專題十三　常見氣體的制備與凈化講解部分

1、專 題 十 三常 見 氣 體 的 制 備 與 凈 化知識結(jié)構(gòu)利用雙氧水和二氧化錳制取氧氣 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為ïï該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是 分解反應(yīng) 二氧化錳在反應(yīng)中起催化作用ï氧氣的密度比空氣大 可用 向上排空氣 法收集 氧氣不易溶于水 可用排水法收集ï檢驗氧氣是否收集滿的方法是 將帶火星的木條放在 集氣瓶口 觀察木條是否復(fù)燃ï氧氣的制備 íìïï ï ï ï常 ï 見 ï 氣 ï 體 í ïì的 ï&#

2、239;利用高錳酸鉀制取氧氣 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 該反應(yīng)的基本ï反應(yīng)類型是分解反應(yīng) 實驗前應(yīng)在試管口放一團棉花 防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)管 當(dāng)用排水法收集ï完氧氣后 應(yīng)先 把導(dǎo)管移出水面 后熄滅酒精燈 防止水槽中的水沿導(dǎo)管流入熱試管中 使試管炸裂ïî利用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為實驗室制取二氧化碳常用的藥品是石灰石 或大理石 和稀鹽酸 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式ì為ïï收集二氧化碳可用向上排空氣法 這是因為 的密度比空氣大 一般不用排水法收集是因為ï制 ï二氧化碳的制備 í&#

3、239;備 ïï能溶于水ï ïï檢驗二氧化碳是否收集滿的方法是 將燃著的木條放在集氣瓶口 若木條火焰 立即 熄滅 則證明ï ïî已收集滿ï ïï ïì氣體的發(fā)生裝置由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定ï常見氣體的收集方法主要有向上排空氣法 向下排空氣法及排水法三種 若氣體難溶于水且不與îïï ï 常見氣體的 ï í制取與凈化 ïï實驗裝置的選擇 í水反應(yīng) 可用排水法收集 若氣

4、體的密度比空氣大且不與空氣中的成分反應(yīng) 可用 向上排空氣ï法收集 若氣體的密度比空氣小且不與空氣中的成分反應(yīng) 可用向下排空氣法收集 若要收集較î為純凈的氣體 難溶于水 則選擇 排水 法ì氧氣具有助燃性 能使帶火星的小木條 復(fù)燃ï氫氣具有可燃性 燃燒時產(chǎn)生 淡藍色 火焰 在火焰上方罩一個干而冷的燒杯 燒杯內(nèi)壁有 水珠ï常見氣體 ïï的檢驗 í具有可燃性 點燃該氣體 產(chǎn)生 藍色 火焰 在火焰上方罩一個干而冷的燒杯 燒杯內(nèi)壁 無水珠ïï然后迅速倒轉(zhuǎn)燒杯 注入澄清石灰水 振蕩 發(fā)現(xiàn) 澄清石灰水變渾濁&#

5、239;î氨氣是 堿性 氣體 能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍ï濃硫酸 不能用來干燥堿性氣體 如 等ï常用干燥劑ïïï固體 和堿石灰 不能用來干燥酸性氣體 如 等生石灰 是堿性干燥劑 不能干燥酸性氣體常見氣體的 ïí除雜的基本原則 不引入新雜質(zhì) 不減少主體物質(zhì)的質(zhì)量 加入除雜試劑后主體物質(zhì)易干燥 凈化 ïïîìï分離出來ï氣體的除雜 í除去中混有的 可將混合氣體通入 溶液 中ï除去中混有的或可使混合氣體通過灼熱的 ïî檢驗

6、中是否混有水蒸氣 可用 無水硫酸銅 檢驗 若混有水蒸氣可用 濃硫酸 除去考點一 常見氣體的制備 氧氣、氫氣、二氧化碳的實驗室制法比較考點清單氧氣氫氣二氧化碳藥品氯酸鉀和二氧化錳 高錳酸鉀 雙氧水和二氧化錳鋅粒與稀硫酸大理石或石灰石與稀鹽酸反應(yīng) 原理實驗 裝置固體加熱型 固液常溫型啟普發(fā)生器的簡易裝置 固液常溫型裝置固液常溫型裝置收集 方法排水法或向上排空氣法 不易溶于水 密度比 空氣大排水法或向下 排 空 氣 法 難 溶 于 水 密 度 比 空氣小向上排空氣法 能溶于水 密度比空氣大檢驗 方法將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi) 木條復(fù)燃點燃 罩干而冷的小燒杯 產(chǎn)生淡藍色火焰 燒 杯內(nèi)壁有水珠 生成物只

