專題三 氣體的制取、凈化與干燥

專題三氣體的制取、凈化與干燥考點(diǎn)一制取氣體發(fā)生裝置的選擇主要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)時(shí)是否需要加熱。裝置類型固體間反應(yīng)加熱型粉狀固液反應(yīng)不加熱型塊狀固液反應(yīng)不加熱型裝置示意圖適用氣體O2、NH3等H2、CO2、O2等H2、CO2等裝置類型固體間反應(yīng)加熱型粉狀固液反應(yīng)不加熱型塊狀固液反應(yīng)不加熱型注意點(diǎn)(1)試管口應(yīng)稍向下傾斜，以防止產(chǎn)生的水蒸氣在管口冷凝后倒流而引起試管破裂。(2)鐵夾應(yīng)夾在距試管口1/3處。(3)膠塞上的導(dǎo)管伸入試管里面不能太長(zhǎng)，否則會(huì)妨礙氣體的導(dǎo)出(1)長(zhǎng)頸漏斗的下口應(yīng)伸入液面以下，否則起不到液封的作用。(2)加入的液體反應(yīng)物(如酸)要適當(dāng)。(3)將長(zhǎng)頸漏斗換成分液漏斗可以控制反應(yīng)速率(1)將塊狀固體置于多孔隔板上方。(2)液體從長(zhǎng)頸漏斗中加入至浸沒固體即可。(3)該裝置的優(yōu)點(diǎn)是隨開隨制，隨關(guān)隨?？键c(diǎn)二制取氣體收集裝置的選擇主要考慮氣體的溶解性、密度、是否有毒性、能否與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。裝置類型排水(液)集氣法向上排空氣集氣法向下排空氣集氣法氣球集氣法裝置示意圖裝置類型排水(液)集氣法向上排空氣集氣法向下排空氣集氣法氣球集氣法適用范圍不溶于水(液體)的氣體密度大于空氣的氣體密度小于空氣的氣體所有氣體典型氣體H2、O2、NO、CO、CH4O2、CO2、SO2、H2SH2、NH3、CH4NO、N2、O2等常見氣體的吸收劑吸收劑吸收的氣體雜質(zhì)水易溶性氣體，如HCl、NH3等強(qiáng)堿溶液(如氫氧化鈉溶液)CO2、SO2、HCl、H2S等堿石灰(氫氧化鈉和氧化鈣)CO2、H2O(氣體)、H2S等灼熱的氧化銅H2、CO灼熱的銅網(wǎng)O2常見氣體的干燥劑干燥劑可干燥的氣體不能干燥的氣體酸性濃硫酸H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HClNH3堿性生石灰、堿石灰、固體氫氧化鈉H2、O2、CO、CH4、N2、NH3CO2、SO2、HCl、H2S中性無水氯化鈣除NH3以外的所有氣體NH3例1(2013·山西)在實(shí)驗(yàn)室中，同學(xué)們用如下裝置制取純凈的CO2。下列說法不正確的是(

)【查閱資料】飽和碳酸氫鈉溶液可以吸收HCl而不吸收CO2

A．①中固體反應(yīng)物也可以用Na2CO3固體代替B．③中沒有白色沉淀產(chǎn)生，說明CO2氣體已經(jīng)不混有HCl氣體C．④中濃硫酸的作用是吸收CO2氣體中混有的H2OD．將燃著的小木條放在⑤中集氣瓶口，可以檢驗(yàn)集氣瓶是否收集滿CO2

A例2(2013·湛江)老師為同學(xué)們提供了如下實(shí)驗(yàn)裝置：(1)寫出儀器a、b的名稱：a是______，b是______。(2)組裝儀器時(shí)，將玻璃管插入膠皮管或帶孔橡膠塞前，要先把玻璃管口________，然后稍稍用力轉(zhuǎn)動(dòng)，將其插入。(3)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是________(填字母序號(hào)，下同)。若要收集較純的氧氣，可選用的裝置是________。答案：(1)酒精燈錐形瓶(2)沾水潤(rùn)濕(3)A

F

(4)①實(shí)驗(yàn)室也可選用過氧化氫溶液和二氧化錳在裝置B中制取氧氣，化學(xué)方程式為_______________________。若選用C作發(fā)生裝置，你認(rèn)為選用裝置C的優(yōu)點(diǎn)是_____________________________。②也可以將注射器連接到裝置B的導(dǎo)管口處，用來________。例3(2013·蘭州)實(shí)驗(yàn)室常利用以下裝置完成氣體制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答：(1)指出編號(hào)儀器的名稱：①________，②________。(2)以上(從A～E中選擇)裝置有一處明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)加以改正__________。利用改正后的裝置繼續(xù)完成后面的實(shí)驗(yàn)。答案：(1)酒精燈長(zhǎng)頸漏斗(2)A中試管中的導(dǎo)管伸入太長(zhǎng)，只需稍露出膠塞

(3)將CO2和CO的混合氣體通過F裝置(液體藥品均足量)，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)關(guān)閉活塞b，打開活塞a，廣口瓶中觀察到的現(xiàn)象是________，此時(shí)從導(dǎo)管c逸出的氣體主要是________。一段時(shí)間后，再關(guān)閉活塞a，打開活塞b，將分液漏斗中的稀鹽酸滴入廣口瓶中，此時(shí)逸出的氣體主要是________，反應(yīng)原理用化學(xué)方程式表示為________________，欲收集該氣體，應(yīng)選擇的裝置是________(填字母)，驗(yàn)滿的方法是________________。專題訓(xùn)練三一、選擇題(每題3分，共30分)1．實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇收集方法時(shí)，對(duì)氣體的下列性質(zhì)不必考慮的是(

