專題7氣體的制取、凈化、收集與檢驗(yàn)_第1頁
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文檔簡介

1、專題7 氣體的制取、凈化、收集與檢驗(yàn)一 、 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路與方法1制取氣體的原理:實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇藥品通常有以下幾個(gè)原則;科學(xué)性,必須能通過化學(xué)反應(yīng)制取所需氣體。反應(yīng)條件不能太苛刻,反應(yīng)速度要適中,便于實(shí)驗(yàn)室操作,且也比較容易收集。價(jià)格要便宜2制取氣體的裝置:根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)所需的條件選擇氣體的發(fā)生裝置。如:(1)藥品狀態(tài)為固固,且反應(yīng)需要加熱的,可選擇實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀制氧氣的方法制取。(2)藥品狀態(tài)為固液,且反應(yīng)在常溫下進(jìn)行的,可選擇實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的方法制取。3.制取氣體常用的發(fā)生裝置和收集裝置: (選擇裝置時(shí)要注意各儀器的連接是否有誤)CABab c發(fā)生裝置收集裝置講解

2、:(1)氣體的發(fā)生裝置要由反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件來決定。(2)氣體的收集方法是由氣體的性質(zhì)了決定。排水法可用于難溶于水且不與水反應(yīng)的氣體的收集,如O2、H2、CO、CH4等。向上排氣法可用于密度比空氣大且又不與空氣反應(yīng)的氣體的收集,如O2、CO2等。向下排氣法可用于密度比空氣小且又不與空氣反應(yīng)的氣體的收集,如H2、CH4等。4.裝置氣密性的檢查【1】檢查下圖裝置的氣密性的方法 方法:將導(dǎo)管一端浸入水中,用雙手捂住試管外壁,(或用熱毛巾捂住試管外壁,或用酒精燈微熱試管等)若導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡,說明裝置氣密性良好?!?】檢查下面有長頸漏斗的氣體發(fā)生裝置的氣密性的方法 方法1:先往長頸漏斗中加水至長頸漏斗

3、下端液封,再用彈簧夾夾住橡皮管,繼續(xù)加入適量水,若一段時(shí)間后,長頸漏斗內(nèi)液面高度保持不變,則說明裝置氣密性良好,反之則裝置漏氣。方法2:向?qū)Ч芸诖禋?,漏斗頸端是否有水柱上升 用橡皮管夾夾緊橡皮管,靜置片刻,觀察長頸漏斗頸端的水柱是否下落,若吹氣時(shí)有水柱上升,夾緊橡皮管后水柱不下落,說明氣密性良好?!?】檢查下面有液漏斗的氣體發(fā)生裝置的氣密性的方法方法一:先將導(dǎo)管一端浸入水中,往分液漏斗中加入適量水,然后打開分液漏斗的旋塞,往錐形瓶中加入水,若導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡,則說明裝置氣密性良好。方法二:關(guān)閉分液漏斗,將導(dǎo)管一端浸入水中,用雙手(或熱毛巾)捂住錐形瓶外壁,若導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡,則說明裝置氣密性良好。

4、5、氧氣、二氧化碳、氫氣的實(shí)驗(yàn)室制取和工業(yè)制取氣 體氧氣(O2)二氧化碳(CO2)氫氣(H2)制備藥品過氧化氫溶液和二氧化錳高錳酸鉀氯酸鉀和二氧化錳大理石(或石灰石)和稀鹽酸鋅粒和稀硫酸反應(yīng)原理反應(yīng)類型反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件發(fā)生裝置氣體溶解性氣體密度收集裝置(純凈的)或 (干燥的) (唯一的) 或 凈 化可用濃硫酸或堿石灰干燥用NaHCO3溶液除去HCl,用濃硫酸干燥用NaOH溶液除去HCl雜質(zhì),用濃硫酸干燥收集方法檢驗(yàn)方法點(diǎn)燃?xì)怏w,檢驗(yàn)其生成產(chǎn)物。淡藍(lán)色火焰,生成H2O驗(yàn)滿或驗(yàn)純用向上排空氣法收集時(shí) 用排水法收集時(shí) 用拇指堵住倒置已收集滿氫氣的試管,靠近火焰后移開手指,若聽到“噗”的一聲,說明已

5、純。注意事項(xiàng)先檢查裝置的氣密性用排水法收集時(shí),待氣泡連續(xù)均勻排出時(shí)才收集導(dǎo)管置集氣瓶口先檢查裝置氣密性試管口略向下傾斜試管口放一團(tuán)棉花先移出導(dǎo)氣管,后停止加熱,以防倒吸正放 不能用稀硫酸,因反應(yīng)生成CaSO4附著在大理石表面,阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。 長頸漏斗的末端應(yīng)插到液體中(分液漏斗不強(qiáng)調(diào)) 正放保存先檢查裝置氣密性先驗(yàn)純?cè)偈占荒苡脻饬蛩衢L頸漏斗的末端應(yīng)插到液體中倒放保存工業(yè)制取分離液態(tài)空氣(依氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同) 加壓、蒸發(fā)物理變化。高溫煅燒石灰石CaCO3CO2+ CaO分離水煤氣H2和CO 注明: 1.固液不加熱裝置凡是反應(yīng)物為固體和液體且反應(yīng)不需加熱的發(fā)生裝置圖均可用圖、。學(xué)科王 2

