專題十四 常見氣體的制取與凈化講解部分

1、專 題 十 四常 見 氣 體 的 制 取 與 凈 化知識結(jié)構(gòu)藥品選擇 廉價易得 來源廣泛反應(yīng)原理ï反應(yīng)原理的選擇 反應(yīng)速率適中 便于控制 反應(yīng)條件要求不高ïï發(fā)生裝置的選擇依據(jù) 反應(yīng)物的狀態(tài)ìï思路與方法 í收集裝置的選擇依據(jù)氣體的密度制取氣體的 ï實驗裝置ï反應(yīng)條件 是否需要加熱溶解性 是否會與水反應(yīng)等ï ï常見氣體的制取與檢驗 íïï檢驗氣體 氧氣將帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條復(fù)燃ïìï ïïï氣體驗

2、證二氧化碳 注入澄清石灰水，振蕩，石灰水變渾濁驗滿方法 由氣體性質(zhì)確定ïî評價優(yōu)劣 從藥品 實驗裝置 操作等方面考慮ï常見氣體的 ï制取與凈化 íï ï常見干燥劑ìïï濃硫酸 可干燥 等氣體 但不可干燥 等氣體 固體氫氧化鈉 可干燥 等氣體 但不可干燥 等氣體生石灰 可干燥 等氣體 但不可干燥 等氣體î常見氣體的干燥 凈化 í除雜的基本原則不減少主體物質(zhì)的質(zhì)量ïï不引入新雜質(zhì)ïïìïï加入除雜試劑后主體物質(zhì)

3、易分離出來氣體的除雜 íï除去中混有的 將混合氣體通入 溶液中ïïî除去中混有的 或 將混合氣體通過灼熱的î考點一 常見氣體的制取與檢驗 氧氣、氫氣、二氧化碳的實驗室制法比較考點清單氧氣氫氣二氧化碳藥品氯酸鉀和二氧化錳 高錳酸鉀 雙氧水和二氧化錳鋅粒與稀硫酸大理石 或石灰石 與稀鹽酸反應(yīng) 原理實驗 裝置固體加熱型裝置 固液常溫型裝置啟普發(fā)生器的簡易裝置 固液常溫型裝置固液常溫型裝置收集 方法排水法或向上排空氣法 不易溶于水 密度比 空氣大排水法或向下 排 空 氣 法 難 溶 于 水 密 度 比 空氣小向上排空氣法 能溶于水 密度比空氣

4、大專題十四 常見氣體的制取與凈化 續(xù)表氧氣氫氣二氧化碳檢驗 方法將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi) 木條復(fù)燃點燃 罩干而冷的小燒杯 產(chǎn)生淡藍色火焰 燒 杯內(nèi)壁有水珠 生成物只有水通入澄清石灰水中 石灰水變渾濁驗滿 方法將帶火星的木條靠近集氣瓶口 木條復(fù)燃 則 說明已滿將燃著的木條靠近集氣瓶口 木條火焰立即 熄滅 則說明已滿實驗 操作 步驟用高錳酸鉀 或氯酸鉀與 的混合物 制氧氣并用排水法收集時 檢查氣密性 裝 藥品 固定試管 加熱 收集 將導(dǎo)管 移出水槽 熄滅酒精燈若用 雙 氧 水 和 制 操 作 步 驟 同 制類似檢查氣密性 加藥品 固定試管 驗 純 收集檢查 氣 密 性 加 入 石 灰 石 或 大

5、 理 石 加入稀鹽酸 收集注意 事項試管口應(yīng) 略 向 下 傾 斜 用 高 錳 酸 鉀 制 氧 氣時靠近試管 口 處 應(yīng) 塞 一 團 疏 松 的 棉 花 用排水法收集時 當(dāng)氣泡連續(xù) 均勻放出后再 收集 排水法 收 集 完 后 先 移 出 導(dǎo) 管 再 熄 滅酒精燈長頸漏斗末端應(yīng)伸入液面以下 反應(yīng)器 中的導(dǎo)氣管剛露出橡膠塞即可 若用向下 排空氣法收集 時 導(dǎo) 管 應(yīng) 伸 入 到 容 器 集 氣 瓶或試管 底部 不能用濃硫酸 硝酸及濃 鹽酸來制取氫氣 氣體必須驗純不能用稀硫酸代替稀鹽酸 長頸漏斗的 末端應(yīng)伸入液面以下 反應(yīng)器中的導(dǎo)管剛 露出橡膠 塞 即 可 用 向 上 排 空 氣 法 收 集 時 導(dǎo)管