7、有水通入澄清石灰水中 石灰水變渾濁驗滿 方法將帶火星的木條靠近集氣瓶口 木條復(fù)燃 則 說明已滿將燃著的木條靠近集氣瓶口 木條火焰立即 熄滅 則說明已滿實驗 操作 步驟用高錳酸鉀 制 氧 氣 并 用 排 水 法 收 集 時 檢 查氣 密 性 裝 藥 品 固 定 試 管 加 熱 收集 將導(dǎo)管移出水槽 熄滅酒精燈若用雙氧水 和 制 操 作 步 驟 同類似檢查氣密性 加藥品 固定試管 驗 純 收集檢 查 氣 密 性 加 入 石 灰 石 或 大 理 石 加入稀鹽酸 收集注意 事項試管口應(yīng) 略 向 下 傾 斜 用 高 錳 酸 鉀 制 氧 氣時靠近管 口 處 應(yīng) 塞 一 團 疏 松 的 棉 花 用 排水法收

8、集時 當(dāng)氣泡連續(xù) 均勻放出后再收 集 排水法收 集 完 后 先 移 出 導(dǎo) 管 再 熄 滅 酒精燈長頸漏斗末端應(yīng)伸入液面以下 反應(yīng)器 中的導(dǎo)氣管剛露出橡膠塞即可 若用向下 排空氣法收集 時 導(dǎo) 管 應(yīng) 伸 入 到 容 器 集 氣 瓶或試管 底部 不能用濃硫酸 硝酸及濃 鹽酸來制取氫氣 氣體必須驗純不能用稀硫酸代替稀鹽酸 長頸漏斗的 末端應(yīng)伸入液面以下 反應(yīng)器中的導(dǎo)管剛 露出橡膠 塞 即 可 用 向 上 排 空 氣 法 收 集 時 導(dǎo)管口應(yīng)伸入到集氣瓶底部 實驗室制氣體的一般思路和方法確定制取氣體的反應(yīng)原理 即在什么實驗條件下 如常 該反應(yīng)屬于基本反應(yīng) 類 型 中 的 反 應(yīng) 若 用 裝 置 收

9、集氧氣 驗滿的方法是 溫 加熱 加催化劑等選 擇 什 么 藥 品 通 過 什 么 反 應(yīng) 來 制 取 這 種氣體確定制取氣體時應(yīng)采用的實驗裝置填序號選用裝置收集氣體時 下列實驗操作正確的是 確定如何驗證制得的氣體就是所要制取的氣體例 （ 云南， 分） 化學(xué)是一 門 以 實 驗 為 基 礎(chǔ) 的 科學(xué) 請結(jié)合下列裝置圖回答問題寫出標注儀器的名稱實驗室用高錳酸鉀制取氧氣 應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 填字母反應(yīng)的化學(xué)方程式是 反應(yīng)前 將集氣 瓶 注 滿 水 用 玻 璃 片 蓋 著 瓶 口 倒 立 在 盛 水的水槽中導(dǎo)管口開始有氣泡放出時 立即將導(dǎo)管口移入集氣瓶收集氣體后 將集氣瓶蓋上玻璃片再移出水槽 實驗室中

10、一般用鋅粒和稀硫酸在常溫下制取氫氣 制取氫氣應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 填字母適合用裝置收集的氣體必須具備的性質(zhì)是 解析 高錳酸 鉀 為 固 體 制 取 氧 氣 的 條 件 為 加 熱 應(yīng) 選擇固體加熱型發(fā)生裝置 故選 高錳酸鉀在加熱的條件下生 成錳酸鉀 二氧化錳和氧氣 從反應(yīng)物和生成物的種類上可以判 斷出 該反應(yīng)是分解反應(yīng) 驗證氧氣是否收集滿時 應(yīng)該將 帶 火星的木條放在集氣瓶口 若木條復(fù)燃 則已滿 導(dǎo) 管 口 開 始 有氣泡放出時 不 能 立 即 收 集 因 為 剛 排 出 的 是 裝 置 內(nèi) 的 空 氣 等氣泡均勻 連續(xù)冒出時再收集 故正確的只有 根據(jù) 反應(yīng)物鋅和稀硫酸的狀態(tài)和反應(yīng)條件 常溫 知