6、.固固加熱裝置凡是反應(yīng)物都為固體且反應(yīng)需要加熱的發(fā)生裝置圖可用圖。二 、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的操作程序及步驟實(shí)驗(yàn)室制取氣體在選擇好藥品、儀器后操作的一般程序是:組裝儀器;一般按從左到右,從下到上的順序進(jìn)行;檢查裝置氣密性;裝藥品;若是固體跟液體反應(yīng),一般是先裝入固體再加入液體;準(zhǔn)備收集裝置;若用排水法收集氣體時(shí),應(yīng)在制取氣體之前將集氣瓶裝滿水;制取氣體;收集氣體并驗(yàn)滿;拆洗儀器。三 、氣體的干燥與凈化(一)、常見裝置(如圖) 圖A 圖B 圖C1、多功能瓶(圖A) (1).集氣:(貯氣)學(xué)科王ba排氣法:密度比空氣大 ab 密度比空氣小 ba若瓶中為水,排水法:ba(2).洗氣:(長進(jìn)短出) 瓶內(nèi)裝濃

7、硫酸或氫氧化鈉溶液。(3).量氣:(短進(jìn)長出)瓶內(nèi)裝滿水,氣體從b端進(jìn)入,a端接量筒,通過測量量筒內(nèi)水的體積從而測得生成氣體的體積。(4).安全瓶:(長進(jìn)短出)點(diǎn)燃可燃?xì)怏w時(shí),瓶內(nèi)裝少量水,將點(diǎn)燃的氣體與從發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體分隔開。2、球形干燥管(圖B):一般放堿石灰(CaO和NaOH固體)等干燥劑,在實(shí)驗(yàn)中可根據(jù)增重測吸收物質(zhì)的質(zhì)量,在有些實(shí)驗(yàn)中,放置在最后可防止空氣中的CO2和H2O進(jìn)入實(shí)驗(yàn)裝置中,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3、U形管(圖C):可用于干燥氣體或吸收氣體(二)、氣體凈化的幾種方法1、吸收法:用吸收劑將雜質(zhì)氣體吸收除去。如,除去CO中混有的少量CO2,可先用濃NaOH溶液吸收CO2,再用濃

8、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:HCl、NH3等NaOH固體CO2、HCl、H20無水CuSO4H2O堿石灰CO2、HCl、H20灼熱的銅網(wǎng)O2NaOH溶液CO2、HCl灼熱的CuOH2、CO濃硫酸H202、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CO2中的少量CO,可將混合氣體通過足量的灼熱CuO,CO+ CuO Cu + CO23、氣體的干燥氣體的干燥是通過干燥劑來實(shí)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

9、見的干燥劑見下表干燥裝置洗氣瓶(盛液體)球形干燥管(固體干燥劑)U形管(固體干燥劑)儀 器無水硫酸銅(遇水變藍(lán))干燥劑濃硫酸固體NaOH、生石(CaO)、堿石灰等無水CaCl2、無水硫酸銅(CuSO4)固N(yùn)aOH、生石灰(CaO)、堿石灰等無水CaCl2、無水硫酸銅(CuSO4)能干燥的氣體SO2、CO2、HCl; H2、O2、CO、N2、CH4NH3; H2、O2、CO、N2、CH4SO2、CO2、HCl;H2、O2、CO、N2、CH4NH3; H2、O2、CO、N2、CH4SO2、CO2、HCl;H2、O2、CO、N2、CH4不能干燥的氣體NH3SO2、CO2、HClNH3SO2、CO2、

10、HClNH3<指出> 、氣體的凈化通常最后一步是除去水蒸氣(即干燥在最后)食品袋內(nèi)干燥劑通常是生石灰,雙吸劑是鐵粉,吸收氧氣和水分,氫氧化鈉固體是雙吸劑,可吸收空氣里的水和二氧化碳。、選擇吸收裝置時(shí),要注意進(jìn)、出氣體導(dǎo)管的連接方法,若用“洗氣瓶”,要注意“長進(jìn)短出”,若用干燥管要注意“大進(jìn)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。4、尾氣的吸收及處理環(huán)保意識(shí).溶液吸收:如CO2、SO2、HCl、NH3等可用NaOH溶液吸收(極易溶氣體要防止倒吸)。.點(diǎn)燃處理:如CO、CH4、H2S等可燃性氣體可接一個(gè)尖嘴導(dǎo)管,將其點(diǎn)燃。.氣球收集:如有毒的CO、H2S、Cl

