專題五常見氣體的制備與凈化一、實(shí)驗(yàn)室制取氣體1．實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路：2．常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法：氣體氧氣(O2)二氧化碳(CO2)氫氣(H2)制備藥品過氧化氫和二氧化錳高錳酸鉀氯酸鉀和二氧化錳大理石(石灰石)和稀鹽酸鋅粒和稀硫酸反應(yīng)原理2H2O22H2O+O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO32KCl+3O2↑CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑反應(yīng)類型分解反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)置換反應(yīng)反應(yīng)物狀態(tài)固液混合固體與固體固液混合固液混合反應(yīng)條件不需加熱加熱不需加熱不需加熱發(fā)生裝置氣體溶解性不易溶于水能溶于水難溶于水氣體密度比空氣密度大比空氣密度大比空氣密度小收集方法排水法、向上排空氣法向上排空氣法排水法、向下排空氣法收集裝置凈化用濃硫酸或堿石灰干燥用飽和的NaHCO3溶液除去HCl雜質(zhì),再用濃硫酸干燥

用濃硫酸或堿石灰干燥檢驗(yàn)方法將帶火星的木條插入集氣瓶?jī)?nèi),若木條復(fù)燃,說明是氧氣將氣體通入澄清石灰水中,若變渾濁,說明是二氧化碳點(diǎn)燃?xì)怏w,上方罩干而冷的燒杯,若產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,燒杯壁上有水珠生成,說明是氫氣驗(yàn)滿或驗(yàn)純1.將帶火星的小木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,說明已收集滿2.用排水法收集時(shí),集氣瓶口有氣泡冒出,說明已收集滿

將燃著的小木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,說明已收集滿用拇指堵住已收集滿氫氣的倒置試管,靠近火焰后移開手指,若聽到“噗”的聲音,說明氣體較純注意事項(xiàng)1.先檢查裝置的氣密性2.用排水法收集時(shí),待氣泡連續(xù)、均勻冒出時(shí)再收集1.先檢查裝置的氣密性2.試管口略向下傾斜3.加熱高錳酸鉀時(shí)試管口放一小團(tuán)棉花4.先移出導(dǎo)氣管后再停止加熱,防止發(fā)生倒吸1.不能用稀硫酸,反應(yīng)生成的硫酸鈣會(huì)附在大理石表面,阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行2.長(zhǎng)頸漏斗的末端應(yīng)插到液面以下(形成液封)1.先檢查裝置的氣密性2.先驗(yàn)純?cè)偈占?.不能用濃硫酸制取工業(yè)制取分離液態(tài)空氣法(依據(jù)氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同——物理變化)

