专项十四常见气体的制取和净化(讲解部分)

专项十四常见气体的制取和净化（讲解部分）中考试题核心考点考查内容考查能力试题难度安徽分常见气体的实验室制法与净化仪器的辨别发生装置和收集方法的选择反应基本类型二氧化碳的性质考查学生灵活运用常见气体的实验室制法气体的性质等知识解决实际问题的能力中等难度安徽分常见气体的实验室制法仪器名称收集方法及氢能源的优点与研究方向考查学生灵活运用常见气体的实验室制法解决实际问题的能力容易题安徽分常见气体的实验室制法与检验仪器的辨别氧气发生装置的选择收集方法和验满方法考查学生获取信息应用信息解决实际问题的能力容易题安徽分常见气体的实验室制法与净化仪器的辨别根据发生装置选择能制取的气体收集方法和干燥考查学生灵活运用常见气体的实验室制法净化的知识解决实际问题的能力中等难度安徽分常见气体的实验室制法仪器的识别装置气密性的检查氧气和氢气的制取氢氧化钠的性质化学方程式的书写考查学生灵活运用常见气体的实验室制法分析解决问题的能力中等难度分析解读：二氧化碳、氧气的实验室制法是近年安徽省中考的热点。仪器的识别、化学方程式的书写、制取和收集装置的选择是核心考点，有时还结合氢气等其他气体的制取进行综合考查。本专题涉及内容在中考中一般占分。１４８知识结构ì药品的选择廉价易得来源广泛ï反应原理的选择反应速率适中便于控制反应条件要求不高ï制取思路ï发生装置的选择依据{í反应物的状态反应条件是否需要加热ìï与方法ï制取与检验íï收集装置的选择依据气体的密度溶解性ïï验满方法由气体的性质来确定ïìïïïî评价优劣从药品实验装置操作等方面考虑ï常见气体的制取与净化íïïïî气体的检验气体的干燥ïï碱性干燥剂不能干燥酸性气体酸性干燥剂不能干燥碱性气体î干燥与净化í常见气体的净化先除杂后干燥ï气体净化装置洗气瓶干燥管形管玻璃管等î尾气处理用酒精灯点燃用气球收集用液体吸收等专题十四常见气体的制取与净化６５考点一常见气体的制取与检验１２、２、２的实验室制法比较考点清单氧气二氧化碳氢气药品氯酸钾和二氧化锰高锰酸钾双氧水和二氧化锰大理石或石灰石与稀盐酸锌粒与稀硫酸反应原理发生装置收集方法排水法或向上排空气法不溶于水密度比空气大向上排空气法能溶于水密度比空气大排水法或向下排空气法难溶于水密度比空气小检验方法将带火星的木条伸入集气瓶内木条复燃通入澄清石灰水中石灰水变浑浊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验满方法将带火星的木条靠近集气瓶口木条复燃那么说明已收集满将燃着的木条靠近集气瓶口木条火焰立即熄灭那么说明已收集满实验操作步骤检查装置气密性装药品固定试管加热收集将导管移出水槽熄灭酒精灯假设用双氧水和二氧化锰制取氧气操作步骤同制检查装置气密性加入固体药品加入液体药品收集检查装置气密性加药品固定试管验纯收集注意事项采用固体加热型气体发生装置时试管口应略向下倾斜当用高锰酸钾制氧气时靠管口处应塞一团疏松的棉花用排水法收集时当气泡连续均匀放出后再收集排水法收集完后先移出导管再熄灭酒精灯不能用稀代替稀盐酸液面应没过长颈漏斗的末端反应器中的导管刚露出橡胶塞即可用向上排空气法收集时导管应伸入集气瓶的底部长颈漏斗末端应伸入液面以下反应器中的导管刚露出橡胶塞即可假设用向下排空气法收集时导管应伸入集气瓶的底部不能用浓浓及浓盐酸来制取氢气气体必须验纯例１〔２０１８甘肃兰州，３３，９分〕根据下列实验装置图结合所学化学知识回答以下问题加热时酒精灯焰温度最高实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气二氧化锰在反应前后的质量和都没有改变根据氧气的物理性质可选择装置收集氧气实验室可以选择发生装置填字母制取气体实验室制取该气体的化学反应方程式是通常情况下是一种无色有刺激性气味的气体极易溶于水且水溶液显碱性密度比空气小实验室里用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取实验室制取应选择的发生装置是填字母假设选择装置利用排空气法收集气体应该从口填或进入将溶于水中可配制成氨水氨水能使无色酚酞变色解析酒精灯的外焰温度最高加热时需要用酒精灯的外焰催化剂在反应前后本身的质量和化学性质都不会发生改变装置为排水法收集气体的装置说明氧气不易溶于水实验室制取二氧化碳气体采用的是固液常温装置因此发生装置应选实验室制取二氧化碳