中考專題：氣體的制取、收集、凈化和干燥(教案)

1、九年級中考化學復習專題 氣體的制取、收集、凈化和干燥(講義 盧廣權一、常見 1、氣體的發(fā)生裝置(常用發(fā)生裝置、選擇依據、氣密性的檢驗方法(1常用發(fā)生裝置類型:、固+固,加熱型 (一定要用酒精燈(圖 1、固+液,不加熱型 (一定不需要酒精燈 A B C D E F 注意:圖B、 C 、 F 使用長勁漏斗,必須將長勁漏斗的下端管口插到液面下,形成“液封”,以防氣 體逸出。圖 E 使用分液漏斗,圖 B 使用有孔塑料板和帶活塞的導管是為了控制反應的速率。 (2氣體發(fā)生裝置的選擇依據:由反應物狀態(tài)和反應條件決定。 若反應物只有固體,且需要加熱,應選擇圖 1所示的裝置。例如,用高錳酸鉀或用氯酸鉀與MnO

2、2的混合物加熱制氧氣可選擇此裝置。(注意:用高錳酸鉀制氧氣時,試管口應塞一團棉花,以防止加 熱時高錳酸鉀粉末進入導氣管。 若反應物狀態(tài)為“固+液”,反應不需加熱,應選擇圖 A-F 中所示的裝置。例如用H 2O 2溶液和MnO 2制O 2;用石灰石和稀HCl制CO 2氣體;用稀酸和活潑金屬反應制H 2。(3氣密性的檢驗方法、受熱法:如裝置 A將導管的一端放入盛水的容器中,用手掌緊貼試管外壁 ,如果盛水的容器中有氣泡冒出,移開手掌, 一會兒,導管中有一段液柱,證明裝置的氣密性良好。如果環(huán)境溫度偏高,手掌緊貼使錐形瓶內外的溫度 變化很小,也可采用酒精燈微熱或其他方法。、水壓法:如裝置 B方法 1,用

3、彈簧夾夾住膠皮管,從長頸漏斗中向試管內加水,長頸漏斗中會形成一段液柱,停止加水, 液柱不下降,證明裝置的氣密性良好。方法 2, 先從長頸漏斗中向試管內加水, 使長頸漏斗下端形成液封,將導管另一端放入盛水的容器中, 再向長頸漏斗中加水,如果盛水的容器中有氣泡出現,證明裝置的氣密性良好。方法 3、將注射器接在導管口,向外輕輕拉動注射器的活塞,浸沒在水中的玻璃導管口有氣泡冒出, 證明裝置的氣密性良好。方法 4、利用連通器原理,用一個橡皮管接在裝置 A 的導管口,并裝上水,將橡皮管的另一端提起, 若兩端形成液面差,說明氣密性良好。 2、氣體的收集裝置(常用收集裝置、選擇依據 (1常用的氣體收集裝置A

4、B C D E F G H(2氣體收集方法的選擇依據:一般是由氣體的密度和溶解性來決定。方法一、排水法:適用于收集難溶或微溶于水,與水不發(fā)生反應的氣體,如氫氣、氧氣、甲烷等?？?用裝置 A 和 B ,此方法可得到較純凈的氣體。方法二、向上排氣法:適用于收集密度比空氣的密度大的氣體,不與空氣發(fā)生反應的氣體,如氧氣、 二氧化碳等?？捎醚b置 C 、 D 和 E ,此方法可得到較干燥的氣體。方法三、向下排氣體:裝置 F 、 G 和 D ,適用于收集密度比空氣的密度小的氣體,不與空氣發(fā)生反應 的氣體,如氫氣,一氧化碳、甲烷等。此方法可得到較干燥的氣體。注意:有毒氣體的收集,若氣體不溶于水,采用類似洗氣瓶

5、的裝置排水收集(如圖4所示 ;若氣體 易溶于水,同樣采用類似洗氣瓶的裝置排空氣收集(如圖 B 、 C 或 G 所示 。密度比空氣大的氣體導入集氣 瓶時,應“長進短出” ;反之,則“短進長出” 。二、氣體的凈化、除雜和干燥(一定先凈化后干燥1、氣體的凈化(除雜將不純的氣體中雜質氣體除去從而得到較純凈的氣體的過程叫做氣體的凈化。若選用的試劑是液體, 這個過程又叫做氣體的洗滌。氣體的凈化常用試劑:(1除 CO 2:可用氫氧化鈉溶液。(2除 HCl :可用 NaOH 溶液、 Na 2CO 3溶液、 NaHCO 3溶液或水(3除 H 2:先用灼熱的氧化銅將其氧化成水,再用濃硫酸或堿石灰吸收。(4 CO

