TOPICTHREE主題五科學(xué)探究課時(shí)14

常見氣體的制取和凈化考點(diǎn)知識(shí)梳理考點(diǎn)一常見氣體的制取1.反應(yīng)原理選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng),即反應(yīng)速率要適中,原料易獲得且經(jīng)濟(jì);能在一般實(shí)驗(yàn)室條件下(如常溫、加熱、加催化劑等)進(jìn)行。氣體藥品原理氧氣高錳酸鉀

氯酸鉀和二氧化錳

過氧化氫溶液與二氧化錳

二氧化碳大理石(或石灰石)與稀鹽酸

氫氣鋅與稀硫酸

考點(diǎn)知識(shí)梳理2.裝置選取:包括發(fā)生裝置和收集裝置。(1)發(fā)生裝置①選擇依據(jù):藥品的

和

(是否需要加熱)。

②常見發(fā)生裝置類型固固加熱型固液常溫型裝置注意試管口略向下傾斜(用KMnO4制O2時(shí)管口加棉花)液體不宜過多,防止溢出長頸漏斗伸入液面以下

適用于塊狀固體與液體反應(yīng)狀態(tài)反應(yīng)條件考點(diǎn)知識(shí)梳理類型固固加熱型固液常溫型優(yōu)缺點(diǎn)

安裝簡(jiǎn)單便于添加液體藥品

適用范圍用于制取少量氣體用于平穩(wěn)反應(yīng),并制取較多氣體用于劇烈反應(yīng),并制取較多氣體用于平穩(wěn)反應(yīng),且持續(xù)時(shí)間很長的氣體制取制取氣體高錳酸鉀制氧氣;氯酸鉀和二氧化錳制氧氣過氧化氫溶液與二氧化錳制氧氣;石灰石和稀鹽酸制二氧化碳;鋅粒和稀硫酸制氫氣石灰石和稀鹽酸制二氧化碳;鋅粒和稀硫酸制氫氣可控制反應(yīng)速率可控制反應(yīng)的發(fā)生與停止考點(diǎn)知識(shí)梳理(2)收集裝置①選擇依據(jù):氣體的物理性質(zhì)

、

,以及是否與空氣中的成分反應(yīng)、是否與水反應(yīng)、是否有毒等;

②常見收集裝置溶解性密度考點(diǎn)知識(shí)梳理類型向上排空氣法向下排空氣法排空氣法排水法裝置適用范圍密度比空氣

的氣體,不與空氣中成分反應(yīng)

密度比空氣

的氣體,不與空氣中成分反應(yīng)

與空氣密度相差較大,不與空氣中成分反應(yīng)

溶于水,不與水反應(yīng)

典型氣體CO2、O2等H2、CH4等H2、O2、CO2、CH4等H2、O2、CO、CH4等注意事項(xiàng)導(dǎo)管伸入集氣瓶底部,防止收集的氣體不純密度比空氣小從

端進(jìn);密度比空氣大從

端進(jìn)

端進(jìn)氣體,

端排出水

氣泡連續(xù)均勻后開始收集,導(dǎo)管不宜伸到集氣瓶?jī)?nèi)太多優(yōu)缺點(diǎn)收集氣體干燥,但純度不高收集氣體較純,但不干燥大小難badc考點(diǎn)知識(shí)梳理3.氣體的檢驗(yàn)及驗(yàn)滿依據(jù):根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)滿。(以向上排空氣法收集O2和CO2為例)名稱氧氣二氧化碳檢驗(yàn)

驗(yàn)滿

用帶火星的木條伸入集氣瓶中,木條復(fù)燃,表明是氧氣通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁說明是二氧化碳將帶火星的木條放在集氣瓶口,木條復(fù)燃,表明已滿將燃著的木條放在集氣瓶口,木條熄滅,表明已滿考點(diǎn)知識(shí)梳理考點(diǎn)二氣體的凈化干燥1.裝置圖14-1考點(diǎn)知識(shí)梳理2.氣體的凈化(1)將不純氣體中的雜質(zhì)氣體除去,從而得到較純凈氣體的過程。(2)氣體凈化常用的試劑除去氣體常用試劑或方法CO2NaOH溶液H2O濃硫酸、堿石灰、生石灰等HClNaOH溶液、堿石灰、飽和NaHCO3溶液(可用于CO2中含HCl時(shí)除雜)、AgNO3溶液考點(diǎn)知識(shí)梳理除去氣體常用試劑或方法CO通過灼熱的CuO將其轉(zhuǎn)化為CO2,再用NaOH溶液吸收O2

