中考化学一轮复习讲义气体的制取与净化知识讲解梳理中考题型集锦家庭作业 13页

教师辅导教案 授课主题 ‎ 常见气体的制取与净化 教学目的 1. 气体的制取：气体的制取原理、装置的选择、收集、验满、检验 ‎ 2. 气体的干燥 ‎ 3. 气体的净化（包括除杂） ‎ 教学重点 将所学知识熟练运用于实验习题中 教学内容 一、 ‎ 氧气的制取与检验 1、 利用双氧水与二氧化锰制取氧气，发生反应的化学方程式 该反应的基本反应类型是 ，二氧化锰起 作用。‎ 2、 氧气的密度比空气大，可用 法收集；氧气不易溶于水，可用 法收集。‎ 3、 利用高猛酸钾制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 。实验前应在试管口放 ，防止高锰酸钾进入导管。当用排水法收集完氧气后，应先 ，后 ，防止水槽中水沿导管流入热的试管，使试管炸裂。‎ 二、 二氧化碳的制取与检验 1、 实验室制取二氧化碳常用的药品是 和 ，发生反应的化学方程式为 ；收集二氧化碳可用向上排空气法，这是因为 ，不用排水法收集是因为 。‎ 2、 检验二氧化碳是否收集满的方法是：将 的木条放在集气瓶口，若木条 ，则证明已收集满。‎ 3、 检验产生的气体是否是二氧化碳的方法是：将气体通入 中，若 ，证明是二氧化碳。‎ 三、 实验装置的选择 1、 气体的发生装置由反应物的 和反应物的 决定。‎ 2、 常见的气体收集方法主要有 、 及 三种。若气体难溶于水又不与水反应可用 法收集；若气体的密度比空气大且不与空气中的成分反应，可用 法收集；若气体的密度比空气小且不与空气中的成分反应，可用 法收集；若要收集较为纯净的气体（难溶于水），则选择 法。‎ 三、 气体的除杂与干燥 1、 除去CO中混有的CO2，可使混合气体通过 ‎ 2、 除去CO2中混有的CO或H2，可使混合气体通过灼热的 ‎ 3、 检验CO2中是否混有水蒸气，可用 ，若混有水蒸气可用 除去。‎ 4、 除去N2中的O2，可用灼热的 。‎ 一、 仪器的选择或组装顺序出错 实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题． （1）实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，发生装置可选择图中的 （填仪器字母）进行组装，反应的化学方程式为： ． （2）在制取过程中，小雨同学选用F装置收集二氧化碳，并用燃着的小木条放在瓶口验证二氧化碳是否收集满，结果发现小木条始终不灭，说明该瓶气体没有集满．出现上述情况的原因可能是①  ，② ，③  （写出其中3条）． （3）采用上述方法制取的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气．为获得纯净、干燥的二氧化碳气体，可选用上图所示的H装置和I装置进行除杂和干燥，导管口连接的正确顺序是：气体→  →F． （4）在实验室中制取氢气，发生装置与制二氧化碳的相同，收集方法可采用  （填“向上”或“向下”）排空气法．‎ 二、 对气体的净化与干燥操作掌握不牢出错 下列装置用于实验室里CO2的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2。请回答下列问题：‎ （1） 对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：‎ 组别 药品 实验现象 ‎①‎ 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快 ‎②‎ 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 ‎③‎ 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中 制取和收集的角度分析，一般选择第     （填序号）组药品，所发生反应的化学方程式                                      （2）把C、D中的液体名称填入下表：‎ B（盐）‎ C（碱）‎ D（酸）‎ 液体名称 碳酸氢钠溶液 ‎（3）B中反应的化学方程式是 ‎ ‎（4）C中反应的化学方程式是 ‎ ‎（5）反应过程中将弹簧夹关闭，在A中看到的现象是 ‎ ‎（6）E收集方法说明二氧化碳具有的物理性质是 ‎ 一、 对实验方案的优劣或正误评价有误 如图是实验室制取干燥氧气的装置：（提示：分液漏斗可以防止气体外逸）‎ ‎ （1）写出图中标号d的仪器名称 ‎ ‎（2）a中的药品是 ；c中试剂的作用是 ‎ ‎（3）请说明如何改正装置中的两处错误： 、 ‎ 一、 实验室制取气体的思路和方法 1、 总体思路 （1） 药品选择：研究制取气体的反应原理，即在什么实验条件下（如常温、加热、催化剂等）、用什么药品、通过什么反应来制取这种气体。