内容正文:
微专题 常见气体的制取与净化
【专题精讲】
1.实验室制取氧气、氢气和二氧化碳的比较
氧气
氢气
二氧化碳
反应物状态
固体粉末
固体与液体
块状固体与液体
块状固体与液体
反应条件
加热
常温
常温
常温
反应原理
发生装置
收集方法
法或 法
法或
法
法
检验方法
将带火星的木条伸入容器内,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
通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
验满方法
将带火星的木条伸到集气瓶口,木条复燃,证明已集满
—
用燃着的木条伸到集气瓶口,木条立即熄灭,证明已集满
实验操
作步骤
①检查气密性;②装入药品;③固定试管;④点燃酒精灯;⑤收集气体;⑥将导管移出水槽;⑦熄灭酒精灯
①检查气密性;②装入药品;③固定试管;④验纯;⑤收集气体
①检查气密性;②加入石灰石;③加入稀盐酸;④收集气体
注意事项
①试管口应略向下倾斜;②用加热高锰酸钾法时试管口应塞一团棉花;③排水法收集时,当气泡连续、均匀冒出时才可收集;④排水法收集后,先移出导管,再熄灭酒精灯
①长颈漏斗末端应伸入液面以下;②用向下排空气法收集时,导管应接近集气瓶底部;③不能用浓盐酸来制取氢气
①不能用稀硫酸代替稀盐酸;②长颈漏斗末端应伸入液面以下;③用向上排空气法收集时,导管应接近集气瓶底部
2.气体的净化与干燥
(1)气体净化和干燥的装置
洗气瓶 球形干燥管 U形干燥管 加热装置
(2)气体的净化
在实验室制备的各种气体中,常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质,须经过干燥与净化才能得到实验所需要的纯净气体。
①选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,而与被提纯物质不反应,也不产生新的杂质。
②多种气体杂质共存时,要注意试剂的选择和除杂顺序,一般水蒸气最后除去。选择“洗气瓶”等吸收装置,不仅要注意药品的名称,还要注意“长进短出”的原则,球形干燥管要“大进小出”。
③常见气体杂质的吸收剂见下表:
吸收剂
吸收的气体杂质
水
易溶性气体,如HCl、NH3等
碱石灰(NaOH+CaO)
CO2、H2O(气体)、H2S等
强碱溶液(NaOH)
CO2、SO2、HCl、H2S等
灼热的CuO
H2、CO
灼热的铜网
O2
(3)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来确定,其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分,而不能与待干燥的气体反应。
附表:常见气体的干燥剂选择见下表:
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
酸性
浓硫酸
H2、O2、CO2、CO、
CH4、N2、SO2、HCl
NH3
碱性
生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠
H2、O2、CO、CH4、N2、NH3
CO2、SO2、HCl
中性
无水氯化钙
除NH3以外的所有气体
NH3
3.尾气的处理
图1 图2
图3 图4
(1)用液体吸收(如图1),如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收,NH3可用水吸收。
(2)用点燃法处理(如图2),如CO、CH4、H2等可燃性气体可在装置末端连接一个尖嘴导管,将其点燃,如图2所示。
(3)用气球收集(如图3),如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端系上一个气球收集。
注意:对于易溶性气体(如NH3)的吸收,应加防倒吸装置,如图4所示。
4.装置的连接顺序(有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序)
(1)组装仪器:一般按从左到右,从下到上的顺序进行。
(2)制取气体时,先检查装置的气密性,后装药品。
(3)收集气体时,先气体净化后气体收集。
(4)检验气体时,先验水后验杂(气体杂质)。
(5)除杂与干燥的顺序
①除杂时若使用的是洗气装置,则需要先除杂,再干燥。因为除杂时从液体中出来的气体中混有水蒸气,因此需要再进行干燥。
②除杂时若使用的是加热装置,则需要先干燥,再除杂。因为加热时混有水蒸气会影响反应的生成物,同时也存在实验安全隐患,因此应先干燥,再除杂。
【专题精练】
1.(2022重庆中考B卷)根据如图,下列气体的实验室制法正确的是( )
甲 乙
A.选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸
B. 选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C.选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D.选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
2.(2022重庆中考A卷)实验室制取CO2、O2 和H2是初中化学必备知识。下列说法不正确的是( )
A.CO2和O2的发生装置可以相同
B.CO