初中化学气体制备

初中化学气体制备一、实验室制取气体的一般思路：若要制取气体，首先研究生成该气体的化学反应原理，就是要研究在实验条件下（如常温、加热、加催化剂等），可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体；第二，需要研究制取这种气体所采用的实验装置；第三，需要研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。二、初中化学主要考查两种常见气体（O2和CO2）的制备。其中装置一般分四大部分：发生装置、净化装置（干燥装置）、收集装置和尾气处理装置。中考不仅考查化学实验基础知识，更突出考查学生能力，在基础上进行延伸和综合。（一）、制取常见气体药品、状态及反应条件制备气体教材实验内容实验药品、状态及反应条件中考增加实验药品、状态及反应条件O2KClO3和MnO2共热、KMnO4加热、H2O2和MnO2Na2O2和H2O；Na2O2和CO2CO2石灰石或大理石与稀盐酸H2Zn与稀H2SO4或稀HClNH3Ca(OH)2固体与NH4Cl固体共热（二）、气体的发生装置（一）固＋固（加热）（图1）：适用于制备气体：O2(KClO3和MnO2共热、KMnO4加热)、NH3（二）固＋液体（不加热）（图2、图3）：适用于制CO2、H2、O2（用Na2O2和H2O、H2O2和MnO2制取O2也用此装置）（三）、气体的净化（干燥）装置1、常见干燥剂及气体的干燥液态干燥剂固态干燥剂常见干燥剂浓硫酸无水氯化钙氢氧化钠、氧化钙、碱石灰（NaOH与CaO混合物）装置可干燥气体H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、CH4H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、CH4H2、O2、NH3、N2、CO、CH4不可干燥气体NH3NH3HCl、CO2注意事项a进b出（长进短出）a进b出（大进小出）左进右出2、常见净化(包括干燥气体)装置（图4）注意事项：⑴A为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置。如用灼热的铜丝除氧气。⑵B、C一般盛液体药品，用于洗液。如用浓硫酸除水蒸气，氢氧化钠溶液除酸性气体。气体由a进b出。⑶D一般盛固体药品。如用碱石灰吸收水或二氧化碳。（四）、气体的收集装置（图5）（一）排水法：难溶或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H2、O2、CO、CH4等。排水法的装置是a，注意导管只能伸入集气瓶内少许，便于导管的取出。（二）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b）；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花（如图d）⑴向上排空气法：相对分子质量大于29的气体。如O2、CO2等，典型装置是b。⑵向下排空气法：相对分子质量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等，典型装置是c。（五）、尾气处理装置（图7）通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有：⑴a用于NaOH吸收CO2（气体溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸）；⑵b用于收集少量气体然后处理；如多余的CO的处理。⑶c收集极易溶且溶解很快的气体。如NH3等，这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液体对气体的吸收。由于漏斗容积较大，从而防止吸收液的倒吸。⑷d用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。如H2、CO等。例题讲解：1实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题．（1）写出带标号的仪器的名称：①_____；②______（2）向气体发生装置内加入药品前，应该进行的操作是_________（3）实验室若用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是______用双氧水制氧气的化学方程式为_______（4）乙炔又称电石气，是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体；实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔．你认为制取乙炔应选择的发生装置是____收集装置是_______2、氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，氨水显碱性．实验室用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制取氨气，同时生成氯化钙和水．（1）写出实验室制取氨气的化学方程式___________（2）写仪器名称b_________d_________(3)实验室制取、干燥、收集氨气的装置应分别选用（填序号）________3某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法及性质．结合装置图，请回答（1）写出图中标号仪器的名称：a_______，b_______（2）用双氧水和二氧化锰制取氧气时，可选用的发生装置是（填上图字母），可选用C装置收集氧气，其原因是______________.（3）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气（NH3），应选择的发生装置是____-（填上图字母）．（4）该小组设计了如下图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于探究物质性质．