第16章　常見氣體的制取、凈化與檢驗(yàn)

1、第十六章常見氣體的制第十六章常見氣體的制取取 、凈化與檢驗(yàn)、凈化與檢驗(yàn)1.常見氣體的制取1.氣體發(fā)生裝置（1）固體和固體藥品混合加熱型裝置如圖：注意事項(xiàng):試管口應(yīng)_;用排水集氣法收集氣體時(shí),實(shí)驗(yàn)完畢后應(yīng)先_,然后再_。略向下傾斜將導(dǎo)氣管從水槽中取出熄滅酒精燈(2)液體和固體(或液體)反應(yīng)不加熱型裝置如圖：注意事項(xiàng): 若使用長(zhǎng)頸漏斗,長(zhǎng)頸漏斗_應(yīng)插入_; 塊狀固體應(yīng)有適當(dāng)大小,不能很碎,防止反應(yīng)劇烈不易控制。導(dǎo)管下端液體藥品液面以下2.氣體收集裝置（1）排空氣集氣法裝置如圖：(2)排水集氣法裝置如圖：注意事項(xiàng):_溶于水或_溶于水的氣體可用排水集氣 法收集,如_等,CO2_ 用排水集氣法收集。不難

2、不能H2、O2、CO、CH4注意事項(xiàng): 所收集的氣體不與空氣中的任何成分反應(yīng),且密度與空氣相差較大的采用排空氣法收集。相對(duì)分子質(zhì)量大于29的氣體用 _排空氣法,如_相對(duì)分子質(zhì)量小于29的氣體用_排空氣法,如 _收集完后要進(jìn)行驗(yàn)滿。向上向下O2、CO2H2【小貼士】（1）明確反應(yīng)原理： 在實(shí)驗(yàn)條件下（如常溫、加熱、使用催化劑等），可用什么樣的藥品，通過什么樣的反應(yīng)來制取這種氣體。（2）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇氣體制取裝置；為了防止氣體逸出，首先要檢查裝置的氣密性。初中階段涉及的兩種氣體發(fā)生裝置：固液不加熱型：如實(shí)驗(yàn)室用 過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，用稀鹽酸和大理石反應(yīng)制取二氧化碳,用稀

3、硫酸和鋅粒反應(yīng)制取氫氣。固體或固固混合加熱型：如實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制取氧氣，加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣等。（3）根據(jù)氣體的性質(zhì)，主要是密度、溶解性、氣體是否與 水或空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)等確定氣體的收集方法。凡是不易溶于水，也不與水反應(yīng)的氣體可用排水法收集。密度比空氣大、不與空氣成分反應(yīng)的氣體用向上排氣法收集。密度比空氣小、不與空氣成分反應(yīng)的氣體用向下排空氣法收集。2.氣體的凈化與干燥1.氣體凈化的原則是 ：所用吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì) ， 不能與被提純物反應(yīng) ，不能引入新雜質(zhì)。 2.常見的氣體凈化（1）除H2O可用濃H2SO4、無水CuSO4、NaOH固體、生石灰、堿石灰等。（2）除HCl

4、可用NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液 、堿石灰等。（3）除CO2可用NaOH溶液、Ca(OH)2等。（4）除O2可用灼熱的Cu網(wǎng)。（5）除 H2可用灼熱的CuO,使之轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O再吸收。3.凈化和干燥 氣體的裝置：4.常用的氣體干劑（1）濃硫酸（酸性）:可干燥的氣體: O2、H2、N2、CO、 CO2、HCl、CH4等；不能干燥的氣體：_。（2）堿石灰（堿性）:可干燥的氣體:O2、H2、N2、CO、 CH4、NH3 等；不能干燥的氣體：_。（3）無水氯化鈣（中性）:可干燥的氣體:O2、H2、N2、 CO、CO2、HCl、CH4 等。NH3CO2、HCl 3.尾氣處理1.溶液吸收

5、：如 HCl、SO2等氣體用NaOH溶液來吸收。2.點(diǎn)燃尾氣：如CO等可燃性污染氣體，點(diǎn)燃轉(zhuǎn)化成無污染的氣體。3.尾氣回收：裝置末端接一個(gè)氣球或其他容器，用以集中處理污染氣體或再利用。 4.常見氣體的檢驗(yàn)1.O2方法：帶火星的木條； 現(xiàn)象：_木條復(fù)燃2.H2O 檢驗(yàn)方法:無水硫酸銅; 現(xiàn)象:_。粉末由白色變藍(lán)色3.CO2(1)方法 ：澄清石灰水 ; 現(xiàn)象：_。(2)方法：燃著的木條 ; 現(xiàn)象：_ 。澄清石灰水變渾濁木條熄滅4.CO方法:點(diǎn)燃?xì)怏w,火焰上方罩一個(gè)涂有澄清石灰水的燒杯;現(xiàn)象:_。火焰呈淡藍(lán)色 ，澄清石 灰水變渾濁5.H2方法:點(diǎn)燃?xì)怏w,火焰上方罩一個(gè)干冷燒杯 ;現(xiàn)象:_。火焰呈淡藍(lán)

