初中化學(xué)專(zhuān)題6《重要?dú)怏w的制取和檢驗(yàn)、除雜和凈化》

1、專(zhuān)題6 重要?dú)怏w的制取與檢驗(yàn)、除雜與凈化 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1掌握氧氣、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，并通過(guò)對(duì)比歸納，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法。2掌握常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)方法和除雜原理、混合氣體檢驗(yàn)和凈化的順序。3了解常見(jiàn)氣體的干燥與凈化裝置。4培養(yǎng)學(xué)生“綠色化學(xué)”的觀念，樹(shù)立環(huán)保意識(shí)【重點(diǎn)】1氧氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法（反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、收集方法、檢驗(yàn)方法、驗(yàn)滿方法）2氣體發(fā)生裝置、收集裝置選擇依據(jù)3常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)方法、除雜質(zhì)試劑選擇4混合氣體檢驗(yàn)、凈化順序?qū)W 案 設(shè) 計(jì)復(fù)習(xí)活動(dòng)一：氣體的實(shí)驗(yàn)室制法【課前預(yù)習(xí)】：請(qǐng)回顧氧氣和二氧化碳這兩種氣體的實(shí)驗(yàn)室制法，完成下列表格。氧氣二氧化碳藥品反應(yīng)原理裝置發(fā)

2、生裝置收集裝置發(fā)生裝置收集裝置 收集方法檢驗(yàn)方法驗(yàn)滿方法注意事項(xiàng)【形成思路】：氣體的實(shí)驗(yàn)室制法1原料選擇考慮的因素： ；2裝置的選擇發(fā)生裝置選擇考慮的因素：反應(yīng)物的 和 ；收集裝置選擇考慮的因素：氣體的 和 ?！痉答伨毩?xí)一】：下表列出了空氣、氧氣、二氧化碳、氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度和溶解性。物質(zhì)空氣氧氣二氧化碳氨氣密度 (gL)1.2931.4291.9770.771溶解性不易溶能溶極易溶已知實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與熟石灰固體共熱來(lái)制取氨氣。反應(yīng)原理如下：2NH4C1 + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3+ 2X 。 X的化學(xué)式為： 。根據(jù)上述信息，選擇實(shí)驗(yàn)室制取和收集氧氣、二氧化碳、氨氣

3、的裝置，請(qǐng)?jiān)谙嚓P(guān)空格處。裝置ABCDEbac氧氣二氧化碳氨氣 寫(xiě)出圖中有標(biāo)號(hào)儀器的名稱(chēng)：a ；b ；c 。 分別寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式： ； 。 若收集某氣體時(shí)選用D裝置，由此可推知該氣體的性質(zhì)可能有： 。 硫化氫（H2S）是一種有毒氣體，其密度比空氣的密度大，且能溶于水形成氫硫酸。實(shí)驗(yàn)室通常用塊狀固體硫化亞鐵（FeS）和稀硫酸混合，在常溫下通過(guò)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制得硫化氫氣體。d e f甲 乙 寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： ； 制取硫化氫氣體的發(fā)生裝置可以選用 。 硫化氫不能用C裝置來(lái)收集，原因是 。右圖裝置如按照d-e-f順序連接可用來(lái)收集H2S氣體，則乙裝置的燒杯中最好盛放

