内容正文:
专题六 气体的制取、检验与净化
命题角度 考查频率 中考预测
氧气的实验室制取 5年2考 氧气、二氧化碳的实验室制取是东营常考内容,一般是二者选其一,涉及仪器和装置的选择,以及反应原理的书写。特别要注意的是氢气的制取,教材中虽没有详细讲解,但也是近两年来考查的内容之一
二氧化碳的实验室制取 5年2考
氢气的实验室制取 5年1考
气体的制取
[方法点拨]
1.发生装置的选择(选择条件:反应物的状态和反应条件)
反应物
状态 固体 固体和液体
反应
条件 加热 不需要加热
装置
反应
原理
[拓展]某些发生装置的优点
装置图
装置
特点 便于添加液体 可控制液体的滴加速度 可随时控制反应的发生和停止
适用
范围 用于平稳反应并制取较多气体 用于剧烈反应并制取较多气体 用于平稳反应并持续时间较长的制取气体
2.收集装置的选择(选择条件:气体的密度和溶解性)
排水集气法 向上排空气法 向下排空气法
长进短出 短进长出
不易溶于水或不与水反应的气体,如:O2、H2、CH4等 密度比空气大的气体, 如:O2、CO2等 密度比空气小的气体, 如:H2、CH4、NH3等
收集的气体纯度较高,但不干燥 收集的气体较干燥,但纯度不高
3.气体的验满与检验
检验 验满
O2 将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明该气体是氧气 将带火星的木条靠近集气瓶瓶口,木条复燃,证明氧气已收集满
CO2 通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳 将燃着的木条靠近集气瓶瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满
H2 点燃,罩一只干冷的小烧杯,观察到有淡蓝色火焰产生,烧杯内壁有水珠(生成物只有水) —
[典例1](2021东营节选)化学是一门以实验为基础的自然科学。实验室有如图 装置:
(1)仪器a的名称为 ;仪器b的名称为 。
解析:(1)仪器a的名称是分液漏斗;仪器b的名称是集气瓶。
答案:(1)分液漏斗 集气瓶
(2)实验室要制取和收集较纯净的氢气,现有镁条、锌粒、铁丝、铜片、稀硫酸(10%)、稀盐酸(10%),请你选择适当的药品和装置完成下列问题:
①制取氢气的化学方程式为 , 选用该原理的依据有 。
A.原料廉价易得
B.反应速率适中
C.制得的气体要纯净
D.实验条件易于控制
②选用的装置有 (填装置字母)。
解析:②反应物是固体和液体,不需要加热,可以用B或C作为发生装置,氢气难溶于水,可以用排水法收集,密度比空气小,可以用向下排空气法收集,因要收集较纯净的氢气,故应用排水法收集,选用的装置有BF或CF。
答案:②BF或CF
气体的干燥
[方法点拨]
1.实验装置:洗气瓶、球形干燥管和U形干燥管。
2.气体净化:将不纯气体中的杂质气体除去,从而得到较为纯净的气体。
除CO2 可用NaOH溶液
除SO2 可用NaOH溶液
除HCl气体 可用NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液
除H2 先用灼热的CuO将其氧化为水,再用浓硫酸或碱石灰吸收
除CO 先用灼热的CuO将其氧化为CO2,再用NaOH溶液吸收
除O2 可用灼热的Cu网(增大接触面积,使之充分反应)
除NH3 用浓硫酸吸收
3.干燥气体常选的试剂
(1)浓硫酸(酸性):可干燥O2、H2、CO、HCl等气体,不可干燥NH3等碱性气体。
(2)碱石灰(碱性):可干燥O2、H2、CO、NH3等气体,不可干燥CO2、HCl等酸性气体。
(3)无水氯化钙(中性):可干燥O2、H2、CO、CO2、HCl等气体,不可干燥NH3。
[典例2](2021营口)实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请回答下列问题:
(1)写出标有序号的仪器名称:② 。
解析:(1)锥形瓶是常用的反应容器,②为锥形瓶。
答案:(1)锥形瓶
(2)写出用B装置制取氧气的化学方程式 。
(3)实验室制取CO2时,收集装置通常只选择E的原因是 ,若要收集一瓶干燥的二氧化碳,应在E之前连接装置 (填字母)。
(4)实验室常用高锰酸钾固体和浓盐酸在常温下反应制取氯气(Cl2),用该方法制取氯气时选用的发生装置是 (填字母);如果用G装置收集氯气,气体应从
(填“a”或“b”)口进;氯气有毒,可与水反应生成酸,为防止其污染空气,应选择 性溶液吸收尾气。
解析:(4)高锰酸钾是固体,浓盐酸是液体,在常温下反应制取氯气(Cl2),发生装置应选择B;氯气的密度比空气大,用G装置收集氯气,气体应从长管进入;氯气有毒,可与水反应生成酸,为防止其污染