中考复习浙教版科学讲义八年级下册 5 气体的制取 10页

第5课时　气体的制取 一、气体制取的化学原理(b)‎ ‎1．制取氧气化学原理 分解过氧化氢：__2H2O22H2O＋O2↑__。‎ 分解高锰酸钾：__2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑__。‎ 分解氯酸钾：__2KClO32KCl＋3O2↑__。‎ ‎2．利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳化学原理：__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。‎ ‎【知识拓展】‎ 催化分解过氧化氢制氧气无需加热，节能环保；分解高锰酸钾制氧气无需催化剂(因为反应自身会产生MnO2催化剂)。‎ 二、气体发生装置(b)‎ ‎1．发生装置：‎ 图5－1‎ ‎(1)甲装置为固液反应型 ‎①适用于实验室制氧气(以双氧水为原料)、二氧化碳、氢气等气体，特点是原料中有液体，反应无需加热。‎ ‎②该装置若用长颈漏斗，则需将漏斗下端浸入液面以下形成液封。‎ ‎③气密性检查采用压水法，将导气管用止水夹关闭，在漏斗中加水能形成一段水柱则气密性良好。‎ ‎(2)乙装置为固体加热型 ‎①适用于实验室利用高锰酸钾或氯酸钾加热分解制取氧气，特点是原料都为固体，反应需加热。‎ ‎②若以高锰酸钾作原料，需在试管口加一团棉花，以防高锰酸钾粉末通过导管进入水槽。‎ ‎③气密性检查采用手握法，先将导管口的下端浸入水中，再用双手紧握试管，利用手温加热试管，观察导管口是否有气泡冒出。‎ ‎2．收集装置：‎ 图5－2‎ ‎①排水法适于收集难溶于水且不与水发生反应的气体，如氧气、氢气等；‎ ‎②向上(向下)排空气法分别适于收集密度比空气大(小)，且不与空气成分反应的气体，如CO2、O2(H2)等气体。‎ ‎3．气体的验满与检验：‎ ‎ 向上排空气法收集氧气时验满：将带火星的木条放在瓶口。检验一瓶气体是否为氧气，可将带火星的木条伸入瓶内。‎ 向上排空气法收集二氧化碳时验满：将燃着的木条放在瓶口。检验一瓶气体是否为二氧化碳，可往瓶内加入澄清石灰水。‎ 三、实验室制取气体的步骤(以用氯酸钾制取氧气为例)(b)‎ ‎ 检查装置的__气密性__；装药品；固定试管，先下后上，先左后右；加热；当气泡连续均匀冒出时，用排水法收集氧气；从水槽中移出导管；熄灭酒精灯。‎ ‎【知识拓展】‎ 加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气时，收集氧气完毕后，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以免水倒流引起试管炸裂。‎ 四、洗气瓶的应用(c)‎ ‎1．洗气瓶可用于收集气体 排水法收集气体：装满水，b管进气；‎ 向上排空气法收集气体：不装水，a管进；‎ 向下排空气法收集气体：不装水，b管进。‎ 图5－3‎ ‎2．洗气瓶可用于净化气体 吸收水蒸气：用浓硫酸；‎ 吸收CO2：用氢氧化钠溶液；‎ 吸收HCl：用氢氧化钠溶液；‎ 吸收CO2中的HCl：用饱和碳酸氢钠溶液。‎ ‎3．洗气瓶可用于检验气体 检验CO2：用澄清石灰水；‎ 检验HCl：用硝酸银溶液。‎ 类型一　制取气体的原理 典例1 [2019·绍兴]如图是实验室制取和收集气体的常用装置。请回答下列问题。‎ 图5－4‎ ‎(1)甲同学用石灰石和稀盐酸来制取和收集二氧化碳气体，他应选用的实验装置是__BD__。(填字母)‎ ‎(2)乙同学用加热高锰酸钾来制取氧气，实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴。这些水不是生成物的理由是高锰酸钾不含__氢元素__。‎ ‎(3)丙同学在选用B装置探究“二氧化锰能加快过氧化氢分解制氧气”的实验时，老师要求他补充“在盛有少量二氧化锰的试管中加入适量水，并把带火星的木条伸入试管，观察现象。”的实验，增补该对照实验的目的是__排除水中加入二氧化锰也会产生氧气的可能性__。‎ ‎【解析】 (1)石灰石和稀盐酸反应无需加热，且稀盐酸为液体药品，因此反应装置应选择B；CO2可溶于水，且密度大于空气，因此用向上排空气法收集，一般不用排水法(排水法收集到的CO2会混有水蒸气)。‎ 跟踪训练1 [2019·宁波北仑区校级二模]根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：①CaBr2＋H2OCaO＋2HBr；‎ ‎②2HBr＋HgHgBr2＋H2↑；‎ ‎③HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2；‎ ‎④2HgO2Hg＋O2↑。该方案的主要目的是为了制备(　C　)‎ A．HBr 　B．CaO 　C．H2 D．Hg 类型二　制取气体的发生和收集装置 典例2 [2019·台州模拟]实验室常用下列装置来制取氧气：‎ 图5－5‎ ‎(1)用双氧水和二氧化锰来制取干燥氧气时，可选用的发生和收集装置是__BE__(填字母)，二氧化锰是一种不溶于水的黑色固体粉末，实验结束后可采用__过滤__的方法，予以回收利用。‎ ‎(2)将产生的氧气分别通入G、H装置，实验现象说明可燃物的燃烧必备的一个条件是__可燃物与氧气充分接触(或可燃物达到着火点)__。‎ ‎(3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气，它们发生反应的化学方程式是：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。常温下NH3是种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。则制取并收集氨气，应选择的装置是__AD__(填字母)。‎ 跟踪训练2 [2019·杭州模拟]N2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。