2025年河南省中考化学二轮复习教材知识整题型突破课件：专题四 常见气体的实验室制取与净化

专题四　常见气体的实验室制取与净化 01 题型特点 02 命题内容 命题点1 试剂和原理 气体 类别 实验室制取 工业制取 试剂 反应原理(写化学方程式) 方法 制取原理 O2 高锰酸钾 ______________________________ 分离 液态空气 利用液氮和液氧的 　　不同  氯酸钾和二氧化锰 2KClO32KCl+3O2↑ 过氧化氢溶液和二氧化锰 ______________________________ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　 　2H2O22H2O+O2↑　  沸点 气体 类别 实验室制取 工业制取 试剂 反应原理(写化学方程式) 方法 制取原理 CO2 ____________________________________ 　 ________________________________________________ 　 煅烧 石灰石 __________________ __________________ (写化学方程式) H2 ________________________ 　 ________________________ 电解水 2H2O2H2↑+O2↑ Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑　 CaCl2+H2O+CO2↑　  　CaCO3+2HCl=== 稀硫酸　  锌粒和 和稀盐酸　  (或石灰石) 大理石 CaCO3 CaO+CO2↑　  选择依据 由　 　和　 　决定  装置类型 固固加热型 固液常温型 装置图 A　 B 　反应条件　 　反应物的状态　 命题点2 发生装置 试管 适用范围 试剂为　 　，反应需要　 _ 试剂为固(液)体和液体，反应不需要　 _ 举例 ①高锰酸钾： _________________________________ ②氯酸钾和二氧化锰： _________________________________ ①过氧化氢溶液和二氧化锰： _________________________ ②大理石(或石灰石)与稀盐酸： ____________________________________________________ 注意事项 ①试管口稍向下倾斜的目的是： ____________________________ 　 ②用高锰酸钾粉末制取氧气时，试管口处放一小团棉花的目的是 _ _ B装置中长颈漏斗的末端应伸入液面以下，原因是 _ _ 斗中逸出 防止生成的气体从长颈漏 H2O+CO2↑　  CaCO3+2HCl===CaCl2+ 　加热 热时试管内的粉末状物质进入导管 防止加 　防止冷凝水倒流使试管炸裂　  　加热 　固体　 续表 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　  　2KClO32KCl+3O2↑　  　2H2O22H2O+O2↑　  选择依据 由气体的　 　、　 　和化学性质决定  收集 方法 排水法 排空气法 向上 向下 装置 适用范围 _ 　 _ _ _ 　 _ _ _ _ 举例 O2、H2、CH4等 O2、CO2等 H2、NH3等 优、缺点 收集的气体较纯净，但含有 _ 收集的气体较　 　，但不纯净  分反应的气体 且不与空气中成 密度比空气小， 　干燥　 反应的气体　  且不与空气中成分 密度比空气大， 少量水蒸气 水反应的气体　  不溶于水，且不与 　密度　 　溶解性　 命题点3 收集装置 1.一般收集装置 注意事项 (1)用排水法收集气体时，集气瓶中应预先装满水，不能留有气泡，防止收集到的气体　 ，待导管口有　 时开始收集；  (2)用固体加热型装置制取并用排水法收集气体时，实验结束后， 应先　 　，再　 　，防止 　 　；  (3)用排空气法收集气体时，导管伸入集气瓶底部的目的是 　 　 _ 　排尽集气瓶中空气，收集较纯净的气体　  　水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂　 　熄灭酒精灯　 　将导管从水槽中撤出　 　连续均匀的气泡冒出 　不纯 续表 装置类型 排水法 排空气法 装置图 注意事项 及优点 　 　进  　 　出  短进长出优点：能收集并测量气体的　 _ 收集密度比空气大的气体，从　 　_ (或　 　)进；收集密度比空气小的气体，从　 　(或　 　)进。优点：该装置便于连接尾气处理装置，适合收集对环境有污染的气体，如SO2、NH3等  　c　 　b　 　d　 　a　 　体积 　长　 　短　 2.