11、2等可在導(dǎo)管末端接上一個(gè)氣球收集。.防倒吸裝置:如易溶的氣體可收集到倒立的漏斗中。Fe2O3CO澄清的石灰水 四、氣體的檢驗(yàn)方法及現(xiàn)象氣體檢驗(yàn)方法現(xiàn)象O2將帶火星的木條插入有關(guān)容器內(nèi)木條復(fù)燃H2點(diǎn)燃,在火焰上方罩一個(gè)冷而干燥的小燒杯發(fā)出淡藍(lán)色火焰,燒杯壁上有水珠凝結(jié)依次通過灼熱的氧化銅和白色的無水硫酸銅黑色氧化銅變紅,白色硫酸銅變藍(lán)CO2通入澄清石灰水中澄清的石灰水變渾濁CO點(diǎn)燃,在火焰上方罩一個(gè)冷而干燥的小燒杯,再向燒杯內(nèi)倒入澄清石灰水,振蕩發(fā)出藍(lán)色火焰,燒杯壁上沒有水珠凝結(jié),石灰水變渾濁依次通過灼熱的氧化銅和澄清石灰水黑色氧化銅變紅,澄清的石灰水變渾濁CH4點(diǎn)燃,在火焰上方罩一個(gè)冷而干燥的

12、小燒杯,再向燒杯內(nèi)倒入澄清石灰水,振蕩發(fā)出藍(lán)色火焰,燒杯壁上有水珠凝結(jié),石灰水變渾濁HCl通入水里,滴入硝酸銀溶液和稀硝酸生成不溶解于稀硝酸的白色沉淀H2O通過白色的無水硫酸銅白色無水硫酸銅變藍(lán)注意:1、上述氣體中氧氣、二氧化碳、氯化氫、水可以直接檢驗(yàn),而其它氣體需要轉(zhuǎn)化成另外的物質(zhì)后檢驗(yàn)。2、檢驗(yàn)氣體時(shí)先檢驗(yàn)直接檢驗(yàn)的氣體,后檢驗(yàn)間接檢驗(yàn)的氣體,有水存在時(shí)先檢驗(yàn)水。解題策略指導(dǎo):學(xué)科:王一定要熟知常見氣體的制取、干燥、除雜、裝置的連接順序和性質(zhì)的檢驗(yàn)。除雜和干燥的先后順序:若用洗氣裝置除雜,一般除雜在前,干燥在后;若用加熱裝置除雜,一般是干燥在前,除雜在后。洗氣瓶和干燥管中氣體的進(jìn)出口順序:

13、用洗氣瓶除雜和干燥時(shí),氣體應(yīng)長進(jìn)短出;用球型干燥管除雜或干燥時(shí),氣體應(yīng)大進(jìn)(即大管口進(jìn)氣)小出(即小管口出氣),以利于氣體充分干燥。檢驗(yàn)多種氣體的先后順序:有多種氣體需要檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡量避免前步檢驗(yàn)對(duì)后步檢驗(yàn)的干擾。先檢驗(yàn)直接檢驗(yàn)的氣體,后檢驗(yàn)間接檢驗(yàn)的氣體,有水存在時(shí)先檢驗(yàn)水,如被檢驗(yàn)的氣體中是否含有二氧化碳和水蒸氣時(shí),應(yīng)先檢驗(yàn)水(用無水硫酸銅檢驗(yàn)),后檢驗(yàn)二氧化碳(用澄清石灰水檢驗(yàn)),最后干燥水(用濃硫酸干燥)。記住常見物質(zhì)的特征反應(yīng):CO2能使澄清石灰水變渾濁,白色的無水硫酸銅遇H2O變藍(lán)。要驗(yàn)證H2和CO等還原性氣體,可先將凈化后的氣體通過灼熱的CuO,再檢驗(yàn)其產(chǎn)物。檢驗(yàn)H2的存在是通過

14、其與CuO反應(yīng)生成H2O,檢驗(yàn)H2O時(shí)一定要將產(chǎn)物先通過無水CuSO4檢驗(yàn)。要驗(yàn)證CO和CO2的混合氣體,可先將混合氣體通入澄清石灰水,后通過灼熱的CuO,再檢驗(yàn)CO。類型之一 制取氣體實(shí)驗(yàn)裝置的選擇例1化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)所取得的豐碩成果,是與實(shí)驗(yàn)的重要作用分不開的。結(jié)合下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題:(1)寫出圖中帶標(biāo)號(hào)儀器的名稱:。 (2)若實(shí)驗(yàn)室對(duì)你開放,請(qǐng)從圖1中選擇合適的裝置,制取一種你熟悉的氣體。你想制取的氣體是,選擇的發(fā)生裝置是 (填序號(hào),下同),選擇的收集裝置是,選擇此收集裝置的理是。 (3)裝置B雖然操作簡便,但無法控制反應(yīng)速率。請(qǐng)從圖2中選取(填序號(hào))取代B中的單孔

