内容正文:
专题一 气体的制取、干燥和净化
类型一 常见气体的制取和收集
1.选择原则
(1)药品:原料廉价易得;反应速率适中;生成气体纯净。
(2)反应装置:根据反应物状态和反应条件选择。
(3)收集方法:根据气体的溶解性和密度选择。
(4)检验和验满方法:根据气体的性质选择。
专题透析
(2)制二氧化碳
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)制氢气
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
3.实验室制取气体的常见发生装置
例1 (2020·辽宁沈阳)如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:①__________;②________。
(2)实验室用C、D装置制取CO2时,选用固体药品的名称是____________________,加入的液体药品液面高度应该在______(填“a”或“b”)处,请写出该反应的化学方程式:_______________ ____________________________。若将C、D装置换成C、E装置,还可用于制取的一种气体是______________。
铁架台
水槽
大理石(或石灰石)
b
CaCO3+2HCl
===CaCl2+H2O+CO2↑
氢气(或H2)
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,写出该反应的化学方程式:______________________________________,应选用的气体发生装置是______(填字母序号)。若用F装置收集氧气,集满后的正确操作是将导管从集气瓶中移出,________________________,将集气瓶移出水面,正放在桌面上。
A
在集气瓶瓶口盖上玻璃片
2.常见气体的净化
根据气体和杂质的性质选择气体吸收剂,选择的吸收剂必须是只能吸收气体中的杂质,不与原来的气体反应,且不引入新的杂质。
例2 化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验和科学探究离不开装置。
(1)制取气体时,要先对发生装置进行气密性的检查,确保装置不漏气。检查装置C的气密性的方法是:先将导管的末端浸在水中,然后用双手紧握试管,一段时间后发现导管末端______________,松开双手后,导管末端液面上升,形成一段稳定的水柱,说明装置的气密性良好。
有气泡冒出
(2)收集气体的方法主要决定于气体的性质。装置F所示的收集方法是________________,所收集气体的密度________(填“大于”“等于”或“小于”)空气的密度;如果用D装置收集某种气体,发现______________________________时,证明气体已收集满。
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,所选装置的连接顺序是______→______→______ (填装置编号) 。
向下排空气法
小于
有大气泡从集气瓶瓶口向外冒出
B
G
E
(4)从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法就是利用过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解,其主要操作步骤有:①检查装置的气密性;②组装仪器;③向漏斗中注入过氧化氢溶液;④向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是______(填字母序号)。
a.①②③④⑤ b.①④②③⑤
c.②①④③⑤ d.②③④①⑤
(5)写出用高锰酸钾加热制取氧气的化学方程式:
_____________________________________。
c
类型三 尾气处理与综合装置的连接顺序
1.尾气处理
(1)溶液吸收:如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收,NH3可用稀H2SO4吸收(极易溶的气体要防止倒吸)。
(2)点燃处理:如CO、CH4、H2S等可燃性气体可在装置末端接一个尖嘴导管,将其点燃。
(3)气球收集:如有毒的CO、H2S、Cl2等可在装置末端接一个气球收集。
(4)防倒吸装置:如易溶的气体可通入倒立的漏斗中再被溶液吸收。
2.综合装置的选择与连接顺序
实验室制取气体的实验往往与气体的干燥和净化综合在一起。
(1)气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序:
①制取气体时,先检查装置的气密性,后装药品。
②收集气体时,先净化后收集。
③检验气体时,先验水后验杂(其他气体杂质)。
④净化气体时,先除杂后干燥。
(2)气体实验综合装置的选择及连接顺序:
(1)标号①的仪器名称是________;装置B的作用是____________ ______________。
(2)装置E是用来检验装置D是否完全吸收二氧化碳,该装置________(