内容正文:
化 学
第二部分 专题突破
专题二 气体的制取与净化
气体的制取与收集、检验与除杂在课程标准、教材和中考中具有重要的位置,是必考的知识点。中考考查气体的制取与收集主要表现为对二氧化碳、氧气、氢气三种气体(尤其是二氧化碳与氧气)从制取的实验原理、实验药品、实验仪器、发生装置、收集装置及其选择的依据、实验步骤、检验、验满等多个角度进行考查;气体的检验与除杂是课程标准和教材的一个引申考查点,在中考中占的比重不大。气体的检验与除杂,是物质检验、除杂的一个重要组成部分,主要表现在对水蒸气、二氧化碳、氢气、一氧化碳的检验与除杂的原理、方式、装置选择的考查。这个知识点通常与气体的制取、收集综合考查。在中考中,常以选择题、简单实验题、综合应用题形式呈现,在中考中设置分值不大,但难度较高。
同学们在解决此类知识题目时要注意以下方面:一、实验室制取气体的原理及选择的依据是同学们经常出现错误的地方;二、发生装置、收集装置的选择及依据,也是本题目的易错点之一;三、装置的改进、尾气的处理是本题的难点(例如实验室制取氨气后尾气的处理),也是中考中同学们经常出错的地方。在日常学习中,同学们深刻理解、牢固掌握水蒸气、二氧化碳、氢气、一氧化碳四种气体除杂的原理和除杂的装置是正确解答这类题目的重要保证。
题型1气体的制取
1.实验室制取O2、CO2、H2的比较
气体 氧气 二氧化碳 氢气
药品 ①H2O2溶液和MnO2②KClO3和
MnO2③KMnO4 大理石(或石灰石)和稀盐酸 锌粒和稀硫酸
气体 氧气 二氧化碳 氢气
反应
原理 ①2H2O22H2O+O2↑
②2KClO32KCl+3O2↑
③2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑ Zn+H2SO4ZnSO4+
H2↑
气体 氧气 二氧化碳 氢气
制取
装置
收集
方法 ①向上排气法②排水法 向上排气法 ①向下排气法
②排水法
气体 氧气 二氧化碳 氢气
验满
方法 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已收集满 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已
收集满
注意事项 用KMnO4制取O2时,试管口要塞一团棉花 长颈漏斗下端管口要没入液面以下
2.常见气体的发生和收集装置
(1)发生装置:可根据反应物的状态和反应条件来确定。
(2)收集装置:可根据气体的密度和溶解性来确定。
装置类型 排水法 向上排气法 向下排气法
装置示
意图
适用范围 不溶于水且
不与水反应
的气体 密度比空气
大且不与空
气反应的
气体 密度比空气
小且不与空气
反应的气体
装置类型 排水法 向上排气法 向下排气法
特点 纯净不干燥 干燥不纯净 干燥不纯净
典型气体 O2、CH4、
H2等 O2、CO2、
SO2等 H2、NH3、
CH4等
题型2气体的净化和干燥
1.气体的净化
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,也不产生新的杂质。多种气体杂质共存时,要注意试剂的选择和除杂质的顺序,一般水蒸气最后除去。选择“洗气瓶”等吸收装置,不仅要注意药品的名称,还要注意“长进短出”的原则,干燥管要“大进小出”。常见气体杂质的吸收剂选择见表:
吸收剂 除去的气体杂质
水 易溶性气体,如HCl、NH3等
强碱溶液(NaOH) 酸性气体,如CO2、SO2、
HCl、H2S等
碱石灰(NaOH+CaO) 水蒸气,酸性气体,如CO2、
H2S等
灼热的CuO 还原性气体,如H2、CO等
灼热的铜网 O2
2.气体的干燥
选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定,其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分,而不能与气体发生反应。常见气体干燥剂的选择见下表:
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置
酸
性 浓硫酸 H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HCl NH3
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置
碱性 固体氢氧化钠、生
石灰、碱石灰 H2、O2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、SO2、HCl
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置
中性 无水氯化钙 除NH3以外
的所有
气体 NH3
碱石灰的主要成分是氧化钙与氢氧化钠的混合物。
3.有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序
(1)组装仪器:一般按从左到右,从下到上的顺序进行。
(2)制取气体时,先检查装置气密性,后装药品。
(3)收集气体时,先净化后收集。
(4)检验气体时,先验水后验杂(其他气体杂质)。
(5)净化气体时,先除杂后干燥。
4.“万能瓶”的几种主要用途
如图所示的带有双孔橡皮塞的洗气瓶(