15、塞,以達(dá)到控制反應(yīng)速率的目的。解析 此題考查了氣體制取中裝置選擇的問題。反應(yīng)物是固體,反應(yīng)需要加熱的選擇A作為發(fā)生裝置,固體和液體反應(yīng),反應(yīng)在常溫下進(jìn)行的,選擇B作為發(fā)生裝置。收集密度比空氣大的氣體,選擇C裝置收集,收集密度比空氣小的氣體,選擇E裝置收集,收集難溶于水的氣體,選擇D收集。我們可用以上裝置制取H2、O2或CO2,且均能選擇B作為發(fā)生裝置,收集氫氣可選擇DE收集,收集氧氣可選擇CD,收集二氧化碳只能選擇C。在圖2中,能起到控制反應(yīng)速率的為,因?yàn)樽⑸淦髂芸刂频渭铀俾?。答?酒精燈 長頸漏斗 (2)O2 B C(或D) 氧氣密度比空氣大(或氧氣不易溶于水)(其他合理答案也可) (3)變

16、式題:下列制取氣體的方案,可以直接采用右圖所示裝置進(jìn)行的是( )用H2O2和MnO2制取O2 用CaCO3和稀鹽酸制取CO2用KClO3和MnO2制取O2 用Zn和稀H2SO4制取H2用Na2CO3和H2SO4制取CO2A B C D類型之二 實(shí)驗(yàn)操作的程序例2通過一年的化學(xué)學(xué)習(xí),我們知道實(shí)驗(yàn)室中的組裝儀器往往有多種用途。根據(jù)下圖所示裝置回答問題。(1)圖中A裝置常用于制氧氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是_;(2)若用B裝置對(duì)氧氣進(jìn)行干燥,則裝置內(nèi)放入的藥品是_。若在B裝置中盛滿水,用排水法收集(瓶口向上)一瓶氧氣,氣體從_端(填字母“a”、“b”)通入。(3)某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)室制得的二氧化碳通入裝有澄清

17、石灰水的B裝置,始終未出現(xiàn)渾濁,原因可能是_(答一條即可)。解析 本題考查氣體的制備實(shí)驗(yàn)。裝置適用于反應(yīng)物為固態(tài),反應(yīng)條件為加熱的實(shí)驗(yàn),若用于制氧氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2或 2KClO3 2KCl+3O2;(2)B裝置可用于干燥、檢驗(yàn)、收集氣體。若用B裝置對(duì)氧氣進(jìn)行干燥,應(yīng)加入的藥品是濃硫酸,因?yàn)闈饬蛩峋哂形裕也慌c氧氣反應(yīng);若在B裝置中用排水法(瓶口向上)收集一瓶氧氣,氣體須從b端進(jìn)入,這樣便于水的排出。如果氣體從a端進(jìn)入,將B裝置中的水排出,液面下降,水不能繼續(xù)排出,所以氣體須從b端進(jìn)入。(3)用B裝置檢驗(yàn)CO2,應(yīng)長進(jìn)短出,從a端進(jìn)入,若澄

18、清的石灰水始終不變渾濁,可能的原因是:實(shí)驗(yàn)所用鹽酸濃度大,揮發(fā)出HCl氣體,使得生成的CO2氣體中混有HCl氣體。答案 (1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 碳酸氫銨受熱分解(2) 濃硫酸 b(3) 生成的CO2氣體中混有HCl氣體變式題:以下是我們熟悉的實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置、收集裝置以及凈化裝置(裝置中堿石灰為固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物)。請(qǐng)根據(jù)裝置圖回答下列問題: (1)將裝置中的固體加熱時(shí)應(yīng)先 ;若用裝置凈化氣體,則氣體應(yīng)從 端通入(填“a”或“b”)。 (2)實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣,應(yīng)選用的發(fā)生裝置為 、收集裝置為 (填裝置的編號(hào)),過氧化氫溶液應(yīng)從 中加

19、入(填儀器名稱),其中二氧化錳起 作用。 (3)實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨與氫氧化鈣固體混合物的方法制取氨氣。通常情況下,氨氣的密度比空氣小且極易溶于水。若要制得干燥的氨氣,則裝置的連接順序?yàn)?(填裝置的編號(hào))類型之三 氣體的干燥與凈化例3將N2 、CO、HCl 三種混合氣體依次通過NaOH 溶液、濃硫酸、灼熱的CuO,假設(shè)每次處理均能完全反應(yīng)(或吸收)。則最后排出的氣體是( )AN2 、CO  BH2O (氣)、N2     CN2 、CO2    DHCI、 CO解析 本題考查酸、堿、鹽及氧化物之間的相互反應(yīng),屬于中

20、檔題。N2、CO、HCl三種混合氣體依次通過NaOH溶液、濃硫酸、灼熱的CuO時(shí),發(fā)生的反應(yīng)是: HCl + NaOH = NaCl +H2O CO+ CuO 加熱 Cu + CO2 故最后排出的氣體是N2、CO2。 答案 C變式題:【雙選】某無色氣體可能含有CO、CO、H中的一種或幾種,依次進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)(假設(shè)每步反應(yīng)均完全進(jìn)行);通過赤熱的炭層后,恢復(fù)到原狀態(tài),氣體體積不變;通過灼熱的CuO時(shí),固體變成紅色;通過白色CuS04粉末時(shí),粉末變成藍(lán)色晶體;通人澄清石灰水中,石灰水變渾濁。下列判斷正確的是( )A原混合氣體中一定含有CO、CO、H2B原混合氣體中一定沒有CO2,一定含有H和COC原

