專題十三　常見氣體的制取與凈化（講解部分）

1、.專 題 十 三常 見 氣 體 的 制 取 與 凈 化知識結構y雙氧水與二氧化錳ïïï化學方程式根本反響類型 分解反應 二氧化錳在反響中起催化作用化學方程式 制備方法í高錳酸鉀加熱分解根本反響類型 分解反應ïì ï ï ï ïï î氯酸鉀與二氧化錳ï實驗前應在試管口放 一團棉花 防止高錳酸鉀粉末進入導管 化學方程式根本反響類型 分解反應 二氧化錳在反響中起催化作用氧氣的制備í氧氣密度比空氣大 可用 向上排空氣法 收集ïìï&#

2、236;ï氧氣不易溶于水 可用 排水法 收集ïï氣體收集íïïï搜集滿氧氣后 應先 把導管移出水面 后熄滅酒精燈ïïî防止水槽中的水沿導管流入試管中 使試管炸裂ïï檢驗氧氣 將 帶火星的木條 伸入集氣瓶 內 觀察木條 是否復燃ïî檢驗氣體ïï檢驗是否搜集滿氧氣 將帶火星的木條放在集氣瓶 口 觀察木條 是否復燃高溫ï制備工業(yè)制備高溫煅燒石灰石 ïìï方法 實驗室制備石灰石 大理石 與稀鹽酸 

3、9;ï因為 的密度比空氣 大 可用 向上排空氣法 收集常見氣體ï二氧化碳的制備 氣體收集二氧化碳能溶于水 不能用排水法收集ìï的制備 íïï檢驗二氧化碳 通入 澄清石灰水 中 現象為 澄清石灰水變渾濁ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï常ïïî檢驗氣體檢驗是否搜集滿二氧化碳 將 燃著的木條 放在集氣瓶 口 觀察 木條是否熄滅制備方法 鋅粒與稀硫酸氣體的收集 氫氣難溶于水 可用 排水法 收集

4、39;ï氫氣的制備見ïï氫氣密度比空氣 小 用 向下排空氣法 收集檢驗氫氣 點燃 產生淡藍色火焰 在火焰上方罩干冷小燒杯 燒杯內壁有 水珠氣ïï發(fā)生裝置 由反響物的狀態(tài)和反響條件決定ïïìïïï的ïî實驗裝置的選擇ííïì氣體密度比空氣大且不與空氣中的成分反應 可用ï 向上排空氣法 收集í制ïï取ïî搜集裝置ï排空氣法ï氣體密度比空氣小且不與空氣中

5、的成分反應 可用î 向下排空氣法 收集與ï凈ï化ïìïïï氣體難溶于水又不與水反應 搜集的氣體較純凈 可用 排水法 收集氧氣具有助燃性 能使帶火星的小木條 復燃氫氣具有可燃性 點燃 產生淡藍色火焰 在火焰上方罩干冷小燒杯 燒杯內壁有 水珠ï常見氣體的檢驗 í具有可燃性 點燃 產生 藍色 火焰 在火焰上方罩干冷燒杯 燒杯內壁 無水珠ïï倒轉燒杯 迅速注入澄清石灰水 振蕩 發(fā)現 澄清石灰水 變渾濁ïî 氨氣為 堿性 氣體 能使潮濕的紅色石蕊試紙變 藍ï

6、;ïìï ïî除去 中混有的 可將混合氣體通入 溶液 中除去中混有的可使混合氣體通過灼熱的 常見氣體的干燥 凈化 íï ï î除雜的根本原那么 不引入新的雜質 不減少主體物質的質量 參加除雜試劑后主體物質易別離出來 檢驗 中是否混有水蒸氣 可用 無水硫酸銅 檢驗 假設有水蒸氣可用 濃硫酸 除去考點 常見氣體的制備一、實驗室制氣體的一般思路和方法考點清單種氣體 確定制取氣體時應采用的實驗裝置 確定如何驗證制得的氣體就是所要制取的氣體 確定制取 氣 體 的 反 應 原 理 即 在 什 么 實 驗 條 件 下

7、如 常溫 加熱 加催化劑等 選 擇 什 么 藥 品 通 過 什 么 反 應 來 制 取 這二、認真比較歸納 、 、 的實驗室制法并通過比照分析總結歸納推斷其他氣體的制取方法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 原理實驗 裝置固體加熱型 固液常溫型啟普發(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 密度比空氣大檢驗 方法將帶火星的木條伸入集氣瓶內 木條復燃點燃 罩干而冷的小燒杯 產生淡藍色

