专题十三　常见气体的制取与净化（讲解部分）

1、.专 题 十 三常 见 气 体 的 制 取 与 净 化知识结构y双氧水与二氧化锰ïïï化学方程式根本反响类型 分解反应 二氧化锰在反响中起催化作用化学方程式 制备方法í高锰酸钾加热分解根本反响类型 分解反应ïì ï ï ï ïï î氯酸钾与二氧化锰ï实验前应在试管口放 一团棉花 防止高锰酸钾粉末进入导管 化学方程式根本反响类型 分解反应 二氧化锰在反响中起催化作用氧气的制备í氧气密度比空气大 可用 向上排空气法 收集ïìï&#

2、236;ï氧气不易溶于水 可用 排水法 收集ïï气体收集íïïï搜集满氧气后 应先 把导管移出水面 后熄灭酒精灯ïïî防止水槽中的水沿导管流入试管中 使试管炸裂ïï检验氧气 将 带火星的木条 伸入集气瓶 内 观察木条 是否复燃ïî检验气体ïï检验是否搜集满氧气 将带火星的木条放在集气瓶 口 观察木条 是否复燃高温ï制备工业制备高温煅烧石灰石 ïìï方法 实验室制备石灰石 大理石 与稀盐酸 

3、9;ï因为 的密度比空气 大 可用 向上排空气法 收集常见气体ï二氧化碳的制备 气体收集二氧化碳能溶于水 不能用排水法收集ìï的制备 íïï检验二氧化碳 通入 澄清石灰水 中 现象为 澄清石灰水变浑浊ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï常ïïî检验气体检验是否搜集满二氧化碳 将 燃着的木条 放在集气瓶 口 观察 木条是否熄灭制备方法 锌粒与稀硫酸气体的收集 氢气难溶于水 可用 排水法 收集

4、39;ï氢气的制备见ïï氢气密度比空气 小 用 向下排空气法 收集检验氢气 点燃 产生淡蓝色火焰 在火焰上方罩干冷小烧杯 烧杯内壁有 水珠气ïï发生装置 由反响物的状态和反响条件决定ïïìïïï的ïî实验装置的选择ííïì气体密度比空气大且不与空气中的成分反应 可用ï 向上排空气法 收集í制ïï取ïî搜集装置ï排空气法ï气体密度比空气小且不与空气中

5、的成分反应 可用î 向下排空气法 收集与ï净ï化ïìïïï气体难溶于水又不与水反应 搜集的气体较纯净 可用 排水法 收集氧气具有助燃性 能使带火星的小木条 复燃氢气具有可燃性 点燃 产生淡蓝色火焰 在火焰上方罩干冷小烧杯 烧杯内壁有 水珠ï常见气体的检验 í具有可燃性 点燃 产生 蓝色 火焰 在火焰上方罩干冷烧杯 烧杯内壁 无水珠ïï倒转烧杯 迅速注入澄清石灰水 振荡 发现 澄清石灰水 变浑浊ïî 氨气为 碱性 气体 能使潮湿的红色石蕊试纸变 蓝ï

6、;ïìï ïî除去 中混有的 可将混合气体通入 溶液 中除去中混有的可使混合气体通过灼热的 常见气体的干燥 净化 íï ï î除杂的根本原那么 不引入新的杂质 不减少主体物质的质量 参加除杂试剂后主体物质易别离出来 检验 中是否混有水蒸气 可用 无水硫酸铜 检验 假设有水蒸气可用 浓硫酸 除去考点 常见气体的制备一、实验室制气体的一般思路和方法考点清单种气体 确定制取气体时应采用的实验装置 确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体 确定制取 气 体 的 反 应 原 理 即 在 什 么 实 验 条 件 下

7、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 这二、认真比较归纳 、 、 的实验室制法并通过比照分析总结归纳推断其他气体的制取方法氧气氢气二氧化碳药品氯酸钾和二氧化锰 高锰酸钾 双氧水和二氧化锰锌粒与稀硫酸大理石或石灰石与稀盐酸反应 原理实验 装置固体加热型 固液常温型启普发生器的简易装置 固液常温型装置固液常温型装置收集 方法排水法或向上排空气法 不易溶于水 密度比 空气大排水法或向下 排 空 气 法 难 溶 于 水 密 度 比 空气小向上排空气法 能溶于水 密度比空气大检验 方法将带火星的木条伸入集气瓶内 木条复燃点燃 罩干而冷的小烧杯 产生淡蓝色

