21 核心素养提升(二) 实验室制气体-【提分教练】2022-2023学年九年级化学上册同步（鲁教版）

核心素养提升(二) (实验室制气体) 实验室制取气体要考虑安全，操作是否方便，制取的气体是否纯净、是否易收集，反应条件实验室是否能达到等。下面我们就来探讨实验室如何制取气体。 1．研究制取气体的反应原理。 在实验条件下(如常温、加热、加催化剂等)可用什么药品，通过什么反应来制取这种气体。 (1)写出三种实验室制取氧气的化学方程式： ① ①2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ， ② 2KClO32KCl＋3O2↑ ， ③ 2H2O22H2O_＋O2↑ 。 (2)实验室制取二氧化碳的药品是 大理石(或石灰石_)和稀盐酸 。 反应原理是 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 。 2．研究制取气体采用的实验装置。 思考：在选择气体发生装置时需要考虑哪些因素？ 答：需要考虑反应物的状态和反应条件。 3．气体的收集 图示 举例 适用范围 优、缺点 注意事项 ① 氧气、氢气 ② 气体难溶于水，且不与水反应 气体纯净但不干燥 ③ 气泡连续、均匀产生 时再收集 O2、CO2 ④ 密度比空气大，且不与空气中的成分反应 气体干燥但不纯净 ⑤导气管 伸到集气瓶底部 H2、CH4、NH3 ⑥ 密度比空气小，且不与空气中的成分反应 气体干燥但不纯净 ⑦导气管 伸到集气瓶底部 (1)在上表中按序号填空。 (2)思考：在选择气体收集装置时需要考虑哪些因素？ 气体的密度和溶解性，以及能否与水或空气中的成分反应。 (3)如何判断一种气体的密度比空气的密度大还是小？ 空气中各成分的相对分子质量平均值为29，如气体的相对分子质量大于29，则其密度比空气大，如气体的相对分子质量小于29，则其密度比空气小。(气体均在相同状况下) 【拓展】 万能瓶的使用 图示 操作 收集密度比空气大的气体 收集密度比空气小的气体 收集密度比空气大的气体 收集密度比空气小的气体 排水法收集气体 测量气体的体积 气体进出方向 a进b出(长进短出) b进a出(短进长出) a进b出(短进长出) b进a出(长进短出) b进a出(短进长出) a进b出(短进长出) 举例 收集O2、CO2等(进入的气体聚集在集气瓶下方) 收集H2、CH4、NH3等(进入的气体聚集在集气瓶上方) 收集O2、CO2等 收集H2、CH4、NH3等 收集H2、O2等不溶或难溶于水的气体(进入的气体聚集在集气瓶上方，水从长导管被压出) 连接万能瓶与量筒，采用排水法测量收集气体的体积 4．研究如何验证制得的气体就是所要制取的气体。 (1)氧气 ①检验：将带火星的木条伸入集气瓶，木条复燃。 ②验满：将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已满。 (2)二氧化碳 ①检验：通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。 ②验满：将燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，说明已满。 5．装置拓展——制取气体最佳装置的选择。(按序号填空) 装置图 装置 优点 ① 安装简便 ② 便于添加液体 ③ 可控制溶液滴加速度 ④ 可随时控制反应的发生和停止 适用 范围 用于制取少量气体 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且反应物之一为颗粒状固体的制气 总结归纳 1．根据反应物的状态和反应条件选择发生装置。 (1)若反应物是固体且需要加热，则发生装置应选A； (2)若反应物是固体和液体且不需要加热，则发生装置应选B或C或D。 2．根据气体的密度和溶解性，选择收集装置。 3．一般制取气体的步骤：组装仪器→ 检查装置气密性 →装药品→固定装置→控制反应→ 收集气体 →验纯、验满。 1．在进行实验室制取和收集O2的过程中，下列有关做法不正确的是(　C　) 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 解析：A．用过氧化氢制取氧气可选用装置①，用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气可用装置②；B．因为氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法和排水法收集；C．用排水法收集气体时，防止收集的气体不纯，要等到导管口气泡连续、均匀冒出时再收集；D．为了防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出，要把长颈漏斗下端伸入液面以下。 2．下列有关二氧化碳的制备、检验、收集和性质验证能达到目的的是(　D　) 　A　　　　　　B　　　　　C　　　　　D 解析：A．长颈漏斗的末端在液面以上，反应生成的二氧化碳会从长颈漏斗逸出，无法收集到二氧化碳或收集的二氧化碳很少；B．检验二氧化碳时