氣體制備學(xué)案

1、九年級化學(xué)專題講座之氣體的制備、凈化綜合實驗學(xué)案安中初三化學(xué)組 主備人：唐 波 審核：唐 波 審批：唐照煒授課時間：一、學(xué)習(xí)目標：1知識和能力目標：進一步熟悉常見氣體的制取、凈化方法。2、過程和方法：通過對氣體制取、凈化方法的熟悉，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。3、情感態(tài)度和價值觀：通過分析推斷讓學(xué)生感悟事物間不是彼此孤立而是互相聯(lián)系的二、重點、難點重點：氣體凈化的方法。難點：綜合運用相關(guān)知識解決實際問題。三、知識鏈接：1幾種氣體的實驗室制法以及它們的區(qū)別:氣體氧氣（02）氫氣（H2）二氧化碳（C0 2）藥品 高錳酸鉀（KMnO 4） 雙氧水（H2O2 ）和二氧化錳 （MnO2）催化固+固-加熱或固

2、+液 鋅粒（Zn）和稀鹽酸（HCI） 鋅粒（Zn ）和稀硫酸（H2SO4） 個+液石灰石（大理石）（CaCO3）和稀鹽酸（HCI）個+液反應(yīng)原理 2KMnO 4 吐K2MnO4+MnO2+O2f MnOa 2H2O22H2O+O2 fZn+H2SO4=ZnSO4+H2fZn+2HCI=ZnCI 2+H2 fCaCO3+2HCI=CaCl2+H2O+CO2f檢驗用帶火星的木條，伸進集氣瓶，若木 條復(fù)燃，是氧氣；否則不是氧氣點燃木條，伸入瓶內(nèi)，木條上 的火焰熄滅，瓶口火焰呈淡藍 色，則該氣體是氫氣通入澄清的石灰水，看是否變渾濁， 若渾濁則是CO2。驗滿用帶火星的木條，平放在集氣瓶口， 若木條復(fù)燃，

3、氧氣已滿，否則沒滿用燃著的木條，平放在集氣瓶口，若 火焰熄滅，則已滿；否則沒滿放置正放倒放正放1、選擇氣體發(fā)生裝置考慮：反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)的條件、收集裝置的選用應(yīng)考慮：密度和空氣比較該氣體對水的可溶性、排空氣法收集氣體時，導(dǎo)氣管應(yīng)伸到集氣瓶的底部、制氧氣的注意事項：高錳酸鉀制氧氣時，試管口應(yīng)略向下傾斜并放一小團棉花，導(dǎo)氣管應(yīng)只伸入試管少許5、制二氧化碳的注意事項：應(yīng)用大理石或石灰石，不能用碳酸鈉應(yīng)用稀鹽酸，不能用濃鹽酸和硫酸（因為硫酸與大理石反應(yīng)會生成硫酸鈣附著在大理石表面阻礙反應(yīng)進行。若一定要用稀硫酸，則可用碳酸鈣粉末取代大理石。用稀鹽 酸不用濃鹽酸是因為濃鹽酸具有揮發(fā)性，制得的二氧化碳不純，

4、夾帶氯化氫氣體。）不能用排水集氣法收集 （CO2溶于水）2、常見成份的檢驗：氣 體檢驗方法實驗現(xiàn)象O2將木條伸入到集氣瓶內(nèi)木條。違點燃該氣體，在其火焰上方罩一冷而干 燥的燒杯?；鹧娉噬?，燒杯內(nèi)壁有生成。CO將氣體通入到中。r澄清石灰水變。CO（1）點燃，將產(chǎn)生的氣體通入中。r火焰呈色，澄清石灰水變。CH點燃，先再其火焰上方罩一干燥的燒杯， 再將附有的燒杯罩上?；鹧娉噬稍锏臒瓋?nèi)壁有生成，另一燒杯內(nèi)壁?？?氣將燃著木條伸入集氣瓶內(nèi)。木條燃燒。氮 氣將燃著木條伸入瓶內(nèi)，再倒入少量澄清 石灰水。燃著木條，澄清石灰水無明顯變化。B長進短出注意事項試管口略向下傾斜（防 止水倒流試管破裂）?先預(yù)熱后集

