包头专版2020中考化学复习方案主题五科学探究第16课时常见气体的制取干燥和净化课件 30页

第 16 课时 常见气体的制取、干燥和净化 主题五 　 科学探究 【 主题要求 】 初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体。 干燥与净化 ( 见重点梳理“ 4. 气体的干燥”和“ 5. 气体的净化” ) 收集装置 当地真题演练 知识体系 选择依据 :______________ 和 ____________ 类型 : 固体加热型和 _______________( 见重点梳理“ 1. 气体发生装置” ) 常见 气体 的制取、干燥和净化 发生装置 知识体系梳理 检验 ( 见重点梳理“ 3. 常见气体的检验” ) 反应物状态 反应条件 固液常温型 选择依据 :_______________________ 和化学性质 _____________ _______________ 类型 : 排水法和 ___________( 见重点梳理“ 2. 气体收集方法” ) 气体的密度、溶解性 能否与空气成分及水反应 排空气法 类型 固体 加热型 固 液常温型 当地真题演练 重点梳理 知识体系梳理 1. 气体发生装置 注意 事项 ① 试管口略向下倾斜 ② 铁夹夹在距试管口 处 ③ 导气管露出胶塞即可 ① 长颈漏斗下端要液封 ② 导气管露出胶塞即可 适用 举例 ① 氯酸钾和二氧化锰制氧气 ② 高锰酸钾制氧气 ( 试管口要放一团棉花 ) ① 过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气 ② 锌粒与稀硫酸 ( 或稀盐酸 ) 制氢气 ③ 大理石和稀盐酸制二氧化碳 当地真题演练 知识体系梳理 1. 气体发生装置 收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 装 置 常 见 A C E 密 封 B D F 适用 范围 　气体不易或难溶于水 , 且不与水反应 　气体的密度比空气的大 , 且不与空气成分反应 　气体的密度比空气的小 , 且不与空气成分反应 当地真题演练 知识体系梳理 2. 气体收集方法 当地真题演练 知识体系梳理 [ 注意 ] ① 若要收集干燥气体 , 则选择排空气法收集 ; 若要收集较为纯净的气体 , 则选择排水法收集。 ② 用 A 装置收集气体时 , 要等气泡连续、均匀冒出时开始收集 ; 当集气瓶口有较大气泡冒出时 , 说明已经收集满。 ③ 用排水法测量反应放出的气体体积时 , 在长导管后连接量筒 ( 量筒中收集到的水的体积就是生成的气体的体积 ) 。 ④ 用 C 装置收集 CO 2 (O 2 ) 气体验满时 , 燃着 ( 带火星 ) 的木条要放在瓶口。 ⑤ 用 D 、 F 装置收集气体验满时 , 将燃着的或带火星的木条放在出气导管口处。 当地真题演练 知识体系梳理 3. 常见气体的检验 气体 检验方法 现象 O 2 　将带火星的木条伸入集气瓶中   H 2 (1) 点燃 , 在火焰上方罩一个干而冷的烧杯 (2) 通过灼热的 CuO, 再通过无水 CuSO 4 (1) 点燃纯氢气 , 发出轻微“噗”声 , 并安静燃烧 , 火焰呈 　　　　 色 ( 在玻璃管口燃烧略带黄色 ); 混有空气时点燃有 　 ,   烧杯内壁有 　　　   (2) 黑色固体逐渐变成 　　　　 , 无水 CuSO 4 由 　　　 变成 　　　　　   CO 2 　通入澄清石灰水 　澄清石灰水   _____________ 木条复燃 淡蓝 尖锐的爆鸣声 水珠 红色 白色 蓝色 变浑浊 当地真题演练 知识体系梳理 3. 常见气体的检验 气体 检验方法 现象 CO (1) 点燃 , 在火焰上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯 (2) 通过灼热的氧化铜 , 再通入澄清石灰水 (1) 火焰呈 　　　　 , 澄清石灰水 　　　　　   (2) 黑色固体逐渐变成 　　　　 , 澄清石灰水 　　　　　　　   CH 4 　点燃 , 把一个干燥的冷烧杯罩在火焰上 , 片刻 , 迅速倒转烧杯 , 加入适量澄清石灰水 　干冷烧杯壁上出现 　　　 , 澄清石灰水变 　　　　　   N 2 　将燃着的木条伸入集气瓶中 , 再加入澄清石灰水振荡 　木条 　　　　 , 澄清石灰水 　　　　　　　   浅蓝色 变浑浊 红色 变浑浊 水珠 浑浊 熄灭 不变浑浊 当地真题演练 知识体系梳理 3. 