21、混合氣體中一定含有H和CO,可能含有COD根據(jù),可推斷實(shí)驗(yàn)過程中一定有CO生成類型之四 物質(zhì)的除雜例4下列除雜質(zhì)的方法不正確的是( )選項(xiàng)物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法AN2(O2)通過灼熱的銅網(wǎng)BKCl(MnO2)溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶CCO2(水蒸氣)通過盛濃硫酸的洗氣瓶DCaO(CaCO3)加入適量的稀鹽酸解析 除雜質(zhì)的原則是在除去雜質(zhì)的同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)。N2中混有O2,因?yàn)榈獨(dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,故可通過灼熱的銅網(wǎng)將氧氣除去;因?yàn)镵Cl溶于水,而MnO2不溶于水,故可采用溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶的方法;CO2中混有水蒸氣,應(yīng)選擇不與二氧化碳反應(yīng)的干燥劑,故可選擇濃硫酸;而CaO中混有CaCO3

22、,若選擇稀鹽酸,兩種物質(zhì)均能可稀鹽酸反應(yīng),故不能選擇稀鹽酸,應(yīng)選擇高溫煅燒的方法。答案 D變式題:下列選用的除雜試劑和實(shí)驗(yàn)操作都正確的是(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))( )ANaCl(Na2CO3) 加足量稀鹽酸、蒸發(fā)、結(jié)晶BCaCl2(CaCO3) 加足量稀硫酸、蒸發(fā)、結(jié)晶CFe(Cu) 加足量稀鹽酸、過濾、洗滌、干燥DMnO2(KCl) 加足量水溶解、過濾、洗滌、干燥1某氣體可能含有水蒸氣、CO、H2中的一種或幾種。為了確定其成分,最佳的實(shí)驗(yàn)方案是將氣體依次通過裝置( )A甲、乙、丙 B丙、乙、甲 C丙、甲、乙、丙 D丙、甲、丙、乙2以下各裝置能完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是( ) A裝置:高錳酸鉀制氧氣 B裝置:由

23、b進(jìn)氣收集O2或CO2氣體 C裝置:制取氧氣、氫氣等氣體 D裝置:干燥,收集HCl氣體3NO是大氣污染物之一,但少量的NO在人體內(nèi)具有擴(kuò)張血管、增加記憶的功能。通常狀況下,NO密度比空氣略大,極易與氧氣反應(yīng),難溶于水。實(shí)驗(yàn)室收集NO的裝置是( ) A B C D 4.實(shí)驗(yàn)室有下圖所示的儀器裝置。某同學(xué)準(zhǔn)備利用這些儀器裝置及相關(guān)試劑制取氧氣。下列有關(guān)說法正確的是( )A.用高錳酸鉀制氧氣時(shí)需要二氧化錳作催化劑B.用過氧化氫溶液制取氧氣時(shí)可用作發(fā)生裝置C.可選用收集氧氣D.用收集氧氣時(shí),應(yīng)從導(dǎo)管a通入氧氣5欲除去下列食物中混有的少量雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)),所選試劑正確的是A氮?dú)猓ㄑ鯕猓?木炭 B氫氧

24、化鈉溶液(碳酸鈉)-澄清石灰水C二氧化碳(一氧化碳)-氧氣 D氯化鉀溶液(碳酸鉀)-稀硫酸6有一氣體混合物含有二氧化碳、一氧化碳、氮?dú)夂退羝姆N氣體,現(xiàn)進(jìn)行如下操作,請(qǐng)判斷所得氣體的組成情況(假設(shè)每步反應(yīng)都進(jìn)行完全)。(1)依次通過NaOH溶液、濃H2SO4,最后得到的氣體有(填化學(xué)式);寫出發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式:。(2)依次通過濃H2SO4、熾熱的氧化鐵粉末,最后得到的氣體有(填化學(xué)式);寫出發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式:。7根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置圖,回答問題:(1)寫出標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱:_,_;(2)在實(shí)驗(yàn)室中用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣時(shí),其中二氧化錳起_作用,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;(

25、3)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w,應(yīng)選擇的發(fā)生裝置為_(填寫裝置的字母代號(hào),下同);應(yīng)選用的收集裝置是_。檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿的方法是:將燃著的木條放在_,觀察火焰是否熄滅。8 CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體,科學(xué)家正在研究分離出空氣中的CO2,然后在催化劑作用下將CO2和H2反應(yīng)合成汽油、甲醇等有機(jī)物。請(qǐng)回答以下問題:(1)實(shí)驗(yàn)室中可選用制取氫氣的裝置 。簡述實(shí)驗(yàn)中將鋅粒加入容器的方法是 (2)某同學(xué)設(shè)計(jì)右圖裝置分離CO2和CO。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)關(guān)閉活塞b,打開活塞a,讓混合氣體從導(dǎo)管口進(jìn)入,所得純凈氣體從導(dǎo)管c逸出(假設(shè)完全反應(yīng)),此時(shí)逸出的氣體是 ?;旌蠚怏w通人完畢后,再關(guān)閉活塞a,打開