11、 應(yīng)選擇固液常溫型 發(fā)生裝置 故應(yīng)選 裝置收集氣體的方法為向下排空氣法收集的氣體密度必須小于空氣且無毒 同時不與空氣反應(yīng) 答案 酒精燈 試管擇 洗氣瓶 等吸收裝置 不僅要注意藥品的名稱 還要遵循 長進短 出 的原則 干燥管要 大進小出 常見氣體雜質(zhì)的吸收劑見下表星的木條伸到瓶口 木條復(fù)燃 則氧氣已收集滿密度小于空氣 無毒 且不與空氣反應(yīng)考點二 常見氣體的檢驗分解 用帶火 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) 確 定 其 原 則是 干 燥 劑 只 能 吸 收 氣 體 中 的 水 分 而 不 能 與 氣 體 發(fā) 生 反 應(yīng) 常見氣體的干燥劑見下表檢驗氣體應(yīng)從

12、氣體的性質(zhì)入手 明確各種氣體的特性 選取 合適的方法 從實驗操作 現(xiàn)象和結(jié)論幾個方面加以說明 并 用 規(guī)范的語言表達 初中常見的幾種氣體的檢驗方法見下表例 （ 山東聊城， 分） 集氣瓶中裝滿某氣體 可能 有關(guān)氣體的制取、檢驗和凈化實驗中的“ 先” “ 后” 順序 組裝儀器 一般按從左到右 從下到上的順序進行 制取氣體時 先檢查裝置氣密性 后裝藥品 收集氣體時 先凈化后收集檢驗氣體時 先驗水后驗雜 其他氣體雜質(zhì) 凈化氣體時 先除雜后干燥例 （ 安徽，） 某興趣小組用圖 裝置進行實驗時 發(fā)現(xiàn) 燒杯中飽和石灰水先變渾濁 后逐漸澄清圖寫出甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 是下列氣體中的一種二氧化碳氧氣空氣

13、氮氣 石灰水 變渾濁 是因為生成了 填化將燃著的木條伸入瓶中 火焰立即熄滅 則該瓶氣體可能是或 或 或 或 解析 一般情況下 二氧化碳和氮氣都不能支持燃燒 氧 氣具有助燃性 空氣中有一定量的氧氣 燃著的木條在空氣和氧氣中都能繼續(xù)燃燒 故 錯誤 正確 答案 考點三 常見氣體的干燥、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所需的純凈氣體 氣體的凈化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 與被提純的物質(zhì)不反應(yīng) 也不產(chǎn)生新的雜質(zhì) 多種氣體雜質(zhì)共存 時 要注意試劑的選擇和除雜質(zhì)的順序 一般水蒸氣最后除去 選學(xué)式為探究 飽 和 石 灰

14、 水 渾 濁 后 變 澄 清 的 原 因 該 小 組 同 學(xué)開展了如下活動查閱文獻 碳酸鈣 碳酸鈉等 與二氧化碳 水反應(yīng)生成可 溶于水的碳酸氫鈣 碳酸氫鈉等提出假設(shè) 假設(shè) 揮發(fā)出的 使渾濁變澄清假設(shè) 設(shè)計實驗 為除去 中的 小華在圖 中甲 乙裝置之間增加圖 裝置 裝置的連接順序是甲 乙 填字母序號 其 中 盛 放 的 試 劑 合 理 的 是 填 選 項 序號圖濃硫酸 溶液飽和 溶液 飽和 溶液實驗現(xiàn)象 飽和石灰水渾濁后 繼續(xù)通入足量 沉淀部 分溶解但最終并未完全澄清得出結(jié)論 由上述探究可得出的結(jié)論是 解析 甲 中 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 由 于生成難溶于水的碳酸鈣沉淀 故溶

