初中化學(xué)2023年中考化學(xué)復(fù)習(xí) 主題五 科學(xué)探究與化學(xué)實(shí)驗(yàn)第21講 氣體的制取和凈化課件

主題五科學(xué)探究與化學(xué)實(shí)驗(yàn)第21講氣體的制取和凈化

1.能在教師的指導(dǎo)下根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇藥品和儀器并能安全操作。2.初步學(xué)習(xí)運(yùn)用簡單的裝置和方法制取某些氣體。3.初步學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取并收集氧氣和二氧化碳。4.初步學(xué)會觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并如實(shí)記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫實(shí)驗(yàn)報告等技能。

一、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法1.確定

反應(yīng)原理

?。即在實(shí)驗(yàn)室的條件下（常溫、加熱、催化劑等），選擇什么藥品、通過什么反應(yīng)來制取。

實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳和氫氣反應(yīng)原理的比較氣體氧氣二氧化碳?xì)錃夥磻?yīng)原理CaCO3＋2HCCaCl2＋H2O＋CO2↑反應(yīng)類型

分解

?反應(yīng)

復(fù)分解

?反應(yīng)

置換

?反應(yīng)

反應(yīng)原理

＋O2↑；

Zn＋

H2SO4

分解復(fù)分解置換CaCl2＋H2O＋CO2↑2.確定實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)裝置包括

發(fā)生

?裝置和

收集

?裝置。

（1）氣體發(fā)生裝置的確定發(fā)生收集Ⅰ.氣體發(fā)生裝置的確定主要考慮

反應(yīng)物的狀態(tài)

?和

反應(yīng)條件

?兩個因素。

Ⅱ.常見的兩種氣體發(fā)生裝置裝置類型固體加熱型固液常溫型裝置圖

A

B

C

D

E①實(shí)驗(yàn)室用氯化銨固體和熟石灰混合加熱制取氨氣，可選用的發(fā)生裝置是

A

?（填字母，下同）；

反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件A②實(shí)驗(yàn)室用硫化亞鐵固體和稀硫酸混合制取硫化氫（H2S）氣體。為得到平穩(wěn)氣流可選用的發(fā)生裝置是

E

?，為控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是

D

?。

（2）確定收集裝置①確定收集裝置主要考慮

氣體密度

?與空氣密度的大小，是否

與空氣中的成分反應(yīng)

?和是否

溶于水

?，是否

與水反應(yīng)

?。

ED氣體密度與空氣中的成分反應(yīng)溶于水與水反應(yīng)②常見的氣體收集方法名稱排水法向上排空氣法向下排空氣法裝置圖

A

B

C收集氧氣可選用的裝置是

A、B

?，收集二氧化碳可選用的裝置是

B

?，收集氫氣可選用的裝置是

A、C

?。

A、BBA、C3.確定檢驗(yàn)方法。根據(jù)制取氣體的特性選擇一種合適的方法驗(yàn)證該氣體。氣體氧氣二氧化碳驗(yàn)證方法把帶火星的木條伸入集氣瓶

中

?，若木條復(fù)燃，證明

收集的是氧氣

把產(chǎn)生的氣體通入

澄清石灰水

?，若變渾濁，證明是

二氧化碳

驗(yàn)滿方法把

帶火星

?的木條放在集氣瓶

口

?，若木條復(fù)燃，證明

已收滿

把

燃著

?的木條放在集氣瓶

口

?，若木條熄滅，證明

已收滿

中收集的是氧氣澄清石灰水二氧化碳帶火星口已收滿燃著口已收滿二、氣體的凈化1.氣體凈化的一般流程2.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、氫氣、二氧化碳的常見雜質(zhì)氣體氧氣二氧化碳?xì)錃怆s質(zhì)水蒸氣HCl、水蒸氣水蒸氣3.實(shí)驗(yàn)室制取氣體的除雜氣體（雜質(zhì)）除雜試劑O2（H2O）氣體通過盛有

濃硫酸

?的洗氣瓶

CO2（HCl、H2O）氣體依次通過盛有飽和

碳酸氫鈉溶液

?、濃硫酸的洗氣瓶

H2（HCl、H2O）氣體依次通過盛有濃

氫氧化鈉溶液

?、濃硫酸的洗氣瓶

濃硫酸碳酸氫鈉溶液氫氧化鈉溶液4.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的凈化流程（1）實(shí)驗(yàn)室制取的二氧化碳中含有的雜質(zhì)氣體是

