内容正文:
模块五 科学探究与化学实验
主题十七 常见气体的制取和净化
《学本课堂》
2025重庆化学
1
目
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1
考情分析
2
课前自测
3
知识宝典
4
真题演练
考点综述
考情分析
01
3
考点 三年考频 考情分析 2024年考查情况
常见气体
的制取和
净化 ★★★ 常以实验题的形式出现,选择题也有涉及,考查内容有:①仪器的识别;②实验室制取气体的原理(化学方程式的书写);③实验装置的选择及改进和评价;④气体的检验和验满;⑤气体的净化方法 A卷题22(1)、
B卷题22(1)
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02
5
回归教材
1.用如图所示的装置进行O2、CO2和H2的实验室制取实验。
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真题演练
气体 试剂 反应原理(用化学方程式表示) 发生装置
(填序号) 收集装置
(填序号)
O2 高锰酸钾 ________________________________ ______ __________
过氧化氢溶液和二氧化锰 _______________________________
______
2KMnO4K2MnO4+MnO2+ O2↑
A
2H2O22H2O+ O2 ↑
B
D、E
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气体 试剂 反应原理(用化学方程式表示) 发生装置(填序号) 收集装置(填序号)
CO2 大理石(或石灰石)和稀盐酸 ________________________________________________________ ________ _______
H2 锌粒和稀硫酸 ____________________________ ________ _______
CaCO3+ 2HClCaCl2+
H2O+CO2↑
B
D
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
B
C、E
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考情分析
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2.用如图所示的装置进行O2和CO2的检验和验满。
(1)检验O2的装置是________(填序号,下同)。
(2)验满O2的装置是________。
(3)检验CO2的装置是________。
(4)验满CO2的装置是________。
B
A
D
C
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小试牛刀
某市学校进行了化学实验操作考查,一些同学用如图所示的仪器和装置进行常见气体的制取和性质实验。请回答下列问题。
(1)写出图中标有编号仪器的名称:②____________。
(2)小红同学用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯的氧气,应选用的发生装置是________和收集装置是________(填序号),该反应的化学方程式是__________________________________。
集气瓶
A
E
2KMnO4K2MnO4+MmO2+O2↑
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(3)用D收集氧气时,检验是否收集满的方法是______________________
___________________________(填操作、现象和结论)。
(4)氨气是一种无色、有刺激性气味、密度比空气小的气体,极易溶于水,氨水显碱性。实验室用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制取氨气,同时生成氯化钙和水。制取氨气应选用的发生装置、收集装置分别是____________(填序号)。
将带火星的木条放在集气
瓶瓶口,木条复燃则已收集满
A、C
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03
知识清单
知识点 常见气体的发生装置
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1.固固加热型:反应物为固体,反应条件为加热(如2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑)。
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用KMnO4制取氧气时,试管口要塞一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管。
温
馨
示
提
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2.固液常温型:反应物为固体和液体,不需要加热。
举例:①2H2O22H2O+ O2 ↑
②CaCO3+ 2HClCaCl2+H2O+CO2↑
③Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
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【拓展思维】固液常温型装置的改进及评价
装置图
装置优点 安装简单 便于添加液体 能控制反应速率 可随时控制反应的发生和停止
适用范围 用于制取少量的气体 用于平稳反应并制取较多气体 用于剧烈反应并制取较多气体 用于平稳反应并持续时间较长的气体制取
注意事项 各装置中导管均需稍露出橡胶塞即可,不可伸入太长,否则不利于气体导出
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知识点 常见气体的收集装置
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装置图
收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
