2025年河北省中考化学一轮复习----常见气体的制取及净化

　常见气体的制取及净化 实验室制取气体的一般思路和方法 1．常见气体的反应原理 气体 O2 CO2 H2 实验 试剂 a．高锰酸钾 b．过氧化氢和二氧化锰 石灰石(或大理石)、稀盐酸 锌粒、稀硫酸 反应 原理 a．①____________________ _________________________ b．②____________________ __________ ③_______________ ___________________________________ ④___________ __________________________ O2↑ CaCO3＋2HCl ===CaCl2＋CO2↑＋H2O Zn＋H2SO4 ===ZnSO4＋H2↑ 气体 O2 CO2 H2 试剂 选择 时注 意事 项 1．用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时，二氧化锰起⑤________作用； 2．制取二氧化碳时，不能选择浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易⑥________，会导致制取的气体中混有氯化氢；不能选择稀硫酸代替稀盐酸，因为生成的硫酸钙⑦____________，覆盖在石灰石表面，阻止反应进行；不能选择碳酸钠代替石灰石，因为粉末状固体与稀盐酸接触面积大，反应剧烈，不利于反应的控制和气体的收集 催化 挥发 微溶于水 2.　设计实验装置 (1)发生装置的选择(依据为反应物状态和反应条件) 装置类型 固固加热型 固液(液液)常温型 装置图 A B C D E 所用仪器 试管、酒精灯、铁架台、单孔橡胶塞、玻璃导管 试管、玻璃导管、单孔橡胶塞、铁架台 锥形瓶、长颈漏斗、玻璃导管、双孔橡胶塞、乳胶管、弹簧夹 锥形瓶、分液漏斗、玻璃导管、双孔橡胶塞、乳胶管、弹簧夹 试管、长颈漏斗、多孔塑料板、玻璃导管、双孔橡胶塞、乳胶管、弹簧夹 装置类型 固固加热型 固液(液液)常温型 适用范围 反应物为固体，反应条件为加热 反应物为固体和液体，反应条件为常温(注:装置B、C、D还可以为液体和液体) 1.用高锰酸钾制氧气选择装置⑧______；  2.用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，可选装置⑨__________；  3.用锌粒和稀硫酸制氢气，可选装置⑩____________；  4.用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，可选择装置 ⑪__________ A BCD BCDE BCDE 装置优点   安装简单，操作简便 便于添加液体试剂 可以控制反应速率，获得平稳气流 ⑫___________ _________________________ 实验操作时注意事项 加热高锰酸钾制氧气时，试管口要放一团棉花，目的是⑬_______________________________________________________ 用于制取少量气体，加入试剂过多，可能会使液体溢出试管或橡胶塞迸出 长颈漏斗下端应⑭ ____ _________，目的是⑮____________________________________________ 用于剧烈反应，分液漏斗可用注射器代替 固体试剂为块状或大颗粒(二氧化锰为粉末状，不适用于此装置) 可以随时控制反应的发生与停止 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，堵塞导管 伸入 液面以下 形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出 (2)收集装置的选择(依据为气体的密度；是否溶于水、是否与水反应等) 收集方法 排空气法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 装置图 所用仪器 集气瓶、玻璃导管、玻璃片 集气瓶、玻璃导管 集气瓶、玻璃导管、水槽 适用范围 密度比空气⑯______的气体且不与空气中的成分反应  密度比空气⑰ ______　的气体且不与空气中的成分反应  不与水反应，难溶或不易溶于水的气体 大 小 收集 方法 排空气法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 举例 O2、CO2等 H2、NH3、CH4等 H2、O2、NO、CO 、CH4等 优缺点 收集到的气体干燥但不纯净 收集到的气体较纯净但不干燥 注意 事项 导管应伸到接近集气瓶底部，目的是⑱ ______________________ a.导管口伸到集气瓶口即可；b.最佳收集时间: ⑲________ __________________________ 排尽集气瓶内的空气 有连续、均匀的气泡冒出时 当导管口 3. 实验操作步骤 类型 固固加热型 固液常温型 适用范围 高锰酸钾制O2 过氧化氢制O2、石灰石和稀盐酸制CO2、锌粒和稀硫酸制H2 气密性 放一团棉花 正 防止水槽中的水倒吸入试管，造成试管炸裂 检查装置的气密性 4. 检验和验满 淡蓝 水珠 集气瓶瓶口有大气泡冒 出(合理即可) 5.气体的净化与干燥 (1)气体的净化(除杂) 净化 原则 净化时所制气体不能参加化学反应或因溶解而损失，也不能引入新的杂质。净化的顺序一般是除杂在前、干燥在后，干燥后的气体不能再通过水溶液 装置 洗气瓶　　　　　球形干燥管　　 　　U形管 常见的气体净化试剂 除CO2 NaOH溶液 除HCl气体 NaOH溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液 除CO 先通过灼热的CuO将其转换为CO2，再用NaOH溶液吸收 除H2 先通过灼热的CuO将其转换为水，再用浓硫酸或碱石灰吸收的 除O2 通过灼热铜网 除H2O(干燥) 浓硫酸、CaCl2固体、碱石灰、生石灰等 (2)气体的干燥(除水) 干燥剂 可干燥的气体 不可干燥的气体 酸性 浓硫酸 O2 、H2、CO、CO2、HCl等 NH3等碱性气体 碱性 碱石灰 O2 、H2、CO、CH4、NH3等 CO2、SO2、HCl等酸性气体 中性 无水氯化钙 除NH3以外所有气体 NH3 注意事项：选择的干燥剂必须只能吸收水分，且不与被干燥的气体反应 6. 