氣體的制取、除雜和干燥

一：初中氣體制取的知識（一）：原料的選擇的依據(jù)原料選擇考慮的因素：成本低廉、反應速率適中、操作簡單方便、氣體純凈、對環(huán)境無污染……（二）：選擇發(fā)生裝置的依據(jù)：1：發(fā)生裝置的選擇的依據(jù)：反應物的狀態(tài)（固體和固體反應、固體和液體反應、液體和液體反應）和反應條件（是否需要加熱、加催化劑等）2：加熱固體或固體混合物來制氣體的發(fā)生裝置如加熱高錳酸鉀制氧氣（試管口放一團棉花）或加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制氧氣所需的儀器有：試管、導氣管、鐵架臺（帶有鐵夾），酒精燈、單孔膠塞3：固體和液體或液體和液體不加熱來制氣體的發(fā)生裝置（1）：所需的儀器有：試管、導氣管、鐵架臺（帶有鐵夾），單孔膠塞（試管可以用錐形瓶或廣口瓶來代替，但此時沒有鐵架臺（帶有鐵夾））該類型裝置的優(yōu)點：裝置簡單，操作簡單，不需要加熱，節(jié)約能源（2）：該類型裝置的優(yōu)點：能控制生成氣體的量，不需要加熱，節(jié)約能源所需的儀器有：錐形瓶（或試管和鐵架臺（帶有鐵夾）或廣口瓶）、導氣管、雙孔膠塞、長頸漏斗（3）該類型裝置的優(yōu)點：能控制反應的快慢，不需要加熱，節(jié)約能源所需的儀器有：錐形瓶（或試管和鐵架臺（帶有鐵夾）或廣口瓶）、導氣管、雙孔膠塞、分液漏斗（4）：該類型裝置的優(yōu)點：可控制反應的發(fā)生和停止。該類型裝置須滿足的條件①：常溫下進行，不需加熱②：塊狀或顆粒狀固體與液體反應③：反應速度平穩(wěn)，不能太快。該類型裝置主要分兩種情況①：固體不動，通過開關的關閉來控制液面的升降，使固液接觸或分離，從而控制反應的發(fā)生和停止。（3）：用向下排空氣法收集的依據(jù)：密度比空氣的小，而且還不和空氣中的成分反應所需的儀器有：集氣瓶、導氣管（注意導氣管的形狀），玻璃片所需的儀器有：集氣瓶、導氣管、集氣瓶、雙孔膠塞氣體從b端通入（小短）（4）：常見氣體的收集方法氧氣：排水法（收集較純凈的氧氣）和向上排空氣法二氧化碳：向上排空氣法，不能用排水法收集（其原因：二氧化碳能溶于水）氫氣和甲烷：排水法和向下排空氣法一氧化碳和氮氣：排水法，一般不能用排空氣法收集氨氣：向下排空氣法（四）：放法氧氣、二氧化碳等密度比空氣的密度大的氣體，正放在水平的桌面上氫氣、甲烷等密度比空氣的密度小的氣體，倒放在水平的桌面上（五）：氧氣和二氧化碳的驗滿方法1：氧氣的驗滿方法:將帶火星的木條放在集氣瓶口，觀察帶火星的木條是否復燃2：二氧化碳的驗滿方法將燃著的木條放在集氣瓶口，觀察燃著的木條是否熄滅3：利用下圖裝置收集氣體時，收集滿的標志是：集氣瓶口有氣泡冒出（六）：裝置氣密性的檢驗1：單孔膠塞組裝的氣體制取裝置的氣密性的檢驗方法（1）：連好儀器，把導管的一端插入水里，用手緊握(必要時可雙手緊握)試管的外壁或用酒精燈對其進行微熱，如果水中的導管口處有氣泡冒出，或松開手，水在導管里形成了一段水柱，則裝置的氣密性良好。見下圖示。

（2）：另一種氣密性檢驗的方法，如下圖所示。具體操作是這樣的：連好儀器，向乙管中注入適的水，使得乙管的液面高于甲管的液面。靜置片刻后，若液面保持不變則證明該裝置的氣密性良好。

2：雙孔膠塞組裝的氣體制取裝置的氣密性的檢驗方法（1）關閉活塞K，向其中加入水至浸沒長頸漏斗下端管口，若漏斗頸出現(xiàn)一段穩(wěn)定的水柱，證明該裝置的氣密性良好。

