专题5 常见气体的制备、净化（课件PPT）-【中考2号】2024年中考化学讲义（四川专用）

专题五　常见气体的制备、净化 2024四川化学 目 录 1 专 题 解 读 2 专 题 精 练 1 专 题 解 读 1．实验室制取气体的一般解题思路 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 2．常见发生装置选择 依据：反应物的状态、反应条件。 酒精灯 试管 铁架台 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 长颈漏斗 锥形瓶 分流漏斗 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 3．实验室制取常见气体的化学方程式及所选制取装置 (1)加热高锰酸钾：__________________________________，发生装置选__________； (2)加热氯酸钾和二氧化锰：_______________________，发生装置选__________； (3)过氧化氢制氧气：______________________，发生装置选__________ ________； B A C(或D 或E) 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 (4)碳酸钙和稀盐酸制二氧化碳：_________________________________， 发生装置选______________； (5)锌和稀硫酸制氢气：_________________________，发生装置选_______________； (6)加热氯化铵和熟石灰固体制氨气，发生装置选__________。 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ C(或D或E或F) Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ C(或D或E或F) A 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 4．几种常见发生装置的比较 发生装置 优点 便于添加液体药品 通过控制滴加液体的速率来获得平稳气流 安装简单，操作简便 可以控制反应的发生与停止 适用范围 用于平稳的反应且制取较多气体 用于较剧烈的反应且制取较多气体 适用于制取少量气体 用于平稳的反应(注意：药品必须为颗粒状或者块状且难溶于水) 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 5.气体收集装置的选择 (1)常见气体收集装置 收集装置 依据 举例 优点 注意事项 排水法 不易溶于水或难溶于水且不与水反应的气体 O2、H2、CH4等 气体纯度较高 当导管口有连续均匀的气泡冒出时再收集 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 收集装置 依据 举例 优点 注意事项 向上排空气法 密度比空气大的气体 O2、CO2等 收集到的气体较干燥 导气管要伸入到集气瓶底部，充分排尽集气瓶中的空气 向下排空气法 密度比空气小的气体 H2、CH4等 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 (2)多功能瓶的使用 装置图示 气体进出方向 用途 举例与原理 b进a出(长进短出) 收集密度大于空气的气体 收集O2、CO2，进入的气体聚集在集气瓶下方 a进b出(短进长出) 收集密度小于空气的气体 收集H2，进入的气体聚集在集气瓶上方 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 装置图示 气体进出方向 用途 举例与原理 a进b出(短进长出) 排水法收集 气体 收集O2、H2，进入的气体聚集在集气瓶上方，水从下方导管被压出 b进a出(长进短出) 洗气或干燥 浓硫酸干燥O2或NaOH溶液吸收CO2等 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 装置图示 气体进出方向 用途 举例与原理 a进b出(短进长 出) 测量气体的体积 b端与量筒连接，采用排水法测量收集气体的体积 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 6．常见气体的检验和验满 (1)常见气体的检验 气体 检验方法 实验现象 O2 带火星的木条伸入气体中 木条复燃 CO2 通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 H2 点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯 产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠 依次通过灼热的CuO和无水硫酸铜 黑色粉末变红，白色的无水硫酸铜变蓝 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 气体 检验方法 实验现象 CO 依次通过灼热的CuO和澄清石灰水 黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊 CH4 点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯，再向烧杯中注入澄清石灰水 产生蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊 ★NH3 湿润的红色石蕊试纸放在上方 红色石蕊试纸变蓝 H2O 通过无水硫酸铜粉末 白色的无水硫酸铜变蓝 HCl 通过酸化的硝酸银溶液 产生白色沉淀 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 (2)常见气体的验满 ①氧气的验满方法： 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 ②二氧化碳的验满方法： 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 7．