备战邵阳中考化学热点突破专题五 常见气体的制取与净化课件
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5.(202X·凉山州中考)请同学们用如图装置完成相应气体的制取。
【资料】已知氨气是一种密度比空气小、极易溶于水且有刺激性气味的气体。以下 两个反应均可产生氨气: ①碳酸氢铵受热分解: NH4HCO3==△=== H2O+CO2↑+NH3↑ ②熟石灰与氯化铵固体共热: Ca(OH)2+2NH4Cl==△=== CaCl2+2H2O+2NH3↑
吸取剂 水
强碱溶液(NaOH) 碱石灰
灼热的CuO 灼热的铜网
吸取的气体杂质
易溶性气体,如HCl、NH3等 酸性气体CO2、SO2、HCl、H2S等 H2O(气体),酸性气体CO2、H2S等
还原性气体H2、CO O2
五、气体的干燥 选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定,其原则是干燥剂只能吸取 气体中的水分,而不能与气体产生反应。常见气体的干燥剂的选择见下表:
④实验结论四个方面进行简述。
2.(202X·梧州中考)下列是中学化学常用的仪器,请回答:
(1)请写出仪器的名称: A _酒__精__灯__ ,D _长__颈__漏__斗__ 。 (2)实验制取和收集二氧化碳气体,可从A~G中选取 _B_D__F_G__或__B_E_F_G__ (填字母)。组装一套实验装置。实验前,必须检查装置的 _气__密__性__ 。 (3)证明二氧化碳已收集满的方法是 _把__燃__着__的__木__条__放__在__集__气__瓶__口__,__若__木__条__ _熄__灭__则__集__满__ ;将少量该气体通入澄清石灰水中的现象是 _澄__清__石__灰__水__变__浑__ _浊__ 。
(填字母序号)。
(3)实验室用混有MnO2的KClO3固体制取O2, MnO2在反应中起 _催__化__ 作用。 (4)实验室可用 _浓__硫__酸__ (填物质名称)
干燥CO2。用装置E进行CO2的部分性质实验;将干燥的紫色石蕊试纸放在 _a_ (选
填“a”或“d”)处,并与b处现象对照,可说明CO2能与水反应。c处产生反应的化学方 程式为 _C_a_(__O__H_)__2_+__C__O_2_=_=_=_C__a_C_O__3↓_+__H__2_O_ 。
【典例2】(202X·枣庄中考)某兴趣小组通过以下实验探究气体的制取方法和性质。 已知:白色的无水硫酸铜与水反应生成蓝色的硫酸铜晶体;浓硫酸具有吸水性。 (1)小清同学整理部分装置(如图1),请你帮他完成下表:
实验室制取气体 反应原理(写化学方程式) _C_a_C__O_3_+_2_H__C_l_=_=_=_C_a_C__l2_+_
便于添加液体
药品,形成液封, 防止气体从长
可以控制反应的速率
颈漏斗逸出
可以控制 反应的产 生与停止
四、气体的净化 选择气体吸取剂的原则是所选吸取剂只吸取气体中的杂质,而与被提纯的物质不反 应,也不产生新的杂质。多种气体杂质共存时,要注意试剂的选择和除杂质的顺序, 一般水蒸气最后除去。选择“洗气瓶”等吸取装置,不仅要注意药品的名称,还要注意 “上进短出”的原则,干燥管要“大进小出”。常见气体杂质的吸取剂见下表:
【解决问题】 (1)实验室若用加热熟石灰与氯化铵固体混合物的方法制氨气,其产生装置 可选用上述装置中的 _A_ (填字母代号),在用D装置收集氨气时可在a端放 置一团蘸有酚酞试液的湿棉花,以便 _视__察__氨__气__是__否__集__满__ 。在选择制取氨气 的反应原理时,选用反应②而不选用反应①的理由是 _反__应__①__生__成__氨__气__的__同__时__ _生__成__二__氧__化__碳__,__使__收__集__到__的__氨__气__不__纯__ 。 (2)上述装置中X仪器的名称为 _集__气__瓶__ ,请写出一个用A装置制氧气的反 应的化学方程式 __2_K__C_l_O_3_==_M O△=_2n_=_2_K__C_l_+__3_O_2_↑__ 。
工业 制取
分离液态空气法(根据氮气和氧气的沸点不 同——物理变化)
高温煅烧石灰石: CaCO3 CaO+CO2↑
氢气(H2)
1.先检查装置 的气密性 2.先验纯再收 集 3.不能用浓硫 酸
分离水煤气H2 和CO
三、几种产生装置的比较: 类型 固体加热型
固液不加热型
装置
