專題17氣體的制取與凈化-2023年中考化學(xué)考點總復(fù)習(xí)（原卷版）2

專題17氣體的制取與凈化1.實驗室制取氧氣、氫氣和二氧化碳的比較氧氣氫氣二氧化碳反應(yīng)物狀態(tài)固體粉末固體與液體塊狀固體與液體塊狀固體與液體反應(yīng)條件加熱常溫常溫常溫反應(yīng)原理發(fā)生裝置收集方法法或法

法或

法

法

檢驗方法將帶火星的木條伸入容器內(nèi),木條復(fù)燃點燃,罩干冷小燒杯,產(chǎn)生淡藍色火焰;燒杯內(nèi)壁有水珠通入澄清石灰水,石灰水變渾濁驗滿方法將帶火星的木條伸到集氣瓶口,木條復(fù)燃,證明已集滿—用燃著的木條伸到集氣瓶口,木條立即熄滅,證明已集滿實驗操作步驟①檢查氣密性;②裝入藥品;③固定試管;④點燃酒精燈;⑤收集氣體;⑥將導(dǎo)管移出水槽;⑦熄滅酒精燈①檢查氣密性;②裝入藥品;③固定試管;④驗純;⑤收集氣體①檢查氣密性;②加入石灰石;③加入稀鹽酸;④收集氣體注意事項①試管口應(yīng)略向下傾斜;②用加熱高錳酸鉀法時試管口應(yīng)塞一團棉花;③排水法收集時,當(dāng)氣泡連續(xù)、均勻冒出時才可收集;④排水法收集后,先移出導(dǎo)管,再熄滅酒精燈①長頸漏斗末端應(yīng)伸入液面以下;②用向下排空氣法收集時,導(dǎo)管應(yīng)接近集氣瓶底部;③不能用濃鹽酸來制取氫氣①不能用稀硫酸代替稀鹽酸;②長頸漏斗末端應(yīng)伸入液面以下;③用向上排空氣法收集時,導(dǎo)管應(yīng)接近集氣瓶底部【特別提醒】①不能用濃硫酸、硝酸及濃鹽酸制取氫氣；②制取CO2時不用稀硫酸。2.氣體的凈化與干燥（1）氣體凈化和干燥的裝置洗氣瓶球形干燥管U形干燥管加熱裝置（2）氣體的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實驗所需要的純凈氣體。①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),而與被提純物質(zhì)不反應(yīng),也不產(chǎn)生新的雜質(zhì)。②多種氣體雜質(zhì)共存時,要注意試劑的選擇和除雜順序,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,還要注意“長進短出”的原則,球形干燥管要“大進小出”。③常見氣體雜質(zhì)的吸收劑見下表:吸收劑吸收的氣體雜質(zhì)水易溶性氣體,如HCl、NH3等堿石灰(NaOH+CaO)CO2、H2O(氣體)、H2S等強堿溶液(NaOH)CO2、SO2、HCl、H2S等灼熱的CuOH2、CO灼熱的銅網(wǎng)O2（3）氣體的干燥選用干燥劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和干燥劑的性質(zhì)來確定,其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分,而不能與待干燥的氣體反應(yīng)。附表：常見氣體的干燥劑選擇見下表: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中性無水氯化鈣除NH3以外的所有氣體NH33.尾氣的處理圖1圖2圖3圖4（1）用液體吸收(如圖1),如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收,NH3可用水吸收。（2）用點燃法處理(如圖2),如CO、CH4、H2等可燃性氣體可在裝置末端連接一個尖嘴導(dǎo)管,將其點燃,如圖2所示。（3）用氣球收集(如圖3),如有毒的CO、H2S、Cl2等可在導(dǎo)管末端系上一個氣球收集。注意:對于易溶性氣體(如NH3)的吸收,應(yīng)加防倒吸裝置,如圖4所示。裝置的連接順序(有關(guān)氣體的制取、檢驗和凈化實驗中的“先”“后”順序)（1）組裝儀器:一般按從左到右,從下到上的順序進行。（2）制取氣體時,先檢查裝置的氣密性,后裝藥品。（3）收集氣體時,先氣體凈化后氣體收集。（4）檢驗氣體時,先驗水后驗雜(氣體雜質(zhì))。（5）除雜與干燥的順序①除雜時若使用的是洗氣裝置,則需要先除雜,再干燥。因為除雜時從液體中出來的氣體中混有水蒸氣,因此需要再進行干燥。②除雜時若使用的是加熱裝置,則需要先干燥,再除雜。因為加熱時混有水蒸氣會影響反應(yīng)的生成物,同時也存在實驗安全隱患,因此應(yīng)先干燥,再除雜?？键c1：實驗室氣體的制取【例1】同學(xué)們利用如圖所示裝置進行氣體的制備實驗(A～F為裝置編號)。（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，化學(xué)方程式為___________。（2）若用過氧化氫制取O2，發(fā)生裝置可選擇___________，收集氧氣可選擇___________(填裝置編號)。（3）制取氣體前應(yīng)先檢查裝置的氣密性，若按F圖所示操作，結(jié)果在導(dǎo)管口未看到氣泡，其可能原因與下列因素?zé)o關(guān)的是___________(填字母)。a．將燒杯換成水槽