灼熱的銅網(wǎng)H2通過灼熱的CuO將其轉(zhuǎn)化為水,再用濃硫酸或堿石灰吸收[特別提示]除雜試劑的選擇,要根據(jù)從某氣體中除掉某雜質(zhì)氣體而定,原則是既不能與原氣體反應(yīng),又能去掉其中的雜質(zhì)氣體?？键c(diǎn)知識(shí)梳理3.氣體的干燥(1)用干燥劑除去氣體中混有的水蒸氣的過程。(2)常見的干燥劑干燥劑可干燥氣體不可干燥氣體干燥裝置堿性生石灰、堿石灰、固體氫氧化鈉中性、堿性氣體,如O2、H2、CO、CH4、N2、NH3等酸性氣體,如CO2、HCl等B或C酸性濃硫酸中性、酸性氣體,如H2、O2、CO2、CO、HCl、CH4等堿性氣體,如NH3A中性無水氯化鈣、無水硫酸銅粉末H2、O2、CO、CO2、HClNH3B或C[特別提示]選擇干燥劑必須只能吸收水蒸氣,而不能與被干燥的氣體發(fā)生反應(yīng)?？键c(diǎn)知識(shí)梳理4.氣體制取、檢驗(yàn)和凈化實(shí)驗(yàn)的先后順序(1)制取氣體→除雜→干燥→收集→尾氣處理。(2)檢驗(yàn)先后順序:先檢驗(yàn)水蒸氣的存在,再檢驗(yàn)其他氣體。(3)凈化先后順序:先除雜,后干燥。考點(diǎn)知識(shí)梳理5.多功能瓶的使用類型收集氣體檢驗(yàn)、干燥、除雜氣體檢驗(yàn)、吸收并集氣排空氣法排水法裝置注意用A裝置收集密度比空氣大的氣體時(shí),氣體應(yīng)從

端通入;收集密度比空氣小的氣體時(shí),氣體應(yīng)從

端通入;B裝置氣體進(jìn)出口順序與之相反

實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先在瓶中

,將氣體從

端通入。如果將排出的水引入量筒中,利用此裝置還可以測(cè)量產(chǎn)生氣體的體積

用此裝置吸收或檢驗(yàn)氣體時(shí),應(yīng)將氣體從

端通入,可以簡(jiǎn)記為“長進(jìn)短出”

此裝置綜合性較強(qiáng),如將CO和少量CO2混合氣緩緩?fù)ㄈ腼柡褪宜?石灰水檢驗(yàn)并吸收CO2,CO貯存在集氣瓶?jī)?nèi)ab裝滿水ba考點(diǎn)知識(shí)梳理6.尾氣處理將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的有毒有害氣體(或?qū)諝庠斐晌廴镜臍怏w),用物理或化學(xué)方法進(jìn)行處理,將其消除。序號(hào)①②③④裝置常用方法可燃性有毒氣體采用燃燒的方法,使其通過燃燒轉(zhuǎn)化為對(duì)空氣無污染的氣體,再排放到空氣中,如CO適用于水溶性較大的氣體,如HCl和NH3將尾氣中有害氣體通入(酸性或堿性)溶液,使其反應(yīng)而被吸收,如SO2

通入NaOH溶液、NH3通入濃硫酸用氣球收集尾氣,再集中處理或者再利用高頻考向探究例1通過對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí),同學(xué)們已掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的有關(guān)規(guī)律,另設(shè)計(jì)了幾套實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行研究,請(qǐng)結(jié)合圖14-2回答問題:類型一常見氣體的制取圖14-2(1)寫出標(biāo)號(hào)儀器的名稱:①

,②

。

(2)B裝置中,小試管的作用是

。

(3)小明想用高錳酸鉀制取一瓶較純凈的氧氣,他應(yīng)選擇上述裝置中的A和

(填序號(hào))進(jìn)行組裝,而小月認(rèn)為A裝置中還缺少

;該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(4)同學(xué)們要收集CO2,可用

(填序號(hào))進(jìn)行收集,檢驗(yàn)集氣瓶中收集滿CO2的方法是

。

長頸漏斗水槽液封D一團(tuán)棉花C將燃著的木條放在集氣瓶口,木條熄滅,表明已滿高頻考向探究(5)某同學(xué)利用圖中的A、D來組裝一套實(shí)驗(yàn)室制取甲烷的裝置,據(jù)此推測(cè)實(shí)驗(yàn)室制取甲烷的反應(yīng)原理應(yīng)為下列方法中的

