内容正文:
精讲本
2023 山东 化学
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微专题二 气体的制取与净化
一、微专题剖析
常考气体:氧气、二氧化碳、氢气。
常见题型:在实验题中考查。
常见考法:①常见仪器的识别。②制取气体的反应原理。③发生装置的选择及仪器组装。
④收集方法或收集装置的选择及操作要点。⑤气体的检验及验满。⑥气体的干燥。
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二、气体制备方案流程
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三、气体制备分解步骤
1.反应原理
(1)实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气:_______________________。
(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气:____________________________。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气:___________________。
(4)实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳:________________
__________________。
(5)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气:________________________。
2.发生装置的选择
2HCl+CaCO3===
CaCl2+CO2↑+H2O
Zn+H2SO4=== ZnSO4+H2↑
2KClO3 2KCl+3O2↑
======
MnO2
△
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
====
△
2H2O2 2H2O+O2↑
====
MnO2
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(2)发生装置
装置图
固固加热型 固液常温型
装 置
特 点 固体,加热 装置简单;制取少量气体 便于添加液体药品;制取较多气体 可控制反应速率;平稳产生气体;用于剧烈反应的控制 可随时控制反应的发生与停止;用于持续时间长且平稳的反应
举 例 高锰酸钾制氧气;氯酸钾和二氧化锰制氧气 过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气;石灰石和稀盐酸制二氧化碳;锌粒和稀硫酸制氢气 石灰石和稀盐酸制二氧化碳;锌粒和稀硫酸制氢气
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3.收集装置的选择
(1)选择依据:气体的密度、溶解性及能否与水反应。
(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 排水法 排空气法
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适 用
范 围 密度比空气______ 的气体 密度比空气______
的气体 ____溶于
水、不与水
反应的气体 ____端
进气体,
_______端
排出水 密度比空气小
的气体从____
端进,密度
比空气大的气
体从___端进
可收集
的气体 O2、CO2 H2、CH4 O2、H2、CH4、CO O2、CO2、H2、CH4
优 点 能收集到较干燥的气体 能收集到纯度较高的气体 能收集到较
干燥的气体
大
小
不
b
a
a
b
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4.气体的检验与验满
(1)气体的检验
气 体 O2 CO2 H2 NH3
检验方法
及现象 将带火星的木条伸入集气瓶内,木条________ 通入澄清
石灰水中,
石灰水___
______
点燃,火焰呈淡蓝色,在火焰上方罩一只干燥的冷烧杯,烧杯内壁有水珠产生 有刺激性气味的气
体产生,将湿润的
红色石蕊试纸放在
试管口,红色石蕊
试纸______
装置图
变
浑浊
复燃
变蓝
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(2)气体的验满
气 体 O2 CO2
验满方法
及现象 将带火星的木条
放在集气瓶瓶口,
若木条_______,
则已收集满 若有大气泡从集气瓶瓶口冒出时,则已收集满 将燃着的木条放在
集气瓶瓶口,若木
条立即__________,
则已收集满
装置图
复燃
熄灭
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5.气体的净化与干燥
(1)净化:将不纯气体中的杂质气体除去,从而得到较纯净气体的过程。
原则:选用的净化试剂只能吸收杂质气体,不能与被净化的气体发生反应,且不能引入新的杂质气体。
(2)干燥:用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程。
原则:干燥剂只能吸收气体中的水分,不能与气体发生反应。
注意:如果气体中含有其他杂质气体,应先净化再干燥。
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(3)气体的净化与干燥装置
装置图
药 品 浓H2SO4 浓NaOH溶液 饱和NaHCO3溶液 无水CuSO4 碱石灰(NaOH+CaO) 氧化铜 铜粉或
铜网
用 途 __________ 吸收酸性气体 除去CO2中的HCl _______
______ 除去H2O和酸性气体 除去H2、
CO 除去O2
干燥气体
检验水
蒸气
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6.多功能瓶的使用
图 示
操作目的 收集密度比
空气______ 的气体 收集密度比空气______ 的气体 排水法收集气体 测量气体体积 作洗气瓶,除去杂质气体
气体方向 长进短出 短进长出 短进长出 短进长出 长进短出
大
小
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7.尾气处理
装 置
适用范围 适用于极易溶于水碱性溶液等的气体,如CO2、NH3、HC