6、:先用灼熱的氧化銅將其氧化為 CO 2,再用 NaOH 溶液吸收。(5除 O 2:可用灼熱的銅網。注意:凈化氣體所用的試劑應根據氣體的性質來選定。吸收的試劑只能吸收雜質氣體,不能吸收待凈 化的氣體。如 CO 2中混有 HCl 時,不能用 NaOH 溶液、 Na 2CO 3溶液,因為它們既吸收了 HCl ,又吸收了 CO 2,所以要選用 NaHCO 3溶液,可將 CO 2中 HCl 除去。 三、氣體的檢驗及性質實驗 注意:要證明某混合氣體中某氣體的存在,必須先除去混合氣體中會造成所證氣體實驗現象不可靠的氣體。初中化學中常驗證的氣體有水蒸氣、CO 2、HCl氣體、CO、H 2等,它們通過試劑所表現

7、的現 象分別為:水蒸氣無水CuSO 4變藍(一般放在最先驗證 ; CO 2澄清的石灰水白色渾濁; HClAgNO 3溶液白色沉淀;H 2灼熱氧化銅、無水CuSO 4黑色粉末變紅,白色粉末變藍; CO灼熱氧化銅、澄清石灰水黑色粉末變紅、石灰水變渾濁。 四、其它1、尾氣體的處理方法(當收集的是有毒氣體,會污染環(huán)境,還需要考慮尾氣的處理。 (1 燃燒法 如:CO (2液體吸收 如:SO 2 (3收集法2、水的處理(1作為雜質而除去:要先除去其他雜質,后干燥。(2作為產物的檢驗:先檢驗水,再檢驗其他產物。 (3水的定測量:前后都要排除外來水的干擾。證明時,一定要先證明水再證明其它物質,證明水一定要用無

8、水硫酸銅;除去水時,先除去雜質,再 除去水 。證明二氧化碳一定要用澄清石灰水。3、氣體的測量。典型例題例 1、右圖所示裝置,有洗氣、儲氣等用途。醫(yī)院給病人輸氧氣時, A B 也利用了類似的裝置。以下說法不正確的是( A . B 導管連接供氧鋼瓶 B . B 導管連接病人吸氧導氣管C .該裝置可用來觀察是否有氧氣輸出 D .該裝置可用來觀察輸出氧氣的速度例 2、 為了檢驗在氫氣和二氧化碳的混合氣體中是否混 有一氧化碳，用右圖所示裝置進行實驗。試回答： （ 1 ）裝置 B 中盛放的試劑是 _ ，目的是為了 _。 （2）當觀察到_時，說明混合氣體中 一定混有一氧化碳。 （3）如果混合氣體中混有一氧化

9、碳，為了保護環(huán)境，應 在 D 裝置的排氣管口采取的措施是_ 例 3、根據實驗裝置圖，回答下列問題： a b A B C D A B C D E F 實驗室用排空氣法收集氧氣可選用 裝置（用編號回答） 。 實驗室用 KMnO4 制氧氣的反應方程式為 。 用 KMnO4 制氧氣 的實驗中，如果發(fā)現試管破裂，原因可能是 （填操作失誤方面的原因） 。 可選用 裝置除去 CO 中混有的 CO2(用編號回答；該裝置中最好盛 溶液。 實驗室用無水醋酸鈉固體和固體堿石灰加熱制取甲烷氣體。甲烷的密度比空氣小，不溶于水。制取甲 烷的發(fā)生、收集裝置可選用 和 （用編號回答） 。 中考演練 1、某氣體 X 可能是由

10、H2、CO、CO2 中的一種或兩種組成，為了解其組成情況，某同學設計了如下裝置進 行實驗。 a 氣體 X B b A 澄清石灰水 NaOH 溶液 C 澄清石灰水 請根據下表中對可能出現的實驗現象的描述，推測氣體 X 的組成情況，并寫出有關的化學方程式。 肯能出現的實驗現象 A 中液體 不渾濁 不渾濁 變渾濁 變渾濁 B 中黑色粉末 變成光亮的紅色 變成光亮的紅色 變成光亮的紅色 變成光亮的紅色 C 中液體 不渾濁 變渾濁 不渾濁 變渾濁 6 氣體 X 的組成 有關的化學方程式 A 或 C 中液體變渾濁的化學反 應方程式： _ H2 還原 CuO 的化學方程式： _ CO 還原 CuO 的化學方

