初中化學專題6《重要氣體的制取和檢驗、除雜和凈化》

1、專題6 重要氣體的制取與檢驗、除雜與凈化 【學習目標】1掌握氧氣、二氧化碳的實驗室制法，并通過對比歸納，學會實驗室制取氣體的一般思路和方法。2掌握常見氣體的檢驗方法和除雜原理、混合氣體檢驗和凈化的順序。3了解常見氣體的干燥與凈化裝置。4培養(yǎng)學生“綠色化學”的觀念，樹立環(huán)保意識【重點】1氧氣和二氧化碳的實驗室制法（反應原理、發(fā)生裝置、收集方法、檢驗方法、驗滿方法）2氣體發(fā)生裝置、收集裝置選擇依據(jù)3常見氣體的檢驗方法、除雜質(zhì)試劑選擇4混合氣體檢驗、凈化順序?qū)W 案 設 計復習活動一：氣體的實驗室制法【課前預習】：請回顧氧氣和二氧化碳這兩種氣體的實驗室制法，完成下列表格。氧氣二氧化碳藥品反應原理裝置發(fā)

2、生裝置收集裝置發(fā)生裝置收集裝置 收集方法檢驗方法驗滿方法注意事項【形成思路】：氣體的實驗室制法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：反應物的 和 ；收集裝置選擇考慮的因素：氣體的 和 ?！痉答伨毩曇弧浚合卤砹谐隽丝諝?、氧氣、二氧化碳、氨氣在標準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驗室常用氯化銨固體與熟石灰固體共熱來制取氨氣。反應原理如下：2NH4C1 + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3+ 2X 。 X的化學式為： 。根據(jù)上述信息，選擇實驗室制取和收集氧氣、二氧化碳、氨氣

3、的裝置，請在相關(guān)空格處。裝置ABCDEbac氧氣二氧化碳氨氣 寫出圖中有標號儀器的名稱：a ；b ；c 。 分別寫出實驗室制取氧氣和二氧化碳反應的化學方程式： ； 。 若收集某氣體時選用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。實驗室通常用塊狀固體硫化亞鐵（FeS）和稀硫酸混合，在常溫下通過發(fā)生復分解反應制得硫化氫氣體。d e f甲 乙 寫出該反應的化學方程式： ； 制取硫化氫氣體的發(fā)生裝置可以選用 。 硫化氫不能用C裝置來收集，原因是 。右圖裝置如按照d-e-f順序連接可用來收集H2S氣體，則乙裝置的燒杯中最好盛放

4、 溶液進行尾氣處理；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，應從 端進；(向上排空氣法)若氣體密度小于空氣密度，應從 端進。（向下排空氣法）若氣體難溶于水，先將集氣瓶內(nèi)裝滿水，氣體應從 端進。（排水法） 檢驗氣體或洗氣（除雜質(zhì)） 若瓶內(nèi)盛有澄清的石灰水，可用來檢驗 氣體，氣體應從 端進。復習活動二：常見氣體的檢驗【課前預習】：整理重要氣體的檢驗方法和現(xiàn)象，完成下列表格。重要氣體檢驗方法現(xiàn)象O2CO2H2C

5、OCH4HClNH3H2O（氣）【變式訓練】：（一）利用可燃性檢驗H2、CO和CH41有一瓶氣體，它是由H2、CO、CH4中的一種，將其進行如下實驗：在導管口將氣體點燃，氣體安靜燃燒，火焰呈藍色。用一個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)過來，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，將其進行如下實驗：在導管口將氣體點燃，氣體安靜燃燒，火焰呈藍色。用一個干冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯壁上無現(xiàn)象；把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來，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，將其進行如下實

6、驗：在導管口將氣體點燃，氣體安靜燃燒，火焰呈藍色。用一個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)過來，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，將其進行如下實驗：在導管口將氣體點燃，氣體安靜燃燒，火焰呈藍色。用一個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)過來，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）： 、 、 、 ?！咀兪接柧殹浚海ǘ├眠€原性檢驗H2和CO某氣體可能由H2和CO組成，為確定其成分，設計了如下三套實驗裝置：澄清的石灰水氧化銅粉末無水硫酸銅A B Ca bc