6、色,燒杯內(nèi) 壁上有水珠6.CH2方法：點(diǎn)燃?xì)怏w，火焰上方罩一個(gè)干冷燒杯，燃燒完后迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，注入澄清石灰水并振蕩；現(xiàn)象 ：_。產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰 ，燒杯內(nèi)壁有水珠，澄清石灰水變渾濁7.NH3方法：濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙；現(xiàn)象：_。試紙由紅色變藍(lán)色陜西三年中考陜西三年中考考情分析考情分析分析上表可以看出，常見氣體的制備與收集是中考必考的內(nèi)容。考查的內(nèi)容包括：1.常見氣體的制取和收集；2.氣體的凈化與干燥；3.尾氣處理；4.常見氣體的檢驗(yàn)。 預(yù)測(cè)2015年中考對(duì)本部分內(nèi)容的考查仍會(huì)以氧氣或二氧化碳的制取為主要內(nèi)容來考查?？疾樾问届`活多樣，在四種題中都可能出現(xiàn)。分值在4分左右，難度不大，屬于基礎(chǔ)考題。

7、真題再現(xiàn)真題再現(xiàn)12014陜西10題，2分實(shí)驗(yàn)室制取CO2的有關(guān)操作如下圖，不正確的是( ) 解析：A.檢查裝置氣密性時(shí)，拉動(dòng)注射器，如果長(zhǎng)頸漏斗末端產(chǎn)生氣泡，說明裝置不漏氣，反之則漏氣，故正確；B.實(shí)驗(yàn)室不能用稀硫酸和大理石制取CO2，因?yàn)楫a(chǎn)物CaSO4是微溶物，會(huì)附著在大理石表面，阻止了反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，故錯(cuò)誤；C.二氧化碳的密度比空氣大，進(jìn)氣導(dǎo)管應(yīng)該接近集氣瓶底部，故正確；D.因?yàn)槎趸疾荒苋紵恢С秩紵?，可以用燃燒的木條驗(yàn)滿，故正確。B22014陜西21(2)題，3分分析下圖，回答問題。(2)圖二C裝置試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；D裝置中的現(xiàn)象是：劇烈燃燒，_，放出熱量。 解析：(

8、2)高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是：劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，放出熱量。火星四射，生成黑色固體32013陜西21(1)題，3分下圖為某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)的制備氧氣及探究可燃物燃燒條件的實(shí)驗(yàn)裝備圖。請(qǐng)回答下列問題：(1)錐形瓶中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程為_，收集氧氣可采取的方法是_(寫一種即可)。 排水法(或向上排空氣法)42012陜西15題，2分下圖為初中化學(xué)常見氣體的發(fā)生與收集裝置。有關(guān)這些裝置的說法不正確的是( )A裝置I可作為固體加熱制取氣體的發(fā)生裝置B裝置中長(zhǎng)頸漏斗可以用分液漏斗、醫(yī)用注射器代替C裝置、可用于收集密度與空氣密度差距較大，且不與空氣中

9、各成分反應(yīng)的氣體D裝置可以用于收集H2、O2，也可以用于實(shí)驗(yàn)室收集CO2D 解析：A.裝置I適用于加熱固體制取氣體的反應(yīng)，如制取氧氣的反應(yīng)，故正確；B.裝置中的長(zhǎng)頸漏斗用于添加液體，可以用分液漏斗、醫(yī)用注射器代替，故正確；C.裝置、可用于收集氣體，用于收集密度與空氣密度差距較大，且不與空氣中各成分反應(yīng)的氣體，故正確；D.裝置可以用于收集不易溶于水的氣體，可以用于收集H2、O2，不可以用于實(shí)驗(yàn)室收集CO2，故錯(cuò)誤。教 師 典 例 剖 析考查1 常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法與收集 【考情分析】三年考查3次：2014年第21(2)題對(duì)O2的制取進(jìn)行考查；2013年第21(1)題對(duì)用過氧化氫制氧氣進(jìn)行考查；2

10、012年第15題常見氣體的發(fā)生裝置和收集進(jìn)行考查，第21(1)題對(duì)CO2的制取進(jìn)行考查。 例1 2014十堰，18根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題：(1)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣的化學(xué)方程式為_。選用的發(fā)生裝置是_(填字母序號(hào)，下同)。(2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，選用的收集裝置是_。驗(yàn)證二氧化碳收集滿的方法是_(寫出方法、現(xiàn)象、結(jié)論)。(3)實(shí)驗(yàn)室收集某氣體只能用裝置，由此說明該氣體具有的物理性質(zhì)是_。將一根燃著的木條平放在易溶于水，密度比空氣小集氣瓶口，若木條熄滅，則證明收集滿了 解析：(1)如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，要配平。(2)二氧化碳能溶于水，

