專題十三　常見氣體的制備與凈化（講解部分）

1、.專 題 十 三常 見 氣 體 的 制 備 與 凈 化知識(shí)結(jié)構(gòu)利用雙氧水和二氧化錳制取氧氣 發(fā)生反響的化學(xué)方程式為ïï該反響的根本反響類型是 分解反響 二氧化錳在反響中起催化作用ï氧氣的密度比空氣大 可用 向上排空氣 法收集 氧氣不易溶于水 可用排水法收集ï檢驗(yàn)氧氣是否搜集滿的方法是 將帶火星的木條放在 集氣瓶口 觀察木條是否復(fù)燃ï氧氣的制備 íyìïï ï ï ï常 ï 見 ï 氣 ï 體 í ïì的 ï

2、ï利用高錳酸鉀制取氧氣 發(fā)生反響的化學(xué)方程式為 該反響的根本ï反響類型是分解反響 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在試管口放一團(tuán)棉花 防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管 當(dāng)用排水法搜集ï完氧氣后 應(yīng)先 把導(dǎo)管移出水面 后熄滅酒精燈 防止水槽中的水沿導(dǎo)管流入熱試管中 使試管炸裂ïî利用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣 發(fā)生反響的化學(xué)方程式為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳常用的藥品是石灰石 或大理石 和稀鹽酸 發(fā)生反響的化學(xué)方程式ì為ïï搜集二氧化碳可用向上排空氣法 這是因?yàn)?的密度比空氣大 一般不用排水法搜集是因?yàn)?#239;制 ï二氧化碳的制備 í

3、ï備 ïï能溶于水ï ïï檢驗(yàn)二氧化碳是否搜集滿的方法是 將燃著的木條放在集氣瓶口 假設(shè)木條火焰 立即 熄滅 那么證明ï ïî已搜集滿ï ïï ïì氣體的發(fā)生裝置由反響物的狀態(tài)和反響條件決定ï常見氣體的搜集方法主要有向上排空氣法 向下排空氣法及排水法三種 假設(shè)氣體難溶于水且不與îïï ï 常見氣體的 ï í制取與凈化 ïï實(shí)驗(yàn)裝置的選擇 í水反應(yīng) 可用排水法

4、收集 假設(shè)氣體的密度比空氣大且不與空氣中的成分反應(yīng) 可用 向上排空氣ï法收集 假設(shè)氣體的密度比空氣小且不與空氣中的成分反應(yīng) 可用向下排空氣法收集 假設(shè)要搜集較î為純潔的氣體 難溶于水 那么選擇 排水 法ì氧氣具有助燃性 能使帶火星的小木條 復(fù)燃ï氫氣具有可燃性 燃燒時(shí)產(chǎn)生 淡藍(lán)色 火焰 在火焰上方罩一個(gè)干而冷的燒杯 燒杯內(nèi)壁有 水珠ï常見氣體 ïï的檢驗(yàn) í具有可燃性 點(diǎn)燃該氣體 產(chǎn)生 藍(lán)色 火焰 在火焰上方罩一個(gè)干而冷的燒杯 燒杯內(nèi)壁 無(wú)水珠ïï然后迅速倒轉(zhuǎn)燒杯 注入澄清石灰水 振蕩 發(fā)現(xiàn) 澄

5、清石灰水變渾濁ïî氨氣是 堿性 氣體 能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)ï濃硫酸 不能用來(lái)枯燥堿性氣體 如 等ï常用枯燥劑ïïï固體 和堿石灰 不能用來(lái)枯燥酸性氣體 如 等生石灰 是堿性枯燥劑 不能枯燥酸性氣體常見氣體的 ïí除雜的根本原那么 不引入新雜質(zhì) 不減少主體物質(zhì)的質(zhì)量 參加除雜試劑后主體物質(zhì)易干燥 凈化 ïïîìï別離出來(lái)ï氣體的除雜 í除去中混有的 可將混合氣體通入 溶液 中ï除去中混有的或可使混合氣體通過灼熱的 