26、活塞b,使分液漏斗中的稀硫酸進(jìn)入廣口瓶,此時(shí)逸出的氣體是 。9利用下列儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(所有裝置的氣密性都已檢查完畢)(1)把過氧化氫溶液緩緩加入盛有二氧化錳的容器中制取并收集氧氣,完成該實(shí)驗(yàn)?zāi)闼x用的儀器有 (填字母)。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。這種方法與“把二氧化錳加入盛有過氧化氫溶液的試管中制氧氣”相比有 的優(yōu)點(diǎn)。(2)某同學(xué)繼續(xù)探究“紅磚粉末是否也可以作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑?”實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下:他分別向兩支試管中加入等質(zhì)量等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫溶液,向其中一支試管加入一藥匙紅磚粉末,然后將兩支試管中的氣體導(dǎo)出通入水中比較產(chǎn)生氣泡的快慢,發(fā)現(xiàn)加入紅磚粉末的試管中反應(yīng)較快。將反應(yīng)較快

27、的試管內(nèi)固體過濾出來,洗滌、烘干、稱量。用稱量后的固體重復(fù)步驟的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象與步驟完全相同。 試回答:步驟中他除了選用試管外還用到上面列出的儀器有 (填字母)。步驟的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?。該學(xué)生認(rèn)為通過上述實(shí)驗(yàn)已證明紅磚粉末可以作過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑,但老師認(rèn)為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)還缺少一個(gè)關(guān)鍵步驟,請(qǐng)指出來 。10.(眉山市)某同學(xué)用下圖裝置驗(yàn)證某混合氣體中一定含有水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳三種氣體(假設(shè)每步操作中,參加反應(yīng)的氣體都完全反應(yīng)或吸收)。 罨量汛酉罷囊水 D E(1)該同學(xué)驗(yàn)證三種氣體一定存在。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí),若要?dú)怏w從左向右流動(dòng),則這幾種儀器的連接順序應(yīng)是:混合氣體 ( ) ( ) D( ) (

28、 )(填A(yù)、B、C或E);(2)B裝置中觀察到的現(xiàn)象為 (3)混合氣體通過A裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 11(濟(jì)寧)(1)水煤氣是將水蒸氣通過灼熱的焦炭而生成的氣體,主要成分是一氧化碳、氫氣及少量的二氧化碳和水蒸氣某課題組同學(xué)為驗(yàn)證水煤氣的成分,做了以下準(zhǔn)備:(一)資料收集:H2+CuOCu+H2O CO+CuOCu+CO2 無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色(二)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置請(qǐng)分析上面信息后回答:你認(rèn)為驗(yàn)證水煤氣中各成分的順序依次是 ;裝置C的目的是 ,裝置D的作用是 ;裝置E內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是 ;實(shí)驗(yàn)中兩次用到裝置A,其目的分別是 , ;請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種尾氣處理方案: 12.(2安徽?。┠呈覐S需要測

29、定石灰石樣品中CaC03的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。小剛設(shè)計(jì)了下圖所示裝置來完成實(shí)驗(yàn)(雜質(zhì)不與酸反應(yīng)):(1)儀器的名稱是_。A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_(2)c裝置應(yīng)當(dāng)選擇I、中的_(填“I”或“”),其作用是_。(3)小華提出,要使測定結(jié)果更準(zhǔn)確,應(yīng)把A裝置改成上面右圖所示裝置,并在反應(yīng) 前、后通入空氣,其目的是_。13.(達(dá)州市)達(dá)州盛產(chǎn)天然氣,有“中國氣都”之稱的美譽(yù)。天然氣的主要成分是甲烷(CH4),我?;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣,請(qǐng)你參與:【提出問題】:甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)?【查閱資料】:含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成CO2,不完全燃燒生成CO;無水CuSO4遇水變藍(lán)。【猜想與假設(shè)

30、】: 甲 CO2 H2O ; 乙 CO H2O; 丙 NH3 CO2 H2O; 丁 CO2 CO H2O 。你認(rèn)為 同學(xué)的猜想是錯(cuò)誤的,理由是 ?!緦?shí)驗(yàn)探究】:為了驗(yàn)證上述猜想與假設(shè),將甲烷在一定量的O2中燃燒的產(chǎn)物依次通過下列裝置: (1) A、B裝置的順序能否顛倒?(填“能"或“否”) 。(2) 實(shí)驗(yàn)中用純凈O2而不用空氣的原因是 。(3) 實(shí)驗(yàn)中觀察到A中無水CuSO4變藍(lán),B、D中澄清石灰水變渾濁,C中紅色粉末變成黑色,由此推斷 同學(xué)猜想成立。(4) 請(qǐng)寫出B中澄清石灰水變渾濁、C中紅色粉末變成黑色的化學(xué)方程式: 、 ?!痉此寂c交流】:為避免有毒的CO污染環(huán)境,所以含碳元素的