15、液變渾濁 根據(jù)查閱的文 獻 與 碳 酸 鈣 水 反 應(yīng) 生 成 可 溶 于 水的碳酸氫鈣 溶 液 也 會 變 澄 清 除 去 應(yīng) 該 把 氣 體 通 入 液 體 中 故氣體應(yīng) 進 出 除去 所選擇的試劑要求能與 反 應(yīng) 但不能與二氧化碳反應(yīng) 故選用飽和碳酸氫鈉溶液段排出的氣體主要是空氣 所以不會使溶液的 發(fā)生明顯的變化 段 下降的原因是 和 通入澄清 石灰水中發(fā)生反應(yīng) 點氫氧化鈣反應(yīng)完全 故 點所得溶液中 的溶質(zhì)為反應(yīng)生成的及過量的 段反應(yīng)的化學(xué)該興趣小組在老師指導(dǎo)下 用 傳感器測得圖 燒杯中溶液的 隨通入氣體時間的變化曲線如圖圖段幾乎不變的原因可能是 點 所 得 澄 清 溶 液 的 成 分

16、除 外 還 有方程式為 和 答案提出假設(shè) 產(chǎn) 生 的 使 渾 濁 變 澄 清 或 和 共同作用使渾濁變澄清設(shè)計實驗得出結(jié)論 揮發(fā)出的 使飽和石灰水產(chǎn)生的渾濁最終變 澄清 只能使飽和石灰水生成的沉淀部分溶解 不能最終使 其變澄清 其他合理答案均可先排出的是裝置內(nèi)的空氣 不會使溶液 明顯變化 其他合理答案均可 和 或 和段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式主要有一、制取氣體時，對藥品的選擇出錯易混易錯二、氣體干燥或除雜時藥品選擇錯誤制取氣體藥品選擇分析氧氣用 制 取 氧 氣 時 不 需要加入用 過 氧 化 氫 溶 液 制取 氧 氣 時 應(yīng) 加 入 少 量 以 加 快 反 應(yīng) 的 速 率 分 解 可 產(chǎn) 生因此不

17、需要加催化劑二氧化碳實驗室選用石 灰 石 和 稀 鹽 酸制 取 二 氧 化 碳 而 不 選 用 碳 酸 鈉 濃 鹽 酸 稀 硫 酸等碳酸 鈉 與 稀 鹽 酸 反 應(yīng) 速 率 過快 不 易 收 集 氣 體 濃 鹽 酸易揮發(fā) 使 制 得 的 氣 體 不 純 稀硫酸與 石 灰 石 反 應(yīng) 生 成的硫酸鈣 微 溶 于 水 覆 蓋 在石 灰 石 的 表 面 阻 止 反 應(yīng) 進行氫氣實驗室制取氫 氣 選 用 鋅 粒 而不選用鎂 條 鐵 片 選 用 稀硫 酸 而 不 選 用 稀 鹽 酸 濃硫酸鎂的價格高且反應(yīng)太快 而鐵 與鹽酸反應(yīng)較慢 用稀鹽酸制 得的氫氣中會混有 氣體 鋅與濃硫酸反應(yīng)不生成氫氣方法一 常見

18、氣體的除雜方法主氣體雜質(zhì)所用方法化學(xué)方程式通過灼熱的通過 溶液通過灼熱的通過濃通過 溶液通過灼熱的 網(wǎng)注意 除氣體 雜 質(zhì) 時 要 最 后 除 水 檢 驗 混 合 氣 體 中 的 成 分 時要先檢驗水例 要除去氮氣中混有的少量 得到干燥的氮 氣 假設(shè)每步反應(yīng)都是完全的 通過下列試劑的先后順序 正確 的是濃硫酸 苛性鈉溶液 灼熱的氧化銅 解析 首先通過灼熱的 除去 和 然后通過苛 性鈉溶液除去生成 的 和 原 有 的 最 后 通 過 濃 硫 酸 除 去 水蒸氣 答案 變 式 訓(xùn) 練 將 的 混 合 氣 體 依 次 通 過 溶 液 濃硫酸 灼熱的 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氣 解析 混 合 氣 體 依 次 通 過 溶 液 濃 硫 酸 灼 熱 的 發(fā)生的反應(yīng) 有瓶中裝滿水 用排水法收集氣體 氣 體 應(yīng) 短 進 長 出 若想測出被收集氣體的體積 則長導(dǎo)管口可直接導(dǎo)入量筒中 測得 水的體積即