气体的净化(除杂)与干燥 (1)气体的净化 吸收剂 气体杂质 净化装置 强碱溶液(如NaOH 溶液) CO2、HCl、H2S、SO2、Cl2等 饱和碳酸氢钠溶液 CO2中混有的HCl或SO2气体 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 吸收剂 气体杂质 净化装置 碱石灰(固体NaOH和CaO的混合物) H2O(气态)、SO2、HCl、CO2等 灼热的铜粉(网) O2 灼热的氧化铜 H2、CO 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 (2)常见气体的干燥 用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程称为气体的干燥。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。常见的三种气体干燥剂如表： 干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 酸性 浓硫酸 O2、H2、CO、CO2、SO2、HCl等 NH3 中性 无水氯化钙 O2、H2、CO、CO2、HCl等 NH3 碱性 碱石灰(生石灰和固体氢氧化钠的混合物) O2、H2、CO、NH3等 CO2、SO2、HCl等 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 8.尾气处理 (1)尾气处理的目的：回收资源；原料的循环利用；防止有毒气体(如CO、SO2、HCl、氨气、氯气等)污染环境(常考)等。 (2)尾气处理的方法 方法 操作 装置 溶液吸收法 酸性气体(如SO2、CO2等)通入碱性溶液，碱性气体(如NH3等)通入酸性溶液，使气体与溶液反应生成不具有挥发性的盐类 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 方法 操作 装置 燃烧法 污染性气体具有可燃性(如CO等)，将其点燃转化为无污染的气体 水封法 用水吸收水溶性较大的气体(如HCl、NH3和SO2) 气球回收法 装置末端接一个气球(或其他容器)，将尾气收集后进行集中处理或再利用 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 9.装置的连接顺序 (1)仪器组装顺序：一般按____________________的顺序进行组装。 (2)制气顺序：先__________________，再装药品制气。 (3)收集气体顺序：先净化气体，再进行气体收集。 (4)除杂与干燥的顺序： ①除杂时若使用的是洗气装置，则需要先除杂，再干燥。因为除杂时从液体中出来的气体会混有水蒸气，因此需要再进行干燥。 ②除杂时若使用的是加热装置，则需要先干燥，再除杂。因为加热时混有水蒸气会影响反应的生成物，同时也存在实验安全隐患，因此应先干燥，再除杂。 从左到右、从下到上 检查装置的气密性 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 总目录 2 专 题 精 练 1．(2023·雅安) 化学实验是学习化学的基础。 (1)使用下列仪器加热时，需要垫陶土网的是_______(填字母)。 A．试管　　　　　　　B．烧杯　　　　　　　　C．燃烧匙 B 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)请结合如图装置，回答下列问题： ①仪器a的名称是__________。 ②实验室用高锰酸钾制取氧 气，可选用的收集装置为 __________(填字母)。该反 应的化学方程式是__________________________________。 ③实验室用硫化亚铁固体与稀盐酸反应制取硫化氢气体，可选用的发生 装置为______(填字母)。 长颈漏斗 C或D B 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ④实验室可用B装置制氢气，检查B装置气密性的方法是 ________________________________________________________________________________________________。 关闭止水夹，从长颈漏斗口向锥形瓶中加水，如果在长颈漏斗内形成一段稳定的液柱，说明装置气密性良好 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2．(2023·乐山) A～E是化学实验时常见的实验装置，组合不同装置可以实现O2、CO2等气体的制备、干燥、收集等。 回答下列问题： (1)图中仪器a的名称为______。 (2)用装置A制备氧气时发生反应 的化学方程式为___________________________________，实验时应在 试管口放一团__________。 试管 棉花 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)利用装置C收集O2时，气体应从__________(填“①”或“②”)导管口进入。 (4)欲制备并收集干燥的CO2，应选用的装置为：B→__________→C(填装置序号)。 ② D 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3．(2023·自贡) 化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题： (1)写出标示数字 的仪器名称： ①__________， ②__________。 (2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，应选用的发生装置为_____ (填字母，下同)，收集装置为_____，若要制取干燥的二氧化碳，需要在 发生装置和收集装置之间连接_____装置。 长颈漏斗 集气瓶 B C F 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为________________ ______________________，该反应属于四种基本反应类型中的________反应，该实验的发生装置可选用______(填字母)，若用E装置收集到的氧 气不纯，可能的原因是__________________________________________ ________________ (写出一点即可)。 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 分解 A 导管口刚开始冒气泡就收集气体(或集气瓶预先 装水时没有装满) 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4．(2023·遂宁) 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__________。 