常见气体的检验 气体 检验方法 现象 NH 3 　用湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口 　红色石蕊试纸   _________ HCl 　通入滴有稀硝酸的 AgNO 3 溶液中 　有 　　　　　　 生成   水蒸气 　通过无水 CuSO 4 　无水 CuSO 4 由 　 变成   　　　   [ 注意 ] ①H 2 、 CO 、 CH 4 都具有可燃性 , 可根据它们燃烧后生成的产物不同来区别。 ② 混合气体检验时 : 先检验水蒸气 , 再检验其他气体。 变蓝 白色沉淀 白色 蓝色 当地真题演练 知识体系梳理 4. 气体的干燥 干燥剂 酸性 碱性 中性 浓硫酸 　固体氢氧化钠 、 生石灰 、碱石灰 无水氯化钙 可干燥 的气体 　 H 2 、 O 2 、 CO 2 、 CO 、 CH 4 、 N 2 、 SO 2 、 HCl 等 H 2 、 O 2 、 CO 、 CH 4 、 N 2 、 NH 3 等 　 H 2 、 O 2 、 N 2 等 不能干燥 的气体 NH 3 CO 2 、 SO 2 、 HCl 等 NH 3 干燥装置 当地真题演练 知识体系梳理 [ 注意 ] 干燥剂只能吸收水分 , 不能与气体发生反应。一般原则是酸性干燥剂不能干燥碱性气体 , 碱性干燥剂不能干燥酸性气体。 当地真题演练 知识体系梳理 5. 气体的净化 吸收剂 吸收的气体杂质 水 可溶性气体 , 如 HCl 、 NH 3 等 灼热的铜网 O 2 灼热的 CuO 还原性气体 , 如 H 2 、 CO NaOH 固体 　酸性气体 , 如 CO 2 、 HCl 、 SO 2 和 H 2 O( 气体 ) 碱石灰 NaOH 溶液 酸性气体 , 如 CO 2 、 HCl 、 SO 2 浓硫酸 NH 3 、 H 2 O 当地真题演练 知识体系梳理 [ 注意 ] ① 用洗气瓶除杂 , 一般除杂在前 , 干燥在后。 ② 有多种气体需要检验时 , 一般先检验水 , 同时 , 避免前步检验对后步检验的干扰。 ③ 综合性气体实验装置的连接顺序 : 气体发生装置→气体净化装置→气体干燥装置→性质验证装置→尾气处理装置。 ④ 尾气处理常用方法 :a. 溶液吸收 , 如 HCl 、 SO 2 可用 NaOH 溶液吸收。 b. 点燃尾气 , 如 CO 等可燃的有毒气体可接一尖嘴导管 , 将其点燃。 c. 尾气回收 , 在装置末端导管上接一气球或塑料袋等将尾气收集 , 如回收 CO 。 当地真题演练 易 错突破 1. 制取气体时 , 先装药品 , 后检查装置气密性 ( 　　 ) 2. 排水法收集气体时 , 当导管口开始有气泡冒出时立即收集 ( 　　 ) 3. 加热氯酸钾并用排水法收集气体 , 实验结束时 , 先熄灭酒精灯 , 后移出导气管 ( 　　 ) 4. 盐酸与大理石反应能制取 CO 2 , 则稀硫酸与大理石反应也能制取 CO 2 ( 　　 ) 5. 检验 CO 2 中含有少量 CO, 将混合气体依次通过灼热的氧化铁和澄清石灰水 , 观察石灰水的变化 ( 　　 ) 6. 燃着的木条伸入集气瓶中 , 木条熄灭 , 则该气体是二氧化碳 ( 　　 ) 知识体系梳理 × × × × × × 当地真题演练 7. 除去 CO 2 中混有的少量氯化氢气体 , 可把混合气体依次通过氢氧化钠溶液、浓硫酸 ( 　　 ) 8. 可通过点燃除去 CO 2 中混有的少量 CO ( 　　 ) 9. 鉴别 CO 2 和 CO, 可选择澄清石灰水、紫色石蕊溶液、燃着的木条 ( 　　 ) 10. 检验 CO 2 中含有少量氯化氢气体 , 将混合气体通入紫色石蕊溶液 ( 　　 ) 11. 验证甲烷中混有氢气 , 点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯 , 观察内壁是否出现液滴 ( 　　 ) × 知识体系梳理 × √ × × 1. [2012 · 包头 ] 请回答下列问题。 (1) 如图 16-32 所示的各装置中 , 装置正确且能完成相关实验的是 　　　 ( 填序号 ) 。   