专题四 常见气体的制取和净化

图 18－4 (1)请写出仪器①的名称：__锥__形__瓶____。
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常见气体的制取和净化
(5)图 18－5 所示装置具有多种用途，下列有关它的用途的 说法中，正确的是________(填序号)。
图 18－5 A．该装置用于排空气法收集氢气时，气体应从 a 端管口 通入 B．瓶内装满水，用于收集氧气时，气体应从 a 端管口通入 C．瓶内装入浓硫酸用于干燥 CO2 时，气体应该从 a 端管 口通入 D．瓶内装满氧气，要将氧气排出，水应从 a 端管口通入
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常见气体的制取和净化
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类型1 常见气体的制取
例 1 【2017·娄底】请结合下列实验装置，回答问题。
图 18－4 (1)请写出仪器①的名称：__________。
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类型1 常见气体的制取
例 1 【2017·娄底】请结合下列实验装置，回答问题。
4HCl(浓)＋MnO2==△===Cl2↑＋MnCl2＋2H2O 用下列实验室常用装置或仪器(铁架台、夹持和连接装置略) 的字母填空。
图 18－8
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第18课时┃ 常见气体的制取和净化
(1)制氯气需要的装置和仪器是________。 (2)实验室进行氯气制取或性质实验后，必须用 G 装置进 行尾气处理，防止污染空气，说明氯气具有________性。 (3)收集氯气的装置是_____；干燥氯气可用装置_____。
________ C或D
常温
______或______
NH4Cl 饱和溶液与
N2
NaNO2 饱和溶液
加热
________
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常见气体的制取和净化
(2)实验室制取气体通过反应物状态，反应条件等选用相应
的反应装置，请完成下表空格。
制取的气体
反应物
反应条件
反应装置(填序号)
O2 __O__2 __
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常见气体的制取和净化
3．气体的净化 将不纯的气体中的杂质气体除去从而得到较纯净的气体 的过程叫气体的净化。若选用的试剂是液体，这个过程又叫 气体的洗涤。常见的气体吸收剂如下表所示。
吸收剂 水
NaOH 溶液 灼热的 CuO 灼热的 Cu 网 饱和 NaHCO3 溶液
吸收的气体杂质 易溶性气体，如 HCl、NH3
常见气体的制取和净化
(3)关于装置 C 和 D 的下列说法正确的是__B_D__(双项选择)。 A．装置 C 发生反应时，分液漏斗下端必须浸没在液体中 B．装置 D 发生反应时，长颈漏斗下端必须浸没在液体中 C．装置 C 和 D 的气密性检查的操作方法相同 D．装置 C 和 D 均可用于制取一定量的 H2
分发生反应
发生反应
不溶于水或难溶于水(不与 水反应)
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常见气体的制取和净化
(续表)
收集方法 向上排空气法 向下排空气法
排水法
典型气体
CO2、O2 等
H2、NH3、CH4 等 H2、O2、CO、CH4 等 ①应当等到气泡连续均匀地
放出后再收集气体，否则收集
导气管伸到集气瓶的底部，以防收
排水法收集气
体：_____f___进
向下排空气法收集气体：
进____b___出 ____d____进_____c___出
____e____出
浓硫酸吸水、
氢氧化钠吸收 CO2、
饱和的碳酸氢 钠溶液吸收
c 进 d 出收集密度比空气 大的气体；d 进 c 出收集
密度比空气小的气体
收集不溶或难 溶于水的气体
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常见气体的制取和净化
例 2【2017·广州】分液漏斗是化学实验室一种常用的仪器， 可用于滴加液体或分离互不相溶的两种液体，实验室部分装置 如图 18－6 中 A～D 所示。
图 18－6 (1) 实 验 室 用 KMnO4 制 取 O2 的 化 学 方 程 式 为 ___________________________________。
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常见气体的制取和净化
类型2 气体的干燥和尾气的处理
例 3 【2017·湖州】实验室为了收集干燥的二氧化碳气体， 让制取的气体先后经过甲、乙两装置。下列关于甲、乙两装置 导管的连接方式正确的是( A )
A．a 接 c
