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 化知识结构药品选择 廉价易得 来源广泛y反响原理ï反响原理的选择 反响速率适中 便于控制 反响条件要求不高ïï发生装置的选择依据 反响物的状态ìï思路与方法 í搜集装置的选择依据气体的密度制取气体的 ï实验装置ï反响条件 是否需要加热溶解性 是否会与水反响等ï ï常见气体的制取与检验 íïï检验气体 氧气将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃ïìï ïïï气

2、体验证二氧化碳 注入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊验满方法 由气体性质确定ïî评价优劣 从药品 实验装置 操作等方面考虑ï常见气体的 ï制取与净化 íï ï常见枯燥剂ìïï浓硫酸 可干燥 等气体 但不可干燥 等气体 固体氢氧化钠 可干燥 等气体 但不可干燥 等气体生石灰 可干燥 等气体 但不可干燥 等气体î常见气体的干燥 净化 í除杂的根本原那么不减少主体物质的质量ïï不引入新杂质ïïìïï参加除杂试剂后主

3、体物质易别离出来气体的除杂 íï除去中混有的 将混合气体通入 溶液中ïïî除去中混有的 或 将混合气体通过灼热的î考点一 常见气体的制取与检验 氧气、氢气、二氧化碳的实验室制法比较考点清单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

4、比空气大专题十四 常见气体的制取与净化 续表氧气氢气二氧化碳检验 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 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 制类似检查气密性 加药品 固定试管 验 纯 收集检查 气 密 性 加 入 石 灰

5、 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 气时靠近试管 口 处 应 塞 一 团 疏 松 的 棉 花 用排水法搜集时 当气泡连续 均匀放出后再 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 假设用向下 排空气法收集 时 导 管 应 伸 入 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 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 用 向 上 排 空 气 法 收

6、 集 时 导管口应伸入到集气瓶底部 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如何验证制得的气体就是所要制取的气体例 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 式为 或属于分解反应 装置所示实验名称为细铁丝在 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 反响持续时间长 实验效果好 答

7、案 中 酒 精 超 过 了 酒 精 灯 容 积 的 三 分 之 二 中锥形瓶内的导气管过长 答案合理均可得分浓硫酸 或浓或分解反应 防止生成的熔融物溅落 炸裂瓶底 增大与氧气的接触面积 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见下表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

8、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 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 二氧化碳可用浓硫酸干 燥 应从 装置的 端通入 用 装置制取氧气的反响方程续表气体检验方法现象氯化氢通 入 酸 化 的溶液中有白色沉淀生成例 北京， 分 以下方法能 区 分 氧 气 和 二 氧 化 碳两瓶气体的是闻气味 观察颜色 倒入适量氢氧化钠

9、溶液 将燃着的木条伸入集气瓶中 解析 根据氧 气 支 持 燃 烧 而 二 氧 化 碳 一 般 情 况 下 不 能 燃烧 也不支持燃烧 将燃着的木条伸入集气瓶中可以区分 将燃着的木条伸入盛氧气的集气瓶中 木条燃烧更加剧烈 将燃着 的木条伸入盛二氧化碳的集气瓶中 木条熄灭 答案 考点二 常见气体的枯燥与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所需的纯洁气体 气体的净化为了保护环境 防 止 中 毒 对 有 毒 有 害 的 气 体 必 须 用 适 当 的溶液予以吸收或搜集或 点 燃 如 等 可 用 溶液吸收 可用浓 吸 收 可 收 集 后 集 中

10、 处 理 或 在 导管口处点燃 将其转化为 常见的处理装置如下例 内蒙古呼和浩特， 分 实验室常用以下装 置制取气体 请你根据所学知识答复以下问题仪器 的名称是 实 验 室 制 取 氧 气 时 选 用 的 收 集 装 置 是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 填字母序号 假设 改 用 右 图 装 置 收 集 氧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 枯燥管要 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

11、 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 而 不 能 与 气 体 发 生 反 应 常见气体的枯燥剂见下表气 那么气体应从 进 填 或 小明取一定浓度的盐酸与石灰石反响制取气体 反响的化学方程式为 将生成的气体通入澄清石灰水中 未见变浑浊 为探究其原因进展了如下过程做出猜想石灰水已经完全变质 气体中有挥发出来的 气体 实验探究取少量石灰水 于 试 管 中 并 向 试 管 中 滴 加 几 滴 无 色 酚 酞试液 振荡 观察到 溶 液 变 红 色 于 是 排 除 了 猜 想 你 认 为 排 除猜想的理由是 小明想探究