高溫煅燒石灰石:CaCO3CaO+CO2↑分離水煤氣H2和CO3.幾種發(fā)生裝置的比較：類型固體加熱型固液不加熱型裝置優(yōu)缺點(diǎn)或注意事項(xiàng)試管口應(yīng)略向下傾斜裝置用于制取少量氣體便于添加液體藥品,形成液封,防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出可以控制反應(yīng)的速率可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止【典例1】(2021·龍東中考)根據(jù)如圖實(shí)驗(yàn)裝置，回答下列問題：(1)寫出圖中儀器a的名稱：__試管__，儀器b的用途：_收集或儲(chǔ)存少量氣體_。(2)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取并收集一瓶純凈的氧氣所需的裝置為__AD__(填字母)，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為__2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑__，用__帶火星的木條__檢驗(yàn)該氣體。(3)B、C裝置均可作為實(shí)驗(yàn)室制取CO2的發(fā)生裝置，與B相比，選用C裝置的優(yōu)點(diǎn)是__能夠控制反應(yīng)速率__，若要收集一瓶干燥的CO2，還需要使用裝置E，則E中盛放的物質(zhì)為__濃硫酸__(填物質(zhì)名稱)。(4)若用裝置E收集H2，氣體從__②__(填①或②)端進(jìn)入。1．(2021·梧州中考)下列是中學(xué)化學(xué)常用的儀器，請(qǐng)回答：(1)請(qǐng)寫出儀器的名稱：A__酒精燈__，D__長(zhǎng)頸漏斗__。(2)實(shí)驗(yàn)制取和收集二氧化碳?xì)怏w，可從A～G中選取__BDFG或BEFG__(填字母)。組裝一套實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)前，必須檢查裝置的__氣密性__。(3)證明二氧化碳已收集滿的方法是__把燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅則集滿__；將少量該氣體通入澄清石灰水中的現(xiàn)象是__澄清石灰水變渾濁__。2．(2021·隨州中考)實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：(1)指出圖中儀器g的名稱__試管__。(2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O__。(3)實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和熟石灰的混合物的方法制取氨氣，由于氨氣極易溶于水，且密度比空氣小，所選擇的發(fā)生裝置為__A__。(4)如用F裝置收集氫氣，氣體應(yīng)從__b__進(jìn)入。(填“a”或“b”)3．(2021·鄂爾多斯中考)氣體的制取和性質(zhì)是初中化學(xué)知識(shí)的核心之一。結(jié)合下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題：(1)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為__CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑__，使用B裝置制取氣體的優(yōu)點(diǎn)是__便于添加液體藥品__。(2)楨楨同學(xué)連接裝置B、F、G進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。若往B裝置中分別加入二氧化錳固體和過氧化氫溶液，且在裝置F和G中看到明顯的現(xiàn)象，則按氣體流向，導(dǎo)管口的連接順序?yàn)閍→__b→c→d→e__(填導(dǎo)管口字母)，裝置F和G中分別觀察到的現(xiàn)象是__F中燃著的蠟燭燃燒更旺，G中澄清石灰水變渾濁__。(3)某氣體只能用E裝置收集，則該氣體可能具有的性質(zhì)為__b、c__(填字母序號(hào))。a．能與水反應(yīng)b．能與空氣中某種物質(zhì)反應(yīng)c．密度與空氣的密度非常接近4．(2020·荊州中考)A～F是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置，回答下列問題：(1)儀器a的名稱是__酒精燈__。(2)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和二氧化碳均可選擇的裝置組合是__AD__(填標(biāo)號(hào))。(3)若選用BE裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣，有下列操作①熄滅酒精燈；②裝藥品，固定裝置；③檢查裝置氣密性；④收集氣體；⑤連接儀器；⑥點(diǎn)燃酒精燈，加熱；⑦從水槽中取出導(dǎo)氣管。正確的操作順序?yàn)開_C__。A．⑦②③①④⑤⑥B．⑤③②⑥④①⑦C．⑤③②⑥④⑦①D．⑤②③⑥④①⑦(4)如果實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取一瓶氫氣，所選的裝置組合是AF，則A裝置的導(dǎo)氣管應(yīng)該和F裝置的__n__(填“m”或“n”)端相連。5．(2020·湘潭中考)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題：(1)寫出圖中儀器①的名稱__集氣瓶__。(2)若用加熱高錳酸鉀的方法制取較純凈的氧氣，選擇發(fā)生和收集裝置的組合是__BE__(填字母序號(hào))，當(dāng)導(dǎo)管口__氣泡連續(xù)均勻冒出__時(shí)，開始收集氣體。若選擇A裝置制取氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為__2H2O2__eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑__。(3)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為__CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑__，發(fā)生裝置選擇G的優(yōu)點(diǎn)是__可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止__。(4)某同學(xué)若選擇F裝置收集二氧化碳，檢驗(yàn)二氧化碳已收集滿的方法是將燃著的木條放在__b__(填“a”或“b”)導(dǎo)管口，若木條熄滅，則已收集滿。(5)若要證明制取二氧化碳實(shí)驗(yàn)后的廢液呈酸性，不能選用的試劑是__A__(填字母序號(hào))。A．酚酞溶液B．紫色石蕊溶液C．碳酸鈉 D．鋅粒二、氣體的凈化1．原則選擇氣體吸收劑的原則是所選吸收劑只吸收氣體中的雜質(zhì)，而與被提純的物質(zhì)不反應(yīng)，也不產(chǎn)生新的雜質(zhì)。2．注意事項(xiàng)(1)多種氣體雜質(zhì)共存時(shí)，要注意試劑的選擇和除雜質(zhì)的順序，一般水蒸氣最后除去。(2)選擇“洗氣瓶”等吸收裝置，不僅要注意藥品的名稱，還要注意“長(zhǎng)進(jìn)短出”的原則，干燥管要“大進(jìn)小出”。3．常見氣體雜質(zhì)的吸收劑吸收劑吸收的氣體雜質(zhì)水易溶性氣體，如HCl、NH3等強(qiáng)堿溶液(NaOH)酸性氣體CO2、SO2、HCl、H2S等堿石灰H2O(氣體)，酸性氣體CO2、H2S等灼熱的CuO還原性氣體H2、CO灼熱的銅網(wǎng)O24．氣體的干燥(1)原則選用干燥劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和干燥劑的性質(zhì)確定，其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。(2)常見氣體的干燥劑的選擇：干燥劑可干燥的氣體不能干燥的氣體酸性濃硫酸H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HClNH3堿性生石灰、堿石灰、固體氫氧化鈉H2、O2、CO、CH4、N2、NH3CO2、SO2、HCl中性無水氯化鈣除NH3以外的所有氣體NH3【備考補(bǔ)充】混合氣體中CO2、CO、H2和H2O的檢驗(yàn)及除雜1．實(shí)驗(yàn)裝置2．各裝置中的作用及現(xiàn)象裝置作用現(xiàn)象及結(jié)論A檢驗(yàn)H2O現(xiàn)象：__無水CuSO4變藍(lán)__結(jié)論：含有H2OB檢驗(yàn)CO2現(xiàn)象：__澄清石灰水變渾濁__結(jié)論：含有CO2C吸收CO2/D除去H2O/E將H2、CO轉(zhuǎn)化為H2O、CO2現(xiàn)象：玻璃管中黑色固體變__紅__色結(jié)論：至少含有H2、CO中的一種F確定是否含H2現(xiàn)象：__無水CuSO4變藍(lán)__結(jié)論：含有H2G確定是否含CO現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁結(jié)論：__含有CO__3.萬能瓶的幾種用途功能裝置進(jìn)出口方向排水法收集氣體a進(jìn)