(填序號(hào))。

A.加熱無水乙酸鈉和堿石灰的固體混合物B.常溫下碳化鋁和水反應(yīng)C.CO和H2在催化劑的作用下反應(yīng)D.將某些有機(jī)物在隔絕空氣的條件下發(fā)酵A高頻考向探究(6)用圖14-3所示裝置來制取氫氣,打開彈簧夾,若發(fā)現(xiàn)稀硫酸未能與有孔塑料板上鋅粒接觸,但此時(shí)已無稀硫酸可加,則下列溶液中,最適宜從長頸漏斗中添加的是

(填序號(hào))。

A.氫氧化鋇溶液 B.碳酸鉀溶液C.硫酸鋅溶液 D.澄清石灰水圖14-3[答案]C[解析](6)可以加入與稀硫酸不反應(yīng)的溶液。氫氧化鋇和稀硫酸發(fā)生中和反應(yīng);碳酸鉀和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鉀、水和二氧化碳;硫酸鋅和稀硫酸不反應(yīng);氫氧化鈣和硫酸發(fā)生中和反應(yīng)。高頻考向探究例2實(shí)驗(yàn)室部分裝置如圖所示,回答下列問題:(1)儀器X的名稱是

。

(2)實(shí)驗(yàn)室用裝置B制取O2,使用的化學(xué)藥品是

(填化學(xué)式)。

(3)小李用高錳酸鉀和裝置A、F制備氧氣,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),先熄滅酒精燈,導(dǎo)致水槽中的水倒流進(jìn)入了導(dǎo)管?？刹扇〉难a(bǔ)救措施是

(寫一種)。

類型二

氣體的凈化干燥圖14-4高頻考向探究(4)某同學(xué)欲用金屬鋅和稀鹽酸反應(yīng)制取純凈干燥的H2,請(qǐng)從這些裝置中選擇并連接成一套組合裝置,按照氣流從左到右的流向,寫出所選裝置接口的連接順序:

。

(5)某些大理石中含少量硫化物,使制得的CO2中混有H2S氣體。欲獲取純凈、干燥的CO2,需對(duì)發(fā)生裝置中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行除雜,實(shí)驗(yàn)裝置如下:圖14-5高頻考向探究查閱資料:Ⅰ.H2S能與NaOH等堿溶液、CuSO4溶液反應(yīng)。Ⅱ.CO2中混有的HCl氣體可用飽和NaHCO3溶液吸收。①裝置甲中所盛試劑應(yīng)選用

(填序號(hào))。

A.濃硫酸 B.NaOH溶液C.澄清石灰水 D.CuSO4溶液②裝置丙的作用是

。

高頻考向探究答案(1)錐形瓶(2)H2O2

和MnO2(3)拔出橡膠塞(或用酒精燈重新加熱,合理答案均可)(4)b→e→f→g→h→d→c(5)①D

②除去CO2中的水蒸氣(或干燥CO2)

[解析](4)稀鹽酸有揮發(fā)性,所以生成的氫氣中混有氯化氫、水蒸氣。凈化順序:先除雜,后干燥。洗氣瓶中洗氣或干燥氣體時(shí),進(jìn)氣方式是長進(jìn)短出。要收集干燥的H2,不能用F裝置,用C裝置收集密度比空氣小的氫氣,采用向下排空氣法,進(jìn)氣方式是短進(jìn)長出,所以接口的連接順序?yàn)閎→e→f→g→h→d→c。(5)實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳。鹽酸會(huì)揮發(fā)出HCl氣體,使制得的CO2中混有H2S、HCl、H2O,乙用來吸收HCl,則甲使用的溶液只能與H2S反應(yīng),而又不能與CO2反應(yīng),所以只能選擇D;要獲取純凈、干燥的CO2,裝置丙中要使用濃硫酸來干燥二氧化碳。高頻考向探究變式[·安順]年5月,我國在南海海域成功開采可燃冰,可燃冰是甲烷與水在低溫、高壓的條件下形成的無色、冰狀固體,是最具開發(fā)前景的能源之一?？扇急闹饕煞质荂H4·nH2O,在開采過程中若甲烷泄漏,會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的溫室效應(yīng)。某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣,請(qǐng)你參與:提出問題甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)?查閱資料含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成CO2,不完全燃燒生成CO;無水CuSO4遇水變藍(lán)。猜想與假設(shè)甲同學(xué):CO2、H2O;乙同學(xué):CO、H2O;丙同學(xué):