b．導(dǎo)管伸入水中位置過深，氣體無法逸出c．將水換成冰水

d．先用手捂住試管壁，再將導(dǎo)管另一端插入水中【例2】實驗室制取氣體時需要的部分裝置如下圖所示，請回答下列問題?！拘畔ⅰ慷趸疾灰兹苡陲柡吞妓釟溻c溶液。（1）實驗室中可用過氧化氫溶液與二氧化錳制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是_____（選填裝置字母序號）。（2）實驗室中用石灰石和稀鹽酸制取一瓶干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w，所選裝置的連接順序為：氣體發(fā)生裝置→____→_______→D（選填裝置字母序號）。（3）確定實驗室制取氣體的反應(yīng)原理時，下列因素中不需要考慮的是___（選填字母序號）。A．藥品容易獲得，能生成所要制取的氣體B．反應(yīng)條件易于控制，反應(yīng)速率適中C．操作簡便易行，安全可靠，節(jié)能環(huán)保D．所要制取氣體的顏色和氣味熟練掌握氧氣、二氧化碳的實驗室制法。特別是對發(fā)生裝置和收集裝置的選擇依據(jù)要非常熟悉。發(fā)生裝置根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)和條件來確定是常溫固—液型還是固—固加熱型；收集裝置的選取則由氣體的溶解性和密度決定。同時對實驗的分析和評價方面的能力應(yīng)加強訓(xùn)練。1．某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)實驗室提供的儀器和藥品，在老師的指導(dǎo)下從下圖中選擇裝置進行了氧氣的制備實驗。（1）寫出儀器a的名稱：__________。（2）甲同學(xué)從上圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣，在用膠皮管連接裝置B和E中的玻璃導(dǎo)管時，應(yīng)先把玻璃管口______，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管。收集氣體前，應(yīng)將集氣瓶裝滿______并蓋上_______。收集氧氣還可選用的裝置是_______。（3）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O2.實驗結(jié)束時，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量。針對這一現(xiàn)象，同學(xué)們進行了如下探究：[提出猜想]猜想I：反應(yīng)生成的MnO2分解放出O2；猜想II：反應(yīng)生成的K2MnO4分解放出O2；猜想III：反應(yīng)生成的K2MnO4和MnO2分解都放出O2.[實驗驗證]同學(xué)們分成兩組，分別進行下列實驗：第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變，則猜想_____錯誤；第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想II正確的結(jié)論。該組同學(xué)選擇的實驗方法是______。[拓展延伸]實驗發(fā)現(xiàn)，KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢，但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱，則KClO3的分解速率大大加快。請說明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑，為什么？_____。2．還原性：CO具有還原性，能奪取一些金屬氧化物中的氧，使金屬氧化物還原為金屬。一氧化碳還原氧化銅實驗裝置：實驗步驟：(1)通：加熱前，先通____排出玻璃管內(nèi)的空氣。(2)點：點燃_______燈加熱。(3)撤：還原結(jié)束，撤走加熱CuO的_______。(4)通：繼續(xù)通______。實驗現(xiàn)象：(5)黑色的粉末變成_____，澄清的石灰水______。(6)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。實驗注意事項：(7)使用CO前應(yīng)先驗純。因為CO混有O2時，點燃_______。(8)實驗開始應(yīng)先通CO，再加熱。防止CO與管內(nèi)空氣混合_______。(9)實驗結(jié)束要先停止加熱再繼續(xù)通CO至試管冷卻。防止_________。(10)尾氣要進行處理——點燃或用氣球收集。防止_______。3．下圖是實驗室制取氣體的常用裝置：（1）儀器甲的名稱是__________。（2）若選B裝置作為實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__________。（3）實驗小組同學(xué)取一定濃度的鹽酸和石灰石反應(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，小組同學(xué)討論后作出如下探究：【提出猜想】A.石灰水完全變質(zhì)；B.氣體中有揮發(fā)出來的HC1氣體?！緦嶒炋骄俊啃〗M同學(xué)設(shè)計了如下實驗來探究。請你幫助完成實驗，填寫以下空格：實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論Ⅰ.取少量石灰水于試管中，并向試管中滴加幾滴____________試液，振蕩試液變紅石灰水未完全變質(zhì)猜想A不成立Ⅱ.將生成的氣體通入硝酸銀溶液中_____氣體中有HC1猜想B成立寫出步驟Ⅱ中反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________?！就卣寡由臁繉嶒炇矣蒙鲜鏊幤泛脱b置制取并收集一瓶純凈干燥的二氧化碳?xì)怏w，裝置接口連接順序為：a→__________。（按順序填裝置接口對應(yīng)的字母，全對才得分）。4．下圖是實驗室制取氧氣的發(fā)生和收集裝置，回答下列問題。(1)寫出標(biāo)有序號的儀器名稱：①_______(2)使用A裝置制取氧氣，需先檢查裝置氣密性，液封長頸漏斗下端，從導(dǎo)氣管向裝置中打氣，看到_______的現(xiàn)象，說明氣密性良好。(3)以裝置B為氣體發(fā)生裝置制取較為純凈的氧氣，化學(xué)方程式為_____________________，收集裝置為____。(4)判斷氧氣收集滿的方法為_______(5)若在E中裝滿水，測量產(chǎn)生的氧氣的體積，應(yīng)該從_______(選填“a”或“b”)處通入氧氣，在另一導(dǎo)管口接一個_______(填儀器名稱)。(6)裝置G是某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用軟塑料瓶和氣球自制的氣體發(fā)生裝置，兩個塑料瓶底部用導(dǎo)管相連，利用該裝置也可以制取氧氣，塑料瓶中加入的液體藥品是_______，藥品加入完畢后，要使反應(yīng)進行，接下來的操作是_______這個裝置具備的一個突出優(yōu)點為_______。(7)若用如圖裝置收集一瓶(150mL)含氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為60%的氣體，方法是在150mL集氣瓶里裝滿水，塞緊橡膠塞并關(guān)閉活塞b，打開活塞a通入氧氣，把瓶里的水排入量筒，當(dāng)量筒內(nèi)的水達到設(shè)定的體積后立即關(guān)閉活塞a，然后打開活塞b通入空氣，把瓶里的水全部排入量筒，則停止通入氧氣時量筒內(nèi)水的體積約為_______(提示：空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為1/5)。A.25mL B.40mL C.60mL D.75mL考點2：氣體的凈化【例3】以下是實驗室制取、收集、干燥、存放氣體的裝置圖，有關(guān)說法錯誤的是（）A．實驗室用雙氧水制取氧氣，用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳均可使用裝置②B．實驗室收集氧氣和二氧化碳均可使用裝置③，氣體從導(dǎo)管b進入C．實驗室干燥氧氣和二氧化碳均可使用裝置④，氣體從導(dǎo)管a進入D．實驗室收集的氧氣和二氧化碳，均可如圖⑤臨時存放【例4】請結(jié)合下圖回答問題：（1）儀器名稱：①______________，②__________________。（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取并收集，可選用發(fā)生裝置_________（選序號）和收集裝置D組合，反應(yīng)的化學(xué)方程式為．（3）實驗室制取的化學(xué)方程式為,用裝置C相對于B的優(yōu)點是,可用裝置E收集，理由是．（4）實驗室用和稀反應(yīng)制取。是有毒氣體，能溶于水，其水溶液為氫硫酸。①制取的化學(xué)方程式為。②圖中“防倒吸裝置”應(yīng)選擇______________(選填“甲”或“乙”)。③溶液的作用是____________________．【例5】如下圖是實驗室制取、收集和干燥氣體的常用裝置，請回答下列問題：（1）A裝置有一處明顯的錯誤是______，實驗室常用改進后的A裝置制備二氧化碳，反應(yīng)方程式為______。（2）選用A.B.D.E四個裝置來制取并收集純凈、干燥的CO2氣體。裝置E的作用是吸收HCl氣體，B中應(yīng)盛放的液體是______。正確的接口順序從左到右依次為：a接______。（3）用F裝置進行實驗，將膠頭滴管中的NaOH溶液擠進充滿CO2的圓底燒瓶，很快看到長導(dǎo)管頂端產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，原因是______（用化學(xué)方程式表示）。若將燒瓶內(nèi)的CO2換成下列氣體中的______（填序號）仍可產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象。A.SO2B.H2C.CO