图 18－7 B．a 接 d C．b 接 c
D．b 接 d
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常见气体的制取和净化
[解析] 用浓硫酸吸收水分属于除杂质，要长进短出， 即从 b 管进，a 管出；由于二氧化碳的密度比空气大，用向 上排空气法收集即可，所以从 c 管进，管口连接方式应为 a 接 c。
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例 4 【2016·资阳】实验室制备氯气通常用浓盐酸与 MnO2 反应制得：
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常见气体的制取和净化
考点2 气体收集装置的选择
确定选择收集装置时，应考虑气体的溶解性、能否与水反应、 密度、是否有毒性、能否与空气中的某成分发生化学反应等因素。
收集方法 向上排空气法 向下排空气法
排水法
装置图
密度比空气大， 密度比空气小，不
气体性质 不与空气中的成 与空气中的成分
(3)关于装置 C 和 D 的下列说法正确的是_____(双项选择)。 A．装置 C 发生反应时，分液漏斗下端必须浸没在液体中 B．装置 D 发生反应时，长颈漏斗下端必须浸没在液体中 C．装置 C 和 D 的气密性检查的操作方法相同 D．装置 C 和 D 均可用于制取一定量的 H2
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常见气体的制取和净化
[解析] (1)实验室用高锰酸钾制氧气发生的化学方程式为 2KMnO4==△===K2MnO4＋ MnO2＋O2↑。(2)加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气时，可选择加热固体制气装置 A； H2O2 在 MnO2 作催化剂的条件下，常温时分解生成氧气和水，故该反应用于制取氧气；实 验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸在常温下反应来制取 CO2 气体，选用的发生装置为固、 液常温制气装置 C 或 D；实验室制取 N2 用加热 NH4Cl 饱和溶液和 NaNO2 饱和溶液的方法， 故该反应需选择加热液体制气体的发生装置 B。(3)装置 C 使用了分液漏斗，其下端管口不 需要浸入液面以下，该装置可控制反应速率的快慢；装置 D 使用了长颈漏斗，为防止生成 的气体从长颈漏斗逸出，长颈漏斗下端管口必须浸没在液体中；检查装置 C 的气密性可用 滴液法，检查装置 D 的气密性可用注水法或抽气法，二者检查气密性的方法不同；装置 C 和 D 均可用于固体和液体在常温下制取气体。
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第18课时┃ 常见气体的制取和净化
例 2【2017·广州】分液漏斗是化学实验室一种常用的仪器， 可用于滴加液体或分离互不相溶的两种液体，实验室部分装置 如图 18－6 中 A～D 所示。
图 18－6 __2_K__(M1_)_n_实O__4=验_=_△=_=室_=_K_用2_M__nK_O_M4_＋_n_OM_4_n_O制__2＋_取_O__2↑_O_2。的 化 学 方 程 式 为
浓硫酸
O2、H2、CO、CO2、SO2、HCl 等
碱石灰(CaO、NaOH 的 固体混合物)、生石灰
O2、H2、CO、NH3 等
NH3 CO2、SO2、
HCl 等
无水 CaCl2
O2、H2、CO、CO2、HCl 等
NH3
【注意】 铁粉干燥剂是用来吸收水分和氧气的，保持食
品的干燥和防止变质。
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HCl
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第18课时┃ 常见气体的制取和净化 考点4 气体的净化和干燥
1．常用装置
图 18－2
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第18课时┃ 常见气体的制取和净化
2．气体的干燥 用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程称为气体的干 燥。常见的气体干燥剂如下表所示。
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
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常见气体的制取和净化