水蒸氣

?和

HCl

?氣體。

水蒸氣HClNaHCO3NaHCO3＋

檢驗(yàn)HCl氣體是否除盡濃硫酸三、多功能瓶的用法小結(jié)裝置圖用途瓶中物質(zhì)（試劑）氣體進(jìn)出方向收集氣體向上排空氣法空氣氣體

a

?進(jìn)

b

?出

向下排空氣法氣體

b

?進(jìn)

a

?出

排水法

裝滿水?氣體

b

?進(jìn)

a

?出

洗氣干燥瓶

濃硫酸?氣體

a

?進(jìn)

b

?出

CO（CO2）

NaOH溶液?CO2（HCl）

飽和NaHCO3溶液?檢驗(yàn)CO2

澄清石灰水?abba裝滿水ba濃硫酸abNaOH溶液飽和NaHCO3溶液澄清石灰水易錯易混提醒：1.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳不用稀硫酸，因?yàn)樘妓徕}和稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在大理石的表面，阻止反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。2.不用濃鹽酸，因?yàn)闈恹}酸有揮發(fā)性，使產(chǎn)生的氣體中含有大量的HCl氣體。3.一般不用碳酸鈉或碳酸氫鈉替代大理石，因?yàn)榉磻?yīng)速率太快。如果選用控制反應(yīng)速率的發(fā)生裝置，可以用碳酸鈉或碳酸氫鈉替代大理石。4.實(shí)驗(yàn)室制取氫氣，一般不用稀鹽酸，防止生成的氫氣中混有少量的HCl氣體。5.如果選用控制反應(yīng)速率的發(fā)生裝置，可以用鎂條替代鋅粒；也可以選擇鐵粉替代鋅粒，因?yàn)閿U(kuò)大接觸面積，加快反應(yīng)速率。

典例：已知Mg能在CO2中燃燒生成一種單質(zhì)和一種氧化物，現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。請回答下列問題：（1）制備二氧化碳的發(fā)生裝置中，能控制“反應(yīng)隨時發(fā)生與停止”的是

C

?（填字母）。

A.①③⑤B.②③④C.①②④⑤D.③C（2）對CO2進(jìn)行凈化、干燥，并進(jìn)行Mg在CO2中燃燒的探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時，若要?dú)怏w從左向右流動，則上述裝置的連接順序?yàn)椋海ㄌ顑x器接口的字母）發(fā)生裝置→（

e

?）→（

f

?）→（

b

?）→（

a

?）→（

c

?）→（

d

?）→（g）→（h）。

efbacd（3）實(shí)驗(yàn)開始時，在點(diǎn)燃酒精燈前必須進(jìn)行的操作是先通入CO2，待裝置中澄清石灰水出現(xiàn)現(xiàn)象時，再點(diǎn)燃酒精燈，以上操作的目的是

將裝置內(nèi)的空氣排出，防止鎂與氧氣反應(yīng)

?。

將裝置內(nèi)的空氣排出，防止鎂與氧氣反應(yīng)2Mg＋

考

點(diǎn)

氣體的制取和凈化綜合知識1.（2022·蘇州模擬）實(shí)驗(yàn)室制取氣體時常要考慮下列問題：（1）選擇合理的制取裝置。用如圖所示裝置制取氣體，請回答下列問題。①儀器a的名稱是

酒精燈

?。

酒精燈

④實(shí)驗(yàn)室可用亞硝酸鈉（NaNO2）和NH4Cl的飽和溶液加熱法制備N2，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置和收集裝置的組合是

BF

?（寫出一種組合，填序號）。

（2）檢驗(yàn)、除雜和尾氣處理。

在試管口塞一團(tuán)棉花

BF

②實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體時，一般需要進(jìn)行尾氣處理的是

bd

?（填序號）。

a.H2

b.CO

c.CO2

d.SO2bd（3）反應(yīng)裝置的改進(jìn)和反應(yīng)條件的探究。實(shí)驗(yàn)序號H2O2溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%H2O2溶液的體積/mL溫度/℃MnO2粉末的用量/g收集氣體的體積/mL收集氣體所需的時間/sA51200.14aB151200.14bC305350.14cD305550.14d某實(shí)驗(yàn)小組為了探究影響H2O2分解制取氧氣快慢的因素，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：①欲探究溫度對H2O2分解快慢的影響，應(yīng)該選擇的對照實(shí)驗(yàn)組是