‎ ‎【查阅资料】N2的制法有下列三种方案：‎ 方案1：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。‎ 方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉和水。‎ 方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。‎ ‎【实验准备】以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(有的夹持和加热仪器未画出)。‎ 图5－6‎ ‎【分析交流】‎ ‎(1)若以方案1制得N2，应选择的发生装置是__A__。‎ ‎(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是(填写字母)__E→D→B→C__。获得N2的反应原理是__2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O__(写反应方程式)。‎ 类型三　制取气体的操作 典例3 如图是实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取并收集氧气的实验装置图，下列关于实验操作正确的是(　B　)‎ 图5－7‎ A．用氯酸钾为原料制取氧气时试管口须塞一小团棉花 B．为防止冷凝水流入试管底部，就使试管口略向下倾斜 C．为减少浪费，加热后一产生气体就马上开始收集气体 D．实验结束时，应先熄灭酒精灯然后把导管口移出水面 ‎【解析】 用氯酸钾为原料制取氧气时试管口不用塞一小团棉花。加热后须等导管口气泡连续均匀冒出再收集。实验结束时，应先把导管口移出水面再熄灭酒精灯，以防水被倒吸进试管。‎ 跟踪训练3 用高锰酸钾制氧气，实验中发现试管破裂，可能原因有：①试管外壁有水没擦干；②加热时试管底部触及灯芯；③试管口没放一小团棉花；④高锰酸钾的量太多；⑤加热过程中不时地移动酒精灯；⑥加热时直接对准药品部分加热；⑦停止加热后即将试管直立起来，等冷却后洗涤。其中与之不相关的是(　B　)‎ A．②④⑦ B．③④⑤‎ C．③⑤⑦ D．①②⑥⑦‎ ‎【解析】 ③试管口没放一小团棉花会使高锰酸钾颗粒进入导管，不会使试管炸裂；④高锰酸钾的量太多浪费药品，不会使试管炸裂；⑤加热过程中不时移动酒精灯导致温度不集中，分解速度慢，不会使试管炸裂。‎ 类型四　气体的净化 典例4 [2019·杭州校级模拟]实验室通常用硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸在常温下发生复分解反应制取硫化氢(H2S)气体。常温下硫化氢气体是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，密度比空气大、易溶于水，水溶液是一种酸。‎ 图5－8‎ ‎(1)请选取合适的制取和收集装置__BE__(填字母)。‎ ‎(2)写出利用氢氧化钠溶液吸收硫化氢气体的化学方程式：__H2S＋2NaOH===Na2S＋2H2O__。‎ 跟踪训练4 [2019·东阳模拟]下列实验操作合理的是(　D　)‎ 图5－9‎ A．用装置①制取O2时，应先装药品，然后再检查装置①的气密性 B．用装置④收集CO2时，检验CO2是否收集满的方法是在f处放置燃着的木条 C．用KMnO4制取并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为b－g－h－i D．用Zn和稀H2SO4制取并收集干燥的H2时，装置的连接顺序为a－c－d－e ‎1．在实验室中制取下列气体，所用原理最合理的是(　D　)‎ A．用Na2CO3和稀盐酸反应制取CO2‎ B．用CaCO3和稀H2SO4反应制取CO2‎ C．用HgO加热分解制取O2‎ D．用H2O2和MnO2制取O2‎ ‎2．利用下列仪器制取相关气体，不能实现的是(　A　)‎ 图5－10‎ A．用高锰酸钾加热分解制取氧气 B．用双氧水和二氧化锰制取氧气 C．用锌和稀硫酸制取氢气 D．用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳 ‎3．[2019·杭州西湖区三校模拟]在“创新实验装置”的竞赛中，某化学兴趣小组设计了如图所示的装置(固定装置已略去)，引起同学们的兴趣。如图是四位同学对实验中的部分现象进行的预测，预测正确的是(　D　)‎ 图5－11‎ ‎4．[2018·衢州]小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，并使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。‎ 收集方法 向上排空气法 排水法 氧气浓度(%)‎ ‎79.6‎ ‎79.7‎ ‎79.9‎ ‎90.0‎ ‎89.8‎ ‎89.3‎ 氧气平均浓度(%)‎ ‎79.7‎ ‎89.7‎ ‎(1)小柯用向上排空气法收集氧气时，以能使放置在集气瓶瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准；用排水法收集氧气时，以观察到__集气瓶口有气泡冒出(或观察到瓶中水排尽)__为氧气集满的标准。‎ ‎(2)以上两种方法中，__排水__法收集到的氧气更纯净。‎ ‎(3)向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有__ACD__。‎ A．氧气的密度略大于空气的密度 B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右 C．当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气 D．当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散