优缺点 或注意 事项
试管口应略 装置用于制 向下倾斜 取少量气体
收集 装置
气体
氧气(O2)
净化 用浓硫酸或碱石灰干燥
二氧化碳(CO2)
用饱和的NaHCO3溶液除去 HCl杂质,用浓硫酸干燥
氢气(H2) 用浓硫酸或碱石灰干 燥
检验 方法
验满 或 验纯
将带火星的木条插入集气瓶内, 若木条复燃,说明是氧气
将气体通入澄清石灰水中,若 澄清石灰水变浑浊,说明是二 氧化碳
3.(202X·广安中考)实验室制取X气体,该气体为氢气、氧气、氯气(Cl2)中 的一种。根据如图回答问题:
(①1该)反用应高的锰化酸学钾方制程取式并为收集_2_氧K__气M__:n_O_4_=_=_△_=_=_K__2M__n_O__4_+__M_n__O_2_+__O_2_↑_ ; ②用D装置收集氧气,检验收集满的方法 _把__带__火__星__的__木__条__放__在__集__气__瓶__口__,__如__果__带__火__ _星__的__木__条__复__燃__,__说__明__已__经__收__集__满__ ; ③改用E装置(如图放置)收集氧气,气体应从 _a_ (填“a”或“b”)端通入; (2)①实验室制取并收集氢气,可选用产生装置 _B_ (填字母)和收集装置F的组合; ②实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气,可选用的产生装置为___C___ (填字母)。
二氧化碳(干燥) _C_O__2↑_+_H__2_O_
产生装置(填字母) _B_
收集装置(填字母) _E_D_
(2)小华同学设计的实验装置(如图2),既可用于制取气体,又可用于验证物质性质。
Ⅰ.当打开K1、关闭K2时,利用①、②装置可直接进行的实验是 _A_ (填字母)。
A.过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气
①装浓硫酸:除去气体中的水蒸气,起干燥作用,如图A。 ②装氢氧化钠溶液:除去CO2、SO2等气体,如图B。
(3)用于气体检验: 瓶中装入特定的溶液或药品:气体从长管进入,二者反应,产生显著现象,来 证明某种气体的存在。 (4)用于监控气体通入的速率: 如给病人输氧气时,可在广口瓶中加入少量蒸馏水,如图所示:从长管通入氧 气,短管接入呼吸罩,则可从广口瓶中产生气泡的速率来监控所通氧气的速率。
2.气体短管进,长管出 (1)作气体收集装置: ①不装任何试剂:可用于排空气法收集密度比空气小且不与空气反应的气体, 如H2、CH4等。 ②装水:用排水法收集难溶于水的气体,如H2等。
【拓展延伸】“万能瓶”的仪器变式 万能瓶用排空气法收集气体时也可颠倒使用,如图装置。则在收集气体时,所 有的进出气口与瓶子正放时也应该交换,如CO2 、O2等气体应从b端进入,空 气从a端排出;而NH3、H2等气体应从a端进入。
(2)作量气装置: 瓶内盛满水(也可不盛满),如图所示,气体从a端进,水从b端出,用量筒测 排出水的体积,则为该温度压强下所产生的气体的体积,若气体能溶于水,可 在瓶内水面上加一层油。
【典例1】(202X·天津中考)根据下列装置图回答问题。
(1)写出仪器a的名称: _试__管__ 。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置为 _A_C__或__A_E_ (填 序号),反应的化学方程式为__2_K__M_n__O_4_=_=△_=_=_K_2_M__n_O__4+__M__n_O__2_+__O_2_↑_ 。 (3)实验室用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为 _B_C_ (填序号),反应的化学方程式为 _C_a_C__O_3_+__2_H_C__l=_=__=_C_a_C__l2_+__H_2_O__+__C_O__2↑_ 。
2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+O2↑
2KClO3 2KCl+3O2↑
CaCO3+2HCl== =CaCl2+H2O+ CO2↑
Zn+H2SO4=反应物 状态 反应 条件
固液混合 不需加热
氧气(O2) 分解反应
固体与固体
加热
二氧化碳(CO2) 复分解反应 固液混合
不需加热
氢气(H2) 置换反应 固液混合
不需加热
产生 装置
注意:用高锰酸钾制取氧 气时,试管口放一团棉花
