内容正文:
专题04 常见气体的制备、检验与性质
►题型一 发生装置和收集装置的选择
►题型二 启普发生器的原理与使用
►题型三 实验步骤与气体的检验
►题型四 影响气体制备速率的因素探究(温度,催化剂)
►题型五 气体性质的探究实验
►题型一 发生装置和收集装置的选择
【真题1】(2023·上海中考)(不定向)用3%双氧水与二氧化锰制取氧气的装置如图所示,下列说法正确的是
A. 加入的双氧水应浸没分液漏斗下端 B. 控制双氧水滴加速率,能使反应较平稳进行
C. Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法 D. Ⅱ中收集到的氧气不够纯净
一 实验室制取气体的基本思路
(1) 确定制取气体的反应原理(即在什么条件下,如:常温、加热、催化剂等。),选择什么药品,通过什么反应来制取气体。
(2) 确定制取气体的实验装置。
(3)确定如何验证制得气体就是需要的气体。
一、制取气体的实验装置
发生装置: (1)选择依据:反应物状态、反应条件。
装置: ( 2)类型 固液不加热如A;固固加热如B;
(1)选择依据:密度、溶解性、是否发生反应。
收集装置: 排水法:条件:不溶于水且不与水反应;
(2)类型: 优点:收集的气体纯净;
缺点:收集的气体不干燥
向上排空气:条件:密度比空气大且不与空气反应 。
优点:收集的气体干燥;
缺点:收集的气体不纯净
向下排空气:条件:密度比空气小且不与空气反应。
优点:收集的气体干燥;
缺点:收集的气体不纯净
【变式1-1】(2023·上海长宁区区·统考二模)实验室制取气体的原理与装置(省略反应试剂与夹持装置)都正确的是( )
A.Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
B.2H2O2═2H2O+O2↑
C.Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
D.CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑
【变式1-2】(2023·上海金山·统考二模)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是(注:浓硫酸具有吸水性,常用来干燥气体)
A. 干燥CO2 B. 收集O2
B. C. 验证CO2性质 D. 监控气体流速
►题型二 启普发生器的原理与使用
【真题2】(2023·上海中考)氢能的开发利用是当前研究的热点。
(1)实验室用锌和稀硫酸反应制氢气。该反应的化学方程式为______________________;
可选用启普发生器作为发生装置,是因为该反应在常温下进行、反应物为__________,且生成的气体难溶于水。
.启普发生器原理的应用
①原理:荷兰科学家启普(Kipp)设计的气体发生器,使用时打开导气管上的活塞,不断产生气体。不用时关闭导气管上的活塞,在气体的压力下,酸液下降,大理石和盐酸脱离接触,反应停止。这种装置被称为启普发生器。
②简易装置:
根据启普发生器的原理,还可以制成简易启普发生器。例如图,用多孔塑料片把大理石和液体隔开,当弹簧夹打开时,大理石和盐酸接触,发生反应;当弹簧夹关闭后,盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗,与大理石分离,停止反应。用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。
③使用范围:块状固体与液体反应,反应不需要加热,生成的气体难溶于水。
④检验气密性:
1. 关闭启普发生器的导管活塞,向启普发生器中注入少量水,静置片刻。
2. 观察漏斗中液面的变化情况,如果漏斗中的液面不下降则说明该启普发发器的气密性良好,否则说明气密性不好。
⑤优点:随开随用,随关随停
【变式2-1】(2023·上海徐汇·统考二模).用启普发生器制备较纯净的氢气,应添加的试剂为
A.锌粒、稀硫酸 B.锌粉、稀硫酸
C.锌粒、浓盐酸 D.锌粉、稀盐酸
【变式2-2】(2023·上海虹口·统考二模).用如图所示的装置制取二氧化碳,相关分析正确的是( )
A.以碳酸钙粉末和稀盐酸为原料
B.用该方法收集二氧化碳是因为其能溶于水
C.用燃着的木条放入瓶内以检验气体是否收集满
D.关闭k,若固液不分离,可能是某种反应物已消耗完
►题型三 实验步骤与气体的检验
【真题3】(2023·上海宝山·统考二模).实验室利用下图装置及仪器制取氧气。
(1)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气,该反应属于___________(填基本反应类型),二氧化锰的