5、中加熱?長頸漏斗下端管口應(yīng)伸入液體中，防止氣體逃出 導(dǎo)管露岀橡皮塞即可，防止空氣不能排凈，收集的氣體不純3、離子的檢驗：酸堿鹽均為電解質(zhì)，形成溶液時要發(fā)生電離成為自由移動的陰陽離子。檢驗酸堿鹽， 實質(zhì)上就是要檢驗溶液中所含的陰陽離子。初中常見的陰陽離子：H+，Cu2+，F(xiàn)e3+,OH-，Cl-，SO42-，CO32-，Ba2+，Ag+，Ca2+方法現(xiàn)象結(jié)論H +取樣，滴加石蕊溶液石蕊由紫色變?yōu)榧t色溶液中含有H +OH-取樣，滴加石蕊（酚酞）溶液石蕊由紫色變?yōu)樗{（紅） 色溶液中含有OH-CO32- 取樣，滴加稀HCI 將氣體通入澄清石灰水產(chǎn)生大量氣泡 石灰水產(chǎn)生白色渾濁物質(zhì)中含有CO32-XCO

6、 3+2HCI=XCL (鹽)+HO 2+CO2 f ;CQ+Ca(OH)2=CaC0 J +H0NH4+取樣，滴加 NaO H等堿性物質(zhì)加熱， 在試管口放潤濕的紅色石蕊試紙紅色石蕊試紙變藍色物質(zhì)中含有NH4+Cl-取樣，滴加石蕊溶液石蕊由紫色變?yōu)榧t色溶液中含有H+SO42-取樣，滴加石蕊（酚酞）溶液石蕊由紫色變?yōu)樗{（紅） 色溶液中含有OH-幾種產(chǎn)物檢驗和除去檢驗順序：先檢驗水蒸氣，后檢驗其它物質(zhì)；除雜順序：先除其它物質(zhì)，后干燥水蒸氣氣體產(chǎn)物藥品操作CO 2檢驗澄清石灰水1、將氣體通入澄清石灰水2、將杯內(nèi)掛有澄清石灰水的 燒杯罩在火焰上方石灰水產(chǎn)生白色渾濁CO+Ca（OH）2=CaC0 J +

7、H2OCO 2SO2除雜NaOH溶液將氣體通過裝有NaOH溶液的 廣口瓶2NaOH+CO 2=Na2CO3+H 2O2NaOH+SO 2=Na2SO3+H 2OH2O檢驗除 雜無水硫酸銅CuSO4將氣體通過裝有白色無水硫 酸銅的密閉U形管白色粉末變藍色晶體干燥濃硫酸、生石灰、火堿固體增重四、學(xué)法指導(dǎo)：（積極參與，認真分析，實現(xiàn)自我?。┗瘜W(xué)實驗將繼續(xù)是考試的重點，a基本儀器和操作、b氣體制備及性質(zhì)實驗及拓展，c物質(zhì)（氣體、固體、溶液）檢驗、鑒別、除雜、分離、定量測定仍將是考查重點，重點考查學(xué)生的分析評價能力，同時按照目 前的命題趨勢，實驗題將更加與生產(chǎn)、生活相聯(lián)系，并進一步增加探究的比重，考查學(xué)

8、生發(fā)現(xiàn)問題、提出 猜測及設(shè)計（對比）實驗的能力將成為新的熱點。對實驗?zāi)芰Φ目疾橹攸c考查實驗的基本操作和實驗方案 的創(chuàng)新設(shè)計，這類題可以把學(xué)生實驗?zāi)芰Φ膹娙跫捌綍r對實驗的重視程度暴露無遺，它是一種考查學(xué)生綜 合應(yīng)用能力的好題目。（1扎實的基礎(chǔ)（2）嚴謹?shù)姆治觯?）開放的思維二、氣體的凈化與干燥1、氣體凈化的幾種方法吸收法：用吸收劑將雜質(zhì)氣體吸收除去。女口，除去CO中混有的少量C02,可先用濃NaOH溶液吸收C02，再用濃硫酸等干燥劑除去水蒸氣。常見氣體吸收劑見下表:吸收劑吸收的氣體雜質(zhì)吸收劑吸收的氣體雜質(zhì)水可溶性氣體：HCI、NH3等NaOH固體CO2、HCI、H20無水CuSO4H2O堿石灰C

