用除杂（净化）装置如下： 洗气瓶洗气瓶 球形干燥管球形干燥管 U U形干燥管形干燥管 玻璃管玻璃管 “长进短出长进短出” “大进小出大进小出” 液体试剂液体试剂 固体试剂固体试剂 固体试剂需加热固体试剂需加热 记笔记记笔记 、有、有COCO、COCO2 2、H H2 2、H H2 2O

16、 O（蒸气）四种气体的混合物，（蒸气）四种气体的混合物， 请用下图所给装置设计一个实验（每种装置限用一请用下图所给装置设计一个实验（每种装置限用一 次），验证上述气体中次），验证上述气体中确有确有COCO和和H H2 2。 。 （1 1）连接上述装置的正确顺序有：）连接上述装置的正确顺序有： 混合气体混合气体（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 无水无水CuSOCuSO4 4 B CuOCuO A 浓硫酸浓硫酸 C C NaOHNaOH E E Ca(OH)Ca(OH)2 2 D D ABCDE 练习：练习： （2 2）确认混合气体中含有）确认混合气体中含有H H2 2的实验现象是：的实验现

17、象是： B AC CE E D D NaOHNaOH溶液溶液 浓硫酸浓硫酸 CuOCuO 无水无水CuSOCuSO4 4 Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液溶液 COCO、COCO2 2 H H2 2、H H2 2O O CuOCuO由黑色变为红色，并且无水由黑色变为红色，并且无水CuSOCuSO4 4变蓝变蓝 确认混合气体中含有确认混合气体中含有COCO的理由是（化学方程的理由是（化学方程 式表示）：式表示）：CO + CuO= Cu + CO2 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O 装置连接顺序装置连接顺序 气体发气体发 生装置生装置 验证验证 或或 除杂除杂 验证时：先

18、证验证时：先证H H2 2O O 除杂时：后除除杂时：后除H H2 2O O 主主 要要 实实 验验 尾尾 气气 处处 理理 记笔记记笔记 补：专题七讲义课后练习第6题图 2 2、如果用浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应制取、如果用浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应制取COCO2 2行不行？行不行？ 答：不行，因为浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳气体答：不行，因为浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳气体 中含有较多的中含有较多的HClHCl气体，导致气体，导致COCO2 2不纯。不纯。 3 3、实验室为何不用碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取、实验室为何不用碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取COCO2 2？ 答：答： 碳酸钙粉末

19、跟稀盐酸反应生成碳酸钙粉末跟稀盐酸反应生成COCO2 2, ,但反应速度太快，但反应速度太快， 不利于收集，因此不用于实验室制取不利于收集，因此不用于实验室制取COCO2 2 气体。气体。 答：不能用。因为开始时生成微溶于水的硫酸钙薄膜，答：不能用。因为开始时生成微溶于水的硫酸钙薄膜， 附着在石灰石的表面，使它不能接触到稀硫酸，阻止反附着在石灰石的表面，使它不能接触到稀硫酸，阻止反 应继续进行应继续进行 。 4 4、可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制、可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制COCO2 2, ,为什么？为什么？ 请你设计气体的实验室制法请你设计气体的实验室制法 选择合适的反应选择合适的反

20、应发生装置的选择发生装置的选择 选择合适的收集方法选择合适的收集方法 检验方法及验满检验方法及验满 思路：思路： 主要从两个方面考虑：主要从两个方面考虑： （1 1）反应条件。（）反应条件。（2 2）反应物的状态。）反应物的状态。 提问：提问：1 1、在选择发生装置时要考虑哪些因素？、在选择发生装置时要考虑哪些因素？ 2 2、在选择收集装置时应以什么为依据？、在选择收集装置时应以什么为依据？ 主要应以主要应以物理性质物理性质两个方面：两个方面： （1 1）气体的密度与空气比较）气体的密度与空气比较 （2 2）气体在水中的溶解性）气体在水中的溶解性 排水法排水法 向上排气法向上排气法 向下排气法

21、向下排气法 气体的发生和收集方法的选择气体的发生和收集方法的选择 氧气和二氧化碳实验室制法的比较氧气和二氧化碳实验室制法的比较 物物 质质 反应原理反应原理实验装置图实验装置图检验方法检验方法 氧氧 气气 二二 氧氧 化化 碳碳 2KMnO2KMnO4 4=K=K2 2MnOMnO4 4+ MnO+ MnO2 2+O+O2 2 MnO2 2H2H2 2O O2 2=2H2H2 2O + OO + O2 2 CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 将带火星的木将带火星的木 条放入集气条放入集气瓶瓶 内内，木条，木条复燃复燃 ,证明