)A．顏色B．密度C．溶解性D．是否與水反應(yīng)答案：A2．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Ⅱ中長(zhǎng)頸漏斗可以用分液漏斗、醫(yī)用注射器代替C．裝置Ⅲ、Ⅳ可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D．裝置Ⅴ可以用于收集H2、O2，也可以用于實(shí)驗(yàn)室收集CO2

答案：D3．常溫下，氨氣為無色有刺激性惡臭氣味的氣體，密度比空氣小，易溶于水。氨氣溶于水顯弱堿性，實(shí)驗(yàn)室可用氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱制取。下列說法正確的是(

)A．可用向下排空氣法收集氨氣B．氨水能使紫色石蕊試液變紅色C．多余的氨氣可排放到大氣中D．實(shí)驗(yàn)室制氨氣的發(fā)生裝置與雙氧水制氧氣相同答案：A4．如圖是同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的儲(chǔ)氣裝置(固定裝置已略去)。下列說法中不正確的是(

)A．打開止水夾a、b，氣體從d管導(dǎo)入，儲(chǔ)存在下面的集氣瓶里B．取用氣體時(shí)，通過控制止水夾a、b，可將氣體順利排出C．氣體被儲(chǔ)存在下面的集氣瓶里，c導(dǎo)管也必須安裝止水夾D．該裝置也可作為制取二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置答案：A6．(2013·舟山)同學(xué)們?cè)谧鲅鯕庑再|(zhì)的實(shí)驗(yàn)，將點(diǎn)燃的木炭伸入集氣瓶?jī)?nèi)，有的現(xiàn)象明顯，有的卻不明顯。導(dǎo)致不明顯的原因可能是(

)A．排水法收集結(jié)束時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)有水殘留B．導(dǎo)管口連續(xù)放出氣泡時(shí)開始收集氧氣C．排水法收集滿后蓋上毛玻璃片拿出水面D．排水法收集前未將集氣瓶灌滿水答案：D7．(2013·佛山)以下氣體制備的發(fā)生裝置說法正確的是(

)A．裝置a可用于實(shí)驗(yàn)室制備CO2

B．裝置b燒杯中加水后，干燥管內(nèi)外液面一致，則氣密性良好C．裝置c可用于實(shí)驗(yàn)室制備氧氣D．裝置d可用于實(shí)驗(yàn)室制備氧氣、氫氣答案：D8．氮?dú)庵谢煊猩倭繗錃狻⒍趸己退魵?，欲獲得干燥純凈的氮?dú)?，可采用下列操作：①通過濃硫酸；②通過填充氧化銅的加熱管；③通過氫氧化鈉溶液；④通過濃鹽酸最好的組合順序是(

)A．①→②→③B．③→②→④C．③→②→①D．④→②→③答案：C9．如圖所示裝置有多種用途。下列說法正確的是(

)A．用排空氣法收集氫氣——?dú)怏w從裝置的b端通入B．檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w——瓶?jī)?nèi)盛放氫氧化鈉溶液C．除去氧氣中的水蒸氣——瓶?jī)?nèi)盛放濃硫酸D．用排水法收集氧氣——瓶?jī)?nèi)先裝滿水，氣體從b端通入C10．(2013·重慶)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣和用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳都不可能用到的裝置是(

)D二、填空題(共70分)11．(12分)(2013·呼和浩特)實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)所需的一些裝置如下圖所示，請(qǐng)回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣的化學(xué)方程式為___________________；可選擇的發(fā)生裝置有________(填字母)；選擇氣體收集方法時(shí)，氣體的下列性質(zhì)：①顏色②密度③溶解性④可燃性，必須考慮的是________(填序號(hào))。12．(10分)(2013·黃岡)下圖是初中化學(xué)的幾種常用儀器用品，根據(jù)要求回答下列問題：(1)儀器⑤的名稱是________。實(shí)驗(yàn)室用KMnO4固體加熱制氧氣應(yīng)選用的儀器是________(填序號(hào))。(2)③⑤⑦組合可制備H2、CO2、O2，試寫出用此裝置制氧氣的化學(xué)方程式為________________________，實(shí)驗(yàn)前檢查此裝置氣密性的方法是_______________________________________________。14．(12分)(2013·淮安)根據(jù)題圖所示裝置，結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問題。(1)寫出圖中儀器①的名稱__________。(2)實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取氧氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。15．(24分)(2013·佛山)小忻同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置(鐵架臺(tái)等儀器省略)制備CO2和驗(yàn)證CO2與NaOH反應(yīng)。(1)裝置B的作用是____________________。(2)請(qǐng)補(bǔ)充畫出裝置C中a、b導(dǎo)氣管。

(3)小忻同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)此裝置有明顯不足，至少應(yīng)添加一個(gè)洗氣瓶F，你認(rèn)為應(yīng)該在________(填裝置編號(hào))之間加入裝有________(填試劑編號(hào))的洗氣瓶F。a．濃NaOH溶液b．澄清石灰水c．飽和NaHCO3溶液d．飽和Na2CO3溶液

(4)打開止水夾K1，檢查氣密性，加入藥品開始實(shí)驗(yàn)，當(dāng)觀察到裝置E中的現(xiàn)象是___________