知识体系梳理 当地真题演练 图 16-32 CE 知识体系梳理 当地真题演练 (2) 如图 16-33 所示各装置可用于检验或除去气体。 ( 注 : 无水硫酸铜遇水变蓝 ) Ⅰ. 若验证混合气体由 H 2 和 CO 两种气体组成 , 所选装置的连接顺序是 　 ( 填序号 ) 。   图 16-33 知识体系梳理 当地真题演练 [ 答案 ] ABEG [ 解析 ] (2)Ⅰ. 要验证混合气体由 H 2 、 CO 组成 , 检验是否含氢气 , 可将混合气体与氧化铜反应后通入无水硫酸铜 , 检验是否生成水 ; 检验一氧化碳 , 可将混合气体与氧化铜反应后通入澄清石灰水中 , 检验是否生成二氧化碳 ; 为了排除气体通过澄清石灰水可能带出水蒸气的干扰 , 混合气体通过氧化铜后要先通过无水硫酸铜 , 再通入澄清石灰水 , 最后处理尾气 知识体系梳理 当地真题演练 (2) 如图 16-33 所示各装置可用于检验或除去气体。 ( 注 : 无水硫酸铜遇水变蓝 )  Ⅱ. 若验证混合气体由 HCl 、 H 2 、 CO 、水蒸气四种气体组成 , 所选装置的连接顺序是 　　　　　　　 ( 填序号 , 装置可重复使用 ) 。   ① 证明混合气体中有 HCl 的现象是 　　　　　　　　　　　　　　 。   ② 证明混合气体中有 CO 的现象是   　 _______________________________ 。   ③D 装置的作用是 　　　　　　　　　　　 。   ④ 如果没有 F 装置 , 将会导致   　 ______________________ 。   ⑤ 给 A 装置加热前 , 应先通一会儿气体 , 原因是 　 __________________ 。 图 16-33 知识体系梳理 当地真题演练 [ 答案 ] Ⅱ.BCDFABEG ①C 中有白色沉淀生成 ②A 中黑色粉末变红 ,E 中澄清石灰水变浑浊 ③ 除去氯化氢气体 ④ 无法证明有无氢气存在 ⑤ 排出玻璃管内的空气 , 防止加热时发生爆炸 [ 解析 ] Ⅱ. 要验证混合气体由 HCl 、 H 2 、 CO 、水蒸气四种气体组成 , 要先把气体通过无水硫酸铜检验水蒸气 ; 再检验 HCl 气体 , 可选用硝酸银溶液 ( 若含有氯化氢气体 , 会产生白色沉淀 ); 最后验证混合气体有 H 2 、 CO, 方法是检验它们和氧化铜反应后是否生成水和二氧化碳 , 反应后为了排除气体通过澄清石灰水可能带出水蒸气的干扰 , 混合气体通过氧化铜后要先通过无水硫酸铜 , 再通入澄清石灰水 , 最后处理尾气。 知识体系梳理 当地真题演练 2. [2017 · 包头 ] 根据图 16-34 、图 16-35 回答问题。 图 16-34 (1) 仪器 ⑥ 的名称是 　　　　 ; 从图 16-34 中选择实验室制备并收集二氧化碳的仪器组合 　　　　　　　　　　 ( 填序号 ), 该装置还可用于实验室制氧气 , 写出相关的制氧气的化学方程式 : 　　　　　　　　　　　　　　 。   知识体系梳理 当地真题演练 [ 答案 ] 长颈漏斗　 ①②③⑥⑨( 或 ③⑤⑥⑨) 2H 2 O 2 2H 2 O+O 2 ↑ [ 解析 ] (1) 仪器 ⑥ 是长颈漏斗 ; 实验室用石灰石 ( 或大理石 ) 和稀盐酸在常温下反应制取二氧化碳气体 , 反应物是固体和液体 , 反应不需加热 , 反应的发生装置应选用固液常温型 , 收集只能用向上排空气法 , 因此 , 制备和收集二氧化碳气体的仪器组合为 ①②③⑥⑨ 或者用锥形瓶作反应容器 , 其组合为 ③⑤⑥⑨; 实验室用该装置制取氧气的反应物是过氧化氢溶液 , 二氧化锰固体作为催化剂 , 过氧化氢分解成水和氧气 , 反应的化学方程式为 2H 2 O 2 2H 2 O+O 2 ↑ (2) 氯气是一种重要的化工原料 , 它是一种黄绿色的有毒气体 , 密度比空气大 , 能溶于水 , 并能与氢氧化钠等碱溶液反应。 ① 实验室制取氯气的反应原理为 MnO 2 ( 固体 )+4HCl( 浓 ) X+2H 2 O+Cl 2 ↑ , 则 X 的化学式为 　　　　 。   ② 实验室用图 16-35 所示装置可制备并收集一瓶纯净干燥的氯气 , 导管口的正确连接顺序是 a → 　　　　　 ( 填序号 ), 其中饱和食盐水的作用是 　　　　 。   