2026年山东省中考化学专题复习考点探究--常见气体的制取与净化课件

拓展提升2　 常见气体的制取与净化 类型1 常见气体的制备 1．气体发生装置的选择 (1)选择依据：根据反应物的状态及反应条件选取。 (2)常见实验室制取气体的发生装置 装置类型 固—固加热型 固—液常温型 反应物的状态 固体 固体和液体 装置图 装置类型 固—固加热型 装置优点 — 举例(用化学 方程式表示) 高锰酸钾制取氧气 ①_____________________________； 氯酸钾制取氧气②_______________________ 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2KClO3 2KCl＋3O2↑ 装置类型 固—液常温型 装置优点 方便添加 液体试剂 控制反应 速率 控制反应开始和结束 举例(用化学 方程式表示) 过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气 ③____________________； 大理石和稀盐酸制取二氧化碳 ④______________________________； 锌和稀硫酸制取氢气 ⑤______________________ 2H2O2 2H2O＋O2↑ CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 注意事项 试管口应⑥_______倾斜，用排水法收集气体； 实验完毕后，应先将⑦_____撤出，然后再⑧___ _________；用高锰酸钾粉末制取氧气时，试管口处应放棉花团，防止⑨___________________ _____________ 略向下 导管 熄 灭酒精灯 高锰酸钾粉末进入导 管，堵塞导管 注意事项 若使用长颈漏斗，长颈漏斗导管末端应⑩_______ _______；块状固体应大小适当，不能太小，防止反应⑪_________________________ 伸入液 面以下 速度太快，不利于气体收集 2.气体收集装置的选择 依据 收集方法 收集装置 举例 优点 难溶于水，且不与水反应的气体 排水法 O2、H2、CH4等 气体纯度较高 依据 收集方法 收集装置 举例 优点 不与空气 中的成分 反应 密度比空气大的气体 向上排空气法 O2、CO2等 气体较干燥 密度比空气小的气体 向下排空气法 H2、CH4等 名师点拨 收集气体的注意事项 (1)用排空气法收集气体时，导管应伸到集气瓶的底部，防止收集的气体中混有空气(或收集的气体不纯)。 (2)用排水法收集气体时，最佳收集时间：当导管口气泡连续均匀冒出时，导管伸到集气瓶的瓶口即可。 (3)多功能瓶排水法收集气体的方法：先将集气瓶中装满水，再将气体从短管通入(水从长管流出)。 3．气体的检验与验满 气体 检验 验满 氧气 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气 将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则证明氧气已收集满 气体 检验 验满 二氧化碳 将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳 将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满 名师点拨 不可将“检验”与“验满”混淆 (1)检验是用物质的特性或特征现象来证明这种物质。 (2)验满是已知这种气体的性质，只要用简便的方法，证明集气瓶已经收集满此种气体。 4．其他常见气体的检验 气体 检验方法 实验现象 氢气 点燃，罩干冷小烧杯 产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠 甲烷 点燃，罩干冷的烧杯，实验结束后迅速倒转，注入少量澄清石灰水 烧杯内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊 气体 检验方法 实验现象 氨气 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 有刺激性气味，红色石蕊试纸变蓝 水蒸气 通过白色的无水CuSO4粉末 白色粉末变蓝 类型2 气体的净化与干燥 1．常用的装置 2．气体的净化 (1)净化原则 选择的净化剂必须是只能吸收气体中的杂质，不与原来的气体反应，且不引入新的杂质。 (2)常见净化方法 除杂气体 除杂试剂或方法 O2 通过灼热的铜网 CO2 通入NaOH溶液 HCl 通入NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液 H2 先通过灼热的CuO将其转化为水，再用浓硫酸或碱石灰吸收 CO 先通过灼热的CuO将其转化为CO2，再用NaOH溶液吸收 3.气体的干燥 (1)浓硫酸 用于干燥酸性或中性气体，如O2、H2、CO2、CO、SO2、HCl等。 (2)无水氯化钙 用于干燥O2、CH4、N2、NH3等气体。 (3)生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠 用于干燥碱性或中性气体，如H2、O2、N2等。 4．多功能瓶的使用 图示 操作目的 气体进出方向 举例与原理 收集密度大于空气的气体 a进b出(长进短出) 收集CO2、O2；进入的气体聚集在集气瓶下方 收集密度小于空气的气体 b进a出(短进长出) 收集H2；进入的气体聚集在集气瓶上方 图示 操作目的 气体进出方向 举例与原理 排水法收集气体 b进a出(短进长出) 收集H2、O2；进入的气体聚集在集气瓶上方，水从长导管被压出 图示 操作目的 气体进出方向 举例与原理 洗气或干燥 a进b出(长进短出) 浓硫酸干燥O2 (或NaOH溶液吸 收CO2) 图示 操作目的 气体进出方向 举例与原理 测量气体的体积 a进b出 (短进长出) 连接多功能瓶与量筒，采用排水法测量收集气体的体积(CO2等能溶于水的气体需在液面加一层植物油) 5．