11、密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；二氧化碳的驗(yàn)滿方法是：將一根燃著的木條平放在集氣瓶口，若木條熄滅，則證明滿了。(3)實(shí)驗(yàn)室收集某氣體只能用向下排空氣法收集，說明該氣體易溶于水，密度比空氣小。 【方法點(diǎn)撥】氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)。考查2 氣體的凈化、干燥、檢驗(yàn)及尾氣處理 【考情分析】三年考查2次：2014年第10題對(duì)CO2的制取、收集、驗(yàn)滿進(jìn)行考查；2013年第15B題對(duì)CO2氣體的檢驗(yàn)進(jìn)行考查。 例2 2014北京，20用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖? )B 解析：A.酸性干燥劑，如濃硫酸(還有硅

12、膠、五氧化二磷等)，它能夠干燥酸性或中性的氣體，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等氣體；B.因氧氣不易溶于水，且密度小于水的密度，若用排水法收集氧氣，瓶?jī)?nèi)先裝滿水，氧氣應(yīng)該“短進(jìn)長(zhǎng)出”；C.二氧化碳的水溶液呈酸性，能使石蕊溶液變紅，所以該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了CO2與H2O反應(yīng)生成H2CO3；D.觀察導(dǎo)管口氣泡冒出的速度，氣泡冒出的速度越快，說明氣體的流速越大，反之則越小。 【方法點(diǎn)撥】課本知識(shí)的遷移應(yīng)用，牢固地掌握氣體的干燥與收集即可從中找到突破口理清思路。 例3 某同學(xué)用下圖裝置驗(yàn)證某混合氣體中一定含有水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳三種氣體(假設(shè)每步操作中，參加反應(yīng)的氣體都完全

13、反應(yīng)或吸收)。(1)該同學(xué)驗(yàn)證三種氣體一定存在。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，若要?dú)怏w從左向右流動(dòng)，則這幾種儀器的連接順序應(yīng)是：混合氣體 (_)(_)CD(_)(_)(填A(yù)、B、C或E)；(2)B裝置中觀察到的現(xiàn)象為_。(3)混合氣體通過A裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。BEAE白色粉末變?yōu)樗{(lán)色 解析：(1)水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳三種氣體的檢驗(yàn)一定要先檢驗(yàn)水蒸氣，因?yàn)闄z驗(yàn)二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w要通過澄清的石灰水，會(huì)影響水蒸氣的檢驗(yàn)；CO不能直接檢驗(yàn)，應(yīng)通過裝置A還原CuO轉(zhuǎn)換為CO2氣體再用石灰水檢驗(yàn)。具體順序?yàn)椋合扔醚b置B無水CuSO4檢驗(yàn)水蒸氣，CO2通過E澄清石灰水檢驗(yàn)，用NaOH除去CO2，再用D濃硫

14、酸干燥，CO的檢驗(yàn)通過裝置A還原CuO轉(zhuǎn)換為CO2，再次用E澄清石灰水來檢驗(yàn)。(2)B裝置中的現(xiàn)象為無水CuSO4白色粉末遇到水蒸氣變藍(lán)色。(3)A裝置發(fā)生的反應(yīng)是CO還原CuO。 【方法指導(dǎo)】熟記初中幾種常見氣體的性質(zhì)，由于氣體性質(zhì)的不同，在凈化與干燥時(shí)選用的試劑與方法也不同。堿性物質(zhì)不能用酸性試劑干燥，如NH3不能用濃硫酸干燥，它們之間會(huì)發(fā)生反應(yīng)，消耗掉NH3，不能達(dá)到干燥的目的，而應(yīng)選用堿石灰。學(xué)生隨堂鞏固1教材拓展題下列物質(zhì)不能作為氣體干燥劑的是( )A生石灰 B熟石灰C燒堿 D濃硫酸2教材拓展題實(shí)驗(yàn)室選擇氣體收集方式時(shí)，在氣體的顏色、密度、溶解性、可燃性、能否與水反應(yīng)等性質(zhì)中，考慮的

15、是( )A B C DBC3教材拓展題將空氣依次通過燒堿溶液、濃硫酸和灼熱的銅絲，最后剩下的氣體是( )A氮?dú)夂拖∮袣怏wB氧氣、二氧化碳和稀有氣體C水蒸氣和稀有氣體D氮?dú)狻⒍趸己拖∮袣怏wA 解析：燒堿溶液可以和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，濃硫酸可以吸收水分，熱的銅絲可以和氧氣發(fā)生反應(yīng)。4教材拓展題在實(shí)驗(yàn)中利用如圖裝置，可以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是( )用過氧化氫溶液與MnO2制取氧氣；用KMnO4固體制取氧氣；用KClO3與MnO2的混合物制取氧氣； 用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳?xì)怏w。A B C DA5教材拓展題如圖是實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置，其中的錯(cuò)誤共有( )A1處 B2處 C3處 D4處C6在實(shí)驗(yàn)室中，同學(xué)們用如下裝置制取純凈的CO2，飽和碳酸氫鈉溶液可以吸收HCl而不吸收CO2，下列說法正確的是( )BA中固體反應(yīng)物還可用Na2