31、物質(zhì)燃燒必須滿足的條件是 。 14、(山東煙臺(tái))小華同學(xué)用排水法收集了一大瓶沼氣池中氣體(圖1中的A),為了弄清它的成分,進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你與他一起完成以下探究活動(dòng): 【對(duì)氣體猜想】猜想I:全部是CH4; 猜想:全部是CO; 猜想:是CO和CO2的混合氣體; 猜想:是CH4和CO2的混合氣體。【實(shí)驗(yàn)和推斷】將A中的氣體依次通入B、C中,在D處點(diǎn)燃。 A B C D 圖1 圖2 (1)要將A中的氣體通入后面的裝置中,應(yīng)選圖2中的 (填序號(hào))“注水裝置”。 (2)若B中石灰水變渾濁,則說明A中的氣體中含有 氣體。 (3)裝置C作用是 。 (4)若D處倒扣的是涂有澄清石灰水的燒杯,出現(xiàn)渾濁,且B中

32、無明顯現(xiàn)象,則“猜想 ”可能成立;若D處倒扣的是干冷的大燒杯,杯壁有水霧出現(xiàn),有同學(xué)認(rèn)為“猜想I、”可能成立,另有同學(xué)認(rèn)為此現(xiàn)象不能證明收集到的氣體中一定含有CH4,理由是 ;要排除這種干擾可采取的措施是 。(5)采取(4)中的排除干擾措施后:若D處分別倒扣干冷的燒杯和涂石灰水的燒杯,分別出現(xiàn)水霧和渾濁,且B中也出現(xiàn)渾濁,則證明“猜想 ”成立。15、(四川樂山)水蒸氣通過灼熱的焦炭后得到的混合氣體有哪些成分?某化學(xué)興趣小組在老師的指導(dǎo)下,對(duì)此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。【提出猜想】1該混合氣體只含有一氧化碳、氫氣2該混合氣體含有一氧化碳、二氧化碳、氫氣和水蒸氣3該混合氣體只含有二氧化碳、氫氣和水蒸氣4該混

33、合氣體只含有一氧化碳、二氧化碳和氫氣【查閱資料】a無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色。b堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物。c濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性,常用作某些氣體的干燥劑【實(shí)驗(yàn)過程】同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)(部分夾持儀器已略去)。(1)裝置A中無水硫酸銅變藍(lán),裝置B中澄清石灰水變渾濁,由此得出的結(jié)論為混合氣體中有 。B中變化的化學(xué)方程式為 。(2)裝置C中的藥品為 。(3)E中氧化銅變紅、F中無水硫酸銅變藍(lán)、G中澄清石灰水變渾濁,說明混合氣體中還存在的氣體是 ; E中的變化說明氧化銅具有 性。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想 正確。【實(shí)驗(yàn)反思】經(jīng)過討論,同學(xué)們將上圖中裝置CH進(jìn)行了

34、簡化,只 用下圖所示裝置并自選必要試劑就能完成探究。其中,干燥管中堿石灰的作用為 , 燒杯上能觀察到的現(xiàn)象是 。最后一步的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是 。16(10分)請(qǐng)從下圖中選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)裝置序號(hào)填空,并回答有關(guān)問題。(1)實(shí)驗(yàn)室制取O2可選用的發(fā)生裝置是_;實(shí)驗(yàn)室收集CO2可用_裝置;若要除去CO2中混有的HCl氣體,得到純凈的CO2,應(yīng)在收集裝置前連接兩個(gè)相同的_裝置,并在第一個(gè)裝置中放入足量的_(從NaHCO3溶液、NaOH溶液、石灰水中選擇一個(gè))除去HCl,第二個(gè)裝置中放入足量的_除去水蒸氣。(2)實(shí)驗(yàn)室用CO和H2的混合氣體還原Fe2O3時(shí),可選用_裝置;若要設(shè)計(jì)一套連續(xù)裝置,檢驗(yàn)并吸收反應(yīng)

35、后的氣態(tài)產(chǎn)物(100以上),合理的操作順序是:先通過裝有 _的裝置,后通過裝有_的裝置,再通過裝有_的h裝置;剩余氣體不能直接排放到空氣中,應(yīng)采取的措施是_。 提示:Fe2O3+3 H22Fe+3H2O; CuSO4(白色)+5H2OCuSO4·5H2O(藍(lán)色)答案例1變式題A 氣體的制取裝置選擇依據(jù)是反應(yīng)物的狀態(tài)與反應(yīng)條件,此題是固體與液體反應(yīng)且生成的氣體是不易溶于水的,氫氣、氧氣不易溶于水,二氧化碳可溶于水,符合答案的只有A。故選A.例2變式題答案 (1)預(yù)熱或均勻加熱 b (2) (或) 長頸漏斗 催化(3) (每空1分)解析 本題主要考查學(xué)生根據(jù)反應(yīng)原理,反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條