11、程式： _ 若 b 口導出的氣體中還含有部分 CO 氣體，應采取的措施是_。 2、實驗室中常用高錳酸鉀受熱分解制取氧氣。 （1）寫出該反應的化學方程式_。 （2）為組裝制氧氣發(fā)生裝置，請你從下圖中選擇所需的儀器（填序號，下同）_。 裝藥品前應首先進行 。 （3）實驗室里還可采用右圖裝置，通過分解過氧化氫（H2O2）的方法制取 氧氣。寫出該反應的化學方程式：_。 此裝置中錐形瓶可用上圖中的哪些儀器替代_， 收集氧氣的方法還可 以用_。右圖發(fā)生裝置還可用于制取的氣體有_。 3、 硫化氫(H2S 是一種沒有顏色， 具有臭雞蛋氣味的有毒氣體， 其密度比空氣大， 且能溶于水形成氫硫酸， 在空氣中點燃硫化

12、氫氣體有 SO2 和水生成。實驗室通常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS，與稀硫酸混合，在常溫 下發(fā)生復分解反應，制得硫化氫氣體，試回答： (1具有臭雞蛋氣味，這屬 H2S 的 性質。(物理或化學 (2寫出硫化氫在空氣中燃燒的化學方程式 。 (3寫出制取硫化氫氣體的化學方程式 。 (4根據裝置圖回答下列問題： 制取 H2S 氣體的發(fā)生裝置可選用 若用 C 裝置收集 H2S 氣體，進氣口應為 為了驗證硫化氫的水溶液呈酸性，可將氣體通入裝置 D。 D 中所盛的試劑應該是 ，反應現象為 做上述實驗時，為了防止多余的 H2S 氣體逸出污染環(huán)境，可將其通入裝置 E 吸收。E 中試劑應 為 。 4、(05 南京為

13、了測定蠟燭中碳、 氫兩 種元素的質量比，某化學興趣小 組設 計了如右圖所示的實驗。實驗步 驟如下：先分別稱量蠟燭、裝置、 裝置的質量。按圖示連接好儀器裝 置，點燃蠟燭，同時從 a 導管口抽氣。 蠟燭 裝置 裝置 一段時間后熄滅蠟燭，再分別稱量蠟 182.3 212.2 反應前的質量/g 15.8 燭、裝置、裝置的質量。實驗數 184.1 216.6 反應后的質量/g 14.4 據如右表。 (1該實驗中測得水的質量為 g，二氧化碳的質量為 g。 (2由該實驗數據計算，蠟燭中碳、氫元素的質量之比為 。 (相對原子質量：H 一 1；C12；O16 (3裝置和裝置的順序能否顛倒? (填“能”或“不能”

14、。 (4理論上，裝置和裝置增加的總質量大于蠟燭失去的質量，其原因是 。 (5該實驗能否準確測出蠟燭燃燒生成二氧化碳和水的質量? (填“能”或“不能”， 理由是 7 。 5、將下列儀器組裝成一套裝置，進行有關實驗：驗證反應開始所得氣體中混有氯化氫；制備純凈的 氫氣；檢驗氫氣的還原性。 回答： （1）丙裝置中盛放的藥品為 _溶液，各裝置管口的連接順序為（填管口的字母編號） ： A ® D ® ® ® ® F ® ® H （2）在做好連接儀器，檢查氣密性，放入藥品等準備工作之后，實驗開始時的操作步驟是：打開分 液漏斗的_，過一會兒

15、，再_。 （ 3 ）反應一段時間后，根據反應前后的有關固體質量變化，可測定水中氫跟氧的質量比。為什 么?_ 6、下圖為供選擇的裝置，AH 為裝置代號。根據圖示，選擇裝置代號填空，并回答下列問題。 （1）實驗室制取二氧化碳氣體最好選擇下列_組試劑（寫編號） 。 大理石與濃鹽酸 石灰石與稀鹽酸 碳酸鈉與稀硫酸 石灰石與稀硫酸 若要制得純凈、干燥的二氧化碳氣體，應選擇裝置是（寫裝置編號的大寫字母）_。其導 管口連接順序為（寫接口處編號的小寫字母） ： _ 接 _ ； _ 接 _；_接_。 （2） 實驗室制取 H2 并用純凈、 干燥的 H2 還原 CuO 的實驗應采用的裝置是 （寫裝置編號的大字母） ： _。 在 H2 還原 CuO 的實驗中，開始時，應向試管中通入一分鐘 H2，再用酒精燈給試管加熱，這是為了 _。反應完成時，應先熄滅酒精，等試管冷卻后再停止通入 H2，這是為了_。 （3）若選用裝置 A 制取氧氣，發(fā)現裝置有三處錯誤，應如何改正。 _ _，_ _，_ _。 若用高錳酸鉀制取并收集不混有空氣的氧氣，最好選用裝置（寫裝置編號的大寫字母）_作收 集裝置。用此法收集滿氧氣后，取走集氣瓶，停止加熱，應_。 7、下圖裝置是用燃燒法來確定有機物組成的常用裝置，這種方法是在電爐加熱時用純氧氧化管內樣品， 根據產物的質量確定有機物的組成（已知：C