6、口應(yīng)伸入到集氣瓶底部 實驗室制氣體的一般思路和方法確定制取氣體的反應(yīng)原理 即在什么實驗條件下 如常 溫 加熱 加催化劑等 選 擇 什 么 藥 品 通 過 什 么 反 應(yīng) 來 制 取 這 種氣體確定制取氣體時應(yīng)采用的實驗裝置確定如何驗證制得的氣體就是所要制取的氣體例 （ 寧夏， 分） 下圖是實驗室常見的裝置 根 據(jù)圖示回答下列問題指出圖中兩處明顯的錯誤 式為 或?qū)儆诜纸夥磻?yīng) 裝置所示實驗名稱為細鐵絲在 氧氣中的燃燒 集氣 瓶 中 留 有 少 量 水 的 原 因 是 防 止 生 成 的 熔 融 物濺落 炸裂瓶底 鐵絲繞成螺旋狀的目的是增大與氧氣的接觸 面積 反應(yīng)持續(xù)時間長 實驗效果好 答案 中 酒

7、 精 超 過 了 酒 精 燈 容 積 的 三 分 之 二 中錐形瓶內(nèi)的導(dǎo)氣管過長 答案合理均可得分濃硫酸 或濃或分解反應(yīng) 防止生成的熔融物濺落 炸裂瓶底 增大與氧氣的接觸面積 常見氣體的檢驗檢驗氣體應(yīng)從氣體的性質(zhì)入手 明確各種氣體的特性 選取 合適的方法 從實驗操作 現(xiàn)象和結(jié)論幾個方面加以說明 并 用 規(guī)范的語言表達 初中常見的幾種氣體的檢驗方法見下表將圖中的錯誤改正后 小軍要制取二氧化碳應(yīng)選用的裝置是 填字母 若要得到干燥的二氧 化 碳 他 選 用 了 裝置 裝置中所盛的干燥劑是 氣體應(yīng)從 端 通入小麗用 裝置制取氧氣 寫出她制取氧氣的一個化學(xué)方 程式 該 反 應(yīng) 類 型 是 用制得的氧氣完

8、成 裝置 所 示 實 驗 時 集 氣 瓶 中 留 有少量水的原因是 鐵絲繞成螺旋狀的目的是 解析 中酒精燈內(nèi)酒精過多 超過了酒精燈容積的 三分之二 中錐形瓶內(nèi)的導(dǎo)氣管過長 實驗室常用大理石或石灰石 和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳 發(fā)生裝置屬 于 固 液 常 溫型 故發(fā)生裝置選用 二氧化碳能溶于水 密度比空氣大 應(yīng)用向上排空氣法收集 故收集裝置選 二氧化碳可用濃硫酸干 燥 應(yīng)從 裝置的 端通入 用 裝置制取氧氣的反應(yīng)方程續(xù)表氣體檢驗方法現(xiàn)象氯化氫通 入 酸 化 的溶液中有白色沉淀生成例 （ 北京， 分） 下列方法能 區(qū) 分 氧 氣 和 二 氧 化 碳兩瓶氣體的是聞氣味 觀察顏色 倒入適量氫氧化鈉溶液

9、將燃著的木條伸入集氣瓶中 解析 依據(jù)氧 氣 支 持 燃 燒 而 二 氧 化 碳 一 般 情 況 下 不 能 燃燒 也不支持燃燒 將燃著的木條伸入集氣瓶中可以區(qū)分 將燃著的木條伸入盛氧氣的集氣瓶中 木條燃燒更加劇烈 將燃著 的木條伸入盛二氧化碳的集氣瓶中 木條熄滅 答案 考點二 常見氣體的干燥與凈化在實驗室制備的各種氣體中 常含有少量的酸霧 水蒸氣和其 他氣體雜質(zhì) 須經(jīng)過干燥與凈化才能得到所需的純凈氣體 氣體的凈化為了保護環(huán)境 防 止 中 毒 對 有 毒 有 害 的 氣 體 必 須 用 適 當(dāng) 的溶液予以吸收或收集或 點 燃 如 等 可 用 溶液吸收 可用濃 吸 收 可 收 集 后 集 中 處

10、理 或 在 導(dǎo)管口處點燃 將其轉(zhuǎn)化為 常見的處理裝置如下例 （ 內(nèi)蒙古呼和浩特， 分） 實驗室常用下列裝 置制取氣體 請你根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題儀器 的名稱是 實 驗 室 制 取 氧 氣 時 選 用 的 收 集 裝 置 是選擇氣體吸收劑的原則是所選吸收劑只吸收氣體中的雜質(zhì) 而 填字母序號 若 改 用 右 圖 裝 置 收 集 氧與被提純的物質(zhì)不反應(yīng) 也不產(chǎn)生新的雜質(zhì) 多種氣體雜質(zhì)共存時 要注意試劑的選擇和除雜的順序 一般水蒸氣最后除去 選擇 洗氣瓶 等吸收裝置 不僅要注意藥品的名稱 還要遵循 長進短 出 的原則 干燥管要 大進小出 常見氣體雜質(zhì)的吸收劑見下表 氣體的干燥選用干燥劑應(yīng)根 據(jù) 氣

