内容正文:
专题15 常见气体的制取与净化【七大题型】
【中考专用】
【题型1】实验室制取气体的思路
【题型2】气体的发生、收集装置
【题型3】能控制反应发生和停止的气体发生装置
【题型4】万能瓶的使用
【题型5】气体的除杂和干燥
【题型6】污染性尾气的处理
【题型7】气体制备的综合考查
实验室制取气体是中考重要考查内容。气体发生装置和收集装置的选择、化学方程式书写、气体收集的方法等是中考考查的高频考点,难度不大。较复杂的装置气密性检查和控制反应发生和停止的装置难度较大,复习时一定要弄懂原理。考查一般以实验题形式呈现,也有少数以选择题形式呈现。
【知识点1】发生装置和收集装置
1.各装置的适用范围
发生装置(考虑反应物状态和反应条件)
收集装置(气体的密度和溶解度)
固体加热型
(反应物是固体反应需要加热)
固液常温型
(反应物是固体和
液体,反应不加热)
排水集气法
(难溶于水,不与水反应)
向上排空气法
(密度大于空气)
向下排空气法
(密度小于空气)
高锰酸钾制氧气
氯酸钾制氧气
过氧化氢制氧气
实验室制二氧化碳
实验室制取氢气
气体短管进,
水长管排出
气体长管进,
空气短管排出
气体短管进,
空气长管排出
2.制取气体最佳装置的选择
装置图
装置特点
安装简便
便于添加液体
可控制液体的滴加速度
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的制取气体
【知识点2】药品的选择
1.实验室制取氧气,药品必须含有氧元素;
2.制取二氧化碳使用大理石和稀盐酸
①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,阻碍反应的继续进行。
②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因:浓盐酸易挥发,生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
③不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末的原因:它们与稀盐酸反应速率太快,不容易控制和收集,且成本较高。
【知识点3】气体的净化与干燥
1.实验装置:洗气瓶、球形干燥管和U形干燥管
2.气体净化:将不纯气体中的杂质气体除去,从而得到较为纯净的气体。
3.干燥气体常选的试剂
(1)浓硫酸(酸性):可干燥O2、H2、CO、HCl等气体,不可干燥NH3等碱性气体。
(2)碱石灰(碱性):可干燥O2、H2、CO、NH3等气体,不可干燥CO2、HCl等酸性气体。
(3)无水氯化钙(中性):可干燥O2、H2、CO、CO2、HCl等气体,不可干燥NH3。
【题型1】实验室制取气体的思路
【例1】(2023·吉林白山·模拟预测)掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请根据如图所示装置回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气的化学方程式为 ,应选用的发生装置是 (填装置字母序号)。
(2)实验时过氧化氢溶液应从所选装置中的 (填仪器名称)加入。
(3)实验室制取气体时,不需要考虑的因素是________(填字母序号)。
A.反应原理 B.发生和收集装置
C.检验和验满方法 D.气体的颜色
【变式1-1】(2023·湖北荆州·中考真题)下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为 (填装置序号)。
(3)实验室制取气体时,下列因素中,不需要考虑的是 (填序号)。
a.所要制取气体的颜色
b.药品容易获得,能生成所要制取的气体
c.反应条件易于控制,反应速率适中
d.操作简便易行,安全可靠,节能环保
【变式1-2】(2023·四川遂宁·中考真题)根据如图实验装置,回答问题:
【查阅资料】1.稀盐酸会挥发少量HCl气体
2.NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O
(1)图中标有②的仪器名称为 ;
(2)实验室用C装置收集氧气,当水槽内导管口有气泡 产生时,才开始收集;
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取纯净、干燥的二氧化碳。请从图中选择所需装置,所选装置接口小写字母连接顺序为 (连接顺序全对才得分);
(4)下面是某品牌的“便携式制氧机”的反应原理:用A剂、B剂产生氧气,其中A剂为白色颗粒(2Na2CO3•3H2O2),B剂为MnO2。
第一步:2Na2CO3•3H2O2═2Na2CO3+3H2O2
第二步:产生氧气的化学方程式为 。
【变式1-3】(2023·河南商丘·模拟预测)如图实验装置,完成实验。
(1)写出X的名称