7、 de f 若要驗證該氣體中只含H2，應將氣體依次通過 裝置（填裝置序號，下同）。 若要驗證該氣體中只含CO，應將氣體依次通過 裝置，連接順序為 。 若要驗證該氣體是H2和CO的混合氣體，應將氣體依次通過 裝置。【形成方法】：氣體檢驗的方法檢驗氣體應從氣體的性質(zhì)入手，明確各種氣體的特性，需要通過明顯的實驗現(xiàn)象進行檢驗，每種試劑只能檢驗一種氣體。混合氣體檢驗應注意順序，避免帶來干擾，若有水蒸氣需要檢驗，應在 檢驗。【反饋練習二】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，進行如下實驗：裝置編號ABCDE試 劑硝酸銀溶液澄清石灰水氧化銅粉末澄清石灰水無水硫酸銅現(xiàn)

8、 象無明顯變化變渾濁變紅色無明顯變化變藍色氣體通過有關(guān)裝置時觀察到的現(xiàn)象如下（假設每步反應均恰好完全進行）：試推斷：該氣體中一定含有 ；該氣體中一定沒有 ，理由是 。 該氣體中可能含有 ，為確定其是否存在，應 。復習活動三：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中性無水

9、硫酸銅固體A或B干燥管 U形管【問題組】1除雜原則需遵循哪些原則？2除雜質(zhì)時需要有明顯的現(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？【反饋練習三】1除去括號中的雜質(zhì)，所用藥品是否正確，如不正確，請選擇合適的除雜質(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，某學生用裝置甲（瓶內(nèi)壁附有碳酸鈣）作為制取氫氣的發(fā)生裝置，先在瓶內(nèi)放入鋅粒，然后誤將濃鹽酸通過長頸漏斗注入瓶中?，F(xiàn)要用乙、丙、丁等裝置驗證并除去混有的雜質(zhì)（H2O不需驗證），得到純

10、凈、干燥的氫氣。請回答：甲裝置中發(fā)生反應的化學方程式是 ； 。乙裝置中盛裝的試劑是 ，其作用是 ，反應的化學方程式是 。丙裝置中盛裝的試劑是 ，其作用是 ，反應的化學方程式是 。丁裝置中盛裝的試劑是 ，其作用是 ?！痉答伨毩暼?為除去氫氣中含有的少量氯化氫和水蒸氣，應選用的裝置是下圖中的（ ）3某市三名同學誤入廢棄的防空洞，雖經(jīng)搶救，仍造成學生及搶救人員的重大傷亡，該事件提醒我們： 進入洞穴前，需要進行 實驗，當證明洞內(nèi)缺氧時，應攜帶供氧設備進入洞穴。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，某學生設計了下圖所示的實驗裝置進行檢驗，請回答下列問題：實驗前，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中進行實驗，實驗過程中，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處尚缺少的實驗儀器的名稱是 ，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驗中，我們可以從以下方面進行設計：發(fā)生裝置凈化裝置干燥裝置收集裝置吸收裝置反應物狀態(tài)及反應條件氣體及雜質(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 標 檢 測必做題：1NO是汽車尾氣中的

12、一種大氣污染物，但少量NO具有擴張血管、增強記憶的功能。在實驗室收集NO只能用排水集氣方法。對NO的描述正確的是（ ）A易溶于水 B可能極易與氧氣反應 C易與水反應 D有害無利2下列分別是二氧化碳制取、干燥、收集和性質(zhì)檢驗的裝置圖，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，還要用到下列實驗用品中的（ ）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請你根據(jù)澄清石灰水和濃硫酸的性質(zhì)，完成下面的實驗：將H2、N2、CO和CO2組成的混合氣體,依次通過灼熱的氧化銅、 、 ，最后得到干燥的N2。選做題：5右圖是收

13、集干燥R氣體并對它進行吸收的正確裝置。由圖中實驗裝置推測該氣體的有關(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、乙兩個實驗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）檢驗防空洞內(nèi)的氣體成分。甲組逐一檢驗是否含有上述某一氣體，若檢驗其中是否含有二氧化碳，應選用 （填序號）；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，通過一次實驗同時檢驗上述氣體中是否含有水蒸氣、一氧化碳和二氧化碳，按氣體通過的先后順序連接儀器依次是（填序號，儀器可以重復使用） 。若已驗證防空洞中不存在一氧化碳，則進防空洞前需要進行檢驗二氧化碳含量是否較高的實驗，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)用下圖所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)（鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去）。實驗步驟如下：按圖連接裝置，并檢查氣密性；準確稱得盛有堿石灰（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；準確稱得6g純堿樣品放入容