11、體 的 性 質(zhì) 和 干 燥 劑 的 性 質(zhì) 確 定 其 原 則是 干 燥 劑 只 能 吸 收 氣 體 中 的 水 分 而 不 能 與 氣 體 發(fā) 生 反 應(yīng) 常見氣體的干燥劑見下表氣 則氣體應(yīng)從 進 填 或 小明取一定濃度的鹽酸與石灰石反應(yīng)制取氣體 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 將生成的氣體通入澄清石灰水中 未見變渾濁 為探究其原因進行了如下過程做出猜想石灰水已經(jīng)完全變質(zhì) 氣體中有揮發(fā)出來的 氣體 實驗探究取少量石灰水 于 試 管 中 并 向 試 管 中 滴 加 幾 滴 無 色 酚 酞試液 振蕩 觀察到 溶 液 變 紅 色 于 是 排 除 了 猜 想 你 認 為 排 除猜想的理由是 小明想探究所得氣體中

12、是否有揮發(fā)出來的 氣體 設(shè) 計如下實驗 請你幫他完成實驗 填寫以下表格干燥劑可干燥的氣體不能干燥 的氣體干燥裝置酸性濃硫酸等堿性固 體 氫 氧 化 鈉 生 石 灰 堿石灰等等中性無水氯化鈣等 有關(guān)氣體的制取、檢驗和凈化實驗中的“ 先” “ 后” 順序 組裝儀器 一般按從左到右 從下到上的順序進行 制取氣體時 先檢查裝置氣密性 后裝藥品 收集氣體時 先凈化后收集檢驗氣體時 先驗水后驗雜 其他氣體雜質(zhì) 凈化氣體時 先除雜后干燥 常見尾氣的處理查閱資料 碳酸鈉溶液中 通 入 二 氧 化 碳 發(fā) 生 反 應(yīng)拓展延伸如果用上述原料 制 得 純 凈 的 二 氧 化 碳 氣 體 所 選 儀 器 的 連 接順

13、序為 填字母 解析 氧 氣 的 密 度 比 空 氣 大 可 用 向 上 排 空 氣 法 收 集 收集裝置應(yīng)選 氧氣不易溶于水 可用排水法收集 氧氣從短管進入 故選 石 灰 石 的 主 要 成 分 是 碳 酸 鈣 碳 酸 鈣 與 鹽酸反應(yīng) 生 成 氯 化 鈣 水 和 二 氧 化 碳 化 學(xué) 方 程 式 為實驗探究 石灰 水 變 質(zhì) 的 原因是與空氣中的二 氧 化 碳 反 應(yīng) 生 成 了 碳 酸 鈣 沉 淀 和 水 若 石 灰 水完全變質(zhì) 則呈中性 滴入無色酚酞試液不變色 因酚酞 試 液變紅 說明溶液中存在堿 性 物 質(zhì) 氫 氧 化 鈣 與 能 結(jié) 合成不溶于水也不溶 于 稀 硝 酸 的 氯 化

14、銀 白 色 沉 淀 所 以 可 將 生 成 的氣 體 通 入 硝 酸 銀 溶 液 中 若 產(chǎn) 生 白 色 沉 淀 說 明 氣 體 中 含 有拓展延伸 用題述原料制取的二氧化碳中含有 氣體專題十四 常見氣體的制取與凈化 和水蒸氣 氣 體 用 碳 酸 氫 鈉 溶 液 除 去 水 蒸 氣 用 濃 硫 酸 吸收 所以儀器的連接順序應(yīng)是 答案 酒精燈酚酞試液變紅 說明溶液中存在堿性物質(zhì)一、制取氣體時，對藥品的選擇出錯易混易錯二、氣體干燥或除雜時藥品選擇錯誤制取氣體藥品選擇分析氧氣用 制 取 氧 氣 時 不 需要加入用 過 氧 化 氫 溶 液 制取 氧 氣 時 應(yīng) 加 入 少 量 以 加 快 反 應(yīng) 的