①当打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置，可进行的实验是()a大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳（填字母）．．b．锌与稀硫酸反应制取氢气②当打开K2、关闭K1时，可以利用工、Ⅲ装置制得二氧化碳并验证其性质．实验室制取二氧化碳的化学方程式是；若要证明二氧化碳能与水发生反应，应向烧杯的水中加入___________4、某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如图所示．①A处的现象是________________发生反应的化学方程式为______②B处的现象是______发生反应的化学方程式为______③C处酒精灯的作用是______④A处刚开始加热前，为什么要先通一会CO？____________________;⑤如果CO中混有CO2，应选择什么试剂除去？__________5、硫化氢（H2S）是一种有毒气体，其密度比空气的密度大，且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，在常温下通过发生反应制得硫化氢气体。试回答①制取硫化氢气体的发生装置可以选用________（3题图）②收集硫化氢气体可以用______法收集，原因是__________③如何验证硫化氢的水溶液呈酸性？④做上述实验时，尾气要通入装置a（图7）吸收，烧杯内液体是_________________练习：1利用图所示装置可进行若干实验。(1)若用此干燥装置从A口进气收集气体X，则气体X应满足的条件是________。(2)若此装置充满水，用来测量气体Y的体积，气体Y应满足的条件是________，此时气体从________口进入集气瓶。(3)若用此装置来除去气体中的某些杂质气体，则气体应满足的条件是：________，此时气体从________口进入集气瓶。2．过氧化氢(H2O2)溶液俗称双氧水，它在MnO2催化作用下能迅速分解，放出氧气，同时生成水．在实验室中可用下图所示装置用双氧水制取氧气(通过分液漏斗玻璃活塞的“开”、“关”，可随时向锥形瓶中滴加双氧水)。(1)试写出该反应的化学方程式_______________。(2)在实验室中该装置还可用于制取___________(写两种气体)。(3)此法制取氧气的优点是_________________________。3、实验室制取气体所需装置如图所示．（1）写出带标号仪器的名称：①___，②____（2）你推测该气体可能是______（只填一种物质的化学式），请写出实验室制取该气体的化学反应方程式：________________________，其基本反应类型_____．请用最简便的方法证实你的推测4、某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答：（1）若要用过氧化氢制取氧气，应选用____（填“A”或“B”），在气体发生装置中可加入的固体物质是______（写化学式），反应的化学方程式为_________________.（2）若用高锰酸钾加热制取氧气，应选用的气体发生装置是_____（填“A”或“B”），反应的化学方程式为_____（3）若用F装置收集氧气，则气体从___端进入．若在装置中充满水，则O2应由__口进入（填“a”或“b”）．（4）若A装置中装有石灰石和盐酸，则该装置可用于制取___（写化学式）．反应的化学方程式为____．（5）如果用E来收集氧气，实验完毕后应先____再________，原因是_______（6）如果用装置D来收集二氧化碳，怎样验证集气瓶内气体是否已收满？简述操作过程．现象及其结论5、老师拿出两瓶无标签的试剂，分别是固体和液体，各取少量在试管中混合，立即产生一种无色气体，对该气体展开一系列探究．（1）此气体是什么气体？验证它的实验方案如下：猜想实验步骤现象及结论此气体是（2）产生此气体的化学方程式可能是_______．（3）想制取该气体，选用的发生装置可选取下图中的_____，收集装置为______6、实验室用盐酸和锌粒制取氢气时，由于盐酸的挥发性，在得到的氢气中常常含有一定量的氯化氢气体和水蒸气．在实验室可用下图装置除去其中的杂质而得到较纯净的氢气．其回答下列有关问题：（1）装置A中反应的化学方程式为：_____________（2）制取干燥的氢气时，装置的正确连接顺序是（填字母）___________其中C装置的作用是：___________（3）若要收集干燥的氢气应选择的方法是_____________（4）若将装置A中的金属锌改为大理石，此气体发生装置用来制取_____7、如图，见例4，把氧化铁改为氧化铜，酒精喷灯改为酒精灯，其他不变。（1）在加热氧化铜前需先通一会一氧化碳，这是为了____________________（2）在A出观察到的现象是_______，反应的化学方程式为___________。（3）在B处观察到的现象是________________，反应的化学方程式为_________。（4）在C处观察到的现象是______________，反应的化学方程式为_______________。点燃尾气的目的是____________。（5）实验结束时先撤去酒精灯，继续同入一氧化碳直至玻璃管冷却，其目的__________________。若先停止通入一氧化碳玻璃管中会观察到的现象是______________________。8、如例4图，把CO换成H2，把氧化铁改为氧化铜，酒精喷灯改为酒精灯，B中澄清石灰水改为固体硫酸铜。回答下列问题（1）在加热氧化铜前需先通一会H2，这是为了__________________________（2）在A出观察到的现象是，反应的化学方程式为______________。（3）在B处观察到的现象是________，C处反应的化学方程式为__________________________。（4）实验结束时先撤去A处酒精灯，继续同入H2直至玻璃管冷却，其目的________________。若先停止通入H2，玻璃管中会观察到的现象是___________________。