气体
气体溶 解性
气体 密度
收集 方法
氧气(O2) 不易溶于水
二氧化碳(CO2) 能溶于水
比空气密度大
比空气密度大
排水法、向上排空气法 向上排空气法
氢气(H2) 难溶于水 比空气密度小 排水法、向下排空气法
干燥剂 酸性 碱性 中性
浓硫酸
生石灰、碱石灰、 固体氢氧化钠 无水氯化钙
可干燥的气体
不能干 燥的气体
H2、O2、CO2、CO、 CH4、N2、SO2、HCl
NH3
H2、O2、CO、CH4、N2、 CO2、
NH3
SO2、HCl
除NH3以外的所有气体 NH3
六、万能瓶的几种用途 1.气体长管进,短管出 (1)作气体收集装置: 不装任何试剂:可用于排空气法收集密度比空气大且不与空气反应的气体,如O2、CO2等。 (2)作洗气瓶:
气泡冒出,说明已收集满
较纯
气体
氧气(O2)
注意 事项
1.先检查装置的 气密性 2.用排水法收集 时,待气泡连续 均匀冒出时再 收集
1.先检查装置的气密性 2.试管口略向下倾斜 3.加热高锰酸钾时试管 口放一小团棉花 4.先移出导气管后再停 止加热,防止产生倒吸
二氧化碳(CO2)
1.不能用稀硫酸,反应生 成的硫酸钙会附在大理 石表面,禁止反应继续进 行 2.若使用仪器为长颈漏 斗,长颈漏斗的末端应插 到液面以下(形成液封)
4.(202X·盐城中考)根据下列仪器装置,回答问题。 (1)写出仪器名称:①为 _酒__精__灯__ ,②为 _集__气__瓶__ 。 (装入2)药实品验前室必用须M进nO行2和的双操氧作水是制_检_取_查_O_装_2,_置_反_气_应_密_的_性_化_;学方程式为_2_H__2O__2_==M_=_n_=O_22_H_2_O_+__O__2_↑_; 实验室制取H2可选用装置___B_C__或__B_D___
专题五 常见气体的制取与净化
专题突破•明技法
一、实验室制取气体的一般思路:
二、常用气体的产生装置和收集装置与选取方法:
气体
氧气(O2)
二氧化碳(CO2)
氢气(H2)
制备 过氧化氢和 药品 二氧化锰
高锰酸钾
氯酸钾和二氧化 大理石(石灰石)
锌粒和稀硫酸
锰
和稀盐酸
反应 原理
2H2O2 2H2O+O2↑
B.锌与稀硫酸反应制取氢气
Ⅱ.实验Ⅰ中制得的气体不纯。小明同学认为
杂质可能为水蒸气,这是科学探究中的 B__ 。
A.提出问题
B.作出假设
C.进行实验
D.获得结论
打开K2、关闭K1,利用①、③装置来验证产生的气体中含水蒸气,此时仪器甲
中盛放的物质是__无__水__硫___酸__铜____,可以视察到的现象是__白__色__粉__末___变__为__蓝__色____。
Ⅲ.仪器甲具有多种用途,小亮同学利用它制氧气并验证氧气性质:
实验过程中视察到的现象为 _有__大__量__气__泡__产__生__,__带__火__星__的__棒__香__复__燃__ 。 对反应后的固体残渣(二氧化锰)进行回收,你认为需要用到的一种操作是
_过__滤__ 。
强化训练•检成效
1.(202X·山西中考)如图是实验室制取某种气体的装置。 (1)仪器组装完毕,下一步的实验操作应该是 _检__查__装__置__气__密__性__ 。 (2)制得所需气体后,请你设计实验方案,验证该气体的一个化学性质 _若__ _制__取__的__气__体__是__二__氧__化__碳__,__①__实__验__操__作__:__将__二__氧__化__碳__气__体__通__入__澄__清__石__灰__水__中__;__②__ _实__验__现__象__:__澄__清__石__灰__水__变__浑__浊__;__③__实__验__原__理__:__C_a_(__O__H_)__2_+__C_O__2_=_=_=_C__a_C_O__3↓_+__ _H_2_O__;__④__实__验__结__论__:__二__氧__化__碳__能__和__氢__氧__化__钙__反__应__/二__氧__化__碳__能__与__碱__溶__液__反__应__ 。 温馨提示:从①实验操作 ②实验现象 ③实验原理(用化学方程式表示)
点燃气体,产生淡蓝色 火焰,火焰上方罩干而 冷小烧杯,烧杯内出现 水雾,说明是H2
1.将带火星的小木条放在集气
用拇指堵住已收集满
瓶口,若木条复燃,说明已收集 满 2.用排水法收集时,集气瓶口有
将燃着的小木条放在集气瓶口, 若木条熄灭,说明已收集满
氢气的颠倒试管,靠近 火焰后移开手指,若听 到“噗”声,说明气体