[解析] (1)由图知仪器①的名称是锥形瓶。(2)实验室用高锰酸钾 制氧气，发生装置属于固体加热型，需选用 A，要收集较纯净的氧 气，需用排水法收集，故收集装置选 D，高锰酸钾分解生成锰酸钾、 二氧化锰和氧气。(3)二氧化碳不燃烧且不支持燃烧，实验室验满的 方式是把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明已经收集 满。(4)乙炔气体的制备选用的发生装置属于固液不加热型，反应剧 烈需控制反应速率，C 装置是固液不加热型且可以控制反应速率。 (5)氢气的密度小于空气，气体应该从 b 端管口进入；用排水法收集 氧气时，气体应该从 b 端管口进入；装浓硫酸干燥 CO2 时，气体应 该从 a 端管口进入；瓶内装满氧气，要将氧气排出，水应从 a 端管 口进入。
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类型2 气体的干燥和尾气的处理
例 3 【2017·湖州】实验室为了收集干燥的二氧化碳气体， 让制取的气体先后经过甲、乙两装置。下列关于甲、乙两装置 导管的连接方式正确的是( )
A．a 接 c
图 18－7 B．a 接 d C．b 接 c
D．b 接 d
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(5)图 18－5 所示装置具有多种用途，下列有关它的用途的 说法中，正确的是___C_D____(填序号)。
图 18－5 A．该装置用于排空气法收集氢气时，气体应从 a 端管口 通入 B．瓶内装满水，用于收集氧气时，气体应从 a 端管口通入 C．瓶内装入浓硫酸用于干燥 CO2 时，气体应该从 a 端管 口通入 D．瓶内装满氧气，要将氧气排出，水应从 a 端管口通入
CO2
KClO3 固体
H2O2 溶液 大__理__石___和 _稀__盐__酸_____
催化剂 MnO2 固体、加热 催化剂 MnO2 固体、常温
___A_____ C或D
常温
__C____或__D____
NH4Cl 饱和溶液与
N2
NaNO2 饱和溶液
加热
___B_____
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到的气体不纯；
注意事项
集的气体不纯
②排水法收集到的气体纯度
高，但如果需要较干燥的气
体，则不宜使用排水法
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第18课时┃ 常见气体的制取和净化 考点3 多功能瓶的使用
装 置 图
操作 目的
适用 范围
向上排空气法收集气体：
洗气或干燥气
体：___a_____
______c__进_____d___出；
CO2、SO2、HCl 等 H2、CO O2
HCl(CO2 中混有的)
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考点5 尾气的处理
将实验产生的有毒、有害气体(或对空气造成污染的气 体)，用物理或化学方法进行处理。
1．常用装置
图 18－3
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2．常用方法 (1)燃烧法：对可燃性气体采用燃烧的方法，使其转化成 对空气无污染的气体(如图 18－3①)。 (2)吸收法：通入到能与尾气中有害气体发生反应的溶液 中使其反应吸收(如图 18－3②③)。 (3)收集法：用气球先收集起来，再另外处理(如图 18－ 3④)。
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(2)实验室制取气体通过反应物状态，反应条件等选用相应
的反应装置，请完成下表空格。
制取的气体
反应物
反应条件
反应装置(填序号)
O2 ______
CO2
KClO3 固体 H2O2 溶液 _______和 __________
催化剂 MnO2 固体、加热 催化剂 MnO2 固体、常温
主题五 常见气体的制取 和净化
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考点1 气体发生装置的选择
确定气体发生装置时，应考虑反应物的状态和反应条件。
图 18－1 (1)加热固体制备气体的装置(见图 18－1 中Ⅰ)
反应物和反应条件的特征：反应物都是固体，反应需要 加热。
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(2)固液混合在常温下反应制备气体的装置(见图 18－1 中Ⅱ) 反应物和反应条件的特征：反应物中有固体和液体，反应不 需要加热。要根据实际情况选择 a、b、c、d。 装置 a 的特点：装置简单，适用于制取少量的气体；增加药 品不太方便。 装置 b 的特点：便于随时添加药品。 装置 c 的特点：可以控制反应速率。 装置 d 的特点：可以控制反应的发生和停止。
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第18课时┃ 常见气体的制取和净化
(1)制氯气需要的装置和仪器是___A_H____。 (2)实验室进行氯气制取或性质实验后，必须用 G 装置进 行尾气处理，防止污染空气，说明氯气具有___毒_____性。 (3)收集氯气的装置是__E___；干燥氯气可用装置___F__。