‎ （2） 装置选择：研究制取这种气体应采用的实验装置。‎ （3） 检验气体：研究如何验证所制得的气体就是要制取的气体。‎ 二、 比较归纳O2、H2、CO2的实验室制法 气体 氧气（O2）‎ 氢气(H2)‎ 二氧化碳(CO2)‎ 药品 ‎①氯酸钾和二氧化锰②高锰酸钾③双氧水和二氧化锰 锌与稀硫酸 大理石或石灰石与稀盐酸 反应原理 固液常温型： 固固加热型：‎ 固液常温型：‎ 实 验 装 置 固液常温型（启普发生器的简易装置）：‎ ‎ ‎ 收集方法 排水法（不易溶于水）或向上排空气法（密度比空气大）‎ 排水法（不溶于水）或 向下排空气法（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；烧杯内壁有水珠（生成物只有水）‎ 通过澄清石灰水，石灰水变浑浊 验满方法 用带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，则说明已满 ‎---------‎ 用燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，则说明已满 实验操作步骤 ‎①检查装置气密性；②装药品；③固定试管；④加热；⑤收集；⑥将导管移出水槽；⑦熄灭酒精灯 ‎①检查装置气密性；②加药品；③固定试管；④验纯；⑤收集 ‎①组装仪器；②检查气密性；③加大理石或石灰石；④加稀盐酸；⑤收集 注意事项 ‎①导管口应略向下倾斜；②用高锰酸钾制取氧气时靠近管口处应塞一团疏松的棉花；③用排水法收集气体时，当气泡连续、均匀放出后再收集；④排水法收集完后，先移出导管，在熄灭酒精灯；‎ ‎①长颈漏斗末端应伸入液面以下；②反应器中的导气管应刚露出橡皮塞即可；③用向下排空气法收集气体是导管应伸到容器底部；④不能用浓硫酸、硝酸及浓盐酸来制取氢气；⑤气体必须验纯 ‎①不能用浓盐酸、硫酸代替稀盐酸；②不能用纯的碳酸钠粉末、碳酸钙粉末代替大理石；③长颈漏斗末端应伸入液面以下；④用向上排空气法收集气体是导管应伸到容器底部 三、气体的检验 气体 检验方法 现象 氧气 将带火星的小木条伸入集气瓶 木条复燃 二氧化碳 通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 氢气 点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯 纯净的气体能安静的燃烧，有淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠 一氧化碳 点燃，在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯 石灰水变浑浊 甲烷 点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯，迅速倒转后，注入少量澄清石灰水 烧杯内壁有水珠，石灰水变浑浊 氨气 用湿润的红色石蕊试纸放在试管口 红色石蕊试纸变蓝 水蒸气 通过白色CuSO4粉末 白色粉末变蓝 氯化氢 通入HNO3酸化的AgNO3溶液中 有白色沉淀生成 四、 气体的净化和干燥 ‎ 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，需经过干燥与净化才能得到实验所需要的纯净气体。顺序一般为：‎ ‎（1）组装仪器：一般从左到右，从上到下 ‎（2）制取气体：先检查装置的气密性，后装药品 ‎（3）收集气体：先净化后收集 ‎（4）检验气体：先验水后验杂（其他气体杂质）‎ ‎（5）净化气体：先除杂后干燥 ‎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”。常见的气体杂质的吸收剂见下表：‎ 吸收剂 吸收的气体杂质 水 易溶性气体，如HCl、NH3等 强碱溶液（NaOH）‎ 酸性气体，如CO2、SO2、HCl、H2S等 碱石灰（NaOH+CaO）‎ H2O（气体），酸性气体如CO2、H2S等 灼热的CuO 还原性气体如H2、CO 灼热的铜网 O2‎ ‎2.气体的干燥 选用干躁剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定，其还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。常见的气体的干燥剂的选择见下表 干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置 酸性 浓硫酸 H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HCl NH3‎ 碱性 固体氢氧化钠、生石灰、碱石灰 H2、O2、CO、CH4、N2、NH3‎ CO2、SO2、HCl ‎1、实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是 A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管 B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上 C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉 D．