的化学方程式为实验室里用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取因此需要采用固体加热型发生装置即选择装置采用装置收集氨气时由于氨气的密度比空气小因此气体应从口进入即短进长出氨气溶于水后溶液显碱性所以氨水能使无色酚酞变红色答案外化学性质不易溶于水红２气体的检验检验气体应从气体的性质入手明确各种气体的特性选取合适的方法从实验操作现象和结论方面加以说明并会用规范的语言表述初中常见的几种气体的检验方法见下表续表干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体中性无水氯化钙等３常见尾气的处理为了保护环境防止中毒对有毒有害的气体必须用适当的溶液予以吸收或收集或点燃如等可用溶液吸收可用浓吸收可收集后集中处理或在导管口处点燃将其转化为常见的处理装置如下例３〔２０１８山东青岛，２６，９分〕实验室制取气体时需要的一些装置如以下图所示请回答以下问题例２〔２０１７北京，９，１分〕以下方法能区分氧气和二氧化碳两瓶气体的是闻气味观察颜色倒入适量氢氧化钠溶液将燃着的木条伸入集气瓶中解析依据氧气支持燃烧而二氧化碳一般情况下不能燃烧也不支持燃烧将燃着的木条伸入集气瓶中可以区分将燃着的木条伸入盛氧气的集气瓶中木条燃烧更加剧烈将燃着的木条伸入盛二氧化碳的集气瓶中木条熄灭答案Ｄ考点二常见气体的干燥与净化１气体的净化一般选择气体吸收剂的原那么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要遵循长进短出的原那么干燥管要大进小出常见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等强碱溶液〔溶液〕等碱石灰〔〕气体等灼热的灼热的铜网２气体的干燥选择干燥剂的依据是气体的性质其原那么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写出标有序号的仪器名称实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用装置的原因是装置中使用分液漏斗的优点是假设要得到干燥的氧气所选择装置的连接顺序为填字母序号检验二氧化碳是否收集满的操作方法是某兴趣小组的同学连接装置进行实验假设实验时装置中蜡烛燃烧更剧烈装置中溶液变浑浊那么装置中反应的化学方程式为解析根据常见仪器的用途和名称可知是酒精灯是锥形瓶实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用装置的原因是反应物都是固体和液体反应条件都是常温装置中使用分液漏斗的优点是可以控制反应速率节约药品假设要得到干燥的氧气可以用浓硫酸干燥所选择装置的连接顺序为二氧化碳的验满方法是将一根燃着的木条平放在集气瓶口假设木条火焰熄灭那么证明已收集满假设实验时装置中蜡烛燃烧更剧烈装置中溶液变浑浊那么装置中生成的是氧气过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气化学方程式为答案酒精灯锥形瓶反应物药品状态都为固液混合反应条件都不需要加热都为常温可以控制反应速率节约药品将燃着的木条置于集气瓶口答案合理即可专题十四常见气体的制取与净化６７１实验室制取气体时，对药品的选择出错易混易错２气体干燥或除杂时药品选择错误制取气体药品选择分析氧气用制取氧气时不需要加入少量用过氧化氢溶液制取氧气时应加入少量以加快反应的速率分解可产生不需要加入催化剂二氧化碳实验室选用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳而不选用碳酸钠浓盐酸稀硫酸等碳酸钠与盐酸反应速率过快不易收集气体浓盐酸易挥发使制得的气体不纯稀硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶于水覆盖在石灰石的表面阻止反应进行氢气制取氢气选用锌粒而不选用镁条铁片选用稀硫酸而不选用稀盐酸浓硫酸镁的价格高且反应太快而铁与盐酸反应较慢用稀盐酸制得的氢气中会混有气体锌与浓硫酸反应不生成氢气１５１方法一实验室制取气体的思路和方法１总体思路确定制取气体的反应原理即确定在实验室条件下如常温加热加催化剂等用什么药品通过什么反应来制取这种气体确定制取这种气体应采用的实验