6、9;î檢驗(yàn)中是否混有水蒸氣 可用 無(wú)水硫酸銅 檢驗(yàn) 假設(shè)混有水蒸氣可用 濃硫酸 除去考點(diǎn)一 常見氣體的制備 氧氣、氫氣、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法比較考點(diǎn)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(shí)驗(yàn) 裝置固體加熱型 固液常溫型啟普發(fā)生器的簡(jiǎn)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(yàn) 方法將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi) 木條復(fù)燃點(diǎn)燃 罩干而冷的小燒杯 產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 燒

7、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(yàn)滿 方法將帶火星的木條靠近集氣瓶口 木條復(fù)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(shí)驗(yàn) 操作 步驟用高錳酸鉀 制 氧 氣 并 用 排 水 法 收 集 時(shí) 檢 查氣 密 性 裝 藥 品 固 定 試 管 加 熱 收集 將導(dǎo)管移出水槽 熄滅酒精燈假設(shè)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(yàn) 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(xiàng)試管口應(yīng) 略 向 下 傾 斜 用 高 錳 酸 鉀 制 氧 氣時(shí)靠近管 口 處 應(yīng) 塞 一 團(tuán) 疏

8、松 的 棉 花 用 排水法搜集時(shí) 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(zhǎng)頸漏斗末端應(yīng)伸入液面以下 反響器 中的導(dǎo)氣管剛露出橡膠塞即可 假設(shè)用向下 排空氣法收集 時(shí) 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(lái)制取氫氣 氣體必須驗(yàn)純不能用稀硫酸代替稀鹽酸 長(zhǎng)頸漏斗的 末端應(yīng)伸入液面以下 反響器中的導(dǎo)管剛 露出橡膠 塞 即 可 用 向 上 排 空 氣 法 收 集 時(shí) 導(dǎo)管口應(yīng)伸入到集氣瓶底部 實(shí)驗(yàn)室制氣體的一般思路和方法確定制取氣體的反響原理 即在什么實(shí)驗(yàn)條件下 如常 該反響屬于根本反應(yīng) 類 型 中

9、的 反 應(yīng) 假設(shè) 用 裝 置 收集氧氣 驗(yàn)滿的方法是 溫 加熱 加催化劑等選 擇 什 么 藥 品 通 過 什 么 反 應(yīng) 來(lái) 制 取 這 種氣體確定制取氣體時(shí)應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)裝置填序號(hào)選用裝置搜集氣體時(shí) 以下實(shí)驗(yàn)操作正確的是 確定如何驗(yàn)證制得的氣體就是所要制取的氣體例 云南， 分 化學(xué)是一 門 以 實(shí) 驗(yàn) 為 基 礎(chǔ) 的 科學(xué) 請(qǐng)結(jié)合以下裝置圖答復(fù)問題寫出標(biāo)注儀器的名稱實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣 應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 填字母反應(yīng)的化學(xué)方程式是 反響前 將集氣 瓶 注 滿 水 用 玻 璃 片 蓋 著 瓶 口 倒 立 在 盛 水的水槽中導(dǎo)管口開場(chǎng)有氣泡放出時(shí) 立即將導(dǎo)管口移入集氣瓶搜集氣體后 將集氣瓶蓋上

10、玻璃片再移出水槽 實(shí)驗(yàn)室中一般用鋅粒和稀硫酸在常溫下制取氫氣 制取氫氣應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 填字母合適用裝置搜集的氣體必須具備的性質(zhì)是 解析 高錳酸 鉀 為 固 體 制 取 氧 氣 的 條 件 為 加 熱 應(yīng) 選擇固體加熱型發(fā)生裝置 故選 高錳酸鉀在加熱的條件下生 成錳酸鉀 二氧化錳和氧氣 從反應(yīng)物和生成物的種類上可以判 斷出 該反響是分解反應(yīng) 驗(yàn)證氧氣是否搜集滿時(shí) 應(yīng)該將 帶 火星的木條放在集氣瓶口 假設(shè)木條復(fù)燃 那么已滿 導(dǎo) 管 口 開 始 有氣泡放出時(shí) 不 能 立 即 收 集 因 為 剛 排 出 的 是 裝 置 內(nèi) 的 空 氣 等氣泡均勻 連續(xù)冒出時(shí)再收集 故正確的只有 根據(jù) 反響物鋅和稀