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯 ‎2、在实验室中，同学们用如下装置制取纯净的CO2，下列说法不正确的是（ ）‎ ‎[查阅资料]饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl而不吸收CO2‎ A.①中固体反应物也可用Na2CO3代替 B.③中没有白色沉淀产生，说明CO2气体中已经不混有HCl气体 ‎ C.④中浓H2SO4的作用是吸收CO2气体中混有的H2O ‎ D.将燃着的小木条放在⑤中的集气瓶中，可以检验集气瓶是否收集满CO2‎ ‎3、空气是人类活动必需的自然资源。工业上常用分离空气的方法制取氧气，实验室常用物质分解的方法制取氧气。‎ A B C D E ‎（1）工业制氧气是变化________（填“物理”或“化学”）变化。‎ ‎（2）图中仪器a的名称是___________。‎ ‎（3）实验室制取并收集氧气，可选择_________装置（填字母代号），此法制取氧气的化学方程式为____________________________________________________。‎ ‎（4）检查B装置气密性的方法是（可借助水和图中的其他装置）______________________‎ ‎_____________________________________________________________________________。‎ ‎4、根据下图回答问题。 ‎ ‎（1）仪器a的名称是 。 ‎ ‎（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，选用的发生装置是 （填字母序号，下同）。 ‎ ‎（3）实验室制取二氧化碳时，选用的收集装置是 。将燃着的木条放在瓶口，若观察到 ，说明瓶中已充满二氧化碳。向该集气瓶中加入紫色石蕊溶液，振荡后，观察到溶液变红，发生反应的化学方程式为 。 ‎ ‎5、现有下列初中化学常用的制取气体部分装置。请完成以下各题：‎ ‎（1）写出上图①、②两种仪器的名称：①__________ ②__________。‎ ‎（2）以高锰酸钾为原料制取氧气，应选用________和________装置（填字母）来制取并 ‎ 收集，反应的化学方程式是__________________________________________。‎ （3） 我市某中学小曹老师带领学生进行上述实验时，发现“一同学不慎碰倒装满氧气的集气瓶，迅速扶起后，瓶中剩余的氧气仍能使带火星的木条复燃”；对此，小曹老师让该同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集1/2集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星木条复燃。‎ ‎①用下列方案收集“1/2集气瓶的氧气”，其中最合理的是________（填字母）。‎ ‎②用排水法收集气体时，如何判断集气瓶中气体已收集满？‎ 答：___________________________________________________________。‎ ‎③空气中氧气的体积分数约为21%。本实验中，集气瓶内的氧气约占总体积的______%，所以用“使带火星木条复燃”来检验集气瓶中充满氧气的方法不可靠。‎ ‎6、实验室常利用以下装置完成气体制备及性质实验。请回答：‎ ‎①‎ A B C D E F ‎②‎ a b c 混合 气体 澄清的 石灰水 稀盐酸 ‎（1）指出编号仪器的名称：① ，② 。‎ ‎（2）以上 （从A—E中选择）装置有一处明显的错误，请加以改正 。利用改正后的装置继续完成后面的实验。‎ ‎（3）欲使用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是 （填字母），反应原理用化学方程式表示为 ；为防止高锰酸钾粉末进入导管，应采取的措施是 ；若使用C装置收集氧气，实验结束时，应先从水槽中移出导气管，再熄灭酒精灯，原因是 。‎ ‎（4）将CO2和CO的混合气体通过F装置（液体药品均足量），实验开始时关闭活塞b，打开活塞a，广口瓶中观察到的现象是 ，此时从导管c逸出的气体主要是 。