重难点02 气体制取-2022年中考化学【热点•重点•难点】专练（广东专用）

重难点02 气体制取 常见气体的制取要求学生熟练掌握实验室制取气体的一般思路。纵观历年广东化学中考题,此部分知识是必考题型,多以实验题的形式出题,分值10分左右,2020年以选择题形式出题。该内容历年考点分布比较固定,系统复习,才能掌握其出题规律。 一、氧气、二氧化碳、氢气的实验室制法 1.实验室制取O2、CO2、H2 的化学原理: (1)氧气2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO32KCl+3O2↑ 2H2O22H2O+O2↑ (2)二氧化碳 CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O (3)氢气Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ 2.实验设计的依据: ( 固体和固体反应(如制O 2 ) 固体和液体反应(如制H 2 、CO 2 ) 液体和液体反应 反应物的状态 反应条件(是否需要加热、加催化剂等) 气体发生装置 ) ( 密度比空气大 —— 向上排空气法(CO 2 、O 2 ) 密度比空气小 —— 向下排空气法(H 2 、CH 4 、NH 3 ) 排空气法 排水法(不易溶于水,不与水反应,如O 2 、H 2 ) 气体收集装置 ) 3.“多功能瓶”收集气体的方法:任何一种气体,都可以用如图所示的装置进行收集。 (1)若待收集气体的密度比空气大,则气体由a管通入,将空气由b管排出; (2)若待收集气体的密度比空气小,则气体由b管通入,将空气由a管排出; (3)若用排水法收集气体,则先在集气瓶中装满水,气体由b管通入。 【要点诠释】 1.制取气体选择药品的原则:速率适中,操作方便,节能环保,气体纯净,杂质易除。 2.实验室几种常见气体制取方法比较: 气体 药品状态 装置 反应条件 收集方法 O2 KMnO4、KClO3和MnO2混合物(固+固) 管口略向下倾斜的试管 加热 向上排空气法或排水法收集 O2 H2O2和MnO2混合物 (固+液) 竖直试管或锥形瓶 不加热 向上排空气法或排水法收集 CO2 大理石(主要成分是CaCO3)和稀盐酸(固+液) 竖直试管或锥形瓶 不加热 向上排空气法 H2 锌粒和盐酸(固+液) 竖直试管或锥形瓶 不加热 向下排空气法或排水法收集 NH3 铵盐和碱石灰混合物 (固+固) 管口略向下倾斜的试管 加热 向下排空气法收集 3.根据气体的性质确定气体的收集方法(如下表): 收集方法 气体性质 优缺点 A.向上排空气法 密度比空气大 干燥、纯度不高 B.排水法 难溶于水或不易溶于水 纯度高、不干燥 C.向下排空气法 密度比空气小 干燥、纯度不高 当气体的密度和空气密度相近且难溶于水时,一般采用排水法。 4.比较气体密度与空气密度大小的方法:无法确定气体密度时,可以根据气体的相对分子质量与空气比较得到相对密度大小,空气的平均相对分子质量约为29,如果气体的相对分子质量比29大,则密度比空气的大,如果相对分子质量小于29,则密度比空气的小。 二、实验室制取气体综合实验题的特点和解题思路 1.实验室制取气体综合实验题的特点是“三综合”:综合多种气体的制取,如O2、CO2、H2、NH3、CH4等。综合多种装置:加热试管装置、液固接触反应装置;排空气收集装置、排水收集装置;气体去杂装置、气体干燥装置等。制取气体的操作步骤。 2.解答此类试题的思路是“三根据”:根据实验室制取气体要求选择药品,根据药品状态和反应条件选择装置,根据气体的密度和溶解性选择收集装置。 3.在解答实验操作步骤时要记住“四先四后”:先检查装置的气密性,后加药品;先加固体药品,后加液体药品;先放置酒精灯,后固定试管;先加热试管,后将导管伸入集气瓶内;实验结束先将导管移出水面,后熄灭酒精灯。 【要点诠释】 1.在实验室制备的各种气体中,常含有少量的酸雾、水蒸气或其它气体杂质,需经过净化和干燥后才能得到纯净的气体。常用的干燥及净化装置主要有洗气瓶、干燥管和U形管。 2.气体的干燥:选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定,其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。 干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 浓硫酸 H2、O2、CO、HCl等中、酸性气体 不能干燥碱性气体,如NH3 无水硫酸铜(CuSO4)、氯化钙(CaCl2) H2、O2、CO、CO2、HCl 能干燥绝大多数气体,NH3除外 氢氧化钠固体或生石灰 H2、O2、CO等中、碱性气体 不能干燥酸性气体。 如CO2、SO2、HCl、H2S等 3.气体的净化:选择气体吸收剂应根据气体的性质和要除去杂质的性质而定。 ①原则:所用的吸收剂只能吸收气体中的杂质;不能与被提纯的物质反应,也不能引入新的杂质。 ②常见的气体及其吸收剂: H2O:浓硫酸、无水硫酸铜、氢氧化钠固体、碱石灰(氢氧化钠与生石灰的混合物) HCl:氢氧化钠溶液、碱石灰等。 HCl、CO