专题十四---常见气体的制取与净化(讲解部分)

第1页专题十四常见气体的制取与净化１４４知识结构药品的选择廉价易得来源广泛ï反应原理的选择反应速率适中便于控制反应条件要求不高ï制取思路ï发生装置的选择依据{í反应物的状态反应条件是否需要加热ìï与方法ï制取与检验íï收集装置的选择依据气体的密度溶解性等ïï验满方法由气体的性质来确定ïìïïïî评价优劣从药品实验装置操作等方面考虑ï气体的制取与净化íî气体的检验详见考点清单ïì{碱性干燥剂不能干燥酸性气体ï气体的干燥ïî酸性干燥剂不能干燥碱性气体干燥与净化í常见气体的净化先除杂后干燥ï气体净化装置洗气瓶干燥管形管玻璃管等ïî尾气处理用酒精灯点燃用气囊收集用液体吸收等考点一气体的制取与检验１气体的检验考点清单２气体实验装置的选择依据发生装置的选择检验气体应从气体的性质入手明确各种气体的特性选取合适的方法从实验操作现象和结论方面加以说明并会用规范的语言表述初中常见的几种气体的检验方法见下表固体和液体反选择固液常温型应不需要加热固体和固体反选择固体加热型应需要加热收集装置的选择密度大于空气类型发生装置决定反应物的状态反应条件是否需要加热且不与其中的成分反应密度小于空气且不与其中的成分反应选择向上排空气法选择向下排空气法排空气法收类型集决定装气体的密度及能否与空气中的成分反应气体的溶解性及不易或难溶于水且不与选择水反应置排水法能否与水反应第2页３２、２、２的实验室制法气体氧气氢气二氧化碳药品氯酸钾和二氧化锰高锰酸钾双氧水和二氧化锰锌与稀硫酸大理石或石灰石与稀盐酸反应原理稀发生装置固体加热型固液常温型固液常温型启普发生器的简易装置固液常温型收集方法排水法或向上排空气法排水法或向下排空气法向上排空气法检验方法将带火星的木条伸入集气瓶内木条复燃点燃罩干冷小烧杯产生淡蓝色火焰烧杯内壁有水珠生成物只有水通入澄清石灰水中石灰水变浑浊验满方法将带火星的木条靠近集气瓶口木条复燃则说明已收集满将燃着的木条靠近集气瓶口木条火焰立即熄灭则说明已收集满实验操作步骤检查气密性装药品固定试管加热收集将导管移出水槽熄灭酒精灯若用双氧水和二氧化锰制取氧气操作步骤同制检查气密性加药品固定试管验纯收集检查气密性加药品收集注意事项采用固体加热型气体发生装置时试管口应略向下倾斜当用高锰酸钾制氧气时靠管口处应塞一团疏松的棉花排水法收集时当气泡连续均匀放出后再收集排水法收集完后先移出导管再熄灭酒精灯长颈漏斗末端应伸入液面以下反应器中的导管刚露出橡胶塞即可若用向下排空气法收集时导管应伸入集气瓶的底部不能用浓及浓盐酸来制取氢气气体必须验纯不能用稀代替稀盐酸液面应没过长颈漏斗的末端反应器中的导管刚露出橡胶塞即可用向上排空气法收集时导管应伸入集气瓶的底部考点二气体的干燥与净化１气体的制取、检验、净化与干燥原则组装仪器一般按从左到右从下到上的顺序进行制取气体时先检查装置气密性后装药品收集气体时先净化后收集检验气体时先验水后验杂其他气体杂质净化气体时先除杂后干燥２气体的净化除杂原则不能引入新的气体杂质不能减少被净化气体的量续表３气体的干燥原则是干燥剂只能吸收气体中的水分而不能与气体发生反应第3页注碱石灰是氧化钙与氢氧化钠的混合物续表４尾气的处理为了保护环境防止中毒对有毒有害的气体必须用适当的溶液予以吸收或收集或点燃如等可用溶液吸收可用浓吸收可收集后集中处理或在导管口处点燃将其转化为常见的处理装置如下易混易错１实验室制取气体时，对药品的选择出错续表错误命题错因分析正确解答二氧化碳中含有的气体可通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳可与氢氧化钠溶液发生反应而被除去将混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液即可除去二氧化碳中含有的气体２气体干燥或除杂时药品选择错误例以下几种气体可用下图所示装置干燥收集的是解析碱石灰是碱性干燥剂不能干燥酸性气体因此排除和该装置用于收集密度比空气小的气体因此排除故应选答案Ｄ错因透视对碱石灰干燥气体的适用范围认识不清，对排空气法集气装置不理解而出错。