（2）連好儀器，向其中加入水至浸沒長頸漏斗下端管口，當緩慢向外拉動活塞時，長頸漏斗下端管口產(chǎn)生氣泡，裝置氣密性良好。當緩慢向里推動活塞時，長頸漏斗頸出現(xiàn)一段穩(wěn)定的水柱，裝置氣密性良好。（七）：氣體的干燥1：初中常用的氣體干燥劑（1）：酸性干燥劑：濃硫酸（液體干燥劑）、五氧化磷酸性干燥劑不能干燥堿性氣體（初中常見的堿性氣體：NH3）（2）：堿性干燥劑：NaOH固體、堿石灰（NaOH和CaO固體混合物）、CaO堿性干燥劑不能干燥酸性氣體（酸性氣體：CO2、SO2、氯氣、HCl氣體）（3）：中性干燥劑：CaCl2固體干燥劑可以干燥的氣體不能干燥的氣體常用裝置酸性濃硫酸H2、O2、CO2、CONH3A堿性固體NaOH堿石灰H2、O2、CO、NH3CO2、SO2、SO3、HCl氣體B、C、D中性CaCl2除NH3以外的所有氣體NH3B、C、DAABCDA和B的裝置接口有連接順序（利用A裝置干燥時氣體從ａ端通入（長進短出）；利用B的裝置干燥時氣體從ａ端通入（大口進小口出）；C和D的裝置接口沒有連接順序的限制。A裝置中裝液體干燥劑，初中一般為濃硫酸；B、C、D裝置中裝固體干燥劑（八）：初中常見做氣體實驗的裝置1：氣體與固體反應的裝置：氫氣還原氧化銅的另裝一種置2：氣體與液體反應的裝置（九）：量氣體體積的裝置（十）：尾氣的處理方法（1）、灼燒法：除去尾氣中所含的可燃性氣體如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等（2）、吸收法：利用溶液或水除去尾氣中所含的某些氣體（3）、收集法（十一）：氣體實驗裝置的設計（1）、連接順序：裝置順序：制氣裝置→凈化裝置→反應或收集裝置→除尾氣裝置（2）安裝順序：由下向上，由左向右（3）操作順序：裝配儀器→檢驗氣密性→加入藥品（先固后液）（4）有些實驗為防倒吸，往往最后停止加熱或最后停止通氣；（5）有些實驗為防氧化往往最后停止通氣。（6）、儀器拆卸的一般過程：從右到左，自上而下，先拆主體，后拆部件。（7）、凈化氣體時，一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體，后除去無毒、無氣味的氣體，最后除水蒸氣。（十二）：氣體的除雜1：解答對混合氣體進行除雜、干燥實驗的相關問題，可參考下列規(guī)律：①：考慮干燥與除雜順序時，若采用溶液除雜，則先除雜后干燥；若采用在加熱的條件下除雜，則先干燥后除雜②：接口的連接：吸收裝置（或洗氣裝置）應“長”進“短”出；量氣裝置（排水法）應“短”進“長”出③：解答除雜類題型的注意事項：“不增”：不增加新的雜質(zhì)?！安粶p”：不能把主要成分反應掉?！耙追蛛x”：生成物中最好有容易分離的沉淀或氣體或水等物質(zhì)?！昂唵巍保阂话阆任锢矸椒ê蠡瘜W方法2：除雜方法：①加熱法：氣體通過雙通玻璃管裝置時，雜質(zhì)與管中藥品反應而除去如：除N2中的雜質(zhì)O2，通過紅熱的銅網(wǎng)；除CO2中CO，通過加熱的CuO。②洗氣法：氣體通過洗氣瓶，雜質(zhì)與瓶中試劑反應被吸收。使用時應注意進、出氣管位置，應“長進短出”。如：除CO中的雜質(zhì)CO2，除H2中的雜質(zhì)HCl，均用NaOH溶液。除去酸性、中性氣體中的水蒸氣可用濃硫酸。二：三大氣體的制取氧氣的制?。ㄒ唬簩嶒炇抑蒲鯕獾姆磻?：實驗室用高錳酸鉀制氧氣的反應原理（藥品：高錳酸鉀）（用一種純凈物制氧氣）2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑2：實驗室用氯酸鉀制氧氣的反應原理（藥品：氯酸鉀和二氧化錳）3：實驗室用過氧化氫溶液制氧氣的反應原理（藥品：過氧化氫溶液和二氧化錳）2H2O2MnO22H2O＋O2↑（二）：實驗室制氧氣的的步驟1：用高錳酸鉀制氧氣的步驟（用排水法收集）（1）檢查裝置的氣密性（2）將藥品裝入試管，用帶有導氣管的塞子塞緊，并把它固定在鐵架臺上（若加熱高錳酸鉀制取氧氣：將藥品裝入試管，在試管口放一團棉花，用帶有導氣管的塞子塞緊，并把它固定在鐵架臺上）（3）點燃酒精燈，加熱試管（4）用排水法收集氧氣（5）將導氣管從水槽中取出（6）熄滅酒精燈（7）實驗結束，整理儀器注意事項：（1）：試管口略向下傾斜的原因：防止試管口的冷凝水倒流炸裂試管低，引起試管炸裂（2）：鐵夾夾在距試管口約1/3處；（3）：伸入試管的導氣管不應過長，剛露出橡皮塞即可，有利于氣體的排出（4）：待水中氣泡連續(xù)均勻冒出時收集，防止收集的氣體中混有空氣。