尾气处理 当收集的气体有毒，多余的气体排放到空气中会污染环境时候，需要考虑尾气处理。 装置 吸收式 适用范围 适用于易溶于水、碱性溶液、酸性溶液等液体的气体，如CO2、NH3、HCl等 装置 贮存式 燃烧式 适用范围 适用于所有气体，若产生的气体为有毒或对环境造成污染的气体，要对所收集的气体做进一步的处理 适用于可在空气中燃烧且燃烧后不产生有毒、有害物质的气体，如CO、H2等 1．[2024·镇江]用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸并制取氢气。下列操作规范的是( ) 2．[2025·泰安二模]如图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，下列说法错误的是( ) A．实验室制取氧气和二氧化碳均可使用装置②作为发生装置 B．实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入 C．实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管c进入 D．实验室收集的氧气和二氧化碳，均可按如图⑤临时存放 3．[2025·深圳模拟]固体氢化钙(CaH2)常温下能与水反应生成H2，是野外工作人员便携燃料的来源。其反应的化学方程式是CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，实验室探究此反应可以用如图装置。下列相关说法正确的是( ) A．“作燃料”利用了H2的助燃性 B．使用乙装置可以控制反应速率 C．收集H2可以使用向上排空气法 D．反应产物可以直接丢弃到河水中 4．[2025·陕西] 如图甲是实验室制取氧气的实验装置，乙是某学习小组设计的自制简易供氧器。 (1)写出标有字母a的仪器的名称：_______。 (2)甲、乙中制取氧气的化学反应方程式是__________ __________。 (3)甲中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是_________ _____________________。 (4)乙中为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性，塑料 吸管需要伸入液体X中，X应该是___。 集气瓶 2H2O2 2H2O＋O2↑ 防止生成 的氧气从长颈漏斗逸出 水 5．[2025·遂宁]我国在联合国大会上承诺：努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等，为人类社会可持续发展贡献中国力量。 Ⅰ.了解二氧化碳排放 CO2排放量增加可能会导致大气温室效应加剧，引发全球气候变化。 Ⅱ.制备CO2 根据下列实验装置图，回答问题： (1)仪器①的名称是_______。 (2)实验室用C装置收集CO2时，气体应从__(填“a”或“b”) 端通入，写出实验室制取CO2的化学方程式：___________ ____________________。 (3)若用装置B作为CO2制取的发生装置，除了废物利用的优点 外，请再写出一个优点_________________________。 铁架台 a CaCO3＋2HCl ===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 可以控制反应的发生和停止 Ⅲ.低碳行动方案 (4)全面推进美丽中国建设，倡导“低碳”生活，应从生活中 的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是___(填序号)。 A．双面使用纸张 B．多乘公交车出行 C．多用一次性餐具 AB 6．[2025·湖南] 根据氧气的制取和性质实验，回答下列问题。 (1)若用装置A加热KMnO4制取O2，图中a处需补充仪器的名称是 _______。 酒精灯 (2)若实验室用装置B制取O2，反应的化学方程式是__________ __________。 (3)上图中仪器b既有燃烧匙的作用，又有_____的作用。 (4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝 色火焰，然后通入O2，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入O2前 后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与_________有关。 (5)装置C中气球的作用是_______________。 2H2O2 2H2O＋O2↑ 导气 氧气浓度 密封和平衡气压 7．[2025·眉山]实验室利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳是初中化学学习的重要内容，据图回答下列问题： (1)仪器①的名称是_______。 (2)实验室制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为_______ ________________________，该反应属于___________(填基本 反应类型)。 (3)为制取并收集纯净干燥的二氧化碳所选装置的正确连接顺 序为________→F(从A～E中选择字母序号填空)，验满时应将 燃着的木条放在__(填“m”或“n”)导管口。 