2024年中考化学冲刺第8天气体的制取净化干燥

第 8 天 气体的制取、净化与干燥 一、 知识梳理 1. 实验室制取气体的思路。 (1)研究反应原理。包括药品和反应条件等。 (2)设计装置。制取气体的装置分两部分：气体发生装置和气体收集装置。发生装置的选取根据反应条件和反应物 状态而设计，收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定，如该气体的密度_、在水中的溶解性、是否与空 气或水反应等。 (3)气体的验证。 2 装置的选取与连接 实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为： 发生装置 → 净化装置 → 干燥装置 → 收集装置 → 吸收装置 | | | | | 由反应物 状态和反 应条件决 定 由气体及 杂质的性 质决定 根据气体 的性质选 择干燥剂 由气体的 密度和溶 解性等决 定 根据气体 的性质选 择吸收剂 3.反应原理 气体 药品名称 反应原理 药品状态 反应条件 O2 高锰酸钾 2KMnO4 ∆ K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 固体 加热 氯酸钾、二氧化锰 2KClO3 2KCl＋3O2↑ 固体 加热 过氧化氢溶液、二氧化锰 2H2O2 MnO2 2H2O＋O2 ↑ 固体+液体 常温 CO2 大理石/石灰石、稀盐酸 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 固体+液体 常温 H2 锌粒、稀硫酸 Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2 ↑ 固体+液体 常温 4. 发生装置与收集装置的选择 （1）发生装置 装置类型 固-固加热型 固-液常温型 固液加热型 装置图 装置评价 安装操作简 便，制取少 量气体 可随时添 加液体药 品，制取较 多量气体 通过分液漏斗活塞 可控制液体的滴加 速率和滴加量，从 而控制化学反应 可控制反应的 发生和停止。 制取气体 氧气 O2、H2、CO2 O2、H2、CO2 O2、H2、CO2 H2、CO2 信息给予 a． 多孔塑料板控制反应发生和停止原理：关闭弹簧夹，试管内压强增大，液体被压回长颈漏斗，液面下降，固液 分离，反应停止。 b． 注意事项：固固加热型装置试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管炸裂；长颈漏斗需伸入到液面以下， 防止生成的气体从长颈漏斗逸出，起到液封的作用。 c． 发生装置气密性检查 针对不同的发生装置，具有不同的装置气密性检查方法。 （i）：该装置的气密性检查主要是通过气体受热后体积膨胀，压强增大。具体方法 为： 将导管的一端放入水中，双手紧握试管，如果导管口有气泡冒出，则证明装置气密性 良 好。 （ii）如图 2所示，此装置中的漏斗与大气相通，检查该装置气密性的具体方法为：关 闭 弹 簧夹，向长颈漏斗中注水，形成一段水柱，一段时间后，水柱高度不变化，说明该装置不漏气。 用推拉注射器活塞的方法可以检查图中装置的气密性。 当缓慢推活塞时，如果装置气密性良好，可观察到长颈漏斗中形成一段水柱； 当缓慢拉活塞时，如果装置气密性良好，可观察到长颈漏斗下端有气泡冒出。 （2）、收集装置的选择 收 集 装置 选 择 条件 难溶或微溶于水，与水不发生 化学反应的气体。 使用多功能瓶时，气体从短管 进 不与空气成分发生反应，密度 比空气密度大的气体：向上排 空气法；密度比空气小的气 体：向下排空气法 不与空气成分发生反应，密度比空 气密度大的气体：长进短出；密度 比空气小的气体：短进长出 说明 ① 使用排水法收集的气体较纯净，但含有水蒸气。②用排空气法收集气体，应注意将导管伸到接近 集气瓶瓶底，收集的气体比较干燥，但纯度较低。排水法收集的气体纯净而不干燥，排空气法收 集 的气体干燥而不纯净。 注：常见的改进装置 5.气体的净化与干燥 （1）多功能瓶的使用 类 型 收集气体 检验、干燥并 检验、吸收并收集气体 排空气法 排水法 除杂 装 置 注 意 事 项 A: 收集密度大于空气 的气体从 a 端进；收 集密度小于空气的气 体从 b 端进 气体从 b 端通入，将排出的 水引入量筒中，可直接测量 产生气体的体积。 将气体从 a 端 通入，以充 分接触试剂， 将 CO 和 CO2 混合气体通入瓶内， 当 a 为氢氧化钠溶液时，该装置 可以除去 CO2 并收集CO；当 a 为氢氧化钙溶液时，该装置可以检 验CO2 并收集CO。 （2）.气体的净化 (i)吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。常用吸收剂如下表： 吸收剂 吸收的气体杂质 水 可溶性的气体：HCl、NH3 灼热