（因為開始加熱時，試管中的空氣受熱膨脹逸出）（5）:當集氣瓶口有氣泡冒出，說明收集滿(6):用高錳酸鉀制氧氣時，在試管口放一團棉花的原因：防止高錳酸鉀顆粒進入導氣管，可能會將導氣管堵塞（7）：先預熱，后對準藥品集中加熱的原因：使試管受熱均勻，防止試管炸裂。（8）：實驗結束，先從水中取出導氣管，再熄滅酒精燈的原因：防止水槽中的水倒流回試管中，引起試管炸裂（9）：排空氣法收集時，導氣管接近集氣瓶底的原因：有利將空氣排凈2：用過氧化氫溶液制氧氣的步驟（用向上排空氣法）（1）.檢查裝置的氣密性（查（2）.將二氧化錳放入錐形瓶中（3）.用帶有導氣管的塞子塞緊瓶口（4）.從長頸漏斗往錐形瓶中加入過氧化氫溶液,使長頸漏斗得下端位于液面以下（形成液封，防止氣體從長頸漏斗逸出）（5）.收集氣體（6）：驗滿：（7）.實驗結束，整理器材（三）：工業(yè)上制氧氣1：工業(yè)上利用廉價而豐富的天然資源——空氣作為原料來制取氧氣。（1）.方法：分離液態(tài)空氣法（物理變化）不是分解反應（2）.原理：利用氧氣和氮氣沸點不同，用蒸餾法，分離液態(tài)空氣。2：利用膜分離技術富集空氣中的氧氣在一定壓力下，讓空氣通過具有富集功能的薄膜，反復進行多級分離，可得到純度較高的氧氣二氧化碳的制?。簩嶒炇抑迫《趸?：藥品：大理石（或石灰石）和稀鹽酸大理石（或石灰石）在自然界中儲量豐富，價格低廉，與稀鹽酸反應反應速度適中2：實驗室為什么不能用下列藥品制二氧化碳的原因（1）：大理石（或石灰石）和稀硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣覆蓋在大理石（或石灰石）的表面,使酸與大理石隔離，阻止反應的發(fā)生(2)：不用碳酸鎂的原因是碳酸鎂的價格貴(3)：不用碳酸鈉或碳酸氫鈉的原因是反應速度太快，難于控制(4)：不用大理石（或石灰石）和濃鹽酸的原因是不但反應快，由于濃鹽酸具有揮發(fā)性，使得生成的二氧化碳混有較多的氯化氫氣體3：反應原理CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑4：實驗裝置（1）：發(fā)生裝置（適用于固體與液體、液體與液體在常溫下的反應。）3：實驗步驟（1）：檢查裝置的氣密性（查）（2）：將大理石裝入錐形瓶中（裝）（3）：塞緊橡皮塞（連）（4）：從長頸漏斗加入稀鹽酸（加）（5）：收集氣體（收）（6）：把燃燒的木條放在此集氣瓶口，若燃燒的木條熄滅，則已集滿。（驗）（7）：整理實驗器材（理）利用如圖所示裝置制取二氧化碳的實驗步驟（1）：檢查裝置的氣密性（查）（2）：將大理石裝入試管中（裝）（3）：向試管中加入稀鹽酸（加）（4）：塞緊橡皮塞（連）（5）：收集氣體（收）（6）：把燃燒的木條放在此集氣瓶口，若燃燒的木條熄滅，則已集滿。（驗）（7）：整理實驗器材（理）4：收集方法用向上排空氣法收集（其密度比空氣的大）不能用排水法收集（可溶于水）5：注意事項（1）：發(fā)生裝置的導氣管口略露出膠皮塞即可，不能伸入過長（2）：如使用長頸漏斗，長頸漏斗下端要伸入液面以下（3）：導氣管要伸到接近集氣瓶的底部6：驗滿的方法把燃燒的木條放在此集氣瓶口，若燃燒的木條熄滅，則已集滿，反之沒有集滿。7：檢驗的方法（1）：將該氣體通入到澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則該氣體為二氧化碳，反之不是二氧化碳（2）：將適量的澄清石灰水倒入裝有該氣體的集氣瓶中，蓋上玻璃片，振蕩，若澄清石灰水變渾濁，則該氣體為二氧化碳，反之不是二氧化碳（二）：工業(yè)制法：將大理石高溫煅燒CaCO3高溫CaO+CO2↑氫氣的制取（一）實驗室制取氫氣1：藥品：鋅粒和稀硫酸價格適中，反應速度適中2：反應原理Zn＋H2SO4===ZnSO4+H2↑3：實驗裝置（1）：發(fā)生裝置（適用于固體與液體、液體與液體在常溫下的反應。）4：實驗步驟（1）：檢查裝置的氣密性