22、是氧气证明是氧气 将气体通入澄将气体通入澄 清的清的石灰水石灰水， 石灰水石灰水变浑浊变浑浊， 证明该气体是证明该气体是 CO2 人教版人教版 练一练：练一练： 制取二氧化碳的实验探究制取二氧化碳的实验探究 命题角度：实验室制取二氧化碳的原理、装置和收集方法。命题角度：实验室制取二氧化碳的原理、装置和收集方法。 例例 请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。 (1)选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下： 组别组别药品药品实验现象实验现象 块状石灰石和稀盐酸块状石灰石和稀盐酸产生气泡速率

23、适中产生气泡速率适中 块状石灰石和稀硫酸块状石灰石和稀硫酸产生气泡速率缓慢并逐渐停止产生气泡速率缓慢并逐渐停止 碳酸钠粉末和稀盐酸碳酸钠粉末和稀盐酸产生气泡速率很快产生气泡速率很快 从制取和收集的角度分析，一般选择第从制取和收集的角度分析，一般选择第组药品，该组药组药品，该组药 品发生反应的化学方程式为品发生反应的化学方程式为_ 不选择第不选择第组药品的原因是组药品的原因是_ CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2 反应速率太快，不利于气体的收集反应速率太快，不利于气体的收集 (2)选择装置。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过选择装置。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过 氧化氢制取氧气

24、的发生装置。你认为他选择的依据是氧化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是 _。 (3)制取气体。将药品装入所选装置制取气体，并用向上排制取气体。将药品装入所选装置制取气体，并用向上排 空气法收集。验满方法是空气法收集。验满方法是_ _。 (4)气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变 红红 ，因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正，因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正 确确 ？请说明理由。？请说明理由。 _。 人教版人教版 将燃着的木条放在集气瓶口，观察将燃着的木条放在集气瓶口，观察 火焰是否熄灭火焰是否熄灭 不正确。其他

25、气体也可能使石蕊溶液变红不正确。其他气体也可能使石蕊溶液变红 固体和液体反应，不需要加热固体和液体反应，不需要加热 1、选择气体发生装置的依据、选择气体发生装置的依据 _;_.选择收选择收 集气体的装置需考虑集气体的装置需考虑_ 、_、 _、 _. 2、验证氧气是、验证氧气是_; 验满氧气是验满氧气是_。 3、验证二氧化碳是、验证二氧化碳是_; 验满二氧化碳是验满二氧化碳是_。 4、验证氨气用、验证氨气用_。 记笔记记笔记 人教版人教版 (1)装置装置C中仪器中仪器a的名称是的名称是_； (2)在实验室里用在实验室里用A作发生装置，可制取作发生装置，可制取CO2或或_； (3)在制取在制取CO

26、2时，用时，用_来检验生来检验生 成的气体是成的气体是CO2； (4)若用装置若用装置B干燥干燥CO2，则瓶中盛放的液体应是，则瓶中盛放的液体应是_， 要收集要收集CO2，可选择的装置是，可选择的装置是_。 集气瓶集气瓶 O2或或H2 澄清的石灰水澄清的石灰水 浓硫酸浓硫酸 D 变式题变式题 2011吉林吉林请观察下列实验装置示意图，回答问题：请观察下列实验装置示意图，回答问题： 常见气体的检验方法常见气体的检验方法 气体气体方方 法法现现 象象化学方程式化学方程式 氯化氢氯化氢AgNO3溶液和溶液和 HNO3溶液溶液 白色沉淀白色沉淀HCl+AgNO3=AgCl+HNO3 0 0 C0C0

27、H20H20 NHNH3 3 H H C0C0 CH4CH4 点燃，先罩一点燃，先罩一 干冷的烧杯，干冷的烧杯， 后罩一沾有澄后罩一沾有澄 清石灰水的烧清石灰水的烧 杯。杯。 有水珠生成，有水珠生成， 石石 灰水无变化。灰水无变化。 无水珠生成，石无水珠生成，石 灰水变浑浊。灰水变浑浊。 有水珠生成，石有水珠生成，石 灰灰 水变浑浊水变浑浊。 带火星的木条带火星的木条 伸入集气瓶中伸入集气瓶中 木条复燃木条复燃 通入澄清石灰水通入澄清石灰水 石灰水变浑石灰水变浑 浊浊 通过白色的通过白色的 硫酸铜粉末硫酸铜粉末 白色变蓝色白色变蓝色 湿润的红色湿润的红色 石蕊试纸石蕊试纸 试纸变蓝试纸变蓝 C+O2= CO2 点点 燃燃 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O CuSO4+5H2O=CuSO4.5H2O NH3+H2O=NH3.H2O 2H2H2 2+O+O2 2= 2= 2H H2 2O O 点燃点燃 2CO+O2CO+O2 2=2CO=2CO2 2 点点 燃燃 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O CHCH4 4+2O+2O2 2= CO= CO2 2+2H+2H2 2O O 点燃点燃 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O