4、 溶液進(jìn)行尾氣處理；試分析甲裝置能收集到H2S的原因 。由此，小明聯(lián)想到氨氣是一種有刺激性氣味的氣體，也需改用上述裝置收集，請(qǐng)你幫他連接裝置，連接順序是( )-( )-f ?！灸芰μ嵘浚河覉D所示裝置的功能A B 收集并貯存氣體若氣體密度大于空氣密度，應(yīng)從 端進(jìn)；(向上排空氣法)若氣體密度小于空氣密度，應(yīng)從 端進(jìn)。（向下排空氣法）若氣體難溶于水，先將集氣瓶?jī)?nèi)裝滿水，氣體應(yīng)從 端進(jìn)。（排水法） 檢驗(yàn)氣體或洗氣（除雜質(zhì)） 若瓶?jī)?nèi)盛有澄清的石灰水，可用來(lái)檢驗(yàn) 氣體，氣體應(yīng)從 端進(jìn)。復(fù)習(xí)活動(dòng)二：常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)【課前預(yù)習(xí)】：整理重要?dú)怏w的檢驗(yàn)方法和現(xiàn)象，完成下列表格。重要?dú)怏w檢驗(yàn)方法現(xiàn)象O2CO2H2C

5、OCH4HClNH3H2O（氣）【變式訓(xùn)練】：（一）利用可燃性檢驗(yàn)H2、CO和CH41有一瓶氣體，它是由H2、CO、CH4中的一種，將其進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在導(dǎo)管口將氣體點(diǎn)燃，氣體安靜燃燒，火焰呈藍(lán)色。用一個(gè)干冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯壁出現(xiàn)水珠；把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，注入少量澄清石灰水，石灰水未變渾濁。則該氣體是 。2有一瓶氣體，它是由H2、CO、CH4中的一種，將其進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在導(dǎo)管口將氣體點(diǎn)燃，氣體安靜燃燒，火焰呈藍(lán)色。用一個(gè)干冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯壁上無(wú)現(xiàn)象；把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，注入少量澄清石灰水，石灰水變渾濁。則該氣體是 。3有一瓶氣體，它是由H2、CO、CH4中的一種，將其進(jìn)行如下實(shí)

6、驗(yàn)：在導(dǎo)管口將氣體點(diǎn)燃，氣體安靜燃燒，火焰呈藍(lán)色。用一個(gè)干冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯壁出現(xiàn)水珠；把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，注入少量澄清石灰水，石灰水變渾濁。則該氣體是 。4有一瓶氣體，它是由H2、CO、CH4中的幾種組成，將其進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在導(dǎo)管口將氣體點(diǎn)燃，氣體安靜燃燒，火焰呈藍(lán)色。用一個(gè)干冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯壁出現(xiàn)水珠；把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，注入少量澄清石灰水，石灰水變渾濁。則該氣體的組成可能是（有幾種可能就填幾種）： 、 、 、 ?！咀兪接?xùn)練】：（二）利用還原性檢驗(yàn)H2和CO某氣體可能由H2和CO組成，為確定其成分，設(shè)計(jì)了如下三套實(shí)驗(yàn)裝置：澄清的石灰水氧化銅粉末無(wú)水硫酸銅A B Ca bc

7、 de f 若要驗(yàn)證該氣體中只含H2，應(yīng)將氣體依次通過(guò) 裝置（填裝置序號(hào)，下同）。 若要驗(yàn)證該氣體中只含CO，應(yīng)將氣體依次通過(guò) 裝置，連接順序?yàn)?。 若要驗(yàn)證該氣體是H2和CO的混合氣體，應(yīng)將氣體依次通過(guò) 裝置?！拘纬煞椒ā浚簹怏w檢驗(yàn)的方法檢驗(yàn)氣體應(yīng)從氣體的性質(zhì)入手，明確各種氣體的特性，需要通過(guò)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行檢驗(yàn)，每種試劑只能檢驗(yàn)一種氣體。混合氣體檢驗(yàn)應(yīng)注意順序，避免帶來(lái)干擾，若有水蒸氣需要檢驗(yàn)，應(yīng)在 檢驗(yàn)?！痉答伨毩?xí)二】某氣體可能是H2、CO、CO2、H2O、HCl中的一種或幾種組成，為確定其成分，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：裝置編號(hào)ABCDE試 劑硝酸銀溶液澄清石灰水氧化銅粉末澄清石灰水無(wú)水硫酸銅現(xiàn)