尾气处理 方法 燃烧法 水封法 吸收法 收集法 通过燃烧使其转化为无害的物质。适用于可燃性气体 将气体通入水中。适用于水溶性较大的气体。这种方法的操作必须注意防止因气体溶解太快而出现倒吸现象 将酸性气体通入到碱液中，碱性气体通入到酸液中，使这些气体与溶液反应生成不具有挥发性的盐类 在导管出口套一气球，收集未反应完全或反应生成的气体。适用于有毒气体的收集 装 置 图 举例 CO等 氯化氢、氨气等 CO2、SO2等酸性气体通入到氢氧化钠溶液中 CO、Cl2等 7. 多功能瓶的使用 a、c b、d b a 澄清石 灰水 CO2 CO 1.('24内蒙古)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回答问题。 (1)写出仪器①的名称__________。 (2)实验室选用A装置制取氧气，反应的化学方程式为__________________　_______________________________，固定装置时试管口略向下倾斜的原因是__________________________________________________。 铁架台 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 防止加热时试管口产生的冷凝水倒流，炸裂试管底部 (3)若用G装置收集氧气，气体应从______(填“a”或“b”)端通入集气瓶。 (4)实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为_______________________ __________________，选用B装置作为发生装置的优点是______________ __________，请指出C装置中存在的一处错误是______________________ ________________________________________。 (5)甲烷(CH4)是难溶于水的无色气体，实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得，实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是_____________(从A～F装置中选择)。 a CaCO3＋2HCl===CaCl2 ＋H2O＋CO2↑ 能够控制反 应速率 长颈漏斗下端未伸入 液面以下(或长颈漏斗末端没有液封) AE(或AF) 2．('24大庆)如图是实验室制取气体的常用装置，请根据实验装置回答下列问题： (1)仪器a的名称为____________。 (2)实验室制取二氧化碳气体时，为了随时控制反应的发生或停止，发生装置应选用______(填字母)。 (3)如用D装置除去CO2中的水蒸气，D中盛放的试剂为__________(填名称)；如用D装置收集H2，则气体应从导管______(填“b”或“c”)端通入。 (4)NH3极易溶于水，________(填“能”或“不能”)用E装置收集NH3。 长颈漏斗 C 浓硫酸 c 不能 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2H2O22H2O＋ 类型 固固加热型 实验步骤 以高锰酸钾制氧气、排水法收集为例 查:检查装置的__________；  装:向试管中装入高锰酸钾，使其平铺在试管底部，并在试管口 ______________；  定:根据酒精灯外焰高度，把试管固定在铁架台上； 点:点燃酒精灯； 收:收集气体(已收集满的集气瓶应______放在桌面上)；  离:把导气管撤离水槽； 熄:熄灭酒精灯。 记忆技巧:茶庄定点收利息 【反思】用排水法收集时，先撤导气管，后熄灭酒精灯的原因是____________________________________________ 类型 固液常温型 实验步骤 以过氧化氢制氧气为例 查：组装仪器后，先________________________； 装：向锥形瓶中装入二氧化锰； 定：固定装置； 加：向长颈漏斗(或分液漏斗)中加入过氧化氢溶液； 收：收集气体 气体 O2 CO2 H2 检验 方法 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明气体为氧气 将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明气体为二氧化碳 点燃，在火焰上方罩一个干冷烧杯，产生________ 色火焰，烧杯内壁出现________ 气体 O2 CO2 H2 验满方法 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则氧气已集满 排水法收集气体集满的标志：_______________________　__________________ 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已集满 用途 图示 气体进入方向(填字母) 举例 收集气体 收集密度比空气大的气体，气体进入集气瓶中会聚集到下方空间，故从__________端通入  收集CO2、O2等 收集密度比空气小的气体，气体进入集气瓶中会聚集到上方空间，故从__________端通入  收集H2、CH4等 用途 图示 气体进入方向(填字母) 举例 收集气体 收集难溶于水或不易溶于水，且不与水反应的气体，气体应从______端通入  收集H2、O2等 检验气体 气体须与液体试剂充分接触，即气体应从______端通入  检验CO2，X为________　________ 用途 图示 气体进入方向 (填字母) 举例 除杂与收集组合装置 若X为氢氧化钠溶液，该装置是除去 ________，收集 ____________ 2KMnO4 $$