9、O2、HCl、H20灼熱的銅網(wǎng)O2NaOH溶液CO2、HCl灼熱的CuOH2、CO濃硫酸H20轉(zhuǎn)化法：通過化學(xué)反應(yīng)，將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為所要得到的氣體。如，除去C02中的少量CO,可將混合氣體通過足量的灼熱CuO, CO + CuO Cu + C02。2、氣體的干燥氣體的干燥是通過干燥劑來實現(xiàn)的，選擇干燥要根據(jù)氣體的性質(zhì)，一般原則是：酸性干燥劑氣體的制備、凈化、常用氣體的發(fā)生、收集裝置：干燥劑可干燥氣體不可干燥氣體干燥裝置名稱或化學(xué)式酸堿性狀態(tài)濃 H2SO4酸性液態(tài)H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO 等NH3A固體NaOH生石灰堿性固態(tài)H2、O2、N2、CH4、CO、 NH3等CO2、

10、SO2、HClB或C無水CaCl *中性固態(tài)除NH3外所有氣體NH3B或C不能用來干燥堿性氣體，堿性干燥劑不能用來干燥酸性氣體，干燥裝置由干燥劑狀態(tài)決定。 常見的干燥劑常用干燥裝置如下:BC注意：選擇吸收裝置時，要注意進、出氣體導(dǎo)管的連接方法，若用“洗氣瓶”，要注意“長進短出”，若用干燥管要注意“大進小出”。先除去氣體中含有的其他雜質(zhì)，干燥除去水蒸氣的操作放在最后。原CuOFe2Q)；加熱(KCIQ、KMnO、Cs(OH)2CG等的分解， H還原 CuO FezQ)。學(xué)以致用一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1、氮氣混有少量氫氣、二氧化碳和水蒸氣，欲獲得干燥純凈的氮氣，可采取下列操作：通

11、過濃硫酸， 通過填充氧化銅的加熱管，通過氫氧化鈉濃溶液，通過濃鹽酸。最好的組合順序是()A、ttB、ttC、ttD、tt2、 既可用排水法又可用向下排氣法收集的一組氣體是()A.H2、02B.H2、CO2C.CH4、H2D.CH 4、023、4在H2的制取和性質(zhì)實驗中，導(dǎo)氣管的位置，需要插入所用儀器底部的是()A.排空氣法收集氫氣B.排水法收集氫氣C.實驗氫氣可燃性D.氫氣還原氧化銅4、用氫氣還原氧化銅實驗應(yīng)包括以下幾個步驟 燈。(4)停止通入氫氣。正確的操作順序是 (1)加熱盛有氧化銅粉末的試管。)(2)通入氫氣。(3)撤去酒精A.(1)(2)(3)(4)B.( 2)(1) (4)(3)C.

12、(2) (1) (3)(4)D.(1) (2)(4)(3)5、氮氣混有少量氫氣、二氧化碳和水蒸氣，欲獲得干燥純凈的氮氣，可采取下列操作：通過濃硫酸，通過填充氧化銅的加熱管，通過氫氧化鈉濃溶液，通過濃鹽酸。最好的組合順序是(A、TTB、tTC、TTD、TT二、填空題：1、右圖所示的裝置有多種用途。根據(jù)實驗需要，氣體既可從a導(dǎo)入也可以從b 口導(dǎo)入。瓶中既可加入其他物質(zhì)，也可以加入不同的液體或固體顆粒等。請根據(jù)要求將相關(guān)內(nèi)容填 入下表，然后結(jié)合物理知識回答問題：用途氣體入口( a或b)瓶中物質(zhì)收集H2排氣法收集CO2空氣排水法收集O2水除去H2中的雜質(zhì)HCI氣體干燥CO2氣體驗證CO氣體中含有CO2