15、速 率 分 解 可 產(chǎn) 生因此不需要加催化劑二氧化碳實驗室選用石 灰 石 和 稀 鹽 酸制 取 二 氧 化 碳 而 不 選 用 碳 酸 鈉 濃 鹽 酸 稀 硫 酸等碳酸 鈉 與 稀 鹽 酸 反 應(yīng) 速 率 過快 不 易 收 集 氣 體 濃 鹽 酸易揮發(fā) 使 制 得 的 氣 體 不 純 稀硫酸與 石 灰 石 反 應(yīng) 生 成的硫酸鈣 微 溶 于 水 覆 蓋 在石 灰 石 的 表 面 阻 止 反 應(yīng) 進行氫氣實驗室制取氫 氣 選 用 鋅 粒 而不選用鎂 條 鐵 片 選 用 稀硫 酸 而 不 選 用 稀 鹽 酸 濃硫酸鎂的價格高且反應(yīng)太快 而鐵 與鹽酸反應(yīng)較慢 用稀鹽酸制 得的氫氣中會混有 氣體 鋅與

16、濃硫酸反應(yīng)不生成氫氣方法一 常見氣體的除雜方法或吸收 則最后排出的氣體是氣 答案 解析 混 合 氣 體 依 次 通 過 溶 液 濃 硫 酸 灼 熱 的 時 發(fā) 生 的 反 應(yīng) 有注意 除氣體 雜 質(zhì) 時 要 最 后 除 水 檢 驗 混 合 氣 體 中 的 成 分 時要先檢驗水例 要除去氮氣中混有的少量 得到干燥的氮 氣 假設(shè)每步反應(yīng)都是完全的 通過下列試劑的先后順序 正確 的是濃硫酸 苛性鈉溶液 灼熱的氧化銅 解析 首先通過灼熱的 除去 和 然后通過苛 性鈉溶液除去生成 的 和 原 有 的 最 后 通 過 濃 硫 酸 除 去 水蒸氣 答案 變式訓(xùn)練 將 三 種 氣 體 的 混 合 氣 體 依

17、次 通 過 溶液 濃硫酸 灼 熱 的 假 設(shè) 每 次 處 理 均 能 完 全 反 應(yīng)方法二 “ 多用瓶” （ 又稱“ 萬能瓶” ） 的使用方法如圖所示 帶有雙孔橡膠塞的洗氣瓶有以下 幾 種用途 收集氣體瓶中有空氣 用排空氣法收集氣體 被收集的 氣體既可從長導(dǎo)管進 也可從短導(dǎo)管進 瓶子可正放 也可倒放瓶中裝滿水 用排水法收 集 氣 體 氣 體 應(yīng) 短 進 長 出 若 想測出被收集氣體的體積 則長導(dǎo)管口可直接導(dǎo)入量筒中 測得 水的體積即為收集到的氣體的體積 檢驗氣體可在瓶中裝入某 種 溶 液 氣 體 由 長 導(dǎo) 管 導(dǎo) 入 二 者 反 應(yīng) 產(chǎn) 生明顯現(xiàn)象 以證明導(dǎo)入氣體的存在 例如 瓶中裝有澄清石

18、灰 水 導(dǎo)入 氣體 檢驗 凈化氣體瓶中裝有某種溶液 由長導(dǎo)管導(dǎo)入某混合氣體 使溶液與混 合氣體中的 雜 質(zhì) 反 應(yīng) 以 除 去 雜 質(zhì) 例 如 瓶 中 裝 有 溶液 除掉 中的 干燥氣體瓶中裝有濃硫酸 氣體由長導(dǎo)管導(dǎo)入 除去氣體中混有的水 蒸氣 不能用于干燥氨氣例 如 圖 所 示 裝 置 有 洗 氣 儲 氣 等 用 途 醫(yī)院給病人輸 氧 氣 時 也 利 用 了 類 似 的 裝 置 以 下說法不正確的是端導(dǎo)管連接供氧鋼瓶 端導(dǎo)管連接病人吸氧導(dǎo)管該裝置可用來觀察是否有氧氣輸出 該裝置可用來觀察輸出氧氣的速度 解析 如果 端 導(dǎo) 管 連 接 供 氧 鋼 瓶 端 導(dǎo) 管 連 接 病 人 吸氧導(dǎo)管 氣體從 端進 入 將 會 把 水 壓 入 病 人 的 鼻 孔 中 顯 然錯誤 利用此裝置給病人輸氧的主要目的是 觀察是否有 輸出 觀察輸出 的 速 度 另 外 解 這 類 題 時 一 定 要 看 清 楚 要求 否則選錯的可能性會很大 答案 方法三 實驗室制取氣體時儀器或裝置的選擇方法 實驗室制取氣體的思路和方法 氣體發(fā)生裝置的選擇根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件選取合適的裝置 反應(yīng)物為固體 反應(yīng)需加熱 選擇 固 體 加 熱 型 氣 體 發(fā) 生裝置 如圖反應(yīng)物是固體和液體 反應(yīng)不需 加 熱 選 擇 固 液 常 溫 型 氣體發(fā)生裝置 如圖圖 圖 氣體收集裝置的選擇根據(jù)氣體的