适用范围 适用于收集不易(或难)溶于水且不与水发生反应的气体,如O2、H2等 适用于收集密度比空气大且不与空气反应的气体,如O2、CO2等 适用于收集密度比空气小且不与空气反应的气体,如H2等
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优缺点 收集的气体纯度较高,但不干燥 收集的气体较干燥,但纯度不高
注意
事项 ①最佳收集时刻:当气泡连续并比较均匀地放出时
②当用排水法收集加热反应制取的气体,在收集完毕时,应先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒流,引起试管炸裂
③导管伸入集气瓶不能过长 ①排空气法收集气体时,导管要伸入接近集气瓶底部,有利于集气瓶内空气排出
②排空气法收集气体时,要在集气瓶口进行气体验满
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【拓展思维】用多功能瓶收集气体
装置图
适用范围 收集密度大于空气的气体 收集密度小于空气的气体 排水法收集气体 气体体积的测量(放植物油的目的是防止气体溶于水或与水反应)
气体进
出方向 a进b出 b进a出 b进a出 气体从短管通入
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知识点 常见气体的检验与验满
3
气体 检验 验满
O2 将带火星的木条伸入集气瓶中, 若木条复燃,说明该气体为O2 将带火星的木条放到集气瓶口,若木条复燃,说明O2已集满 若有大气泡从集气瓶口冒出,说明O2已集满
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气体 检验 验满
CO2 将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,说明该气体是 CO2 将燃着的木条放到集气瓶口,若燃着的木条熄灭,说明CO2已集满
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知识点 常见气体的净化与干燥
4
1.净化原则:所用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,不能与欲制取的气体反应,也不能引入新的杂质气体。
2.净化装置
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3.常见气体的吸收试剂和方法
气体 常用试剂或方法 净化装置
O2(H2O) 通入浓硫酸 洗气瓶
CO2(H2O)
H2(H2O)
H2(HCl) 通入NaOH溶液
CO2(HCl) 通入饱和NaHCO3溶液
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4.常见的干燥剂
干燥剂 可干燥的气体 不可干燥的气体 干燥装置
酸性 浓硫酸 中性或酸性气体:O2、H2、N2、CH4、CO、CO2、SO2、HCl等 碱性气体:NH3 洗气瓶
碱性 固体氢氧化钠、生石灰(它们的混合物叫碱石灰) 中性或碱性气体:O2、H2、N2、CH4、CO、NH3等 酸性气体:CO2、SO2、
HCl 球形管或U形干燥管
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【拓展思维】除去CO2气体中混入的HCl、H2O
(1)饱和NaHCO3溶液的作用:除去CO2中混有的HCl。
(2)AgNO3溶液的作用:检验HCl是否除尽。
(3)浓H2SO4的作用:除去CO2中混有的H2O。
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建 构 模 型
常见气体的制取和净化以及性质验证的模型
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要 点 辨 析
下列关于实验室制取气体的说法正确的是_______________(填序号)。
(1)实验室制取气体过程中,先装入试剂,再检查装置的气密性。
(2)加热高锰酸钾并用排水法收集O2结束后,先停止加热,后把导管移出水面。
(3)实验室制取CO2时,先向锥形瓶中加入石灰石,再向长颈漏斗中加入稀硫酸。
(4)实验室制取O2和制取CO2有可能用到相同的一套装置。
(5)实验室制取O2时都需要使用催化剂而制取CO2不需要。
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(6)加热高锰酸钾制取O2时,需要在试管口放一团棉花。
(7)利用H2O2溶液制取O2时,可用MnO2作催化剂,也可用CuSO4溶液作催化剂。
(8)用排水法收集O2时,当观察到导管口有气泡冒出立即开始收集。
(9)用向上排空气法收集一瓶CO2时,将燃着的木条伸入集气瓶中验满。
(10)实验室制得的CO2中通常含有少量HCl气体,可以将混合气体通过NaOH溶液来提纯CO2。
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要 点 辨 析
下列关于实验室制取气体的说法正确的是_______________(填序号)。
(1)实验室制取气体过程中,先装入试剂,再检查装置的气密性。
(2)加热高锰酸钾并用排水法收集O2结束后,先停止加热,后把导管移出水面。
(3)实验室制取CO2时,先向锥形瓶中加入石灰石,再向长颈漏斗中加入稀硫酸。
(4)实验室制取O2和制取CO2有可能用到相同的一套装置。
(5)实验室制取O2时都需要使用催化剂而制取CO2不需要。
(4)(6)(7)
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经典例题
(2022·重庆A卷)实验室制取CO2、O2和H2是初中化学必备知识。下列说法不正确的是( )
A.CO2和O2的发生装置可以相同
B.CO2和O2的发生装置可以不同
C.CO2和H2的收集装置完全相同
D.O2和H2的发生和收集装置可以相同
典例 1
C
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【思路点拨】
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请结合下列实验室制取气体的常见装置,回答相关问题。
(1)仪器a的名称是____________。
