内容正文:
气体的实验室制备
1. 了解实验室制取气体的一般思路:① 明确所要制取气体的化学反应原理;② 根据反应物的状态和反应条件,选择制取气体的发生装置;③ 根据制取气体的性质,选择收集气体的方法。
2. 能进行有关制取气体的实验设计或对相关实验设计进行简单的
评价。
知识体系构建
1. 常见气体制备的原理及装置
气体 药 品 反应原理 反应物
状态 发生
装置 收集
装置
O2 过氧化
氢溶液 2H2O22H2O+O2↑ 固体与
液体 A C或D
高锰
酸钾 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 固 体 B C或D
氯酸钾 2KClO32KCl+3O2↑ 固 体 B C或D
2H2O22H2O+O2↑
固体与液体
A
C或D
2KMnO4K2MnO4+
MnO2+O2↑
固体
B
C或D
2KClO32KCl+
3O2↑
固体
B
C或D
气体 药 品 反应原理 反应物
状态 发生
装置 收集
装置
CO2 大理石
(或石灰
石)与稀
盐酸 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 固体
与液体 A D
H2 锌与稀
硫酸(或
稀盐酸) Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑(或Zn+2HClH2↑+ZnCl2) 固体
与液体 A C或E
CaCO3+2HClCaCl2+
H2O+CO2↑
固体
与液
体
A
D
Zn+H2SO4ZnSO4+
H2↑(或Zn+
2HClH2↑+ZnCl2)
固体
与液
体
A
C或E
(注:发生装置和收集装置如图所示,气体发生装置需根据反应物的状态和反应条件确定,气体收集装置主要根据气体的密度、常温下是否与空气或水反应和气体的溶解性确定)
② 收集密度比空气小的气体,应从 n 端通入,如H2、CH4。
(2) 排水集气法
收集气体时,先将集气瓶 注满水 ,然后将气体从 n 端通入,瓶中的水从 m 端排出。
n
注满水
n
m
2. 密闭容器收集气体法(如图)
(1) 排空气集气法
① 收集密度比空气大的气体,应从 m 端通入,如O2、CO2。
m
典型考题探究
考点一常见气体制备的原理及装置
1. (2022·日照)用如图所示装置制备气体,并随时控制反应的发生与停止,下列所选试剂制备相应气体合适的是( A )
第1题
① 用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备O2
② 用铝片与稀盐酸混合制备H2
③ 用高锰酸钾固体制备O2
④ 用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO2
A
⑤ 用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备O2
A. ②④ B. ①③⑤
C. ①③④ D. ②⑤
2. (2021·徐州改编)请根据下列实验装置图回答问题。
(1) 写出仪器的名称:① 试管 ,② 集气瓶 。能用装置E收集的气体应具有的性质是 密度比空气大,且与空气中的物质不反应 。
(2) 实验室制取二氧化碳反应的化学方程式为 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ ,发生装置可选用 B或C,装置C的优点是 能控制反应速率 。
试管
集气瓶
密度比空气大,且与空气中的物质不反应
CaCO3+
2HClCaCl2+H2O+CO2↑
能控制反应速率
(3) 实验室用过氧化氢溶液和MnO2混合制O2时,MnO2的作用是 作催化剂 。
收集较纯净的氧气,装置可用 F (填字母)。用锌与稀硫酸反应制取氢气的化学方程式为 Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 。
(4) 实验室可用铜片与浓硝酸在常温下反应制取少量二氧化氮(NO2)。通常状况下,二氧化氮是红棕色气体,溶于水时与水反应生成硝酸和一氧化氮(NO)。
① 制取NO2的发生装置可用 B或C (填字母)。
② 收集NO2不用装置F的原因是 3NO2+H2O2HNO3+NO (用化学方程式表示)。
作
催化剂
F
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
B或C
3NO2+H2O2HNO3+NO
3. 如图所示的装置有很多用途,下列使用方法不正确的是( A )
A. 排水法收集氧气时,由a口进气
B. 排空气法收集氢气时,由b口进气
C. 排水法收集氢气时,由b口进气
D. 排空气法收集二氧化碳时,由a口进气
第3题
A
考点二密闭容器收集气体法
知能达标训练
1. 实验室制取氧气、二氧化碳和氢气的反应原理中,没有涉及的基本反应类型是( A )
A. 化合反应
B. 分解反应
C. 置换反应
D. 复分解反应
2. (2022·桂林)实验室里一般不能制得氧气的物质是( C )
A. 高锰酸钾 B. 氯酸钾
C. 氯化钠 D. 过氧化氢
A
C
3. (2022·潍坊)化学是一门以实验