36、件等重要信息決定選擇反應(yīng)的發(fā)生裝置,以考查學(xué)生的遷移能力。其中需要注意的是干燥氨氣時(shí)必須用堿石灰,而不能用濃硫酸來干燥,因?yàn)闈饬蛩岷蜁?huì)氨氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。該題具有一定的綜合性。例3變式題BD 由題分析當(dāng)混合氣體通過赤熱的炭層后沒有氣體體積的變化,說明一定沒有CO2如果有產(chǎn)生的氣體體積會(huì)增大。再通過灼傷的CuO時(shí),固體變紅說明一定有CO、H2中的一種或二種,由無水硫酸銅變藍(lán)說明一定有水生成,原通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁說明一定生成了二氧化碳。故答案為:BD。例4變式題AD 若向混有CaCO3的CaCl2中加足量稀硫酸,會(huì)使反應(yīng)后的溶液中混有CaSO4和H2SO4,而H2SO4又是一種高沸點(diǎn)的酸

37、,用蒸發(fā)的方法不能除去;若向混有Cu粉的Fe粉中加入足量稀鹽酸,反而會(huì)使Fe粉被消耗;故B、C項(xiàng)中的除雜方法不正確,本題應(yīng)選AD。課時(shí)作業(yè)1D 先利用丙中CuSO4遇水變藍(lán)證明有水蒸氣,再將氣體通入熱的甲裝置中,由于H2和CO與CuO反應(yīng)產(chǎn)生H2O和CO2,證明有H2O生成通入丙裝置,證明有CO2生成通入乙裝置。2AB 制取氫氣、氧氣時(shí),長頸漏斗應(yīng)插到液面以下,以防產(chǎn)生的氣體漏掉;堿石灰是一咱堿性干燥劑能與HCl反應(yīng),應(yīng)用濃H2SO4干燥HCl氣體。3B 由“NO密度比空氣略大,極易與氧氣反應(yīng),難溶于水”可推知,收集NO只能采用排水法。4.B 高錳酸鉀受熱不需用二氧化錳作催化劑就能夠分解產(chǎn)生氧

38、氣;利用過氧化氫溶液制氧氣時(shí)不需加熱,因此可選用裝置;氧氣的密度比空氣大,收集氧氣不能用向下排空氣法;用中裝置收集氧氣時(shí),氧氣應(yīng)從b導(dǎo)管通入,將水沿a導(dǎo)管排出。本題只有B項(xiàng)中的說法正確。5B 解題的關(guān)鍵是知道用化學(xué)方法除雜時(shí),選用一種物質(zhì)能和雜質(zhì)反應(yīng)但不和主要物質(zhì)反應(yīng),反應(yīng)后生成物最好為主要物質(zhì)及沉淀、氣體等易與主要物質(zhì)分離的物質(zhì),切忌不要帶來新的雜質(zhì),同時(shí)注意可操作性。澄清的石灰水能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,過濾除去碳酸鈣,得到主要物質(zhì)碳酸鈉溶液,B為正確選項(xiàng)。氮?dú)庵谢煊猩倭垦鯕?,氧氣濃度太低,木炭無法在其中燃燒,故不能用木炭出去氮?dú)庵谢煊械难鯕?,?yīng)用灼熱的通網(wǎng),A為錯(cuò)項(xiàng);二氧化

39、碳中混有少量一氧化碳,不能用氧氣除去,因?yàn)殡m然一氧化碳能在氧氣中燃燒,但二氧化碳不支持燃燒,反應(yīng)無法進(jìn)行,應(yīng)選用灼熱的氧化銅除雜,C為錯(cuò)項(xiàng);稀硫酸能與碳酸鉀反應(yīng)生成硫酸鉀、水和二氧化碳,生成的硫酸鉀易溶于水,難與氯化鉀溶液分離,D為錯(cuò)項(xiàng)。 6答案 (1)CO 和N2 ;CO2 +2NaOH = Na2CO3 + H2O (2)CO2和N2 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2解析 此題給定一些氣體,根據(jù)氣體的性質(zhì)依次通過一定的物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)最后剩余氣體的分析,此題考查了化學(xué)方程式的書寫,又考查了化合物之間反應(yīng)的規(guī)律的理解。根據(jù)題意,使每種能反應(yīng)的氣體反應(yīng)后得到剩余氣體是什么。7答案 (1)試管 長頸漏斗 (2)催化 2H2O2 2H2O + O2 (3)B E 集氣瓶口 解析 解答此題需要正確的了解和掌握氣體制備裝置選擇的方法和要求;氣體的驗(yàn)滿方法根據(jù)氣體的性質(zhì)來選擇。8答案 (1)BD 將鋅粒放在容器口,然后將容器慢慢豎起 (2)CO CO2 解析 實(shí)驗(yàn)室制取氫氣選擇的藥品是鋅粒和稀硫酸,故應(yīng)選擇BD裝置。將固體顆粒放入玻璃容器,為防止將容器打破,我們需將鋅粒放在容器口,然后將容器慢慢豎起。將CO2和CO的混合氣體通入氫氧化鈉溶

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