多功能瓶收集气体 气体 类别 检验 验满 装置图 操作要点 装置图 操作要点 O2 _ _ _ _ 　，说明气体为氧气  (1)用向上排空气法收集时：　 _ _ 　，说明氧气已收集满  (2)用排水法收集时： 当观察到　 _ 　，说明氧气已收集满  口有大气泡冒出时　 　集气瓶瓶 木条复燃　 条靠近集气瓶口，若 　将带火星的木 条复燃　 中，若木 入集气瓶 的木条伸 将带火星 命题点4 气体检验与验满 气体 类别 检验 验满 装置图 操作要点 装置图 操作要点 CO2 将生成的气体通入 _　中，若观察到 　 _ 　，证明气体是二氧化碳  　 _ 　，若木 条　 　，证 明二氧化碳已收集满  　立即熄灭　 集气瓶瓶口　 　将燃着的木条放在 变浑浊　 　澄清石灰水 澄清石灰水 续表 气体 类别 检验 验满 装置图 操作要点 装置图 操作要点 H2 点燃，在火焰上方罩一只干冷的小烧杯，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有无色液滴生成 验纯方法：将收集满氢气的试管口朝下，用拇指堵住试管口，靠近火焰，移开拇指点火，若　 _ 　，说明氢气不纯；若听到的声音很小，说明氢气较纯净  锐的爆鸣声　 　发出尖 除杂原则 (1)一般除杂在前，干燥在后，但如果是用加热法除杂，则干燥在前； (2)选用的除杂试剂只吸收杂质气体，不与被净化的气体发生反应，也不产生或引入新的杂质气体 除杂装置 　　　洗气瓶 除杂剂 NaOH溶液 饱和碳酸氢钠溶液 灼热的 __________ 　 灼热的 铜网 气体杂质 CO2、SO2、HCl 等酸性气体 除去CO2中 混有的HCl H2、CO等 还原性气体 O2 　氧化铜　  命题点5 气体的净化 1.气体的除杂 干燥原则 干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应 装置 2.气体的干燥 续表 干燥剂 酸性：浓硫酸 碱性：碱石灰(NaOH和CaO的混合物) 中性：无水氯化钙(或无水硫酸铜) 干燥气体 酸性气体和中性气体，如H2、O2、CO、CO2、CH4 碱性气体和中性气体，如H2、O2、CO、CH4、NH3 除NH3以外的气体 不可 干燥气体 NH3等碱性气体 CO2、HCl等酸性气体 NH3 注意 洗气瓶“长进短出”，球形干燥管“大进小出” 方法 贮存法 吸收法 转化法 装置 图示 注意 事项 利用收集装置、气球等将气体收集起来，待再利用或处理 装置Ⅰ中导管要伸入液面以下；装置Ⅱ、Ⅲ接触面积大，吸收效果好，且可以防止液体________ 利用一定方式将污染性气体转化为无害气体 举例 CO、SO2等尾气回收：装置末端系一个气球，用于尾气的集中处理或再利用 溶液吸收：酸性气体通入碱性溶液中，如HCl、SO2气体通入NaOH溶液中；碱性气体通入酸性溶液中，如NH3通入盐酸中 点燃尾气：对可燃性污染气体，点燃转化成无污染气体，如CO 　倒吸　  3.尾气处理 命题点6 补画装置图 类型 图示 画图要点 固液不加热型制取气体 (1)长颈漏斗应伸入液面以下(形成液封)； (2)导管稍露出橡胶塞即可； (3)导管两端要封口 固固加热型制取气体 (1)试管口应略向下倾斜； (2)试管夹夹在离试管口约处； (3)试管内导管稍露出橡胶塞即可； (4)酒精灯距离试管的位置合适(外焰加热) 类型 图示 画图要点 向下排空气法收集密度比空气小的气体(如氢气、氨气等) (1)导管伸入试管底部； (2)导管两端要封口； (3)试管要封口 向上排空气法收集密度比空气大的气体(如O2、CO2等) (1)导管伸至集气瓶底部； (2)导管两端要封口 多功能瓶排空气法收集气体(如O2、CO2等) (1)收集密度比空气大的气体，应“长进短出”； (2)短导管刚露出橡胶塞即可，长导管应伸至多功能瓶底部 续表 类型 图示 画图要点 多功能瓶排空气法收集H2 (1)收集密度比空气小的气体，应“短进长出”； (2)短导管刚露出橡胶塞即可，长导管应伸至多功能瓶底部 多功能瓶排空气法收集氢气应“长进短出”；收集氧气、二氧化碳应“短进长出” (1)收集密度比空气小的气体，应“长进短出”；收集密度比空气大的气体，应“短进长出”，标出气流方向； (2)短导管稍露出橡胶塞即可，长导管应伸至多功能瓶底部 类型 图示 画图要点 多功能瓶排水法收集气体 (1)排水法收集气体应“短进长出”，注意气流方向； (2)短导管稍露出橡胶塞即可，长导管应伸至多功能瓶底部 多功能瓶洗气 (1)长导管液封，短导管稍露出橡胶塞即可； (2)洗气应该“长进短出”，注意气流方向 关键解读： ①所有的导管两端都要封口； ②图形完整，位置正确(如长颈漏斗液封，收集气体时长导管要伸至集气瓶底部)； ③用多功能瓶收集气体、洗气时标出气流方向 一般顺序 发生装置→除杂装置→干燥装置→性质实验(还原实验为主)→尾气处理或气体收集装置 装置图示 已知草酸钙(CaC2O4)加热易分解： CaC2O4CaO+CO↑+CO2↑。 为验证分解产物中既有CO又有CO2， 设计实验如下图所示： B C D E 作用 ___________ 除去水 检验CO _____________ 　 现象 ____________________________ 　 — 玻璃管中 ______________________ 尾气燃烧呈蓝色火焰 结论 含有CO2 — 混合气体含有CO 除去尾气中的有毒气体CO，减少对空气的污染 　除去尾气　  红色固体变为黑色　  变浑浊　  　澄清石灰水 　检验CO2　  装置的连接 1.