内容正文:
专题06 常见气体的制备
目录
►题型一 常见气体的发生和收集装置 1
►题型二 检查装置气密性 4
►题型三 气体的检验与验满 7
►题型四 气体的净化(除杂)与干燥(除水) 11
►题型五 控制反应发生和停止的装置 15
►题型六 万用瓶的使用 17
►题型七 气体的制备与性质检验的综合性实验 19
►题型一 常见气体的发生和收集装置
【典例1】(2022•广东)具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作考试中,小明和小英分别抽取了Ⅰ、Ⅱ两组试题。可供选择的实验药品有大理石、KClO3、MnO2、稀盐酸、NaOH溶液、H2O2溶液、酚酞溶液、石蕊溶液等,相关实验装置如图所示。
Ⅰ组:O2和CO2的实验室制取
(1)仪器a的名称是 。
(2)小明想用同一套装置分别制取O2和CO2,应选用发生装置 和收集装置 (填字母)。其中,制取 O2的化学方程式为 。
Ⅱ组:溶液酸碱性的检验和酸、碱的化学性质
(1)为了鉴别稀盐酸和NaOH溶液,小英要测定溶液的pH,正确的操作是 。测得pH=1的溶液为 。
(2)稀盐酸和NaOH溶液反应无明显现象。为使该反应“可视化”,小英向NaOH溶液中滴加 溶液,再逐滴加入稀盐酸至过量,观察到溶液由 色变为无色。
【典例2】(2023•深圳)实验室现有KMnO4,块状大理石,稀盐酸,棉花
(1)小明根据现有药品制取氧气,方程式为 。制取一瓶较干燥的O2应选择的发生装置和收集装置是 。(标号)
(2)根据现有药品选用 和稀盐酸反应制取CO2,化学方程式为 。
(3)实验废液不能直接倒入下水道,取少量制备CO2后的废液于试管中,加入滴 (选填“紫色石蕊溶液”或“无色酚酞溶液”),溶液变红,则溶液显酸性。
1.怎样解常见气体的制取问题
初中阶段需要掌握O2、CO2、H2的实验室制取和收集方式。O2的实验室制取方式有三种:MnO2
△
2KClO3=====2KCl+3O2↑
△
2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑△
2H2O2=====2H2O+O2↑。
CO2的实验室制取原理为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
H2的实验室制取原理为H2SO4 +Zn====ZnSO4 +H2↑。
(1)根据制取原理选择发生装置,选择的依据是:反应物的状态和反应条件。固固加热型、固液常温装置。
(2)根据气体性质选择收集装置,选择的依据:气体的密度、溶解性或是否与水、空气成分反应
总结
①用排空气法收集气体时,所收集的气体必须无毒且不与空气中的成分发生反应。
②密度比空气大的气体O2、CO2向上排空气法,密度比空气小H2、NH3向下排空气法。
②用排水法收集气体时,导管应放在集气瓶瓶口;用排空气法收集气体时,导管应伸到集气瓶的底部。
③用排水法收集的气体更为纯净;用排空气法收集的气体更为干燥。
2.实验室制取气体的一般思路和方法:
(1)确定制取气体的化学反应原理,即在实验室条件下,选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体;对制取气体的药品进行对比,选择最佳原料。除考虑反应原理是否可行外,还要考虑原料价廉易得、消耗能源较少、反应速率适中、尽量减少环境污染等因素。
(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。要考虑仪器简单、操作简便、节约药品和易于控制;要对仪器进行多种形式的优化组合。
(3)确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
3.常见装置的选取与连接
发生装置——>净化装置——>干燥装置——>收集装置——>吸收装置其中,发生装置由反应物的状态和反应条件决定,收集装置由气体的密度和溶解性决定。
【变式1-1】(2023•白云区模拟)根据如图,下列气体的实验室制法正确的是( )
A.选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸
B.选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C.选择乙装置既可收集H2也可收集O2
D.选择乙装置用排水法收集O2,气流方向为a进b出
【变式1-2】(2024•廉江市一模)如图是实验室的常见装置,请回答以下问题:
(1)图1中仪器b的名称是 。
(2)用过氧化氢溶液制取并收集一瓶较纯净的O2,应选择图中的装置 (填字母),化学方程式为 。若发生装置不变,仍想得到一瓶较干燥的氧气,需在F装置前添加装有浓H2SO4的装置 (填字母)。
(3)现欲用