8、火焰 烧 杯内壁有水珠 生成物只有水通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊验满 方法将带火星的木条靠近集气瓶口 木条复燃 那么 说明已满将燃着的木条靠近集气瓶口 木条火焰立即 熄灭 那么说明已满实验 操作 步骤用高锰酸钾 或氯酸钾与 的混合物 制氧气并用排水法搜集时 检查气密性 装 药品 固定试管 加热 收集 将导管 移出水槽 熄灭酒精灯假设用双氧水 和 制 操 作 步 骤 同类似检查气密性 加药品 固定试管 验 纯 收集检查 气 密 性 加 入 石 灰 石 或 大 理 石 参加稀盐酸 收集注意 事项试管口应 略 向 下 倾 斜 用 高 锰 酸 钾 制 氧 气时靠近管 口 处 应 塞 一 团 疏 松

9、的 棉 花 用 排水法搜集时 当气泡连续 均匀冒出后再收 集 排水法收 集 完 后 先 移 出 导 管 再 熄 灭 酒精灯长颈漏斗末端应伸入液面以下 反响器 中的导气管刚露出橡胶塞即可 不能用浓 硫酸 硝酸及浓 盐 酸 来 制 取 氢 气 气 体 必 须验纯不能用稀硫酸代替稀盐酸 长颈漏斗的 末端应伸入液面以下 反响器中的导管刚 露出橡胶塞即可例 广东茂名 分 根据图 装置图 回 答 有 关问题中用于加热的仪器名称是 中用于搜集气 体的仪器名称是制取和收集 可选择 和 假设用氯酸钾制取 化学方 程式为 制 取 和 收 集 可 选 择 装置 和 用字母填空 制取和收集 可选择装置 和 用字母填空

10、某兴趣 小 组 学 习 了 制 取 和 后 将 反 应 装 置 改 进 如图 所示 请你指出该装置的优点 实验前 都要检验装置的气密性 检验该装置气密 性的方法是 专题十三 常见气体的制取与净化 解析 中用于加热的仪器名称是酒精灯 中用于 搜集气体的仪器名称是集气瓶 制取和收集 可选择 和假设用氯酸钾制取 化学方程式为制取和收集 可选择装置 和 制取和收集 可选择装置 和 该装置 的 优 点 可 随 时 控 制 反 应 的 发 生 和 停 止 检 验装置气密性的方法是 关闭止水夹 向长颈漏斗中注入 水 长 颈漏斗下端管 口 里 的 水 上 升 到 一 定 高 度 且 一 段 时 间 后 保 持

11、 不变 说明装置不漏气 答案 酒 精 灯 集 气 瓶 可随时控制反响的发生和停止 关闭止水夹 向长颈漏斗中注入水 长颈漏斗下端管口里的水上升到一定高度且一段时间后保持不变 说明装置不漏气考点 常见气体的检验、枯燥和净化 气体的检验检验气体应从气体的性质入手 明确各种气体的特性 选取 合适的方法 从实验操作 现象和结论几个方面加以说明 并 用 标准的语言表达 初中常见的几种气体的检验方法见下表 常见气体的枯燥、净化在实验室制备的各种气体中 常含有少量的酸雾 水蒸气和其 他气体杂质 须经过枯燥与净化才能得到实验所需的纯洁气体气体的净化 选择气体吸 收 剂 的 原 那么 是 所 选 吸 收 剂 只

12、吸 收 气 体 中 的 杂质 而与主体物质不反应 也不产生新的杂质 多种气体杂质共 存时 要 注 意 试 剂 的 选 择 和 除 杂 质 的 顺 序 一 般 水 蒸 气 最 后 除 去 选择 洗气瓶 等吸收装置 不仅要注意药品的名称 还要遵 循 长进短出 的原那么 干燥管要 大进小出 常见气体杂质的 吸收剂见下表吸收剂吸收的气体杂质水易溶性气体 如 等强碱 如 溶液酸性气体 如 等碱石灰气体 酸性气体 如 等灼热的复原性气体 如 等灼热的铜网气体的干燥 选用枯燥剂应根 据 气 体 的 性 质 和 干 燥 剂 的 性 质 确 定 其 原那么是 干 燥 剂 只 能 吸 收 气 体 中 的 水 分

