内容正文:
初中化学
指南针•课堂优化•九年级化学LJ
第四单元我们周围的空气
第三节氧气的实验室制法
第1课时
探究实验室制取气体的
一般设计思路和方法
课前预习
1.下列不属于实验室制取气体的一般思路
和方法的是
(
A.确定所制气体的反应原理
B.选择适合制取该气体的实验装置
C.明确验证所制得气体的方法
D.研究如何使用制得的气体
2.实验室制取气体的发生装置选择依据是
();收集装置的选择依据是()
A.反应物的状态和反应条件
B.反应物的状态和气体溶解性
C.气体的溶解性或密度
D.反应条件或气体的密度
要点梳理
实验室制取气体物质的一般思路和方法:
1.设计思路
(1)选择适当的反应,包括反应原理和反应
条件;
(2)选择合适的实验装置;
(3)验证所制得的气体;
(4)选择气体的净化方法。
2.确定反应原理
(1)反应物(药品)的选择原则
①反应物要含有该元素;
②反应物的状态,最好选择固态或液态(不
具有挥发性);
③制得的气体必须纯净(只生成一种气
体)等。
(2)选择化学反应原理时,应考虑:
反应药品价格便宜、容易获得;反应速度适
中;反应便于控制;环保、节能、安全等。
3.选择制取装置的原则
实验室制取气体的制取装置包括发生装置
和收集装置:
(1)选择发生装置的依据:由反应物的状态
和反应条件决定。
反应物的状态:固体+固体;固体+液体;液
体+液体等。
反应条件:常温;加热(△);催化剂等。
①若
体+
体→气体,且不
。可选择如下装置:
多孔隔板
B
讨论:上述各装置使用的仪器有什么优缺
点和各装置的安装要点是什么?
装置A:结构简单,俗称简易装置。
装置B:使用长颈漏斗,便于添加液体。长
颈漏斗下端必须伸入液面以下。
装置C:改用分液漏斗,可以控制反应速率
装置D:块状固体放在隔板上,控制活塞可
以控制反应随时发生和停止。
②若
体十
体→气体,需
可选择如下装置:
讨论:该装置使用的仪器和安装要点?
试管口要略向下倾斜是为了
(2)选择收集装置的依据
I.依据气体的性质(主要是密度和溶獬
性)决定。
常用的收集装置如下:
排水法
向上排空气法向下排空气法
①如果气体
水且不与水反应,
则可选择排水法;如果收集有毒的气体应选择
排水法;
②如果气体的密度比空气大且气体不与空
气中的气体反应,则可选择
排空气法;
③如果气体的密度比空气小且气体不与空
气中的气体反应,则可选择
排空气法。
Ⅱ.收集气体还可选用下图装置(万能装
置):
①若收集密度比空气大的气体,则气体应
从“
”管进;
②若收集密度比空气小的气体,则气体应
从“
”管进;
③若收集不溶或不易溶于水的气体,应先
将瓶中装满
,气体应从“”管进,水
从“”管排出。
④若收集易溶或可溶于水的气体,应先将瓶
中装满
,在水面上覆盖一层
气体应从“
”管进,水从“”管排出。
4.选择气体的检验和验满的方法:
(1)选择检验方法应依据该气体的特性进
行检验。
(2)选择验满方法应依据该气体的性质选
择简单且现象明显的方法进行。
5.选择气体的净化方法和尾气处理的
方法:
实验室制得的气体有可能含有其他气体造
成不纯,需选择合适的净化方法。如果是有毒
的气体还需考虑对尾气的处理。
考点剖析
考点①
实验原理的选择
【例1】从安全、环保、节能、简便等方面考
虑,实验室制取氧气的最佳方法是
A.通电使水分解:水通电氢气十氧气
B.过氧化氢催化分解:过氧化氢
Mn0水十
氧气
C.高锰酸钾加热分解:高锰酸钾
锰酸
钾+二氧化锰+氧气
加热
D.氧化汞加热分解:氧化汞s汞十氧气
分析解答:本题考查对实验室制取气体原理
的评价与选择。A项需要通电,不节能,且产生
了两种气体,不好收集,不简便,不符合题意;B项
过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生水和氧气,
节能、环保、简便,符合题意;C项高锰酸钾加热分
解产生氧气,需要加热,不节能,不符合题意;D项
氧化汞分解产生的汞有毒,不安全,且需要加热,
不节能,不符合题意。
答案:B
考点②
发生装置的选择
【例2】
实验室加热高锰酸钾(化学式为
KMnO4,暗紫色固体)制氧气,可采用的发生装
置是
分析解答:本题考查对实验室制取气体的发
生装置的选择。由于高锰酸钾在加热条件下生
成锰酸钾、二氧化锰和氧气,属于固体加热型制
取气体。A项图中所示制取装置为固十液,常温
型装置,故选项错误;B项图中所示制取装置为固