13、雜 質(zhì)并除去結(jié)合物理知識，簡述在表內(nèi)第項中，排水法收集02操作成功的原理 2、下圖是實驗室制取二氧化碳氣體的裝置。根據(jù)圖回答：(1) 標號為、的儀器名稱是：是是(2) 容器(A)中盛放的塊狀藥品是 ，從儀器中加入的液體藥品是廠EC(3) 儀器的下端管口必須插入液面下的原因是 。(4) 氣體通過裝有石蕊試液的(B)容器，可看到的現(xiàn)象是 ;氣體通過裝有澄清石灰水的(C)容器可看到的是現(xiàn)象是 。3、 實驗室制取甲烷的方法是：用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體藥品，經(jīng)研磨均勻混合后裝入試管 中，加熱后產(chǎn)生甲烷氣體。通常情況下，甲烷是沒有顏色、沒有氣味的氣體，比空氣輕，極難溶于水，很容易燃燒。請回答下列問題：

14、(1) 本實驗的氣體發(fā)生裝置可選用 (填H2或02)的氣體發(fā)生裝置。(2) 收集較純的甲烷最好用 法。(3) 將上述混合物粉末裝入試管中，應(yīng)先檢查裝置的 。(4)點燃甲烷前一定要先檢驗甲烷的 。4、將2、“、CO CO的混合氣體緩慢通過灼熱的氧化銅、濃硫酸、燒堿溶液，最后剩下的氣體是;若先通過燒堿溶液，然后再依次通過灼熱的氧化銅和濃硫酸，則最后剩下的氣體是 。(假設(shè)每一步都反應(yīng)完全)5、請認真閱讀下列短文，并應(yīng)用所學(xué)過的知識回答問題：氨氣(NH 3)在通常狀況下是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，其水溶 液稱為氨水。其在加熱和催化劑存在的條件下，氨氣能跟氧氣起反應(yīng)生成一氧

15、化氮和水。在常溫下氨氣還能跟酸、CaCS和CuS04等物質(zhì)起反應(yīng)。實驗室常用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物來制取圖6氨氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式：問：1實驗室制?。ú话ㄊ占┌睔獾难b置，可選用制取 （H2或02或C02）的裝置。其理由是 ，收集氨氣可用法。2若要制得干燥的氨氣，可用 做干燥劑。3寫出氨氣與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。4將氨氣溶于水制成氨水，應(yīng)選用下圖裝置中的 （填序號）。ABC6、（2004年鎮(zhèn)江中考模擬）如圖6所示的置有多種用途，請回答下列問題：（1）檢驗：證明C0中含有C02，裝置內(nèi)應(yīng)盛放 .（ 2）洗氣：除去氧氣中混有的較多量的C02，裝置內(nèi)應(yīng)盛放（3）貯氣：若用排空氣法收

16、集 H2時，H2應(yīng)從裝置的 端通入（填A(yù)或B,下同）.若用排水法收集 02時，瓶內(nèi)應(yīng)先裝滿水， 02從端通入（+量筒排水測量氣體體積） .若要用水將裝置的02排出進行實驗時，水應(yīng)從端流入.水煤氣中可能含有水蒸氣、二氧化碳、氫氣和一氧化碳四種氣體。選擇一定的藥品和 裝置證明水煤氣中存在上述四種氣體。根據(jù)下列實驗裝置圖，回答下列問題：稀鹽酸石灰水碳酸鈣飽和碳酸氫衲 ABC（1） 裝置A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（2） 裝置B的作用是吸收裝置 A中揮發(fā)出來的 HCI ;裝置C中濃硫酸的作用 是。（ 3）反應(yīng)一段時間后，裝置F的玻璃管中可觀察到的現(xiàn)象是;裝置G中澄清石灰水變渾濁，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。（4）某學(xué)生在驗證 CuO與CO的反應(yīng)產(chǎn)物時，在裝置E中加