13、而 不 能 与 气 体 发 生 反 应 常见气体的枯燥剂见下表枯燥剂可枯燥的气体不能干燥的气体枯燥装置酸性浓硫酸等碱性固 体 氢 氧 化钠 生 石 灰 碱石灰等等中性无水氯化钙等有关气体的制取 检验和净化实验中的 先 后 顺序 组装仪器 一般按从左到右 从下到上的顺序进行 制取气体时 先检查装置气密性 后装药品搜集气体时 先净化后收集检验气体时 先验水后验杂 其他气体杂质 净化气体时 先除杂后干燥一、制取气体的方案考虑不周顾此失彼易混易错续表应全面考虑的因素举例生成的气体尽量纯净实验室制 选 用 稀 盐 酸 而 不 用 浓盐酸 因浓盐酸易挥发操作简 便 易 行 安 全 可 靠 节能环保实验室

14、制 最 适 宜 采 用 作 催化剂 分解过氧化氢溶液的方法二、仪器或装置的选择易出错 气体发生装置的选择依据 根据反响物的状态及反响条件选取适宜的装置 反应物 为 固 体 或 固 体 混 合 物 反 应 需 加 热 选 择 固体加热型 发生装置 如图反响物是 固 体 和 液 体 反 应 不 需 加 热 选 择 固 液 常 温 型 发生装置 如图图 图 气体搜集装置的选择依据 根据气体的密度和溶解性选择适宜的搜集方法 气体不易或难溶于水 且不与水 反 应 采 用 排 水 法 收 集如图假设气体不与空气反应 密度比空 气 大 采 用 向 上 排 空 气 法收集 如图 气体密度比空气小且不与空气反应

15、 采用向 下排空气法收集 如图例 宁夏 分 下 图 是 初 中 化 学 常 用 的 实 验 装 置 请根据要求答复问题从平安节能的角度考虑 实验室制取氧气最好选用的发 生装置 是 填 序 号 下 同 反 应 的 化 学 方 程 式 为实验室通常用加热无水醋酸钠和碱石 灰 的 固 体 混 合 物 制取甲烷气体 那么制取甲烷的发生装置可选用 理 由 是 收 集 装 置 可 选 用 据 此 推 断 甲 烷 的 密度比空气的密度 解析 从平安节能的角度考虑 实验室制取氧气应选 用过氧化氢溶液和二氧化锰 应选用的发生装置为 反响的化学方程式为实验室制取甲烷 原料为固体 反响条件为加热 应选用 固体加热型

16、发生装置 故选 搜集装置选用 说明甲烷的密度 比空气的密度小假设要搜集较为枯燥的气体 那么选 择 排 空 气 法 收 集 假设 要 收集较为纯洁的气体 那么选择排水法收集 前提是该气体合适用 排水法收集 答案固体通过加热制取气体 小方法 常见气体的除杂方法 解析 一氧化 碳 和 氢 气 等 体 积 混 合 后 还 原 氧 化 铁 要 根 据生成的二氧化碳和水的质量进一步求算 先通过浓硫酸质量变化测出生成水的质量 再通过氢氧化钠浓溶液 因为氢氧化钙 的溶解度小 所以选择氢氧化钠 的质量变化测出生成二氧化碳 的质量 然后进行 尾 气 处 理 防 止 未 反 应 的 一 氧 化 碳 污 染 空 气

17、假设先吸收二氧化 碳 会 使 所 测 水 的 质 量 变 大 影 响 实 验 结 果 所 以正确的顺序是 故选 答案 方法 “ 多用瓶 又称“ 万能瓶 的使用方法如图所示 带有双 孔 橡 胶 塞 的 洗 气 瓶 有 以 下 几 种注意 除气体 杂 质 时 要 最 后 除 水 检 验 混 合 气 体 中 的 成 分 时要先检验水例 浙江杭州 分 某同学为研究一样条件下 一氧化碳和氢气哪 个 还 原 氧 化 铁 的 量 更 多 将 一 氧 化 碳 和 氢 气 等体积混合后先 通 过 图 甲 装 置 再 通 过 图 乙 中 的 仪 器 组 合 为 到达实验目的 图乙中仪器选择和连接最好的是用途 搜集气体瓶中有空气 用排空气法搜集气 体 被 收 集 的 气 体 既 可从长导管进 也可从短导管进 瓶子可正放 也可倒放瓶中装满水 用排水法收 集 气 体 气 体 应 短 进 长 出 假设 想测出被搜集气体的体积 那么长导管口可直接导入量筒中 测得 水的体积为搜集到的气体的体积 检验气体可在瓶中装入某 种 溶 液 气 体 由 长 导 管 导 入 二 者 反 应 产 生明显现象 以证明导入气体的存在 例如 瓶中装有澄清石灰 水 导入 气体 检验 净化气体瓶中装有某种溶液 由长导管导入某混合气体 使溶液与混专题十三 常见气体的制取与净化 合气体中的 杂 质