装置的一般连接顺序 命题点7 净化气体 混合气体中二氧化碳、一氧化碳、氢气和水蒸气的检验及去除 装置图示 A B C D E F G 作用 检验 水蒸气 检验CO2 除去CO2 除去水 利用CO、H2的还原性还原CuO 确定原混合气体中是否有H2 确定原混合气体中是否有CO 现象 ________________________ 　 ________________ 　 — — 玻璃管中 ___________________________ 白色固体变为 ________　 　 ________________________ 结论 含有 水蒸气 含有CO2 — — 混合气体中至少含有H2和CO中的一种 E中有水生成，原气体中含有氢气 E中有CO2生成，原气体中含有CO 变浑浊 　  澄清石灰水 　蓝色 　  红色 　  黑色固体变为 水变浑浊  澄清石灰 色 　  变为蓝 白色固体 2.检验和净化装置的连接 03 题型分类 给定仪器组装装置型 命题点 以常见的气体制取为背景，给出制取过程中所需的部分或全部仪器，考查仪器识别、依据实验原理和条件选取仪器组装部分或整套制取装置，同时考查制取气体的基本实验操作、气体性质探究实验等 解题 方法 依据题中条件和试剂确定实验原理，然后确定制取装置类型，判断所需仪器并从给定仪器中选择组装符合条件的装置 类型1 图1 图2 典例1　(2024·沈丘县一模)图1、图2分别是部分实验仪器和实验装置，请回答：   (1)实验室制取较大量的CO2、O2或H2，可选择图1中的　 　(用仪器序号表示)组装成发生装置。写出用该装置制取H2的反应的化学方程式：　 　。  (2)为除去CO2中含有的水蒸气和氯化氢气体，获得纯净、干燥的CO2气体，可选用图2中的装置进行除杂和收集，导管口连接的顺序为气体→　 　(用导管口字母表示)。 　c→d→b→a→e　 　Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑　 　①②④　 装置组装部分给定型 命题点 以常见的气体制取为背景，给定部分装置，考查仪器识别、依据实验原理选择制取的发生和收集装置，同时考查制取气体的基本操作、气体性质探究实验、气体的干燥和除杂等 解题 方法 依据题中条件和试剂确定实验原理，然后确定制取装置类型；依据气体性质选择收集方法以及气体的净化方法，解答有关性质探究实验问题 类型2 (1)写出实验室选用A装置制取氧气的化学方程式： 　 。  (2)若选用B装置制取二氧化碳，请将装置补充完整。 (3)实验室可用E装置收集氧气，这是利用了氧气的什么性质？ 　 　。  典例2　(2024·召陵区二模)某同学按如图所示，选用合适的装置制取气体。 　氧气不易溶于水且不与水反应　 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　 装置组装流程给定型 命题点 以常见的气体制取为背景，给定一个完整的装置组装流程图；考查实验原理，结合气体性质考查流程中各装置中的反应及反应现象，同时考查装置分析与评价等 解题 方法 依据实验原理和气体性质，按照装置的流程图顺序结合题中信息分析各装置中的物质及发生的反应，最后依据题中条件或环保角度分析评价装置 类型3 典例3　(2024·临颍县二模)某化学小组用如图所示装置制取纯净、干燥的二氧化碳，并探究其相关性质。   (1)A装置用于制取二氧化碳，写出反应的化学方程式： 　 　。  (2)B、C装置用于除去二氧化碳中的杂质，请将C装置中所需试剂的名称填写在虚线框内(所用试剂均过量)。 (3)D、E装置可验证CO2能与水反应，能观察到什么现象？ 　 　。  　干花不变色，湿花变红色　 　CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　 浓硫酸 装置创新和跨学科实践型 命题点 以常见的气体制取为背景，把教材中的常规实验从原理、装置和方法上进行重新设计，使实验生活化、微型化或跨学科结合；考查实验原理，结合气体性质、反应现象，同时考查装置分析与评价等 解题方法 依据实验原理和气体性质，寻找创新实验的教材原型，依据教材原型进行解答，同时注意创新实验与教材原型实验的差异 类型4 典例4　(2024·商水县二模)同学们设计微型实验探究二氧化碳的性质。请参与探究并回答下列问题：  (1)b处发生的反应是实验室制取二氧 化碳的反应，写出相应化学方程式： 　 　。  (2)实验中，若c处是澄清石灰水，则该处反应的化学方程式为 　 　。  (3)实验中，烧杯里的蜡烛自下往上依次熄灭，根据烧杯中的实验现象，可得出二氧化碳具有的物理性质是　 　。 　密度比空气的大　 　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O　 　CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　 $$