内容正文:
精讲册
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微专题四
常见气体的制取与净化
(省卷,兰州均必考)
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专题突破
实验室里制取气体的一般思路和方法
确定制取气体的化学反应原理
设计制取气体的实验装置
验证得到的气体就是所要制取的气体
实验视频1
高锰酸钾制氧气
实验视频2
二氧化碳的实验室制取
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一、制取常见气体的反应原理
制取的气体 试剂及反应原理(用化学方程式表示)
试剂:①__________
反应原理:②___________________________________
试剂:③________________________
反应原理:④________________________
试剂:⑤____________________________
反应原理:⑥_____________________________________
试剂:⑦____________
反应原理:⑧____________________________
高锰酸钾
过氧化氢溶液与二氧化锰
石灰石(或大理石)与稀盐酸
锌与稀硫酸
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特别提醒
确定反应原理时需考虑的因素
1.反应的速率大小;
2.产生的气体是否易于收集、是否纯净;
3.实验操作是否简单、安全;
4.实验过程是否会产生污染;
5.试剂的价格等。
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特别提醒
制取二氧化碳的试剂选择
制取二氧化碳时,不宜用浓盐酸(原因:⑨_____________________);
不宜用稀硫酸代替稀盐酸(原因:⑩_______________________________
_______________________________________);不宜用碳酸钠粉末代替
大理石或石灰石(原因:⑪______________)。
制得的气体混有氯化氢
生成的硫酸钙微溶于水 ,会附着
在大理石或石灰石表面阻止反应的进行
反应速率太快
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二、制取常见气体的实验装置
1.发生装置的选择
(1)选择依据:反应物的状态和反应条件。
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(2)装置的选择
气体 试剂及可选的发生装置(填序号) 选择依据
用高锰酸钾制取氧气可选的装置:
⑫___ 固固加热(试剂为固
体,反应需要加热)
用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧
气可选的装置:⑬_________ 固液常温(试剂为固体
和液体,反应不需要加
热)
可选的装置:⑭_____________
可选的装置:⑮_____________
A
B、C、
B、C、D、
B、C、D、
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(3)各装置的优点或注意事项
装置
序号 优点或注意事项
A 加热时,试管口略向下倾斜,目的是⑱______________________
_____________________
B .安装简单,可用于制取少量气体;
.加入的试剂不宜过多,原因是⑲___________________________
_____________
C 可控制反应速率,分液漏斗可用注射器代替
防止冷凝水流至热的试管底部,避免试管炸裂
防止产生的气体速率过快使液体溢出试管
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装置
序号 优点或注意事项
D .可控制反应的发生与停止;
.制取气体时,固体试剂为块状或大颗粒(不能用于 溶液和
制取 )
.便于添加液体;
.长颈漏斗末端应⑳______________,目的是㉑_______________
__________
伸入液面以下
形成液封,防止气体逸出
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特别提醒
1.用高锰酸钾制取氧气时,在试管口放⑯__________,目的是⑰________
_________________________________________。
2.加热高锰酸钾制取氧气的步骤:
一团棉花
防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,堵塞导管
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2.收集装置的选择
(1)选择依据:气体的密度、是否溶于水、是否与水反应等。
(2)装置的选择
装置 适用气体 应用 优缺点
__________________________________ 不与水反应,难溶或不
易溶于水的气体 收集、 收集到的气体
纯净但不干燥
_________________________________________ 密度比空气㉒____,且
不与空气中的成分反应 收集、 收集到的气体
干燥但不纯净
排水法
向上排空气法
大
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装置 适用气体 应用 优缺点
_________________________________________ 密度比空气㉓____,且
不与空气中的成分反应 收集、 收集到的气体
干燥但不纯净
向下排空气法
小
特别提醒
1.利用排水法收集气体时,收集的最佳时机是㉔_____________________
___________。收集满后用玻璃片的磨砂面盖住集气瓶瓶口,若气体的密
度比空气大应正放在桌面上,若气体的密度比空气小应倒放在桌面上。
2.利用排空气法收集时,导管应伸入集气瓶底部,其目的是㉕__________
___________。
导管口连续并比较均匀
地放出气泡
排尽集气瓶中的空气
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三、气体的检验与验满
1.气体的检验
气体
检验
装置 ______________________________ ____________________________ __________________
