内容正文:
题型17 实验题之气体的制取
【要点提炼】
一、氧气、二氧化碳、氢气的实验室制取和工业制取
气体
氧气(O2)
二氧化碳(CO2)
氢气(H2)
制备药品
过氧化氢溶液
和二氧化锰
高锰
酸钾
氯酸钾和二氧化锰
大理石(或石灰石)
和稀盐酸
锌粒和稀硫酸
反应原理
2H2O2
2H2O+O2↑
2KMnO4K2MnO4
+MnO2+O2↑
2KClO3 2KCl +
3O2↑
CaCO3+2HClCaCl2
+H2O+CO2↑
Zn + H2SO4
ZnSO4+H2↑
反应类型
分解反应
复分解反应
置换反应
反应物状态
固体与液体混合
固体与固体混合
固体与液体混合
固体与液体混合
反应条件
不需加热
加热
不需加热
不需加热
发生装置
气体溶解性
不易溶于水
能溶于水
难溶于水
气体密度
密度比空气密度大
密度比空气密度大
密度比空气密度小
收集装置
(较纯净的) 或(较干燥的)
(唯一的)
或
净化
可用浓硫酸或碱石灰干燥
用饱和NaHCO3溶液除去HCl,用浓硫酸干燥
用NaOH溶液除去
HCl杂质,用浓硫酸干燥
收集方法
排水法、向上排空气法
只能用向上排空
气法
排水法或、向下排空气法
检验方法
将带火星的木条插入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气。
将气体通入澄清的石灰水,若澄清的石灰水变浑浊,说明是二氧化碳
点燃气体,检验其生成产物。淡蓝色火焰,生成H2O
验满或验纯
用向上排空气法收集时,将带火星的木条靠近集气瓶口,若木条复燃,说明已收集满;用排水法收集时,集气瓶口有气泡冒出。
将燃着的木条靠近集气瓶口,若木条熄灭,说明已收集满。
用拇指堵住倒置已收集满氢气的试管,靠近火焰后移开手指,若听到“噗”的一声,说明已纯。
注意事项
(1)先检查装置
的气密性;
(2)用排水法收
集时,待气泡连
续均匀排出时才
收集;
(3)导管置集气
瓶口。
(1)先检查装置
气密性;
(2)试管口略向
下倾斜;
(3)试管口放一
团棉花;
(4)先移出导气
管,后停止加热,
以防倒吸;
(5)正放。
(1)不能用稀硫酸,
因反应生成CaSO4
附着在大理石表面
,阻止反应继续进
行;
(2)长颈漏斗的末
端应插到液体中(
分液漏斗不强调);
(3)正放保存。
(1)先检查装置气密性;
(2)先验纯再收集;
(3)不能用浓硫酸;
(4)长颈漏斗的末端应插到液体中;
(5)倒放保存。
工业制取
分离液态空气(依氧气和氮气的沸点不同)加压、蒸发——物理变化。
高温煅烧石灰石
CaCO3CO2↑
+ CaO
分离水煤气:
H2和CO
二、气体的净化与干燥
1.除杂原则:①不能引入新的气体杂质;②不能减少被净化气体的量。
2.除杂原理:碱石灰是由CaO固体和NaOH固体组成的混合物。
3.干燥剂的选择:(干燥原则:干燥剂不能与被干燥气体发生化学反应)。
干燥装置
洗气瓶(盛液
体)
干燥管(固体干燥剂)
U形管(固体干燥剂)
仪器
干燥剂
浓硫酸
固体NaOH、生石(CaO)、
碱石灰等
无水CaCl2、
无水硫酸铜(CuSO4)
固NaOH、
生石(CaO)、
碱石灰等
无水CaCl2、
无水硫酸铜(CuSO4)
能干燥
的气体
SO2、CO2、HCl; H2、O2、CO、N2、CH4
NH3;H2、O2、CO、N2、CH4
SO2、CO2、HCl;H2、O2、CO、
N2、CH4
NH3;H2、O2、CO、N2、CH4
SO2、CO2、HCl;H2、O2、CO、N2、CH4
不能干燥
的气体
NH3
SO2、CO2、
HCl
NH3
SO2、CO2、
HCl
NH3
4.常见吸收剂及能吸收的气体:
吸收剂
吸收的气体
吸收剂
吸收的气体
水
HCl、NH3
NaOH溶液或石灰水
HCl、CO2
碱石灰(NaOH和CaO)
CO2、水蒸气、HCl
灼热铜丝或铁丝
O2
浓硫酸、无水CuSO4
H2O
灼热氧化铜
CO、H2
5.尾气的吸收及处理——环保意识
①溶液吸收:如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收(极易溶气体要防止倒吸)。
②点燃处理:如CO、CH4、H2S等可燃性气体可接一个尖嘴导管,将其点燃。
③气球收集:如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端接上一个气球收集。
④防倒吸装置:如易溶的气体可收集到倒立的漏斗中。
6.“万能瓶”的几种主要用途:
(1)集气:(贮气)
①如瓶中为