D.HCl1.用洗氣瓶洗氣的方法是：先除雜后干燥，洗氣瓶的導(dǎo)管長進短出。2.干燥劑或吸收劑，只能除去氣體中的水蒸氣或其他雜質(zhì)，不能與被提純的氣體反應(yīng)。3.實驗室制取三大氣體時常見要除去的雜質(zhì)：（1）制取氧氣要除去的雜質(zhì)：水蒸氣（用濃硫酸）。（2）制取氫氣要除去的雜質(zhì)：水蒸氣、氯化氫氣體（用氫氧化鈉溶液、濃硫酸）。（3）制取二氧化碳要除去的雜質(zhì)：水蒸氣、氯化氫氣體（用飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸）。1．如圖是常見氣體的制備、凈化和性質(zhì)實驗的部分儀器。（1）請寫出圖中儀器a、b的名稱：a_____，b_____。（2）實驗室用石灰石和稀鹽酸制取并收集一瓶二氧化碳?xì)怏w。①制取二氧化碳時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。②所選發(fā)生裝置為A，該裝置氣密性的檢查方法為_____。③可用裝置F收集二氧化碳?xì)怏w的原因是_____。（3）若用雙氧水和二氧化錳為原料制備并收集氧氣①二氧化錳的作用是_____，制取氧氣時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。②要制備并收集干燥的氧氣，儀器的連接順序為：_____→_____→_____（填寫裝置