专题十四常见气体的制取与净化 （讲解部分）

1、.专 题 十 四常 见 气 体 的 制 取 与 净 化yìï ï ï ï ï氧气的制备 íïì ïï ï ï ï ï ïï常î知识结构利用双氧水和二氧化锰制取氧气 发生反响的化学方程式为 该反应 的根本反响类型是 分解反应 二氧化锰在反响中起催化作用氧气的密度比空气大 可用 向上排空气 法收集 氧气不易溶于水 可用排水法收集 检验氧气是否搜集满的方法是 将带火星的木条放在 集气瓶口 观察木条是否复燃利用高锰酸钾制取氧

2、气 发生反响的化学方程式为 该反响的基 本反响类型是分解反应 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 当用排水法 搜集完氧气后 应先 把导管移出水面 后熄灭酒精灯 防止水槽中的水沿导管倒吸入热试管中 使 试管炸裂见 ï气 ï体 íï的 ïïì 实验室制取二氧化碳常用的药品是石灰石 或大理石 和稀盐酸 发生反响的化学方程 式为 搜集二氧化碳可用向上排空气法 这是因为ïï制 二氧化碳的制备 í ïïï备 ïï ïî

3、ï ïï ïìïï ïî 的密度比空气大 一般不用排水法搜集是因为 能溶于水检验二氧化碳是否搜集满的方法是 将燃着的木条放在集气瓶口 假设木条火焰 立即 熄灭 那么证明已搜集满气体的发生装置由反响物的状态和反响的条件决定 常见气体的搜集方法主要有向上排空气法 向下排空气法及排水法三种 假设气体难溶于水且ï ï常见气体的 ï í实验装置的选择 íïï î不 与 水 反 应 可 用 排 水 法 收 集 假设 气 体 的 密 度 比

4、 空 气 大 且 不 与 空 气 中 的 成 分 反 应 可 用 向上排空气 法收集 假设气体的密度比空气小且不与空气中的成分反应 可用向下排空气法 收集 假设要搜集较为纯洁的气体 难溶于水 那么选择 排水 法制取与净化 ïïì 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 燃烧时产生 淡蓝色 火焰 在火焰上方罩一个干冷的烧杯 烧杯内壁有 水珠 生成ï常见气体 ïí具有可燃性 点燃该气体 产生 蓝色 火焰 在火焰上方罩一个干冷的烧杯 烧杯内壁 无水珠ï的检验ïï ï ï

5、39; 然后迅速倒转烧杯 注入澄清石灰水 振荡 发现 澄清石灰水变浑浊î 氨气是 碱性 气体 能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝浓硫酸 不能用来枯燥碱性气体 如 等ï常用枯燥剂ïï î常见气体的 ï固体 和碱石灰 不能用来枯燥酸性气体 如 等生石灰 碱性枯燥剂 不能用来枯燥酸性气体í干燥 净化 ïï îì除杂的根本原那么不引入新杂质 不减少被提纯物质的质量 便于分离ï除去中混有的 可将混合气体通入 溶液 中气体的除杂 íï除去中混有的或可使混合气体通过灼热的 &#

6、238;检验中是否混有水蒸气 可用 无水硫酸铜 检验 假设混有水蒸气可用 浓硫酸 除去考点 常见气体的制备 氧气、氢气、二氧化碳的实验室制法比较考点清单气体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 装置固体加热型装置 固液常温型装置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 产生淡蓝色火焰

7、 烧 杯内壁有水珠 生成物只有水通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊验满 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 步骤用固体加热型装置制取并用排水法收集 氧 气 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 用双氧水和 制 时 检 查 气 密 性加入 参加双氧水 收集检 查 气 密 性 加 入 锌 粒 固 定 试 管 参加稀硫酸 验纯 收集检查气密性 加 入 大 理 石 或 石 灰 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

8、试 管 口 处 应 塞 一 团 疏 松 的 棉 花用排水法搜集时 当导管口处气泡连续 均 匀冒出后再收集 排水法搜集完气体后 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 假设用向下 排空气法收集 时 导 管 应 伸 到 容 器 集 气 瓶 或试管 底部 不能用浓硫酸 硝酸及浓盐 酸来制取氢气 点燃氢气前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 用 向 上 排 空 气 法 收 集 时 导管应伸到集气瓶底部 实验室制气体的一般思路和方法确定制取气体的反响原理 即在什么实验条件下 如常 温 加

9、热 加催化剂等 选 择 什 么 药 品 通 过 什 么 反 应 来 制 取 这 种气体确定制取气体时应采用的实验装置 确定检验制得的气体的方法例 安徽， 分 通过近一 年的化学学习 你已经掌握了实验室制取气 体的有关方法 请根据右图答复问题仪器 的名称是 利用 装置可制取的气体有和 装置在化学实验中有广泛的用途用排水法收集 氢 气 可 在 装 置 中 装 满 水 后 使 氢 气 从 口进入 填 或假设要得到枯燥的氢气 可在 装置中加入 气体 应从 口进入 填 或 解析 仪器 是锥形瓶 装置是固液常温型气体发 生装置 合适实验 室 制 取 和 等 气 体 装 置 是万能瓶 装置 具有多种功能 当