8、 象無(wú)明顯變化變渾濁變紅色無(wú)明顯變化變藍(lán)色氣體通過(guò)有關(guān)裝置時(shí)觀察到的現(xiàn)象如下（假設(shè)每步反應(yīng)均恰好完全進(jìn)行）：試推斷：該氣體中一定含有 ；該氣體中一定沒(méi)有 ，理由是 。 該氣體中可能含有 ，為確定其是否存在，應(yīng) 。復(fù)習(xí)活動(dòng)三：氣體的除雜與凈化 常用除去氣體雜質(zhì)的方法雜質(zhì)氣體除雜試劑O2灼熱的銅網(wǎng)CO、H2灼熱的氧化銅酸性氣體（CO2、SO2、HCl、H2S等）堿溶液（NaOH）、堿石灰（NaOH+CaO）水蒸氣干燥劑（濃硫酸、生石灰、堿石灰等） 常用的干燥裝置有：（由干燥劑的狀態(tài)來(lái)決定干燥劑的裝置）干燥劑不可干燥的氣體干燥裝置堿性生石灰堿石灰酸性氣體A或B酸性濃硫酸堿性氣體（如NH3）C中性無(wú)水

9、硫酸銅固體A或B干燥管 U形管【問(wèn)題組】1除雜原則需遵循哪些原則？2除雜質(zhì)時(shí)需要有明顯的現(xiàn)象嗎？3每種試劑只能除去一種雜質(zhì)嗎？4如果混合氣體中含有水蒸氣需要除去，水蒸氣要放在 除去，為什么？【反饋練習(xí)三】1除去括號(hào)中的雜質(zhì)，所用藥品是否正確，如不正確，請(qǐng)選擇合適的除雜質(zhì)藥品填在橫線上。 CO2（CO） 氫氧化鈉溶液 CO（HCl） 通過(guò)灼熱的氧化銅 N2（O2） 木炭 CO2（水蒸氣） 氧化鈣 【例題】：如下圖所示，某學(xué)生用裝置甲（瓶?jī)?nèi)壁附有碳酸鈣）作為制取氫氣的發(fā)生裝置，先在瓶?jī)?nèi)放入鋅粒，然后誤將濃鹽酸通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗注入瓶中?，F(xiàn)要用乙、丙、丁等裝置驗(yàn)證并除去混有的雜質(zhì)（H2O不需驗(yàn)證），得到純

10、凈、干燥的氫氣。請(qǐng)回答：甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ； 。乙裝置中盛裝的試劑是 ，其作用是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。丙裝置中盛裝的試劑是 ，其作用是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。丁裝置中盛裝的試劑是 ，其作用是 ?！痉答伨毩?xí)三】2為除去氫氣中含有的少量氯化氫和水蒸氣，應(yīng)選用的裝置是下圖中的（ ）3某市三名同學(xué)誤入廢棄的防空洞，雖經(jīng)搶救，仍造成學(xué)生及搶救人員的重大傷亡，該事件提醒我們： 進(jìn)入洞穴前，需要進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)，當(dāng)證明洞內(nèi)缺氧時(shí)，應(yīng)攜帶供氧設(shè)備進(jìn)入洞穴。為弄清洞內(nèi)氣體成分中是否含水蒸氣、一氧化碳和二氧化碳，某學(xué)生設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行檢驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)前，先用大注射器從洞內(nèi)抽取氣