检验
方法 将带火星的木条伸入
集气瓶内,观察木条
是否复燃,若复燃,
则为 将气体通入澄清
石灰水中,若澄
清石灰水变浑
浊,则为 点燃,在火焰上方罩一
干燥烧杯,若产生淡蓝
色火焰且烧杯内壁有水
珠,则为
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特别提醒
不能用燃着的木条检验二氧化碳的原因是㉖______________________
_______________________________________。
等气体不燃烧也不支持燃烧也能使燃着的木条熄灭(合理即可)
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2.气体的验满
气体
验满装
置 _____________________________ ______________________________________
验满方
法 把带火星的木条放到集气瓶瓶
口,观察木条是否复燃,若复
燃,则已收集满 把燃着的木条放到集气瓶瓶
口,观察木条是否熄灭,若熄
灭,则已收集满
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四、气体的净化与干燥
1.气体的净化
净化装置 除杂试剂 作用
______________________________________ 溶液 除去、、 等
饱和碳酸氢钠溶液 除去 等
浓硫酸 除去 (水蒸气)
特别提醒
1.气体净化原则:不能引入新的杂质气体,不能减少被除杂气体的量。
2.若<m></m>中含有<m></m>,可将气体通过灼热的炭粉。
3.若<m></m>中含有<m></m>,可将气体通过灼热的铜网。
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2.气体的干燥
干燥装置 干燥的气体
__________________________________ 干燥酸性气体(如、、 等)、中性气体
(如、、 等)
___________________________________________________ 干燥碱性气体(如等)、中性气体(如 、
、 等)
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五、尾气处理
方法 点燃法 吸收法 收集法
装置 _______________________ ______________________________________________ __________________
适用范围 适用于具有可燃性的
污染气体,如 适用于易溶于水或能与液体
试剂反应的气体,如 适用于所
有气体
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六、多功能瓶的使用
应用 气体的收集 气体的检
验、干
燥、除杂 收集并测
量气体的
体积
装置 __________________________ _______________________ __________________________ __________________________
排空气法
排水法
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物质的
进出口
方向 收集密度比空气大的气体
(如、):进 出;
收集密度比空气小的气体
(如):进 出 进 出 进 出 进 出
特别提醒
1.用排水法收集气体时,应先在瓶中装满水。
2.用多功能瓶收集并测量<m></m>等能溶于水或能与水反应的气体的体积时,
需在瓶内的液面上方加一层植物油,将气体和水隔离开。
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针对训练
1.(2024齐齐哈尔)实验室制取气体的
部分装置如下图所示,请回答下列问题:
(1)请写出图A中标号仪器的名称:
________。
铁架台
(2)实验室采用高锰酸钾制取氧气,可
选择的发生装置是___,该反应的化学方
A
氧气的密度比空气略大且氧气不与空气中的成分反应
程式为_______________________________________。可以用D装置收集
氧气的原因是_________________________________________________。
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(3)实验室制取并收集干燥的二氧化碳,可将装置B与装置____(按连
接顺序填字母)组合,其中起到干燥作用的装置中所盛放的试剂名
称是________。若将装置B改为装置C,优点是_______________________
___。
浓硫酸
可以控制反应的发生和停止
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2.(2024广西改编)实验是学习化学的
重要途径。回答问题:
(1)仪器①的名称是______。
水槽
(2)检查装置气密性是在添加药品____
(填“前”或“后”)。
前
(3)实验室制取二氧化碳的药品是____________________________,其
反应的化学方程式是_____________________________________,可选用
的发生装置是___(填装置序号)。若用D装置收集 ,验满的方法是
__________________________________________________________。
大理石(或石灰石)和稀盐酸
B
把燃着的木条放在集气瓶瓶口,如果木条熄灭,说明已经收集满
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(4)用A、C装置制取并收集氧气,得到的气体中除氧气外,还含有
_________;实验完毕后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,目的是
______________________。
水蒸气
防止水倒流炸裂试管
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3.(2024新疆改编)如图所示 为实验
室常见的气体发生和收集装置,请回答下
列问题。
(1)写出仪器①的名称:________。
锥形瓶
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方
程式为_______________________________