11、硫酸的狀態(tài)和反響條件 常溫 知 應(yīng)選擇固液常溫型 發(fā)生裝置 故應(yīng)選 裝置搜集氣體的方法為向下排空氣法搜集的氣體密度必須小于空氣且無(wú)毒 同時(shí)不與空氣反應(yīng) 答案 酒精燈 試管擇 洗氣瓶 等吸收裝置 不僅要注意藥品的名稱 還要遵循 長(zhǎng)進(jìn)短 出 的原那么 枯燥管要 大進(jìn)小出 常見氣體雜質(zhì)的吸收劑見下表星的木條伸到瓶口 木條復(fù)燃 那么氧氣已搜集滿密度小于空氣 無(wú)毒 且不與空氣反應(yīng)考點(diǎn)二 常見氣體的檢驗(yàn)分解 用帶火 氣體的干燥選用枯燥劑應(yīng)根 據(jù) 氣 體 的 性 質(zhì) 和 干 燥 劑 的 性 質(zhì) 確 定 其 原 那么是 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)

12、 常見氣體的枯燥劑見下表檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象和結(jié)論幾個(gè)方面加以說明 并 用 標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)言表達(dá) 初中常見的幾種氣體的檢驗(yàn)方法見下表例 山東聊城， 分 集氣瓶中裝滿某氣體 可能 有關(guān)氣體的制取、檢驗(yàn)和凈化實(shí)驗(yàn)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(jìn)行 制取氣體時(shí) 先檢查裝置氣密性 后裝藥品 搜集氣體時(shí) 先凈化后收集檢驗(yàn)氣體時(shí) 先驗(yàn)水后驗(yàn)雜 其他氣體雜質(zhì) 凈化氣體時(shí) 先除雜后干燥例 安徽， 某興趣小組用圖 裝置進(jìn)展實(shí)驗(yàn)時(shí) 發(fā)現(xiàn) 燒杯中飽和石灰水先變渾濁 后逐漸澄清圖寫出甲裝置中發(fā)生反響的化學(xué)方程式 是以下氣體中的

13、一種二氧化碳氧氣空氣氮?dú)?石灰水 變渾濁 是因?yàn)樯闪?填化將燃著的木條伸入瓶中 火焰立即熄滅 那么該瓶氣體可能是或 或 或 或 解析 一般情況下 二氧化碳和氮?dú)舛疾荒苤С秩紵?氧 氣具有助燃性 空氣中有一定量的氧氣 燃著的木條在空氣和氧氣中都能繼續(xù)燃燒 故 錯(cuò)誤 正確 答案 考點(diǎn)三 常見氣體的枯燥、凈化在實(shí)驗(yàn)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)過枯燥與凈化才能得到所需的純潔氣體 氣體的凈化選擇氣體吸收劑的原那么是所選吸收劑只吸收氣體中的雜質(zhì) 而 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(shí) 要注意試劑的選擇和除雜質(zhì)的順序 一般水蒸氣最后除去 選學(xué)

14、式為探究 飽 和 石 灰 水 渾 濁 后 變 澄 清 的 原 因 該 小 組 同 學(xué)開展了如下活動(dòng)查閱文獻(xiàn) 碳酸鈣 碳酸鈉等 與二氧化碳 水反響生成可 溶于水的碳酸氫鈣 碳酸氫鈉等提出假設(shè) 假設(shè) 揮發(fā)出的 使渾濁變澄清假設(shè) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 為除去 中的 小華在圖 中甲 乙裝置之間增加圖 裝置 裝置的連接順序是甲 乙 填字母序號(hào) 其 中 盛 放 的 試 劑 合 理 的 是 填 選 項(xiàng) 序號(hào)圖濃硫酸 溶液飽和 溶液 飽和 溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 飽和石灰水渾濁后 繼續(xù)通入足量 沉淀部 分溶解但最終并未完全澄清得出結(jié)論 由上述探究可得出的結(jié)論是 解析 甲 中 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 由 于生成難