10、用排水法收集 气 体 时 气 体 要从短管进入 假如用于洗气或干燥 那么要长进短出 枯燥氢气时 可用浓硫酸 答案 分锥形瓶 浓考点 常见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如下表所示续表例 山东聊城， 分 集气瓶中装满某气体 可能是 以下气体中的一种 二氧化碳 氧气 空气 氮气 将燃 着的木条伸入瓶中 火焰立即熄灭 那么该瓶气体可能是或 或 或 或 解析 一般情况下 二氧化碳和氮气都不能燃烧 也不支 持燃烧 氧气具有助燃性 空气中有一定量的氧气 将燃着 的 木条伸入

11、瓶内 火焰立即熄灭 说明该瓶气体可能是二氧化碳或氮 气 故 正确 答案 考点 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 吸 收 气 体 中 的 杂 质 而与被提纯的物质不反应 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 气体的干燥选用枯燥剂应根 据 气 体 的

12、 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 而 不 能 与 气 体 发 生 反 应 常见气体的枯燥剂见下表 有关气体的制取、检验和净化实验中的先后顺序组装仪器 一般按从下到上 从左到右的顺序进展组装 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 先除杂后干燥例 宁夏， 分 以下图是实验室常见的装置 根 据图示答复以下问题指出图中两处明显的错误 将图中的错误改正后 小军要制取二氧化碳应选用的装置是 填字母 假设要得到枯燥的二氧 化 碳 他 选 用 了 装置 装

13、置中所盛的枯燥剂是 气体应从 端 通入小丽用 装置制取氧气 写出她制取氧气的一个化学方 程式 该 反 应 类 型 是 用制得的氧气完成 装置 所 示 实 验 时 集 气 瓶 中 留 有少量水的原因是 铁丝绕成螺旋状的目的是 解析 中酒精灯内酒精过多 超过了酒精灯容积的 三分之二 中锥形瓶内的导气管过长 实验室常用大理石或石灰石 和稀盐酸反响制取二氧化碳 发生装置属 于 固 液 常 温型装置 故发生装 置 选 用 二 氧 化 碳 能 溶 于 水 密 度 比 空 气 大 应用向上排空气 法 收 集 故 收 集 装 置 选 用 二 氧 化 碳 可 用 浓硫酸干燥 应从 装置的 端通入 用 装置制取氧

14、气的反响的化 学 方 程 式 为 或该反响属于分解反应 装置所示 实验是细铁丝在氧 气 中 的 燃 烧 集 气 瓶 中 留 有 少 量 水 的 原 因 是 防止生成的熔融物溅落 炸裂瓶底 铁丝绕成螺旋状的目的是增 大与氧气的接触面积 答案 中 酒 精 超 过 了 酒 精 灯 容 积 的 三 分 之 二 分 中 锥 形 瓶 内 的 导 气 管 过 长 答 案 合 理 均 可 得 分分分 浓硫酸 或浓 分 分或分 分 解 反 应 分 防 止 生 成 的 熔 融 物 溅 落 炸裂瓶底 分 增大与氧气的接触面积 分一、气体的性质决定搜集的方法易混清单 经济合理 原料一般要廉价易得 反响条件适宜且易于控

15、制 反响速率适中 不能太快或太慢 便于搜集与实验 生成的气体尽量纯净 操作简便易行 平安可靠 节能环保例如常见吸收剂及能吸收的气体吸收剂吸收的气体吸收剂吸收的气体水等溶液等碱石灰 和水蒸气灼热的铜网浓硫酸水蒸气灼热氧化铜二、制取气体的方案考虑不周，顾此失彼选择制取气体的方案应从以下几个方面全面考虑 可行性 所选原料可以制得需要的气体方法 常见气体的除杂方法注意 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 要除去氮气中混有的少量 得到枯燥的氮 气 假设每步反响都是完全的 通过以下试剂的先后顺序 正确 的是浓硫酸 苛性钠溶液 灼热的氧化铜 解析 首先通过灼热的 除去 和 然后通过

16、苛 性钠溶液除去生成 的 和 原 有 的 最 后 通 过 浓 硫 酸 除 去 水蒸气 答案 变式训练 将 三种混合气体依次通过 溶 液 浓硫酸 灼热的 假设每次处理均能完全反应 或吸收 那么最后排出的气体是气 答案 解析 混 合 气 体 依 次 通 过 溶 液 浓 硫 酸 灼 热 的时 发 生 的 反 应 有方法 “ 多用瓶 又称“ 万能瓶 的使用方法如右图所 示 带 有 双 孔 橡 胶 塞 的 洗 气 瓶 有 以 下 几 种用途 搜集气体瓶中有空气且正放在桌面上 用排空气法收集气体 被搜集的气 体 的 密 度 大 于 空 气 时 气 体 从 长 导 管 进 被 收 集的气体密度小于空气时 气体从短导管进瓶中装满水 用排水法搜集气体 被 收 集 气 体 应 从 短 导 管进 假设想测出被搜集气体的体积 那么长导管末端接一个量筒 测得水的体积即为搜集到的气体的体积 检验气体可在瓶中装 入 某 种 溶 液 由 长 导 管 导 入 某 种 气 体 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 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 合气体中的 杂 质 反 应 以 除 去 杂 质 例 如 瓶 中 装 有 溶 液 除去混合气体中的 枯燥气体瓶中装有浓硫酸 气