体加热型装置,故选项正确;C项图中所示制取装
置两端开口,不利于气体的收集,不能用于实验
室加热高锰酸钾制氧气,故选项错误;D项图中所
示制取装置不能用于实验室加热高锰酸钾制氧
气,否则冷凝水会回流到热的烧瓶底部,使烧瓶
底部炸裂,故选项错误。
答案:B
考点③
收集装置的选择
【例3】某气体的密度比空气小,不易溶于
水,现在要收集一瓶较纯净的该气体,可用()
A.向下排空气法
B.向上排空气法
C.排水法
D.排水法和向下排空气法
分析解答:密度比空气的密度大的气体,可用
向上排空气法收集;密度比空气的密度小的气体,
可用向下排空气法收集;气体难溶于水或不易溶于
水,可选择排水法收集。根据气体的密度比空气
小,不易溶于水,可用向下排空气法或排水法,要收
集一瓶较纯净的该气体,用排水法收集
答案:C
达标训练
1.下列物质中不能作为制取氧气的反应物的是
A.水(H2O)
B.高锰酸钾(KMnO4)
C.过氧化氢(H2O2)
D.甲烷(CH4)
2.某气体既能用排水法收集,又能用向上排空
气法收集,该气体具有的性质是
(
A.易溶于水,比空气轻
B.易溶于水,比空气重
C.难溶于水,比空气轻
D.难溶于水,比空气重
3.确定某种气体的实验室制法时,不需考虑
的是
A.反应条件和药品
B.实验装置
C.气体的性质
D.气体的用途
4.用向上排空气法制取的氧气,检验是否收集
满,应该将带火星的木条
(
)
A.伸入到集气瓶内
B.伸在集气瓶口
C.伸入到集气瓶底
D.伸在集气瓶正上方
5.实验室用过氧化氢(俗称双氧水)溶液和二氧
化锰(黑色固体,作该反应的催化剂),在常温
下反应制取氧气,与选择该方法制取氧气的
发生装置无关的信息是
A.反应物的状态
B.反应的温度
C.氧气的密度
D.催化剂的状态
6.下列有关“固一液反应,不需加热”的气体发
生装置合理的是
A
B
7.一氧化氮(O)是大气污染物之一,但少量
NO在人体内具有扩张血管、增强记忆的功
能。O难溶于水,密度比空气略大,通常条
件下极易与氧气反应。实验室收集O的装
置是
B
8.(2023·内江改编)下图是实验室制取气体常
用的发生和收集装置,请回答有关问题。
棉花
A
B
C
②
D
E
(1)写出图中标注仪器的名称:①
②
(2)实验室选用装置BD组合制取并收集氧
气,其反应的化学方程式为
,当D中集气瓶里的水排完后,
在水里用玻璃片
(填“磨砂”或“光
滑”)一面盖住集气瓶口,将集气瓶移出水面,
(填“正放”或“倒放”)在桌面上。
(3)用加热高锰酸钾固体的方法制取并收集
氧气,可选
装置和E装置,验满的方法
是
优化提高
9.如图所示装置有多种功能,如收集、洗涤、贮
存气体等,下列说法不正确的是
A.气体从a端进入集气瓶,该气a
体密度比空气密度小
B.气体从b端进入集气瓶,该气
体密度比空气密度大
C.将此装置倒置后,气体从a端进入集气瓶,
该气体密度比空气密度大
D.装置中预先盛满水,将水排出贮气,气体应
从b端进入
10.实验室里用图示装置制取和收集某种气体,
由装置可推知制取气体的反应一定是
A.不需要加热
B.需要催化剂
C.制取氧气的反应
D.反应物都是固体
11.某气体易溶于水,且密度比空气小,在实验
室里常用两种固体药品混合加热来制取该
气体,制取该气体与用高锰酸钾制取氧气
(氧气密度比空气略大,不易溶于水)相比
较,下列叙述正确的是
A.收集这种气体的方法与氧气相同
B.这种气体的性质与氧气相同
C.可以用排水法收集这种气体
D.可以用制氧气的发生装置来制这种气体
12.实验室制取氧气。
查阅资料:
(1)氧气是一种无色、无味的气体,密度比空
气略大,不易溶于水。
(2)实验室制取氧气的方法有:
a.加热氯酸钾固体和二氧化锰粉末;
b.加热高锰酸钾粉末状固体;
c.用二氧化锰粉末作催化剂使过氧化氢
(H2O2)溶液分解。
回答下列问题:
③
棉花
装置A
装置B
(1)写出标号仪器的名称:
①
(2)请仔细分析装置A的特点,推测其所用
的制氧气的方法是
(填“a”“b”或“c”),
选择该方法的理由是
(3)采用方法c制取氧气应该选用装置
(填“A”或“B”),选择该发生装置的优
点是
;该装置收集氧
气的方法叫
,选择该方法
收集氧气的理由是
验满方法是将一根带火星的木条放在集气
瓶
(4)实验室制取二氧化碳的反应药品是石灰
石(或大理石)和稀盐酸,CO2的密度比空气
大,用该反应制取二氧化碳的制取装置可选
用
(填“A”或“B”)。