11、體樣品，然后將氣體注入裝置A中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能證明洞內(nèi)氣體中含有水蒸氣的現(xiàn)象是 。若B中（澄清石灰水）出現(xiàn) 現(xiàn)象，則證明洞內(nèi)氣體中含有二氧化碳；若C中出現(xiàn) 和 現(xiàn)象，則證明洞內(nèi)氣體中含有一氧化碳。若洞中氣體含有CO，在D處尚缺少的實(shí)驗(yàn)儀器的名稱(chēng)是 ，其作用是 。B中NaOH溶液的作用是 。如果將上述裝置按A、C、B排列，則不能檢驗(yàn)洞內(nèi)氣體是否含有 。能力提升：規(guī)律總結(jié)在綜合性氣體制備實(shí)驗(yàn)中，我們可以從以下方面進(jìn)行設(shè)計(jì)：發(fā)生裝置凈化裝置干燥裝置收集裝置吸收裝置反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件氣體及雜質(zhì)的性質(zhì)氣體的性質(zhì)及干燥劑的狀態(tài)氣體的溶解性及密度尾氣的性質(zhì)達(dá) 標(biāo) 檢 測(cè)必做題：1NO是汽車(chē)尾氣中的

12、一種大氣污染物，但少量NO具有擴(kuò)張血管、增強(qiáng)記憶的功能。在實(shí)驗(yàn)室收集NO只能用排水集氣方法。對(duì)NO的描述正確的是（ ）A易溶于水 B可能極易與氧氣反應(yīng) C易與水反應(yīng) D有害無(wú)利2下列分別是二氧化碳制取、干燥、收集和性質(zhì)檢驗(yàn)的裝置圖，正確的是（ ）3欲鑒別CO、O2、空氣、CO2、 CH4五種氣體，現(xiàn)有一盒火柴，還要用到下列實(shí)驗(yàn)用品中的（ ）A、裝有蒸餾水的燒杯 B、裝有紫色石蕊試液的燒杯C、冷而干燥的燒杯 D、內(nèi)壁蘸有澄清石灰水的燒杯4請(qǐng)你根據(jù)澄清石灰水和濃硫酸的性質(zhì)，完成下面的實(shí)驗(yàn)：將H2、N2、CO和CO2組成的混合氣體,依次通過(guò)灼熱的氧化銅、 、 ，最后得到干燥的N2。選做題：5右圖是收

13、集干燥R氣體并對(duì)它進(jìn)行吸收的正確裝置。由圖中實(shí)驗(yàn)裝置推測(cè)該氣體的有關(guān)性質(zhì)，正確的一組是（ ）ABCD密度（與空氣比較）大于大于小于小于在水中的溶解性難溶極易溶極易溶難溶6為弄清楚廢棄的防空洞內(nèi)氣體成分是否含有水蒸氣、一氧化碳和二氧化碳，甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別用下圖所示盛有藥品的儀器（圖中夾持儀器均省略）檢驗(yàn)防空洞內(nèi)的氣體成分。甲組逐一檢驗(yàn)是否含有上述某一氣體，若檢驗(yàn)其中是否含有二氧化碳，應(yīng)選用 （填序號(hào)）；若防空洞內(nèi)含有水蒸氣，則B中的現(xiàn)象是 ；若A中玻璃管內(nèi)物質(zhì)由黑色變?yōu)榧t色，則防空洞內(nèi)含有 。乙組用上述儀器組裝一套裝置，通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)同時(shí)檢驗(yàn)上述氣體中是否含有水蒸氣、一氧化碳和二氧化碳，按氣體通過(guò)的先后順序連接儀器依次是（填序號(hào)，儀器可以重復(fù)使用） 。若已驗(yàn)證防空洞中不存在一氧化碳，則進(jìn)防空洞前需要進(jìn)行檢驗(yàn)二氧化碳含量是否較高的實(shí)驗(yàn)，其方法是 。拓展延伸：7某純堿樣品中含有少量氯化鈉雜質(zhì)，現(xiàn)用下圖所示裝置來(lái)測(cè)定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（鐵架臺(tái)、鐵夾等在圖中均已略去）。實(shí)驗(yàn)步驟如下：按圖連接裝置，并檢查氣密性；準(zhǔn)確稱(chēng)得盛有堿石灰（固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）的干燥管D的質(zhì)量為83.4g；準(zhǔn)確稱(chēng)得6g純堿樣品放入容