集气瓶 连续、均匀地 bjkfge 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (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_____________________。 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5．(2022·乐山) 规范操作、细致观察和认真思考是必备的化学素养，某同学在教材实验的基础上，设计如图所示装置制备和收集O2，回答下列问题： (1)仪器a的名称为__________。 (2)发生反应的化学方程式为____________________。 (3)证明O2已经收集满的方法是____________________________________ ______________ (简述实验操作及现象)。 (4)该同学设计实验时，不选用长颈漏斗添加H2O2溶液，而采用图中仪器 的原因是____________________。 集气瓶 把带火星的木条放在集气瓶口，若木条 复燃，则集满 能够控制反应的速率 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6．(2022·内江) 如图是中学化学实验中常用的一些装置，请回答下列问题： A B C D E F (1)写出标注仪器的 名称：①______， ②__________。 (2)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用_____(填字母序号，下 同)作发生装置，反应的化学方程式为_____________________；若要收 集较为纯净的氧气最好选用_____装置。 试管 集气瓶 B C 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)①实验室用B装置制取CO2时，装入块状石灰石的操作方法是________ _____________________________________________________________________________________；②收集CO2不选用C装置的理由是__________ __________。 瓶横放，用镊子将石灰石放在锥形瓶口，然后再将锥形瓶慢慢竖起，使石灰石滑落至锥形瓶底部 B C 将锥形 二氧化碳 能溶于水 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (4)通常情况下氯气是一种黄绿色有刺激性气味的气体，密度比空气大。实验室用固体高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，若用F装置收集氯气， 则气体应从图中的______(填“a”或“b”)端进入，收集到的氯气中含有的 杂质气体是______________。 F a 氯化氢(或HCl) 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7．(2022·遂宁) 根据如图实验装置，回答问题： A B C D E F G (1)C装置中标有①的仪器名称为__________。 长颈漏斗 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)实验室某小组同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，请写出化学方程式：_____________________；根据该反应原理，从控制反应速率的角度考虑，请从图中选择发生装置和收集装置制取一瓶干燥的氧气， 所选装置接口字母连接顺序为____________。 A B C D E F G b→g→h→e 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8．(2022·达州) 化学是一门以实验为基础的自然科学。结合下列实验装置图回答有关问题。 (1)A装置中仪器a的名称是__________。 (2)通常状况下，H2S是一种密度比空气大、有臭 鸡蛋气味的有毒气体，能溶于水。实验室用块状 的硫化亚铁与稀硫酸发生复分解反应制取硫化氢 气体。 ①制取H2S气体的发生装置可选用______(填字母 序号)。 ②若用C装置来收集H2S，气体应从______(填“a”或“b”)端进入集气瓶。 酒精灯 B A B C 图1 图2 b 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)某化学兴趣小组用图2装置探究MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，设计的方案和记录的数据如表所示： 实验序号 过氧化氢溶液 催化剂 收集50mLO2所用时间 实验1 30mL2% 粉末状MnO20.2g 21s 实验2 30mL2% 粉末状CuOag 47s 图2 ①表格中a的值为__________。 ②实验1中制取氧气的化学反应方程式为 ________________________。 ③结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据 是______________________________________。 0.2 收集50mLO2所用时间氧化铜比二氧化锰多 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9．(2022·巴中) 天然气的主要成分为甲烷，燃烧可能会产生CO，为了检验天然气燃烧后的气体产物成分，进行如下实验： (1)实验开始时，点燃D处酒精 灯之前，先通一会儿N2，其目 的是______________________ ___________________。 (2)A中无水CuSO4变蓝，说明气 体产物中含有水；B中澄清石灰水变浑浊，证明气体产物中含有_______ (填化学式)。 将装置中的空气排尽， 防止加热时发生爆炸 CO2 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)C装置中发生反应的化学方程式为____________________________。 (4)实验中观察到D装置中______________，E装置中_________________ ________，说明气体产物中还有CO。 CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O 黑色固体变红 澄清的石灰水变 浑浊 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (5)F处为尾气处理装置，下列装置中合理的是__________。 ①　　 　 ②　　 　 ③　　 　④ ①②④ 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10．(2021·自贡) 化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题： (1)图中标有①的仪器名称为__________。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置为______(填大写字母)，该装 置有一不足之处，应怎样改进：___________________。 锥形瓶 A 在试管口塞一团棉花 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)实验室用B装置制取氧气，其反应的化学方程式是_______________________。 (4)若用D装置收集二氧化碳气体，气体应从_____(填“m”或“n”)端进入。 m 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (5)E装置试管中的现象是____________。F装置是将E装置实验后的试管 加热，此时发生反应的化学方程式为______________________。 溶液变红色 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (6)实验室制取气体时，下列因素中不需要考虑的是__________(填大写字母)。 A．药品容易获得，能生成所要制取的气体 B．反应条件易于控制，反应速率适中 C．操作简便易行，安全可靠，节能环保 D．所要制取气体的颜色和气味 D 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11．(2021·乐山) 氨气(NH3)是一种重要化工原料，有刺激性气味，密度比空气小。某兴趣小组用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体的方法制备、收集干燥的NH3，实验装置如图所示： 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)图中仪器①的名称为__________，甲装置也可以用于实验室制备_______(填“H2”“O2”或“CO2”)。 (2)乙装置的作用是____________________。 (3)丙装置用于收集NH3，则 乙中导管口a应与丙中导管 _____端相连。 (4)从保护环境角度，该实 验在丙装置后还应接一个__________装置。 试管 O2 吸收氨气中的水蒸气 c 尾气处理 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12．(2021·广安) 实验室制取X气体，该气体为氢气、氧气、氯气(Cl2)中的一种。根据如图回答问题： (1)用高锰酸钾制取并收集氧气： ①该反应的化学方程式为__________________________________； 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ②用D装置收集氧气，检验收集满的方法：_________________________ ______________________________________________； ③改用E装置(如图放置)收集氧气，气体应从_____(填“a”或“b”)端通入。 把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满 a 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)①实验室制取并收集氢气，可选用发生装置______(填字母)和收集装置F的组合； ②实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气，可选用的 发生装置为______(填字母)。 B C 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13．(2021·凉山州) 请同学们用如图装置完成相应气体的制取。 【资料】已知氨气是一种密度比空气小、极易溶于水且有刺激性气味的气体。以下两个反应均可产生氨气： 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 【解决问题】 (1)实验室若用加热熟石灰与氯化铵固体混合物的方法制氨气，其发生装 置可选用上述装置中的_____(填字母代号)，在用D装置收集氨气时可在a端放置一团蘸有酚酞溶液的湿棉花，以便__________________。在选择 制取氨气的反应原理时，选用反应②而不选用反应①的理由是________ ________________________________________________。 A 观察氨气是否集满 反应① 生成氨气的同时生成二氧化碳，使收集到的氨气不纯 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)上述装置中X仪器的名称为__________，请写出一个用A装置制氧气 的反应的化学方程式：____________________________。 集气瓶 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14．气体的制取是初中化学实验的重要内容。根据下图回答相关问题： (1)仪器①的名称是__________。 (2)若要制取一瓶较纯的氢气，最好选择的收集装置为______(从C、D、E中选择)。 (3)若要制取一瓶干燥的二氧化碳，则导管的连接顺序为a→____→_____ → _____(从b～g中选择)。 锥形瓶 C f g d 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (4)实验室选择B装置制取氧气，其反应的化学方程式为_______________ _____________。用C装置收集氧气后发现不能使带火星的木条复燃，可 能的原因是________(填序号)。 A．未待气泡连续均匀冒出就开始收集 B．收集前集气瓶内未装满水 C．将集气瓶移出水面时未盖玻璃片 2KCl＋3O2↑ ABC 返回首页 专题五　常见气体的制备、净化 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 本讲内容结束 $$