专题5 气体的制取与净化

1、专题专题气体的制取与净化气体的制取与净化考点一考点二考点一实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的比较考点一考点二考点一考点二考点一考点二考点一考点二考点一考点二考点二气体的净化与干燥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,须经过净化与干燥才能得到实验所需的纯净气体。1.气体的净化选择气体吸收剂的原则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,还要注意“长进短出”的原则,干燥管要“大进小出”。常见气体杂质的吸收剂见下表:考点一考

2、点二常见气体的吸收剂考点一考点二2.气体的干燥选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定,其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分,而不能与气体发生反应。常见气体的干燥剂的选择见下表:常见气体的干燥剂考点一考点二3.气体净化装置的选择净化即除去气体中的杂质。常见的气体净化装置有洗气瓶(如图a)和干燥管两类,干燥管有球形干燥管(如图b)和U形干燥管(如图c)。洗气瓶主要用于盛放液体吸收剂,通入装置时要注意气体必须“长进短出”以利于杂质的吸收。干燥管则主要用于盛放固体吸收剂,球形干燥管中气流方向应为“大进小出”,这样可以形成回旋气流,杂质吸收充分;U形干燥管结构对称,无进出口之分。考点一考点二4.有关

3、气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序(1)制取气体时,先检查装置气密性,后装药品。(2)收集气体时,先净化后收集。(3)检验气体时,先验水后验杂(其他气体杂质)。(4)净化气体时,先除杂后干燥。类型一类型二类型一气体的制取例1(2015山东烟台)下图是实验室制取常见气体及检验相关性质的装置图,据图回答问题。(1)指出装置中标号仪器的名称:X,Y。(2)用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时,需要选用的发生装置是(填装置标号,下同),反应的化学方程式为。(3)二氧化碳的收集装置可选用,二氧化碳的检验装置可选用。(4)实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰固体混合物来制取甲烷气体。要制取并收集

4、甲烷(密度比空气小,难溶于水),可选用的发生、收集装置依次是。类型一类型二解析:(1)X与Y的名称分别是长颈漏斗、集气瓶。(2)实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,是固液反应且不需加热,故选用作发生装置,反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2。(3)二氧化碳的密度比空气大且溶于水,所以用收集,检验二氧化碳用澄清石灰水,用装置。(4)制取甲烷是固液反应需要加热,故选用作发生装置;甲烷的密度比空气小,难溶于水,故选用或收集。答案:(1)长颈漏斗集气瓶(2)2H2O2 2H2O+O2(3)(4)(或)类型一类型二类型二气体的净化例2(2015湖北十堰)根据下列实验装置图回答下列问题:(

5、1)写出图中的名称:。 (2)实验室制取二氧化碳气体,在加入药品前,必须要进行的一步操作是,选用的气体发生装置是。 (3)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学反应方程式为 ,若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取干燥的氧气,所选气体制取、干燥、收集装置的接口连接顺序为(用接口字母和“”表示)。 类型一类型二解析:(1)根据仪器的形状和用途确定其名称。(2)实验室在制取任何一种气体前都要先检查装置的气密性。根据反应物的状态和反应条件确定制取气体的发生装置,实验室制取二氧化碳是利用固体石灰石和液体稀盐酸反应制取的,故应选用固液不加热型的发生装置B。(3)根据反应物、生成物和反应条件书写化学反应方程式;从B装置出来的二氧化碳气体应按照“长(管)进,短(管)出”的原则通过浓硫酸进行干燥,然后再根