b出

排空氣法收集氣體向上排空氣法(密度比空氣大,如O2、CO2)a進(jìn)

b出

向上排空氣法(密度比空氣小,如H2、NH3)b進(jìn)

a出

檢驗(yàn)、干燥、除雜a進(jìn)

b出

【典例2】(2021·銅仁中考)根據(jù)下列圖示實(shí)驗(yàn)裝置，回答有關(guān)問題。(1)寫出標(biāo)有字母a的儀器名稱__長(zhǎng)頸漏斗__。(2)實(shí)驗(yàn)室制取O2的反應(yīng)原理為__2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑__(用化學(xué)方程式表示)，你選擇的發(fā)生裝置為__A__(填字母)。(3)實(shí)驗(yàn)室制取CO2的反應(yīng)原理__CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑__(用化學(xué)方程式表示)，制得的CO2中通常含有少量的HCl和水蒸氣，若要制取干燥純凈的CO2，正確的裝置連接順序是__BFEC__(填字母)，飽和NaHCO3溶液的作用是__NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑__(用化學(xué)方程式表示)。(4)將CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液變紅的原因是__二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液變紅__。1．(2021·黃石中考)下圖是實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問題。(1)圖中儀器a的名稱為__錐形瓶__。(2)若用裝置B制取氧氣，相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))O2↑＋2H2O__，若用此法制備并收集干燥的氧氣，則裝置的連接順序?yàn)锽→__F__→__D__。(3)實(shí)驗(yàn)室用裝置A、F進(jìn)行碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，為了檢驗(yàn)反應(yīng)的產(chǎn)物，裝置F中應(yīng)盛放的試劑是__澄清石灰水__，反應(yīng)過程中該裝置內(nèi)的現(xiàn)象為__變渾濁__。2．(2020·湘西州中考)下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的部分裝置，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置回答問題。(1)圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱：①__鐵架臺(tái)__，②__集氣瓶__。(2)用A裝置制取氧氣的化學(xué)方程式為__2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑__。(3)實(shí)驗(yàn)室既可以制取CO2、又可以制取O2的發(fā)生裝置和收集裝置組合為__BC__。(在A～E中選擇)。(4)實(shí)驗(yàn)室通常用澄清的石灰水檢驗(yàn)CO2，寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式__CO2＋Ca(OH)2=H2O＋CaCO3↓__。(5)若用F裝置收集一瓶干燥的某氣體，則該氣體可能是__A__(填字母代號(hào))。A．H2B．CO2C．O23．(2020·齊齊哈爾中考)下圖是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置圖，請(qǐng)回答下列問題：(1)儀器①的名稱是__試管__。(2