2024年湖南中考复习 人教版化学 专题三　常见气体的制取与净化

专题三　 常见气体的制取与净化 专题突破·明技法 一、实验室制取气体的一般思路 二、常用气体的发生装置和收集装置与选取方法 气体 氧气(O2) 二氧化碳(CO2) 氢气(H2) 制备 药品 过氧化氢和二氧化锰 高锰酸钾 氯酸钾和二氧化锰 大理石(石灰石)和稀盐酸 锌粒和稀硫酸 反应 原理 2H2O2 2H2O+O2↑ 2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+O2↑ 2KClO3 2KCl+3O2↑ CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 气体 氧气(O2) 二氧化碳(CO2) 氢气(H2) 反应 类型 分解反应 复分解反应 置换反应 反应物 状态 固液混合 固体与固体 固液混合 固液混合 反应 条件 不需加热 加热 不需加热 不需加热 气体 氧气(O2) 二氧化碳(CO2) 氢气(H2) 发生 装置 注意:用高锰酸钾制取氧气时,试管口放一团棉花 气体溶 解性 不易溶于水 能溶于水 难溶于水 气体 氧气(O2) 二氧化碳(CO2) 氢气(H2) 气体 密度 比空气密度大 比空气密度大 比空气密度小 收集 方法 排水法、向上排空气法 向上排空气法 排水法、 向下排空气法 收集 装置 气体 氧气(O2) 二氧化碳(CO2) 氢气(H2) 净化 用浓硫酸或碱石灰干燥 用饱和的NaHCO3溶液除去HCl杂质,用浓硫酸干燥 用浓硫酸或碱石灰干燥 检验 方法 将带火星的木条插入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气 将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,说明是二氧化碳 点燃气体,产生淡蓝色火焰,火焰上方罩干而冷小烧杯,烧杯内出现水雾,说明是H2 气体 氧气(O2) 二氧化碳(CO2) 氢气(H2) 验满或 验纯 1.将带火星的小木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明已收集满 2.用排水法收集时,集气瓶口有气泡冒出,说明已收集满 将燃着的小木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明已收集满 用拇指堵住已收集满氢气的倒置试管,靠近火焰后移开手指,若听到“噗”声,说明气体较纯 气体 氧气(O2) 二氧化碳(CO2) 氢气(H2) 注意 事项 1.先检查装置的气密性 2.用排水法收集时,待气泡连续均匀冒出时再收集 1.先检查装置的气密性 2.试管口略向下倾斜 3.加热高锰酸钾时试管口放一小团棉花 4.先移出导气管后再停止加热,防止发生倒吸 1.不能用稀硫酸,反应生成的硫酸钙会附在大理石表面,阻止反应继续进行 2.若使用仪器为长颈漏斗,长颈漏斗的末端应插到液面以下 (形成液封) 1.先检查装置的气密性 2.先验纯再收集 3.不能用浓硫酸 工业 制取 分离液态空气法(依据氮气和氧气的沸点不同——物理变化) 高温煅烧石灰石: CaCO3 CaO+CO2↑ 分离水煤气H2和CO 三、几种发生装置的比较 类型 固体加热型 固液不加热型 装置 优缺点或注意事项 试管口应略向下倾斜 装置用于制取少量气体 便于添加液体药品,形成液封,防止气体从长颈漏斗逸出 可以控制反应的速率 可以控制反应的发生与停止 四、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见下表: 吸收剂 吸收的气体杂质 水 易溶性气体,如HCl、NH3等 强碱溶液(NaOH) 酸性气体CO2、SO2、HCl、H2S等 碱石灰 H2O(气体),酸性气体CO2、H2S等 灼热的CuO 还原性气体H2、CO 灼热的铜网 O2 五、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。常见气体的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 酸性 浓硫酸 H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HCl NH3 碱性 生石灰、碱石灰、 固体氢氧化钠 H2、O2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、SO2、HCl 中性 无水氯化钙 除NH3以外的所有气体 NH3 六、万能瓶的几种用途 1.气体长管进,短管出 (1)作气体收集装置: 不装任何试剂:可用于排空气法收集密度比空气大且不与空气反应的气体,如O2、CO2等。 (2)作洗气瓶: ①装浓硫酸:除去气体中的水蒸气,起干燥作用,如图A。 ②装氢氧化钠溶液:除去CO2、SO2等气体,如图B。 (3)用于气体检验: 瓶中装入特定的溶液或药品:气体从长管进入,二者反应,产生显著现象,来证明某种气体的存在。