15、溶于水的碳酸鈣沉淀 故溶液變渾濁 根據(jù)查閱的文 獻(xiàn) 與 碳 酸 鈣 水 反 應(yīng) 生 成 可 溶 于 水的碳酸氫鈣 溶 液 也 會(huì) 變 澄 清 除 去 應(yīng) 該 把 氣 體 通 入 液 體 中 故氣體應(yīng) 進(jìn) 出 除去 所選擇的試劑要求能與 反 應(yīng) 但不能與二氧化碳反應(yīng) 應(yīng)選用飽和碳酸氫鈉溶液段排出的氣體主要是空氣 所以不會(huì)使溶液的 發(fā)生明顯的變化 段 下降的原因是 和 通入澄清 石灰水中發(fā)生反應(yīng) 點(diǎn)氫氧化鈣反應(yīng)完全 故 點(diǎn)所得溶液中 的溶質(zhì)為反響生成的及過量的 段反響的化學(xué)該興趣小組在老師指導(dǎo)下 用 傳感器測(cè)得圖 燒杯中溶液的 隨通入氣體時(shí)間的變化曲線如圖圖段幾乎不變的原因可能是 點(diǎn) 所 得 澄

16、清 溶 液 的 成 分 除 外 還 有方程式為 和 答案提出假設(shè) 產(chǎn) 生 的 使 渾 濁 變 澄 清 或 和 共同作用使渾濁變澄清設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論 揮發(fā)出的 使飽和石灰水產(chǎn)生的渾濁最終變 澄清 只能使飽和石灰水生成的沉淀部分溶解 不能最終使 其變澄清 其他合理答案均可先排出的是裝置內(nèi)的空氣 不會(huì)使溶液 明顯變化 其他合理答案均可 和 或 和段發(fā)生反響的化學(xué)方程式主要有一、制取氣體時(shí)，對(duì)藥品的選擇出錯(cuò)易混易錯(cuò)二、氣體枯燥或除雜時(shí)藥品選擇錯(cuò)誤制取氣體藥品選擇分析氧氣用 制 取 氧 氣 時(shí) 不 需要加入用 過 氧 化 氫 溶 液 制取 氧 氣 時(shí) 應(yīng) 加 入 少 量 以 加 快 反 應(yīng) 的 速 率

17、分 解 可 產(chǎn) 生因此不需要加催化劑二氧化碳實(shí)驗(yàn)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(jìn)行氫氣實(shí)驗(yàn)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(jià)格高且反響太快 而鐵 與鹽酸反響較慢 用稀鹽酸制 得的氫氣中會(huì)混有 氣體 鋅與濃硫酸反

18、響不生成氫氣方法一 常見氣體的除雜方法主氣體雜質(zhì)所用方法化學(xué)方程式通過灼熱的通過 溶液通過灼熱的通過濃通過 溶液通過灼熱的 網(wǎng)注意 除氣體 雜 質(zhì) 時(shí) 要 最 后 除 水 檢 驗(yàn) 混 合 氣 體 中 的 成 分 時(shí)要先檢驗(yàn)水例 要除去氮?dú)庵谢煊械纳倭?得到枯燥的氮 氣 假設(shè)每步反響都是完全的 通過以下試劑的先后順序 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 的 混 合 氣 體 依 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) 或吸收 那么最后排出的氣體是氣 解析 混 合 氣 體 依 次 通 過 溶 液 濃 硫 酸 灼 熱 的 發(fā)生的反應(yīng) 有瓶中裝滿水 用排水法搜集氣體 氣 體 應(yīng) 短 進(jìn) 長(zhǎng) 出 假設(shè)想測(cè)出被搜集氣體的體積 那么長(zhǎng)導(dǎo)管口可直接導(dǎo)入量筒中 測(cè)得