１４７方法一固液常温型气体发生装置与多功能瓶的使用方法１几种固液发生装置的特点与适用范围用于制取少量适用气体实验操范作考试时常用围此发生装置用于平稳反应并制取较多气体如实验室制取二氧化碳进行性质实验用于剧烈反应并制取较多气体如利用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气续表用于平稳并持续时间较长的制取气体的反应如实验室制取氢气２多功能瓶的使用第4页排气法如图气体密度比空气大长进短出气体密度比空气小短进长出üï收续表ï集排水法如图先将集气瓶装满水然后使气ý气体从短管进入气短进水长流ï体除杂与干燥如图气体一律长进短出测量体积如图气体如从短导管进入水从长导管排入量筒排出水的体积即为收集的气体体积例１（２０１６福建福州，１６节选）根据下列实验要求回答问题写出图中仪器的名称实验室制取二氧化碳的化学方程式为制取装置为填标号下同和组合检验二氧化碳的原理为用化学方程式表示实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为可选用的发生装置为填标号制取气体实验时首先要对发生装置进行气密性检查确保装置不漏气装置气密性检查的方法是收集某种气体的方法主要取决于这种气体的性质装置所示的收集方法是被收集的气体密度空气密度选填或实验室用大理石与稀盐酸制取并收集一瓶干燥的二氧化碳所选装置正确的连接顺序是填装置编号下图所示一氧化碳与氧化铁的反应装置中虚线方框内装置的作用有若用水将如图所示的氧气从瓶内排出水须从填或端导管口通入解析图中仪器的名称分别为试管集气瓶实验室制取二氧化碳的化学方程式为制取二氧化碳的原料是固体和液体反应不需要加热因此发生装置选用二氧化碳能溶于水且密度比空气大因此收集装置选用检验二氧化碳的原理为实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为用高锰酸钾制取氧气的发生装置为固体加热型因此发生装置选用若用水将题图所示的氧气从瓶内排出水须从端导管口通入答案试管集气瓶变式训练１（２０１８江苏苏州，３１，６分）化学是一门以实验为基础的科学化学实验和科学探究离不开实验装置制取气体的常用装置答案先把导管一端浸入水中后用手握住试管看到导管口有气泡冒出移开手后一段时间导管中会形成一段水柱说明装置气密性良好反之则气密性不好向上排空气法或检验反应中生成的二氧化碳收集未参加反应的一氧化碳解析利用热胀冷缩的原理将装置导管一端浸入水中用手握住试管使装置内气体受热膨胀在导管口有气泡冒出移开手后试管内气体减少压强减小导致水倒吸在导管中形成一段水柱说明气密性良好反之气密性不好气体密度大于空气且不与空气中的成分反应可以用向上排空气法收集因为需要制取干燥的二氧化碳气体所以生成的二氧化碳气体必须先通过浓硫酸进行干燥再用向上排空气法收集从硬质玻璃管出来的气体中含有二氧化碳及未反应的一氧化碳一氧化碳有毒必须进行尾气处理当混合气体通入澄清石灰水中时二氧化碳与氢氧化钙反应生成沉淀可以检验生成的二氧化碳气体不能参与反应的一氧化碳气体聚集在瓶内将瓶中的石灰水压出广口瓶从而起到收集尾气的作用第5页方法二气体的净化方法１常见气体的净化方法２气体净化装置的选择净化即除去气体中的杂质常见的气体净化装置有洗气瓶如图干燥管干燥管有球形干燥管如图和形管如图及玻璃管三类故可用溶液吸收气体实验过程中为防止倒吸可在导管末端连接一倒置的漏斗答案防倒吸或增大接触面积防倒吸变式训练２（２０１６河南郑州八中一模，２１）实验室常用下列装置制取气体请你根据所学知识回答下列问题请写出用制氧气的反应的化学方程式实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰混合物的方法制取甲烷应选择的装置组合是若用装置除去中的气体请简述操作步骤洗气瓶主要用于盛放液体吸收剂连接装置时要注意气体必须长进短出以利于杂质的吸收答案干燥管则主要用于盛放固体吸收剂球形干燥管中气流或方向应为大进小出这样可以使杂质被充分吸收形管结构对称无进出口之分玻璃管主要用于除去或管内可放铜网或无进出口之分例２是无色有刺激性气味的有毒气体密度比空气大易溶于水的某些化学性质与相似实验中常用溶液吸收尾气用下图所示装置收集一瓶干燥的装置中导管按气流方向连接顺序是填序号图中漏斗的作用是烧杯中溶液的作用是用化学方程式表示在瓶内装入适量饱和碳酸氢钠溶液将气体从端通入解析是固液常温型气体发生装置应选用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气反应的化学方程式为反应物为固体混合物反应条件是加热故发生装置应选择因为甲烷的密度比空气小难溶于水因此收集甲烷可以用向下排空气法和排水法故应选择的装置组合是或除去中含有的气体常用饱和碳酸氢钠溶液操作步骤是先在洗气瓶内装入适量饱和碳酸氢钠溶液然后将气体从端通入