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秘籍11气体制备和净化解法
气体制备和净化,是化学实验的基本技能之一,是中考化学的热点。要求学生根据化学反应原理选择恰当的气体发生装置;根据化学原理分析制备气体中可能含有的杂质,从而选用恰当试剂和装置除去这些杂质,以制备纯净、干燥的气体。此类试题涉及的仪器种类多、化学实验基本技能杂、气体的种类(甚至包括要求高中掌握的气体)多,所以出题形式变化多样,层出不穷,学生感觉实在不妙……一言难尽。基于以上原因,本文从题型、解题思路、方法技巧等几个方面,对该类试题做一个全面解读,希望能给同学们中考送上一丝清凉,能以愉悦的心情参加中考,取得骄人的成绩!
一、气体制备流程
二、实验室制取气体的思路和方法
三、常见气体的制备
1.气体发生装置的选择
2.气体收集装置的选择
3.常见气体的检验和验满
四、常见气体的净化
1.气体的净化
在实验室制备的各种气体中,常含有少量的酸雾、水蒸气或其他气体杂质,须经过净化与干燥才能得到实验所需的纯净气体。
选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,而与被提纯的物质不反应。常见气体杂质的吸收剂及净化装置见下表:
吸收剂
可吸收的
气体杂质
净化装置
水
易溶性气体,
如HCl等
强碱溶液
(NaOH)
酸性气体,如
CO2、SO2、HCl等
饱和碳酸
氢钠溶液
CO2气体中
混有的HCl气体
碱石灰
(NaOH+CaO)
水蒸气、酸性气体,
如CO2、HCl等
灼热的
氧化铜
还原性气体,
如CO
灼热的
铜粉
O2
2.气体的干燥
3.尾气处理
(1)常用装置
五、注意事项
有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序
1.制取气体时,先净化后收集。
2.检验气体时,先验水后验杂(其他气体杂质)。
如实验制取的氢气中含有HCl、水蒸气、CO2,应先让混合气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管,观察到硫酸铜变蓝色时,则说明含有水蒸气;再通过硝酸银溶液,当观察到生成白色沉淀,则说明含有氯化氢气体;接着通过澄清石灰水,当观察到石灰水变浑浊,则说明含有二氧化碳。
3.净化气体时,先除杂后干燥。
如除去氢气中含有的HCl、水蒸气、CO2的操作中,先通过氢氧化钠溶液除杂,再通过浓硫酸或碱石灰干燥。
例1. 在进行实验室制取和收集O2的过程中,有关做法不正确的是( )
A.选择装置①或②作为O2的发生装置
B.选择装置③或④作为O2的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体
D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
例2.下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是( )
A. 制CO2的药品
B.发生装置
C.收集装置
D.比较CO2与空气的密度
例3. 实验室用如图所示装置制取氢气并测量生成氢气的体积。下列有关说法正确的是( )
A.仪器a的名称为长颈漏斗
B.烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸
C.该收集方法为向下排空气法
D.该装置还可用于制取氧气
例4. 下列有关实验室制取气体的说法错误的是( )
A.装置①可作为CO2的发生装置
B.装置②干燥O2时,气体由a管进b管出
C.装置③可用作O2的收集装置
D.装置④是收集CO2气体的验满方法
例5. 以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,有关说法错误的是( )
A.实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入
C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管a进入
D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图⑤临时存放
例6. 某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是( )
A.在实验室里,装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2
D.当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
例7. 在没有现成的CO2气体发生器的情况下,请你选用图中的部分仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。应选用的仪器是( )
A.abcd B.abdf C.acde D.abde
例8. 某同学利用“氢气还原氧化铜的实验”测定水的组成。回答下列问题:
(1)用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。反应的化学方程式为________;从下列装置中选择并组装一套可以“随时控制反应的发生与停止”的装置,制取并收集干燥的氢气,正确的连接顺序为________(填接口处字母标号);仪器①的名称是________。
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