CD

?（填實(shí)驗(yàn)序號）。

CD②該小組利用如圖甲所示裝置探究MnO2質(zhì)量對H2O2分解快慢的影響：在三份8.0mL3%的H2O2溶液中分別加入0.03g、0.06g和0.08gMnO2粉末，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙所示（溫度變化忽略不計(jì)，產(chǎn)生氧氣的體積與裝置內(nèi)的壓強(qiáng)成正比）。通過對曲線圖的分析，將推理得出的結(jié)論填寫在下列空白中。結(jié)論Ⅰ：在其他條件不變的情況下，所用MnO2質(zhì)量越大，H2O2的分解速率

越快

?。

結(jié)論Ⅱ：在其他條件不變的情況下，所用MnO2質(zhì)量越大，生成氧氣的總量

相等

?。

越快相等2.（2019.22節(jié)選）根據(jù)如圖實(shí)驗(yàn)裝置，請回答：（2）檢查裝置A氣密性的方法是夾緊彈簧夾，

往長頸漏斗中加水，一段時間后，長頸漏斗中液面不下降

?，則氣密性良好。

（5）實(shí)驗(yàn)室里，常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰固體混合物的方法制備甲烷。①選擇的發(fā)生裝置為

B

?（填字母）。用裝置E收集甲烷，利用了甲烷

難溶于水

?的物理性質(zhì)；用裝置C而不用裝置D收集甲烷，原因是

甲烷密度比空氣小，且不與空氣中的物質(zhì)反應(yīng)

?。

往長頸漏斗中加水，一段時間后，長頸漏斗中液面不下降B難溶于水甲烷密度比空氣小，且不與空氣中的物質(zhì)反應(yīng)②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CH4中含有氫元素：檢驗(yàn)其純度后，

點(diǎn)燃?xì)怏w，在火焰上方罩一個干冷的燒杯，觀察到有水霧生成，說明含有氫元素

?。

點(diǎn)燃?xì)怏w，在火焰上方罩一個干冷的燒杯，觀察到有水霧生成，說明含有氫元素3.（2017.22節(jié)選）根據(jù)如圖回答有關(guān)問題。（3）圖中可用于固液反應(yīng)制備氣體的裝置中，不能控制反應(yīng)隨時發(fā)生或停止的裝置是

B

?（填字母），原因是反應(yīng)過程中若用彈簧夾夾緊橡膠管后，

固體藥品和液體藥品不能完全分離

?。

B固體藥品和液體藥品不能完全分離4.根據(jù)如圖，回答有關(guān)問題。（1）儀器a的名稱是

水槽

?；用過氧化氫溶液制備O2可選用圖A～C中的

B

?（填字母）裝置，若用F裝置收集氧氣，進(jìn)氣口應(yīng)該是

c

?（填字母）端。

水槽Bc（2）裝置D是用棒棒冰塑料包裝改裝的制氣裝置。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是

可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止

?；請你解釋如何操作：

擠壓塑料管的下半部，使液體與固體接觸，反應(yīng)發(fā)生，松開后藥品分離，反應(yīng)停止

?。

（4）用上述方法制取的氫氣中會混有少量的

HCl氣體

?，小明用G裝置除去該氣體，請把．G．裝．置．補(bǔ)．畫．完．整．，裝入的藥品是

NaOH溶液（或KOH溶液）

?。

可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止擠壓塑料管的下半部，使液體與固體接觸，反應(yīng)發(fā)生，松開后藥品分離，反應(yīng)停止Zn

往長頸漏斗中添加適量鹽酸HCl氣體NaOH溶液（或KOH溶液）5.（2021·東莞模擬）根據(jù)如圖實(shí)驗(yàn)裝置回答下列問題：（1）圖1中序號為⑥的儀器名稱為

鐵架臺

?。

鐵架臺

（3）若要選取上述儀器制備二氧化碳且要求氣流平穩(wěn)，所需的儀器有

①③⑤⑧⑨

?（填序號），利用上述儀器和藥品在實(shí)驗(yàn)室制取CO2時，若收集到的CO2不純，可能是

混有少量的氯化氫氣體和水蒸氣

?，要想獲得純凈的CO2，可將氣體通過裝有

B

?（填字母）的兩個洗氣瓶。

①飽和NaHCO3溶液

②NaOH溶液

③濃硫酸