2026年中考化学气体的实验室制取、检验和净化讲义

中考化学 气体的实验室制取、检验和净化 专题复习 一、通用核心原则 1. 所有气体实验的试剂、装置、操作，统一遵循科学、可操作、安全、经济四项原则。 2. 要求原理科学合理、操作简便可行、实验安全可控、试剂经济易得。 二、试剂选取分类 1. 反应试剂：依据气体制备原理选用，保证反应速率适中、反应条件容易实现。 2. 净化除杂试剂：除去气体中混入的杂质，做到不引入新杂质、不消耗目标气体。 3. 检验试剂：利用气体特征反应鉴别，现象明显、特征唯一。 4. 尾气吸收试剂：针对有毒、有害尾气进行处理，防止污染空气。 三、气体发生装置 （一）装置选择依据 1. 按反应物状态：分为固固组合、固液组合、液液组合。 2. 按反应条件：区分是否需要加热、是否需要添加催化剂。 （二）装置气密性检验 1. 微热法：导管一端浸入水中，手握容器外壁，导管口有气泡冒出；冷却后导管内形成一段稳定水柱，说明气密性良好。 2. 液差法：关闭止水夹，向长颈漏斗加水，漏斗内形成一段稳定水柱，长时间液面不下降，说明气密性良好。 四、气体的净化与干燥 1. 除杂总原则：除杂不引杂、不损耗原有气体。 2. 净化除杂：依据杂质与目标气体的性质差异选择对应试剂。 3. 气体干燥：酸性气体选用酸性或中性干燥剂；碱性气体选用碱性或中性干燥剂。 五、气体收集装置 （一）排空气法 1. 向上排空气法：气体密度比空气大，且不与空气发生反应。 2. 向下排空气法：气体密度比空气小，且不与空气发生反应。 （二）排水法 适用条件：气体不易溶于水，且不与水发生反应，收集的气体纯度更高。 六、常见气体检验方法 1. 氧气：将带火星木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气。 2. 二氧化碳：将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。 3. 氢气：点燃气体，火焰呈淡蓝色；火焰上方罩干冷烧杯，内壁出现水雾；倒转烧杯加入澄清石灰水，石灰水不变浑浊，证明是氢气。 七、尾气的吸收和处理 1. 酸性尾气：二氧化硫、氯化氢等，用氢氧化钠溶液吸收。 2. 可燃性尾气：一氧化碳、氢气等，可点燃处理，也可用气球收集。 3. 难溶性有毒气体：用气球密封收集，防止外泄污染空气。 八、氧气的实验室制取与性质 （一）反应原理 1. 过氧化氢分解制氧气（固液不加热型） 2. 加热高锰酸钾制氧气（固固加热型） （二）选用试剂 1. 过氧化氢溶液、二氧化锰。 2. 高锰酸钾固体。 （三）装置与气密性 1. 固液不加热型：选用锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、双孔橡胶塞、导气管，采用液差法检验气密性。 2. 固固加热型：选用试管、铁架台、酒精灯、单孔橡胶塞、导气管，采用微热法检验气密性。 3. 装置组装顺序：从下到上、从左到右。 （四）收集与验满 1. 收集方法：排水法、向上排空气法。 2. 排水法验满：集气瓶口向外冒出大气泡，说明已收集满。 3. 向上排空气法验满：将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已收集满。 （五）性质实验现象 1. 木炭在氧气中燃烧：剧烈燃烧，发出白光，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 2. 硫在氧气中燃烧：发出明亮蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体。 3. 铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体；集气瓶底预留少量水或细沙，防止高温熔融物炸裂瓶底。 九、二氧化碳的实验室制取与性质 （一）反应原理及化学方程式 1. 大理石或石灰石与稀盐酸反应制二氧化碳（固液不加热型） CaCO₃ ＋ 2HCl ＝ CaCl₂ ＋ H₂O ＋ CO₂↑ （二）选用试剂 1. 常用试剂：大理石或石灰石、稀盐酸。 2. 试剂禁忌：不用稀硫酸，会生成微溶物质覆盖固体表面阻碍反应；不用浓盐酸，易挥发出氯化氢使气体不纯；不用粉末状碳酸盐，反应速率过快不易控制。 （三）装置与气密性 1. 装置类型：固液不加热型。 2. 选用仪器：锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、双孔橡胶塞、导气管。 3. 气密性检验：采用液差法。 4. 装置组装顺序：从下到上、从左到右。 （四）收集与验满 1. 收集方法：只能用向上排空气法。 2. 验满方法：将燃着木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已收集满。 （五）性质实验现象 1. 二氧化碳通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。 2. 二氧化碳通入紫色石蕊溶液，溶液变红。 3. 二氧化碳倒入放有高低燃着蜡烛的烧杯，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。 十、氢气的实验室制取与性质 （一）反应原理及化学方程式 1. 锌粒与稀硫酸常温反应制氢气（固液不加热型） Zn ＋ H₂SO₄ ＝ ZnSO₄ ＋ H₂↑ （二）选用试剂 1. 常用试剂：锌粒、稀硫酸。 2. 试剂禁忌：不用稀盐酸，易挥发出氯化氢杂质；不用镁，反应速率太快；不用铁，反应速率太慢。 （三）装置与气密性 1. 装置类型：固液不加热型。 2. 选用仪器：锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、双孔橡胶塞、导气管。 3. 气密性检验：采用液差法。 4. 装置组装顺序：从下到上、从左到右。 （四）收集与验满 1. 收集方法：排水法、向下排空气法。 2. 排水法验满：集气瓶口冒出大气泡，说明已收集满。 3. 向下排空气法验满：将燃着木条靠近瓶口，气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰，说明已收集满。 （五）性质实验现象 1. 可燃性：氢气燃烧产生淡蓝色火焰，放热，火焰上方罩干冷烧杯，内壁出现水雾。 2. 还原性：氢气还原氧化铜，黑色固体逐渐变红，试管口有水珠生成；实验先通氢排空气防爆炸，结束后先停加热继续通氢至冷却，防止生成的铜被氧化。 十一、实验操作通用规范 1. 实验开始前必须检查装置气密性。 2. 实验结束后及时处理尾气、拆卸整理仪器。 3. 玻璃仪器洗净标准：内壁附着的水既不聚成水滴，也不成股流下。 1 学科网（北京）股份有限公司 $