装置确定如何验证所制得的气体就是要制取的气体２仪器或装置的选择气体发生装置的选择根据反应物的状态及反应条件选取合适的气体发生装置反应物为固体反应需加热选择加热高锰酸钾或加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气的发生装置如图即固体加热型气体发生装置图反应物是固体和液体反应不需加热选择制或或用与溶液制的发生装置如图即固液常温型气体发生装置图气体收集装置的选择根据气体的密度和溶解性选择合适的收集方法气体不易或难溶于水且不与水反应那么可采用排水法收集如图气体的密度比空气大且不与空气中各成分反应那么可采有毒气体的收集假设气体不溶于水采用类似洗气瓶的装置用排水法收集如图假设气体易溶于水同样采用类似洗气瓶的装置用排空气法收集密度比空气大的气体导入集气瓶时长进短出如图反之那么短进长出如图一般地假设要得到较为干燥的气体常选择排空气法收集假设要得到较为纯净的气体常选择排水法收集例１〔２０１７广东，２２，１２分〕根据以下图回答有关问题仪器的名称是图中可用于加热制备的装置为填序号化学反应方程式为假设用铁片与稀盐酸在装置中制备铁片应放在用向上排空气法收集如图气体的密度比空气小且不与空用收集时导入气体的导管端为气中各成分反应那么可采用向下排空气法收集如图填或检验装置气密性的方法是用止水夹夹紧导管口的橡胶管后那么气密性良好图中可用于固液反应制备气体的装置中不能使反应随时发生或停止的装置是填序号原因是反应过程中假设用止水夹夹紧橡胶管后假设用过氧化氢溶液制备最好选用装置填序号把装满水用排水法收集并测定气体体积应在填或端连接上一个量筒解析仪器的名称是漏斗因反应物催化剂均为固体反应条件为加热故应选择固体加热型发生装置化学反应方程式为假设用铁片与稀盐酸在装置中制备铁片应放在有孔塑料片上氢气的密度比空气小用收集时导入气体的导管端为题图中可用于固液反应制备气体的装置中不能使反应随时发生或停止的装置是原因是反应过程中假设用止水夹夹紧橡胶管后固体和液体不能分离假设用过氧化氢溶液制备因催化剂呈粉末状容易从的小孔中掉下故最好选用装置把装满水用排水法收集并测定气体的体积应在端连接一个量筒进入量筒的液体的体积等于收集到的氧气的体积答案分漏斗分分分塑料片上分分向长颈漏斗中加入一定量水分假设水面下降到一定程度后能稳定保持液面不再下降分分固液不能分离或不能把液体压入长颈漏斗分分分变式训练１〔２０１８湖北黄冈，３０，３分〕以下图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置回答以下问题用装置和制取氧气其反应的化学方程式是现需要制取并收集一瓶氢气在装置中应选择的装置组合是都是实验室制取气体的收集装置其中装置和装置不能用来收集二氧化碳那么不能用装置的原因是答案每空分共分或或只答或只答也给总分值二氧化碳能溶于水且可与水反应解析实验室制取氢气用锌粒和稀硫酸在常温下反应制取故发生装置选用氢气的密度比空气小难溶于水可用向下排空气法或排水法收集故收集装置选用或二氧化碳能溶于水且可与水反应故不能用装置收集方法二气体的净化方法１常见气体的净化方法主体气体杂质所用方法化学方程式通过灼热的通过溶液通过灼热的通过浓通过溶液通过灼热的网２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干燥管干燥管有球形干燥管如图和形管如图及玻璃管三类洗气瓶主要用于盛放液体吸收剂连接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那么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使杂质被充分吸收形管结构对称无进出口之分玻璃管主要用于除去或管内可放铜网或无进出口之分例２〔２０１７新疆，１５，７分〕化学是一门以实验为基础的学科请结合以下实验装置回答以下问题写出图中所示实验仪器的名称写出装置用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式连接装置观察到装置热水中的白磷燃烧由白磷燃烧的事实说明燃烧需要的条件之一是王刚同学利用装置进行的实验室制取性质实验中发生反应的化学方程式为中观察到的实验现象为装置中产生的常含有氯化氢气体和水蒸气李静同学利用上图装置除去杂质得到纯净干燥的气体中饱和溶液的作用是解析为