12、所得气体中是否有挥发出来的 气体 设 计如下实验 请你帮他完成实验 填写以下表格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 常见尾气的处理查阅资料 碳酸钠溶液中 通 入 二 氧 化 碳 发 生 反 应拓展延伸假如用上述原料 制 得 纯 净 的 二 氧 化 碳 气 体 所 选 仪 器 的 连

13、 接顺序为 填字母 解析 氧 气 的 密 度 比 空 气 大 可 用 向 上 排 空 气 法 收 集 搜集装置应选 氧气不易溶于水 可用排水法收集 氧气从短管进入 故选 石 灰 石 的 主 要 成 分 是 碳 酸 钙 碳 酸 钙 与 盐酸反应 生 成 氯 化 钙 水 和 二 氧 化 碳 化 学 方 程 式 为实验探究 石灰 水 变 质 的 原因是与空气中的二 氧 化 碳 反 应 生 成 了 碳 酸 钙 沉 淀 和 水 假设 石 灰 水完全变质 那么呈中性 滴入无色酚酞试液不变色 因酚酞 试 液变红 说明溶液中存在碱 性 物 质 氢 氧 化 钙 与 能 结 合成不溶于水也不溶 于 稀 硝 酸 的

14、 氯 化 银 白 色 沉 淀 所 以 可 将 生 成 的气 体 通 入 硝 酸 银 溶 液 中 假设 产 生 白 色 沉 淀 说 明 气 体 中 含 有拓展延伸 用题述原料制取的二氧化碳中含有 气体专题十四 常见气体的制取与净化 和水蒸气 气 体 用 碳 酸 氢 钠 溶 液 除 去 水 蒸 气 用 浓 硫 酸 吸收 所以仪器的连接顺序应是 答案 酒精灯酚酞试液变红 说明溶液中存在碱性物质一、制取气体时，对药品的选择出错易混易错二、气体枯燥或除杂时药品选择错误制取气体药品选择分析氧气用 制 取 氧 气 时 不 需要加入用 过 氧 化 氢 溶 液 制取 氧 气 时 应 加 入 少 量 以 加 快

15、反 应 的 速 率 分 解 可 产 生因此不需要加催化剂二氧化碳实验室选用石 灰 石 和 稀 盐 酸制 取 二 氧 化 碳 而 不 选 用 碳 酸 钠 浓 盐 酸 稀 硫 酸等碳酸 钠 与 稀 盐 酸 反 应 速 率 过快 不 易 收 集 气 体 浓 盐 酸易挥发 使 制 得 的 气 体 不 纯 稀硫酸与 石 灰 石 反 应 生 成的硫酸钙 微 溶 于 水 覆 盖 在石 灰 石 的 表 面 阻 止 反 应 进行氢气实验室制取氢 气 选 用 锌 粒 而不选用镁 条 铁 片 选 用 稀硫 酸 而 不 选 用 稀 盐 酸 浓硫酸镁的价格高且反响太快 而铁 与盐酸反响较慢 用稀盐酸制 得的氢气中会混有

16、 气体 锌与浓硫酸反响不生成氢气方法一 常见气体的除杂方法或吸收 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 气 体 的 混 合

17、 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 应方法二 “ 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 种用途 搜集气体瓶中有空气 用排空气法搜集气体 被搜集的 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 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

18、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 合气体中的 杂 质 反 应 以 除 去 杂 质 例 如 瓶 中 装 有 溶液 除掉 中的 枯燥气体瓶中装有浓硫酸 气体由长导管导入 除去气体中混有的水 蒸气 不能用于枯燥氨气例 如 图 所 示 装 置 有 洗 气 储 气 等 用 途 医院给病人输 氧 气 时 也 利 用 了 类 似 的 装 置 以 下说法不正确的是端导管连接供氧钢瓶 端导管连接病人吸氧导管该装置可用来观察是否有氧气输出 该装置可用来观察输出氧气的速度 解析 如果 端 导 管 连 接 供 氧 钢 瓶 端 导 管 连 接 病 人 吸氧导管 气体从 端进 入 将 会 把 水 压 入 病 人 的 鼻 孔 中 显 然错误 利用此装置给病人输氧的主要目的是 观察是否有 输出 观察输出 的 速 度 另 外 解 这 类 题 时 一 定 要 看 清 楚 要求 否那么选错的可能性会很大 答案 方法三 实验室制取气体时仪器或装置的选择方法 实验室制取气体的思路和方法 气体发生装置的选择根据反响物的状态及反响条件选取适宜的装置 反响物为固体 反响需加热 选择 固 体 加 热 型 气 体 发 生装置 如图反响物是固体和液体 反响不需 加 热 选 择 固 液 常 温 型 气体发生装置 如图图 图 气体搜集装置的选择根据气体的密度和溶解性选择