2024年浙江省科学中考一轮复习讲练（化学篇）4 实验室制取气体

一、气体的制法比较 气体 氧气 氢气 二氧化碳 药品 ①氯酸钾和二氧化锰②高锰酸钾 ③双氧水和二氧化锰 锌与稀硫酸 大理石，石灰石与稀盐酸 反应原理 ① ② ③ 实验装置 收集方法 排水法或向上排空气法（不易溶于水密空气大） 排水法或向下排空气法（难溶于水密度比空气小） 向上排空气法（能溶于水密空气大） 检验方法 将带火星的木条伸入容器内木条复燃 点燃。罩干冷小烧杯，产生淡蓝色火焰；杯内壁有水珠（生成物只有水） 通入澄清石灰水中石灰水变浑 验满方法 用带火星的木条靠近集气瓶，木条复燃则说明已满 ———————————— 用燃着的木条靠近集气瓶口，木条火焰立即熄灭说明已满 实验操作步骤 ①检查装置气密性②装药品③固定试管④点燃酒精灯加热⑤收集⑥将导管移出水槽⑦熄灯 ①检查气密性②加药品③固定试管④验纯⑤收集 ①组装仪器②检查气密性③加入石灰石④加入稀盐酸⑤收集 二、制取氧气、氢气时注意事项 1、实验空用高锰酸钾制取氧气的注意事项： ①药品要平铺在试管底部，便于均匀受热； ②试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流至热的试管底部，使试管炸裂； ③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部（或距试管口处）； ④试管内的导管稍伸出橡胶塞即可，便于气体导出； ⑤试管口要放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管； ⑥将集气瓶盛满水后，用玻璃片盖住瓶口，然后将盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒放入水槽中（瓶口在液面以下）； ⑦加热时先预热使试管均匀受热，再集中对药品部位加热； ⑧用排水法收集气体时，应注意当气泡连续并比较均匀地冒出时再收集，否则收集的气体会因混有空气而不纯； ⑨实验结束时，要先把导管移出水槽，然后再熄灭酒精灯，否则试管内气体的温度降低，压强减小，水槽里的水倒吸入热的试管内，使试管炸裂； ⑩集满氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放在桌面上，因为氧气的密度略大于空气，以此减少气体的逸散。 催化剂和催化作用 1、催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。 2、催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。 3、催化剂的特点："一变二不变"。 （1）"一变"是指能改变（加快或减慢）其他物质的化学反应速率。 （2）"二不变"是指催化剂本身的质量和化学性质在反应前后均不变。其物理性质，特别是催化剂的状态可能改变。 2、制取氢气时的注意事项： （1）用向下排空气法收集气体时，导管应伸入到集气瓶的底部，瓶口向下，以便尽可能多的排尽集气瓶内空气； （2）排水法收集气体时，瓶内先装满水，倒立在水槽中，瓶内不要留有气泡，在收集气体时注意使瓶口始终在水。面以下，导管伸入瓶口位置即可，不能伸入瓶内太长，否则在取出集满气体的集气瓶时会混入空气。集满气体后，在水面下盖上玻璃片后再取出； （3）装满氢气的集气瓶盖上磨毛玻璃片后，倒放在桌上防止氢气逸散。 3、制取二氧化碳时的注意事项： 药品选择时：①不能用浓盐酸。因为浓盐酸易挥发，会使生成的CO2中混有氯化氢气体，导致得到的二氧化碳气体不纯。 ②不能用稀硫酸。因为稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的CaSO4，会覆盖在大理石表面而形成致密的保护膜，使反应不能继续进行。 ③不能用纯CaCO3或Na2CO3等代替大理石或石灰石。因为它们与稀盐酸反应速度太快，很难控制，且成本较高。 三、氧气的工业制法 1、分离液态空气法 （1）原料：空气。 （2）原理：利用液态氮（沸点为-196 ℃）和液态氧（沸点为-183 ℃）的沸点不同。 （3）方法 2、膜分离技术法 空气具有富集氧气功能的薄膜含氧量较高的富氧空气含90%以上氧气的富氧空气。 【说明】实验室制取氧气是制取我们实验时所需的少量氧气，它属于化学变化；而工业上制取氧气则是大量制取氧气，利用空气分离的方法，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低，它属于物理变化。 四、设计与分析 1、设计与分析 （1）确定制取气体的化学反应原理，即在实验室条件下(如常温、加热、加催化剂等),选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体。 （2）确定制取气体时应采用的实验装置，包括气体发生装置和收集装置。 （3）确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。 2、特别注意的地方： （1）装置的连接顺序一般为：气体发生装置→气体的除杂装置→气体的干燥装置→主体实验→尾气处理 （2）各仪器的接口在连接时要注意：洗气装置导管要长进短出，干燥装置导管要大进小出，量气装置导管要短径长出。 （3）要注意某些装置可重复使用。 （4）要注意多余装置的筛选。 （5）主体实验加热前一般应先通原料气赶走系统中的空气，然后点燃酒精灯，以防止发生爆炸（例如用氢气或一氧化碳还