二、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路和方法
三、常見(jiàn)氣體的制備1.氣體發(fā)生裝置的選擇
【裝置拓展】制取氣體最佳裝置的選擇
2.氣體收集裝置的選擇
3.常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿
四、常見(jiàn)氣體的凈化1.氣體的凈化在實(shí)驗(yàn)室制備的各種氣體中,常含有少量的酸霧、水蒸氣或其他氣體雜質(zhì),須經(jīng)過(guò)凈化與干燥才能得到實(shí)驗(yàn)所需的純凈氣體。
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)。常見(jiàn)氣體雜質(zhì)的吸收劑及凈化裝置見(jiàn)下表:
3.尾氣處理(1)常用裝置
五、注意事項(xiàng)有關(guān)氣體的制取、檢驗(yàn)和凈化實(shí)驗(yàn)中的“先”“后”順序1.制取氣體時(shí),先凈化后收集。2.檢驗(yàn)氣體時(shí),先驗(yàn)水后驗(yàn)雜(其他氣體雜質(zhì))。
如實(shí)驗(yàn)制取的氫氣中含有HCl、水蒸氣、CO2,應(yīng)先讓混合氣體通過(guò)盛有無(wú)水硫酸銅的干燥管,觀察到硫酸銅變藍(lán)色時(shí),則說(shuō)明含有水蒸氣;再通過(guò)硝酸銀溶液,當(dāng)觀察到生成白色沉淀,則說(shuō)明含有氯化氫氣體;接著通過(guò)澄清石灰水,當(dāng)觀察到石灰水變渾濁,則說(shuō)明含有二氧化碳。
3.凈化氣體時(shí),先除雜后干燥。如除去氫氣中含有的HCl、水蒸氣、CO2的操作中,先通過(guò)氫氧化鈉溶液除雜,再通過(guò)濃硫酸或堿石灰干燥。
【裝置拓展】多功能瓶的應(yīng)用
【微點(diǎn)撥】 (1)用多功能瓶收集氣體都遵循“密度大,進(jìn)氣口在下”的原則,即要收集的氣體比瓶?jī)?nèi)物質(zhì)的密度大時(shí),進(jìn)氣管口在瓶的下方,反之,進(jìn)氣管口在瓶的上方。(2)測(cè)量氣體的體積,瓶?jī)?nèi)不需要裝滿水,上方的空氣不影響氣體體積的測(cè)量;CO2等能溶于水的氣體需在液面加一層植物油。
類型一 常見(jiàn)氣體的制備【典例1】(2019·廣東中考)根據(jù)如圖實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)回答:
(1)儀器a的名稱是_____________。?(2)檢查裝置A氣密性的方法是夾緊止水夾,____________________________________________________________________________________,則氣密性良好。?
斗中倒入水至淹沒(méi)下端管口,使長(zhǎng)頸漏斗中形成一段水
柱,過(guò)一會(huì)兒,水柱不下降　
(3)用H2O2制取氧氣,選擇的發(fā)生裝置為_(kāi)_____(填字母),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________。?
　2H2O2 2H2O+O2↑　
(4)用裝置F和另一儀器(除導(dǎo)管外)收集并測(cè)量O2體積,另一儀器名稱為_(kāi)________,在F中氣體應(yīng)從導(dǎo)管______(填“b”或“c”)端通入。?(5)實(shí)驗(yàn)室里,常用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰固體混合物的方法制備甲烷。
①選擇的發(fā)生裝置為_(kāi)_____(填字母)。用裝置E收集甲烷,利用了甲烷_(kāi)____________的物理性質(zhì);用裝置C而不用裝置D收集甲烷,原因是_______________________。?②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CH4中含有氫元素:檢驗(yàn)其純度后,_______________________________________________________________________________________。?
　甲烷的密度比空氣小　
　點(diǎn)燃甲烷,在火焰的上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯,燒
杯壁上有水霧生成,說(shuō)明甲烷中含有氫元素　
【針對(duì)訓(xùn)練】1.(2019·洛陽(yáng)模擬)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置圖,回答有關(guān)問(wèn)題。
(1)寫(xiě)出有關(guān)標(biāo)號(hào)儀器的名稱a_____________。?(2)實(shí)驗(yàn)室用A裝置制取氧氣的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________;?
　2KClO3 2KCl+3O2↑　
(3)C與B相比,其優(yōu)點(diǎn)是______________________________。若用E裝置收集氧氣,則氣體從發(fā)生裝置產(chǎn)生的氧氣應(yīng)從E的______(填“b”或“c”)端進(jìn)入;若將E中裝滿水,則氧氣從______(填“b”或“c”)端進(jìn)。?