8、火焰 燒 杯內壁有水珠 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 木條復燃 那么 說明已滿將燃著的木條靠近集氣瓶口 木條火焰立即 熄滅 那么說明已滿實驗 操作 步驟用高錳酸鉀 或氯酸鉀與 的混合物 制氧氣并用排水法搜集時 檢查氣密性 裝 藥品 固定試管 加熱 收集 將導管 移出水槽 熄滅酒精燈假設用雙氧水 和 制 操 作 步 驟 同類似檢查氣密性 加藥品 固定試管 驗 純 收集檢查 氣 密 性 加 入 石 灰 石 或 大 理 石 參加稀鹽酸 收集注意 事項試管口應 略 向 下 傾 斜 用 高 錳 酸 鉀 制 氧 氣時靠近管 口 處 應 塞 一 團 疏 松

9、的 棉 花 用 排水法搜集時 當氣泡連續(xù) 均勻冒出后再收 集 排水法收 集 完 后 先 移 出 導 管 再 熄 滅 酒精燈長頸漏斗末端應伸入液面以下 反響器 中的導氣管剛露出橡膠塞即可 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 末端應伸入液面以下 反響器中的導管剛 露出橡膠塞即可例 廣東茂名 分 根據圖 裝置圖 回 答 有 關問題中用于加熱的儀器名稱是 中用于搜集氣 體的儀器名稱是制取和收集 可選擇 和 假設用氯酸鉀制取 化學方 程式為 制 取 和 收 集 可 選 擇 裝置 和 用字母填空 制取和收集 可選擇裝置 和 用字母填空

10、某興趣 小 組 學 習 了 制 取 和 后 將 反 應 裝 置 改 進 如圖 所示 請你指出該裝置的優(yōu)點 實驗前 都要檢驗裝置的氣密性 檢驗該裝置氣密 性的方法是 專題十三 常見氣體的制取與凈化 解析 中用于加熱的儀器名稱是酒精燈 中用于 搜集氣體的儀器名稱是集氣瓶 制取和收集 可選擇 和假設用氯酸鉀制取 化學方程式為制取和收集 可選擇裝置 和 制取和收集 可選擇裝置 和 該裝置 的 優(yōu) 點 可 隨 時 控 制 反 應 的 發(fā) 生 和 停 止 檢 驗裝置氣密性的方法是 關閉止水夾 向長頸漏斗中注入 水 長 頸漏斗下端管 口 里 的 水 上 升 到 一 定 高 度 且 一 段 時 間 后 保 持

11、 不變 說明裝置不漏氣 答案 酒 精 燈 集 氣 瓶 可隨時控制反響的發(fā)生和停止 關閉止水夾 向長頸漏斗中注入水 長頸漏斗下端管口里的水上升到一定高度且一段時間后保持不變 說明裝置不漏氣考點 常見氣體的檢驗、枯燥和凈化 氣體的檢驗檢驗氣體應從氣體的性質入手 明確各種氣體的特性 選取 合適的方法 從實驗操作 現象和結論幾個方面加以說明 并 用 標準的語言表達 初中常見的幾種氣體的檢驗方法見下表 常見氣體的枯燥、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 須經過枯燥與凈化才能得到實驗所需的純潔氣體氣體的凈化 選擇氣體吸 收 劑 的 原 那么 是 所 選 吸 收 劑 只

12、吸 收 氣 體 中 的 雜質 而與主體物質不反應 也不產生新的雜質 多種氣體雜質共 存時 要 注 意 試 劑 的 選 擇 和 除 雜 質 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 的原那么 干燥管要 大進小出 常見氣體雜質的 吸收劑見下表吸收劑吸收的氣體雜質水易溶性氣體 如 等強堿 如 溶液酸性氣體 如 等堿石灰氣體 酸性氣體 如 等灼熱的復原性氣體 如 等灼熱的銅網氣體的干燥 選用枯燥劑應根 據 氣 體 的 性 質 和 干 燥 劑 的 性 質 確 定 其 原那么是 干 燥 劑 只 能 吸 收 氣 體 中 的 水 分

13、而 不 能 與 氣 體 發(fā) 生 反 應 常見氣體的枯燥劑見下表枯燥劑可枯燥的氣體不能干燥的氣體枯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 后裝藥品搜集氣體時 先凈化后收集檢驗氣體時 先驗水后驗雜 其他氣體雜質 凈化氣體時 先除雜后干燥一、制取氣體的方案考慮不周顧此失彼易混易錯續(xù)表應全面考慮的因素舉例生成的氣體盡量純凈實驗室制 選 用 稀 鹽 酸 而 不 用 濃鹽酸 因濃鹽酸易揮發(fā)操作簡 便 易 行 安 全 可 靠 節(jié)能環(huán)保實驗室