一段时间后，再关闭活塞a，打开活塞b，将分液漏斗中的稀盐酸滴入广口瓶中，此时逸出的气体主要是 ，反应原理用化学方程式表示为 ，欲收集该气体，应选择的装置是 （填字母），验满的方法是 。‎ A B ‎①‎ 发生装置 C D E F 收集装置 ‎7、化学是一门以实验为基础的学科，请用以下实验装置图回答问题：‎ ‎（1）写出标号为①的仪器的名称 ，若实验室制CO2，应选用 （填序号）作为二氧化碳的发生装置，反应的化学方程式为： 。‎ ‎（2）若用上述所给的仪器制取H2，则实验室制取H2气体的正确连接顺序为： 接 ‎ ‎（填序号），如何用最简单的方法证明H2的密度比空气小 ‎ ‎1、实验室部分仪器或装置如下图所示，请回答下列问题。‎ ‎（1）实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，发生装置可选择图中的___________（填仪器字母）进行组装，反应的化学方程式为__________________________________________。学科王 ‎（2）在制取过程中，小雨同学选用F装置收集二氧化碳，并用燃着的小木条放在瓶口验证二氧化碳是否收集满，结果发现小木条始终不灭，说明该瓶气体没有集满。出现上述情况的原因可能是1_________________，2_________________，3_________________（写出其中3条）。‎ ‎（3）采用上述方法制取的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气。为获得纯净、干燥的二氧化碳气体，可选用右图所示的H装置和I装置进行除杂和干燥，导管口连接的正确顺序是：‎ 气体→（ ）→（ ）→（ ）→（ ）→F。‎ ‎2、氨气（NH3）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。加热氯化铵（NH4Cl）和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，同时生成氯化钙和水。回答下列问题：（1）实验室制取氨气的化学方程式为： ；最好选用下图 （选填装置A、B、C、D）气体发生装置制取氨气 （2）欲制得氨气(氨气溶于水)，且能避免倒吸，最好在其发生装置后连接下图 装置。（选填E或F）。‎ ‎3、下列装置常用于实验室制取气体．根据给出的装置回答下列问题 ‎（1）指出编号仪器名称：②　 　．‎ ‎（2）实验室利用A装置制取氧气，反应原理用化学方程式表示为　 　．‎ ‎（3）制取并收集二氧化碳应选择的装置是　 　（从A﹣﹣E中选择），使用该套装置制取气体的突出优点是　 　，该反应原理用化学方程式表示为　 　改用F装置收集二氧化碳，则气体应从　　端进入．制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，欲使个G、H装置将以上杂质气体除去，则装置正确的连接顺序是：混合气体→　 （用端口字母表示）．‎ ‎（4）将纯净的二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后，测得该装置中溶液的pH　 （填“＞”、“＜”或“=”）7．‎ ‎4、根据题16图所示装置，结合所学知识回答下列问题。‎ ‎（1）写出图中仪器①的名称________________；‎ ‎（2）实验室用A装置制取氧气，写出反应的化学方程式_______________________；‎ ‎（3）实验室用B、E、C装置制取并收集干燥的氧气，则E中应盛放的试剂是__________；‎ ‎（4）实验室用D装置收集氧气，当____________________时开始收集；‎ ‎（5）E装置中充满水时，也可以作为氧气的收集装置，则氧气应从_______端通入（填“a”或“b”）。‎ ‎5、化学实验是进行科学探究的重要方式．‎ ‎（1）下列实验仪器中不能用于加热的是　　（填字母代号）．‎ a．烧杯 b．量筒 c．试管 d．蒸发皿 ‎（2）某化学小组选用以下装置和药品进行探究实验．‎ ‎①A中反应的化学方程式为　 　．‎ ‎②若将A、B连接，A中产生的气体并不能使B中的溶液变浑浊，这是为什么？‎ ‎③若要制取一瓶较为纯净、干燥的CO2，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接　　、　　接　　、　　接　　．‎ （3） 为探究工业废水的综合利用，某化学小组在实验室中完成了以下实验．‎ （4） ‎①X为　　；乙与硝酸钡反应的化学方程式为　 　．‎ ‎②操作I和操作Ⅱ中都要用到一种玻璃仪器．该仪器在操作Ⅱ中的作用是什么？‎ （4） 某工厂变废为宝，探究用废硫酸等来制取所需产品．现有废硫酸4.9t（H2SO4的质量分数为20%），与足量废铁屑反应来制取硫酸亚铁，同时将生成的全部氢气通入足量氧化铜中并加热（H2+CuO═Cu+H2O），请计算理论上最多可生产铜的质量．‎