　可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停
(4)實(shí)驗(yàn)室用B裝置還可制取二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。若用E裝置收集二氧化碳,用來(lái)檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿的方法是_________________________________________________。?
　CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑　
　把燃著的木條放在c導(dǎo)管口,若木條熄滅,證明滿
2.(2019·銅仁中考)現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)回答相關(guān)問(wèn)題。
(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)儀器a的名稱___________。?(2)水是生命之源,自然界中的水都不是純水,通過(guò)吸附、沉淀、過(guò)濾和蒸餾等方法可凈化水,實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)療上用的純水,通常采用_________方法制取。?
(3)CO2用途較廣,裝置B可用于制取CO2。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理_________________________________,實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)CO2氣體的化學(xué)方程式_____________________________。?
　CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑
　CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O　
(4)B裝置還可用于制取O2、H2等氣體,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室選擇此裝置制取氧氣的化學(xué)方程式_____________________;如要收集較純凈的氧氣可選用______裝置。?(5)寫(xiě)出鐵在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式_______________________。?
　2H2O2 2H2O+O2↑
　3Fe+2O2 Fe3O4　
類型二 氣體的凈化1.凈化氣體時(shí),一般先除有毒、有刺激性氣味的氣體,后除去無(wú)毒、無(wú)氣味的氣體,最后除水蒸氣。
2.選擇氣體吸收劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)而確定,所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì),而不能與被提純的氣體反應(yīng)。一般情況下,易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水來(lái)吸收,酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收,堿性物質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收,水可用干燥劑來(lái)吸收,能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀(或可溶物)的物質(zhì)也可作吸收劑。
3.一般情況下,若采用溶液作除雜劑,則是先除雜后干燥;若采用加熱除雜質(zhì),則先干燥后加熱。4.對(duì)于有毒、有害的氣體尾氣必須用適當(dāng)?shù)娜芤杭右晕?或點(diǎn)燃),使之變?yōu)闊o(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染的物質(zhì)。
【典例2】 (2019·婁底中考 )如圖是實(shí)驗(yàn)室氣體制取、凈化、干燥常用裝置圖,請(qǐng)根據(jù)所給裝置圖回答問(wèn)題:
(1)請(qǐng)寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)①的儀器名稱:___________;?(2)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣,選取的發(fā)生裝置為_(kāi)_____(填字母代號(hào)),請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式?_______________________________,若用D裝置收集氧氣,驗(yàn)滿方法是__________________________________________________;?
　2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑　
　將帶火星的木條伸到集氣瓶口,如復(fù)
(3)小聰同學(xué)在檢驗(yàn)二氧化碳時(shí),發(fā)現(xiàn)澄清石灰水始終不變渾濁,查找原因得知,制取二氧化碳時(shí)所用鹽酸濃度過(guò)大。為除去二氧化碳中混入的氯化氫和水蒸氣,得到純凈、干燥的二氧化碳,小聰設(shè)計(jì)了除雜實(shí)驗(yàn)。已知:Na2CO3+H2O+CO2====2NaHCO3。請(qǐng)你完成裝置連接:A→______→______→D。?
【針對(duì)訓(xùn)練】1.(2018·天津中考)根據(jù)下列裝置圖回答問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出儀器a和b的名稱:a_________,b___________。?(2)實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取并收集二氧化碳,應(yīng)選用的裝置為_(kāi)______(填字母),若用F裝置干燥二氧化碳?xì)怏w,F中應(yīng)加入的試劑是___________。?
(3)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________。?(4)實(shí)驗(yàn)室取用藥品要注意節(jié)約,如果沒(méi)有說(shuō)明用量,一般應(yīng)該取用最少量,固體藥品只需蓋滿試管底部,液體藥品取用_________ mL。?
2.(2019·寶雞模擬)請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)
(1)寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)的儀器名稱:①___________,②____________。?(2)實(shí)驗(yàn)室欲用氯酸鉀制取氧氣,應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是______,產(chǎn)生氧氣的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。?
(3)已知過(guò)氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體,常溫下可與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣。如果在實(shí)驗(yàn)室中用A裝置作氣體發(fā)生裝置,用過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)來(lái)制取一瓶干燥的氧氣,所選裝置的正確連接順序是(填寫(xiě)管口字母)a→______→______→______。若只改變A裝置中的藥品,仍采用已連接的整套裝置,還可以用來(lái)制取的氣體是_____________。?

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