14、制 最 適 宜 采 用 作 催化劑 分解過氧化氫溶液的方法二、儀器或裝置的選擇易出錯 氣體發(fā)生裝置的選擇依據 根據反響物的狀態(tài)及反響條件選取適宜的裝置 反應物 為 固 體 或 固 體 混 合 物 反 應 需 加 熱 選 擇 固體加熱型 發(fā)生裝置 如圖反響物是 固 體 和 液 體 反 應 不 需 加 熱 選 擇 固 液 常 溫 型 發(fā)生裝置 如圖圖 圖 氣體搜集裝置的選擇依據 根據氣體的密度和溶解性選擇適宜的搜集方法 氣體不易或難溶于水 且不與水 反 應 采 用 排 水 法 收 集如圖假設氣體不與空氣反應 密度比空 氣 大 采 用 向 上 排 空 氣 法收集 如圖 氣體密度比空氣小且不與空氣反應

15、 采用向 下排空氣法收集 如圖例 寧夏 分 下 圖 是 初 中 化 學 常 用 的 實 驗 裝 置 請根據要求答復問題從平安節(jié)能的角度考慮 實驗室制取氧氣最好選用的發(fā) 生裝置 是 填 序 號 下 同 反 應 的 化 學 方 程 式 為實驗室通常用加熱無水醋酸鈉和堿石 灰 的 固 體 混 合 物 制取甲烷氣體 那么制取甲烷的發(fā)生裝置可選用 理 由 是 收 集 裝 置 可 選 用 據 此 推 斷 甲 烷 的 密度比空氣的密度 解析 從平安節(jié)能的角度考慮 實驗室制取氧氣應選 用過氧化氫溶液和二氧化錳 應選用的發(fā)生裝置為 反響的化學方程式為實驗室制取甲烷 原料為固體 反響條件為加熱 應選用 固體加熱型

16、發(fā)生裝置 故選 搜集裝置選用 說明甲烷的密度 比空氣的密度小假設要搜集較為枯燥的氣體 那么選 擇 排 空 氣 法 收 集 假設 要 收集較為純潔的氣體 那么選擇排水法收集 前提是該氣體合適用 排水法收集 答案固體通過加熱制取氣體 小方法 常見氣體的除雜方法 解析 一氧化 碳 和 氫 氣 等 體 積 混 合 后 還 原 氧 化 鐵 要 根 據生成的二氧化碳和水的質量進一步求算 先通過濃硫酸質量變化測出生成水的質量 再通過氫氧化鈉濃溶液 因為氫氧化鈣 的溶解度小 所以選擇氫氧化鈉 的質量變化測出生成二氧化碳 的質量 然后進行 尾 氣 處 理 防 止 未 反 應 的 一 氧 化 碳 污 染 空 氣

17、假設先吸收二氧化 碳 會 使 所 測 水 的 質 量 變 大 影 響 實 驗 結 果 所 以正確的順序是 故選 答案 方法 “ 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 種注意 除氣體 雜 質 時 要 最 后 除 水 檢 驗 混 合 氣 體 中 的 成 分 時要先檢驗水例 浙江杭州 分 某同學為研究一樣條件下 一氧化碳和氫氣哪 個 還 原 氧 化 鐵 的 量 更 多 將 一 氧 化 碳 和 氫 氣 等體積混合后先 通 過 圖 甲 裝 置 再 通 過 圖 乙 中 的 儀 器 組 合 為 到達實驗目的 圖乙中儀器選擇和連接最好的是用途 搜集氣體瓶中有空氣 用排空氣法搜集氣 體 被 收 集 的 氣 體 既 可從長導管進 也可從短導管進 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 短 進 長 出 假設 想測出被搜集氣體的體積 那么長導管口可直接導入量筒中 測得 水的體積為搜集到的氣體的體積 檢驗氣體可在瓶中裝入某 種 溶 液 氣 體 由 長 導 管 導 入 二 者 反 應 產 生明顯現象 以證明導入氣體的存在 例如 瓶中裝有澄清石灰 水 導入 氣體 檢驗 凈化氣體瓶中裝有某種溶液 由長導管導入某混合氣體 使溶液與混專題十三 常見氣體的制取與凈化 合氣體中的 雜 質