内容正文:
精讲本
2023 重庆 化学
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第19讲 常见气体的制备
一、气体的制取
1 气体制备的思路
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2 常见气体的反应原理
(1)氧气的三种实验室制法:①2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;
②2KClO3 2KCl+3O2↑;③2H2O2 2H2O+O2↑。
(2)二氧化碳的实验室制法CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)氢气的实验室制法Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑。
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△
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MnO2
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MnO2
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3 发生装置和收集装置
(1)发生装置
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【补充】(1)采用固固加热型气体发生装置时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流到试管底部使试管炸裂;橡胶塞上的导管伸入试管中的部分,应刚露出胶塞即可,否则会妨碍气体的导出。
(2)当用高锰酸钾制氧气时,试管口应塞一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管并堵塞导管。
(3)若使用长颈漏斗,长颈漏斗下端应伸入液面以下形成“液封”,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
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(2)收集装置
装置图
名 称 向上排空气法 向下排空气法 排水法
适 用
范 围 密度比空气大,不与空气中的成分发生反应的气体 密度比空气小,不与空气中的成分发生反应的气体 不易(或难)溶于水,不与水反应的气体
可收集
的气体 O2、CO2 H2、CH4、NH3 O2、H2、CH4
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【补充】(1)用排水法收集气体时,应等导管口的气泡连续、均匀冒出时再开始收集。
(2)实验室通过加热高锰酸钾制取氧气时,实验结束时,应先撤离导管,再熄灭酒精灯。
(3)用排空气法收集气体时,导管应伸入集气瓶底部,目的是充分排尽集气瓶中的空气。
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4 气体的检验与验满
(1)气体的检验
气体 检验方法及现象 装置图
O2 将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃
CO2 通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
H2 点燃,火焰呈淡蓝色,在火焰上方罩一只干冷烧杯,烧杯内壁有水珠产生(生成物只有水)
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(2)气体的验满
气体 验满方法及现象 装置图
O2 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已收集满
若有大气泡从集气瓶口冒出,则已收集满
CO2 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则已收集满
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二、气体的净化
1 净化原则:只能与气体中的杂质反应,不能与被净化的气体反应,也不能引入其他的气体杂质。
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2 净化装置
(1)洗气瓶:如图1所示,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。
(2)干燥管:如图2所示,用于盛放固体吸收剂,球形干燥管中气流方向应为“粗进细出”,以利于杂质的充分吸收。
(3)U形管:如图3所示,结构对称,无进、出口之分。
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3 常见的干燥剂
干燥剂 不能干燥的气体
酸性 浓硫酸 NH3等碱性气体
碱性 生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠 CO2、HCl、SO2等酸性气体
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【特别提醒】 (1)基本规律:碱性干燥剂不能干燥酸性气体,酸性干燥剂不能干燥碱性气体。
(2)除去CO2最好用NaOH溶液,不宜用石灰水,因为Ca(OH)2微溶于水,石灰水中溶质Ca(OH)2含量较少,对CO2的吸收不完全。
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下列说法中错误的是_________(填序号,下同),并将错误的进行改正。
①利用过氧化氢制取氧气时,可用二氧化锰作催化剂,也可用硫酸铜作催
化剂。
②利用过氧化氢制取氧气时,要将长颈漏斗的末端浸入液体中。
③用高锰酸钾制取氧气时,装好高锰酸钾后,再检查装置气密性。
知识点1
氧气的实验室制取
③④⑥
用高锰酸钾制取氧气时,应先检查装置的气密性,再装入药品。
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④用高锰酸钾制氧气并用排水法收集气体,待导管口有气泡冒出时,即可
进行收集。
⑤用氯酸钾制取氧气时,先用酒精灯预热,然后用外焰对准药品加热。
⑥停止加热氯酸钾时,先熄灭酒精灯,再将导管移出水槽。
用高锰酸钾制氧气并用排水法收集气体,需待导管口出现连续均匀气泡
时,再进行收集。
停止加热氯酸钾时,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,防止水回流使试
管炸裂。
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下列说法中错误的是___________,并将错误的进行改正。
①实验室制取二氧化碳常选用的药品是块状大理石和稀硫酸。
②通过燃着的木条熄灭的现象,可以证明瓶内气体是二氧化碳。
③收集二氧化碳时,将燃着的木条伸到瓶中,若木条熄灭,则说明已收集满。
知识点2
二氧化碳的实验室制取
①②③⑤
实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石)和稀盐酸。
检验二氧化碳,应根据澄清石灰水是否变浑浊来进行判断。
收集二氧化碳时,将燃着的木条伸到瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满。
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④实验室制取氧气和二氧化碳可以采用相同的装