锥形瓶 CaCO3＋ 2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 复分解反应 B→E→D n 8．[2025·苏州]某同学在实验室制取CO2并进行研究。 (1)该同学拟用块状石灰石制CO2。 ①应选用的另一种试剂是_______(填名称)。 ②用图1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装 置，需要用到的仪器有___(填字母)。 (2)如图2所示，进行验证CO2能与水反应生成酸性物质的实 验。 ①试管中的物质X为_____________________。 ②通入CO2后可观察到的现象为___________________。 稀盐酸 AC 滴有紫色石蕊试液的水 溶液由紫色变为红色 (3)下列反应均能生成CO2。 A．木炭燃烧 B．碳酸钠与稀硫酸反应 C．石灰石高温分解 D．CO与氧化铁高温下反应 ①其中最适合用于实验室制取CO2的是__(填序号)。 ②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是_______ _________________________________________(写两条)。 B 制得的 CO2较纯净；常温进行，操作方便等(合理即可) (4)收集CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗？如图3，向三颈烧瓶中持续通CO2，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图4所示。 ①图3中，通CO2导管的末端应处于__(填“A”或“B”)位置。 ②图4所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内CO2的体积 分数约为_____________。 B 60%(或61.9%) 9．[2025·济宁二模]如图是实验室制取气体的一些常用装置，请根据装置图回答下列问题。 (1)甲仪器的名称为_______。 (2)实验室用B装置制取氧气的化学方程式为__________ __________。 (3)若用B装置制备氢气，且产生的气体中不含酸性杂质气体， 则试剂X常用_______，用H装置收集氢气，②应与___(填接口 序号)相连。 集气瓶 2H2O2 2H2O＋O2↑ 稀硫酸 ⑩ (4)实验室制得的二氧化碳中常混有少量的氯化氢和水蒸气， 为制得一瓶较纯净、干燥的二氧化碳，所选装置从左到右的连 接顺序为______________________________________________ ____(填接口序号)。 ②→⑦→⑧→⑪→⑫→⑤(或②→⑦→⑧→⑪→⑫→ ⑨) (5)通过查阅资料得知：氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易 溶于水的气体，其水溶液称为氨水，显碱性；氨气在加热条件 下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。 ①小芳同学用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取并收集 氨气，选用的装置为_______。 ②请写出氨气和氧化铜在加热条件下反应的化学方程式： _____________________________。 AD或AH 3CuO＋2NH3 3Cu＋N2＋3H2O 10．[2025·成都] 用废旧玻璃瓶与硬质玻璃管等用品设计如图装置，完成氧气的制取与性质实验。 (1)仪器b的名称是_______。 (2)检查装置气密性的方法是____________________________ ____________________________________________________ _______________________。 (3)打开弹簧夹K1、K3，关闭K2，用注射器向盛有二氧化锰的A 中注入过氧化氢溶液，反应的化学方程式为 ____________________。 铁架台 连接仪器装置，关闭K3、K2，打 开K1，向上拉动注射器活塞，松手后活塞回到原位置，则装 置气密性良好(合理即可) 2H2O2 2H2O＋O2↑ (4)检验B中氧气已集满的方法是________________________ _______________________________。 (5)向C中加入澄清石灰水，将D中红热的木炭移入B中，塞紧胶 塞，打开K2，观察到的现象：B中木炭燃烧发出白光，C中___ _________________________________。对比木炭移入B前后的 现象，可得出的结论是_________________________。 将带火星的木条放在a导管 口，木条复燃，证明氧气已收集满 导 管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊 氧气浓度越大，燃烧越剧烈 (6)对该装置评价不合理的是__(填序号)。 a．废旧物品再利用 b．可完成CO2的制取和检验 c．可控制反应速率 d．可随时控制反应发生和停止 d eq \o(====,\s\up17(△)) eq \o(=====,\s\up16(MnO2),\s\do12(△)) eq \o(=====,\s\up17(MnO2)) eq \o(=====,\s\up17(MnO2)) eq \o(=====,\s\up17(MnO2)) eq \o(=====,\s\up17(MnO2)) eq \o(====,\s\up17(△)) eq \o(=====,\s\up17(MnO2)) $