(2)实验室利用A装置制取氧气的化学方程式是______________________ _______________;若用E装置收集氧气,验满时应将带火星的木条放在________(填“①”或“②”)处。
典例 2
锥形瓶
2KMnO4K2MnO4
+MnO2+O2↑
②
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(3)若用B装置制取CO2气体,长颈漏斗下端管口必须伸入液面下的原因是________________________;若用D装置干燥CO2气体,D装置中应盛放____________。
防止生成的气体逸出
浓硫酸
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(4)B、C装置均可用来制取气体,C装置的优点是能控制反应的发生和停止,其原理是________________________________________________
___________________________________________________________;实验室更多使用B装置制取气体的原因是__________________________
_____________(答一点)。
打开弹簧夹,固液混合,反应发生;关闭弹簧夹,试管
内气压增大,将试管中的液体压入长颈漏斗,固液分离,反应停止
合理即可)
操作方便(或锥形瓶容积大等,
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考点综述
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04
1.(2022·重庆B卷)根据如图所示的装置,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CO2
D.选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
C
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2.(2021·重庆B卷)氧气是人类活动的必需的物质之一,下列与氧气有关的实验装置图错误的是( )
A.制取 B.干燥 C.收集 D.验满
C
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3.(2024·重庆A卷节选)实验室制取CO2是学生必做实验,其主要步骤有:
A.制取气体 B.检查装置的气密性
C.清洁与整理 D.填装试剂
(1)该实验正确的操作顺序为______________(填序号,下同)。
(2)检查装置的气密性时,若气密性良好,会出现下图中的_________。
BDAC
甲、丙
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4.(2024·重庆B卷节选)正确认识及调控化学反应是化学实验顺利开展的保障。如图是利用过氧化氢溶液制氧气的装置。
(1)仪器a的名称是____________。
(2)利用二氧化锰催化过氧化氢的化学方程式为_______________________。
(3)为了产生平稳的气流并实时观察气流速率,可选择的发生装置和收集装置是__________(填序号)。
集气瓶
2H2O22H2O+O2↑
BD
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5.(2021·重庆A卷)氧气的制取和性质是初中化学的重要内容,根据如图所示的装置回答问题。
(1)仪器a常用__________(填“内焰”“外焰”或“焰心”)加热。
(2)用H2O2溶液和MnO2制取O2的化学方程式为________________________。
实验室里欲制取和收集一瓶干燥的O2,需选用的装置是__________(填序号)。
外焰
2H2O22H2O+O2↑
AC
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(3)装置E中水的作用是____________________________________。
(4)若将铁丝改为少量木炭进行实验,为了检验产物,可将水换成________________(填名称)。
防止高温熔融物溅落,炸裂集气瓶
澄清石灰水
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6.(2023·重庆A卷节选)氧气的制备和性质是重要的化学实验,根据下图回答问题。
(1)图A、图B装置都可以用于实验室制备O2。固体X的化学式为______________,固体Y可以是__________(填序号)。
A.红砖粉 B.硫酸铜 C.氯化钠
KMnO4
AB
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(2)图C中仪器a的名称是____________,该实验可观察到:发出明亮的蓝紫色火焰,同时生成一种有____________气味的气体。
集气瓶
刺激性
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7.(2020·重庆A 卷)二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容,根据如图回答问题。
(1)仪器a的名称是__________。
(2)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2,应该选择的发生装置是________(填序号)。
试管
②
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7
(3)③中,若X为澄清石灰水,则③中可以观察到的现象是______________________。若X是水,④中能观察到紫色石蕊试纸变红,若④中紫色石蕊试纸没有变红,则X可能是__________(填序号)。
A.NaOH溶液 B.CaCl2溶液
C.浓硫酸 D.稀盐酸
澄清石灰水变浑浊
AC
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请完成《精练本》 “主题集训17” 第33~34页练习
本讲内容结束
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