_____________________________________,
反应的基本类型是__________。
分解反应
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(3)实验室制取二氧化碳的发生和收集装置组
合为____(填字母)。为验证二氧化碳的性质,
将产生的气体由导管口___(填“”或“ ”)通入
到装置 中,观察到试管中的紫色石蕊溶液变为
红色,是因为二氧化碳与水反应生成了________
_____________。
碳酸(或)
(4)实验室中常用加热氯化铵 和氢氧化钙固体混合物的方法制
取氨气 ,同时还生成氯化钙和水。则实验室制取氨气的化学方程式为
____________________________________________。
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4.化学是一门以实验为基础的自然科
学,化学实验是进行科学探究的重要
途径。根据下列实验装置图,回答问
题:
(1)装置B中仪器 的名称是______
___。
酒精灯
(2)实验室用过氧化氢溶液制取并收集 干燥的氧气,应选择的装
置是_____(填装置的字母);其反应的化学方程式为
________________________。
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(3)实验室常用加热无水醋酸钠固
体的方法来制取甲烷,已知甲烷气体
的密度比空气小、与空气各成分均不
反应,且难溶于水,则制取并收集甲
烷可以选用的装置组合为__________
_____(填字母)。
(或)
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(4)物质组成的探究。小李同学用
收集的干燥氧气和装置 ,探究蜡烛
的组成中是否含有碳、氢元素。
小李同学将蜡烛点燃,伸入集满
氧气的集气瓶中,盖上玻璃片。一段
时间后取出蜡烛,观察到集气瓶内壁
氢(或)
向集气瓶中倒入澄清石灰水
有水雾出现,得到的结论是:蜡烛中含有___________元素。为继续探究蜡
烛的组成中是否含有碳元素,我们需要补充的实验操作为______________
_____________。
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5.(2024广安改编)化学兴趣小组的同
学们在进行气体制取过程中,从实验员
处领取了如下实验仪器。
(1)仪器B的名称是______,该仪器
____(填“能”或“不能”)直接加热。
试管
能
(2)若用大理石与稀盐酸来制取 ,
D
(3)若用制取 ,除用上述部分仪器外,还必需补充的仪器是
________(填仪器名称,棉花除外)。该反应的化学方程式为
___________________________________。
酒精灯
为组装气体发生装置,应选择的仪器是___(填字母)、 、C;若用装置
收集,应从___(填“”或“ ”)端进气。
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6.俊宇同学想要做实验室制取二氧化碳实验:
(1)仪器①的名称为________。
集气瓶
(2)制取二氧化碳的发生和收集装置为____(填字母),选择的理由是
________________________________________________________________
______________________。
反应物是固体和液体,反应过程不需要加热,收集的气体密度比空气大且不与空气中的成分反应
(3)实验室制取 的化学方程式:_______________________________
________________________________________________________________。
(4)干燥气体,从中的___(填“”或“ ”)口通入。
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(5) [跨学科·生物]模拟海洋生态
系统。
①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用和______作
用参与碳循环。
②俊宇向生态箱中通入 ,一段时间后烧杯中
出现的现象为__________________。
③测得生态箱内 下降,原因是______________________。
④请你列举一条具体措施减少大气中 排放量,结合生活实际:______
________________。
光合
澄清石灰水变浑浊
与水反应生成碳酸
绿色出行(合理即可)
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7.(2024兰州一诊)化学实验技能是化学学习的基础和保证,请回答:
(1)实验室制取并收集干燥的 ,应选择的装置组合为_____(按装置
连接顺序填写序号),化学方程式为________________________________
_________________。为防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,应注意
____________________________________。
长颈漏斗末端浸没在液面以下形成液封
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(2)如图2,在盛满氧气的集气瓶中放入氧气传感器,移去毛玻璃片后测
得数据如图3所示。从微观角度解释瓶内氧气体积分数下降的原因为
__________________。
分子在不断运动
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(3)如图4是收集干燥某气体并对它进行吸收处理的装置。由该装置推测
气体的性质为______________________________________________。
密度比空气小且不与空气中的成分反应,易溶于水
图4
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(4)双氧水(其中含过氧化氢 )完全反应后,理论制得
氧气的质量为______。如图5装置所示,在量筒中装满水,将 双
氧水加入装有 的锥形瓶中,记录量筒中收集气体的体积(气体溶于
水、密度差异等忽略)。所得数据如图所示,在坐标图中绘制
生成 体积随时间变化的曲线。
图5
时间/ 1 2 3 4 5
量筒读数/ 20 50 88 124 150
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