知识体系梳理 当地真题演练 知识体系梳理 当地真题演练 [ 答案 ] MnCl 2 　 ②d → e → c → b → g → f → h 除去浓盐酸挥发出的氯化氢气体 [ 解析 ] (2)① 根据化学方程式左右两边各原子的种类和数目不变 , 可判断出 X 的化学式为 MnCl 2 。 ② 要收集到纯净干燥的氯气 , 应先除去浓盐酸挥发出的氯化氢气体 , 后用浓硫酸进行干燥 , 再用向上排空气法收集氯气 , 最后进行尾气处理 , 因此 , 导管接口的正确顺序是 a → d → e → c → b → g → f → h; 饱和食盐水与氯气不反应 , 但能溶解氯化氢气体 , 因此 , 其作用是除去氯气中的氯化氢气体。 知识体系梳理 当地真题演练 3. [2018 · 包头 ] 根据图 16-36 回答问题。 (1) 实验室用高锰酸钾制备并收集较纯净的氧气 , 应选用的装置是 　　　　 ( 填序号 ) 。向气体发生装置内加入药品前应进行的操作是 　　　　　　　　　　　　 。   图 16-36 [ 答案 ] BE 　检查装置的气密性 [ 解析 ] (1) 实验室用高锰酸钾制取氧气 , 高锰酸钾是固体 , 反应条件是加热 , 选取的发生装置是 B; 要想收集较纯净的氧气 , 应该用排水法 , 所以收集装置选 E 。向气体发生装置内加入药品前应进行的操作是检查装置的气密性 知识体系梳理 当地真题演练 3. [2018 · 包头 ] 根据图 16-36 回答问题。 (2) 实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳时 , 可选用发生装置 A 或 G,G 与 A 相比较 , 其优点是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ; 若用 F 装置收集二氧化碳 , 检验二氧化碳已收集满的方法是 　   　　　　　 。如果要证明制取二氧化碳实验后的废液呈酸性 , 可选用的试剂是 　　　　 ____________ ( 填序号 ) 。   a. 紫色石蕊溶液 b. 石灰石 c. 氢氧化钠溶液 d. 硝酸银溶液 e. 铜 图 16-36 知识体系梳理 当地真题演练 [ 答案 ] (2) 可控制反应的发生和停止　把燃着的木条放到 b 导管口处 , 若木条熄灭 , 证明已经收集满　 ab [ 解析 ] (2) 夹上 G 装置中的弹簧夹后 , 随着产生的二氧化碳增多 , 气压增大 , 会把稀盐酸压到多孔隔板以下 , 接触不到石灰石 , 反应停止 ; 打开弹簧夹 , 二氧化碳从导管中排出 , 气压减小 , 稀盐酸与石灰石接触 , 反应重新开始 , 所以与 A 相比较 ,G 的优点是可随时控制反应的发生和停止。若用 F 装置收集二氧化碳 , 二氧化碳用向上排空气法收集 , 所以二氧化碳从长管进 , 短管出 , 因此检验二氧化碳已收集满的方法是把燃着的木条放到 b 导管口处 , 若木条熄灭 , 证明已经收集满。要证明制取二氧化碳实验后的废液呈酸性 , 即证明废液中含有稀盐酸 , 可利用酸的性质进行检验。紫色石蕊溶液遇酸变红 , 石灰石和盐酸反应有气泡产生 , 所以 a 、 b 正确 ; 稀盐酸与氢氧化钠反应但是没有明显现象 , 硝酸银和盐酸、氯化钙反应均产生白色沉淀 , 稀盐酸和铜不反应 , 所以 c 、 d 、 e 错误。 知识体系梳理 当地真题演练 4. [2019 · 包头节选 ] 根据图 16-37 回答问题。 已知由一氧化碳发生装置制得的气体中 , 混有二氧化碳和水蒸气。现用图 16-37 中的装置净化该气体 , 并用净化后的一氧化碳还原氧化铁 , 再检验气体产物。 (1)B 装置中应盛放的试剂是 　　　　 。   (2) 如果 D 、 E 装置顺序对调 , 将会导致 　 。   图 16-37 知识体系梳理 当地真题演练 [ 答案 ] (1) 浓硫酸 (2) 无法检验气体产物 [ 解析 ] (1) 净化后气体进入 C 装置 , 因 A 中氢氧化钠吸收二氧化碳 ,B 中液体需吸收水 , 故为浓硫酸。 (2) 按题图中所示 ,D 中石灰水变浑浊 , 则证明有二氧化碳生成 , 如果将 D 、 E 装置顺序对调 , 即二氧化碳从 C 装置出来就被氢氧化钠溶液吸收 , 将无法检验。