專題十四　氣體的制取與凈化講解部分

1、專題十四 氣體的制取與凈化 專 題 十 四氣 體 的 制 取 與 凈 化知識(shí)結(jié)構(gòu) 利用雙氧水和二氧化錳制取氧氣 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 該反應(yīng)的基本反ìï應(yīng)類型是分解反應(yīng) 二氧化錳在反應(yīng)中起催化作用ï氧氣和二 氧化碳的ï 氧氣的密度比空氣大 可用向上排空氣法收集 氧氣不易溶于水 可用 排水 法收集ïï 利用高錳酸鉀制取氧氣 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 該反應(yīng)的基本反íìïï應(yīng)類型是分解反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在試管口放一團(tuán)棉花 防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管 當(dāng)用排水法收集完氧氣ï實(shí)驗(yàn)室制法 ï

2、ïï 后 應(yīng)先 把導(dǎo)管移出水面 后熄滅酒精燈 防止水槽中的水沿導(dǎo)管流入熱試管中 使試管炸裂ïï 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳常用的藥品是石灰石 或大理石 和稀鹽酸 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ï氣 ïî 體 ï收集二氧化碳可用向上排空氣法 這是因?yàn)?的密度比空氣大 不用排水法的 ï收集是因?yàn)?能溶于水取 í 檢驗(yàn)氧氣是否收集滿的方法是 將帶火星的木條放在 集氣瓶口 觀察木條是否復(fù)燃ï化 的檢驗(yàn)檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是二氧化碳的方法 將氣體通入 澄清的石灰水 中 若 澄清的石灰水變渾濁 則證明是與 常見(jiàn)氣體凈

3、 ï 檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿的方法是 將燃著的木條放在集氣瓶口 若木條 火焰熄滅 則證明已收集滿ïïï二氧化碳ï 除去 中混有的 可將混合氣體通入 溶液 中ï常見(jiàn)氣體的 干燥與凈化 除去 中混有的 可使混合氣體通過(guò)灼熱的 檢驗(yàn) 中是否混有水蒸氣 可用 無(wú)水硫酸銅 若混有水蒸氣可用 濃 除去考點(diǎn)清單考點(diǎn)一 常見(jiàn)氣體的制取 實(shí)驗(yàn)室制氣體的一般思路和方法確定制取氣體的反應(yīng)原理 即在什么實(shí)驗(yàn)條件下 如常 溫 加熱 加催化劑等 選 擇 什 么 藥 品 通 過(guò) 什 么 反 應(yīng) 來(lái) 制 取 這 種氣體確定制取氣體時(shí)應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)裝置 確定如何驗(yàn)證制得

4、的氣體就是所要制取的氣體 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方案遵循的原則 可行性 所選原料能夠制得需要的氣體 經(jīng)濟(jì)效益 原料一般要廉價(jià)易得 反應(yīng)條件適宜且易于控制反應(yīng)速率適中 不能太快或太慢 便于收集與實(shí)驗(yàn)生成的氣體盡量純凈操作簡(jiǎn)便易行 安全可靠 節(jié)能環(huán)保例如 實(shí)驗(yàn)室制取 時(shí)選用鋅粒 而不用鎂條 鐵片 原 因是鎂的價(jià)格貴且反應(yīng)太快而鐵又反應(yīng)太慢 酸選用稀硫酸 而 不宜用稀鹽酸 濃硫酸 因?yàn)橛孟←}酸制得的 中會(huì)混有與濃硫酸反應(yīng) 不 生 成 制 時(shí) 選 用 石 灰 石 或 大 理 石 與 稀 鹽 酸 而 不 選 用 濃 鹽 酸 稀 硫 酸 原 因 是 與稀鹽酸反應(yīng)太 快 濃 鹽 酸 易 揮 發(fā) 出 氣 體 稀 硫

5、 酸與 反應(yīng)不能進(jìn)行到底 也不能煅燒石灰石 因?yàn)闂l件不易 達(dá)到 不便于操作 用 過(guò)氧化氫溶液制 時(shí) 要加少 量的 作催化劑 以加快反應(yīng)的速率 認(rèn)真比較歸納氧氣、氫氣、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，并通過(guò)對(duì)比分析，總結(jié)歸納，推斷其他氣體的制取方法氣體氧氣氫氣二氧化碳藥品氯酸鉀和二氧化錳 高錳酸鉀 雙氧水和二氧化錳鋅粒與稀硫酸大理石或石灰石與稀鹽酸反應(yīng) 原理稀實(shí)驗(yàn) 裝置固體加熱型 固液常溫型啟普發(fā)生器 的 簡(jiǎn) 易 裝 置 和 固 液 常 溫 型 裝置收集 方法排水法或向上排空氣法 不易溶于水 密度 比空氣大排水法或 向 下 排 空 氣 法 難 溶 于 水 密 度比空氣小向上排空氣法 能溶于水 密度比空氣大

6、檢驗(yàn) 方法將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi) 木條復(fù)燃點(diǎn)燃 罩干冷小燒杯 產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 燒 杯內(nèi)壁有水珠 生成物只有水通入澄清石灰水中 石灰水變渾濁驗(yàn)滿 方法將帶火星的木條靠近集氣瓶口 木條復(fù)燃 則說(shuō)明已滿將燃著的木條靠近 集 氣 瓶 口 木 條 火 焰 立 即 熄 滅 則說(shuō)明已滿實(shí)驗(yàn) 操作 步驟組裝儀器并檢查氣密性 裝藥品 固 定試管 加 熱 收 集 將 導(dǎo) 管 移 出 水 槽 熄滅酒精燈組 裝 儀 器 并 檢 查 氣 密 性 加 藥 品 固定試管 收集 驗(yàn)純組裝儀器 并 檢 查 氣 密 性 加 入 石 灰 石 或 大 理 石 加入稀鹽酸 收集注意 事項(xiàng)試管口應(yīng)略 向 下 傾 斜 用 高 錳 酸

7、鉀 制 氧氣時(shí)靠近 管 口 處 應(yīng) 塞 一 團(tuán) 疏 松 的 棉 花用排水法 收 集 時(shí) 當(dāng) 氣 泡 連 續(xù) 均 勻 放 出 后再收 集 排 水 法 收 集 完 后 先 移 出 導(dǎo) 管 再熄滅 酒 精 燈 若 用 雙 氧 水 和制 操作步驟同長(zhǎng)頸漏斗末端應(yīng)伸到液面以下 反 應(yīng)器中 的 導(dǎo) 氣 管 剛 露 出 橡 膠 塞 即 可用向下排空氣法收集時(shí) 導(dǎo)管應(yīng)伸 到 容器 集 氣 瓶 或 試 管 底 部 不 能 用 濃 濃 及 濃 鹽 酸 來(lái) 制 取 氫氣 收集的氣體必須驗(yàn)純不能用稀 代 替 稀 鹽 酸 長(zhǎng) 頸 漏 斗 的 末 端應(yīng)伸到液面以下 反應(yīng)器中的導(dǎo)管剛露出橡膠 塞即可 用向上排 空 氣 法

8、收 集 時(shí) 導(dǎo) 管 口 應(yīng) 位 于 集氣瓶底部例 （ 湖北黃岡， 分） 根據(jù)下圖回答問(wèn)題儀器 的名稱是 實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程 式 為 所選用的收集裝置是 或 填字母 序號(hào) 下同實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳 所選用的發(fā)生 裝置是 收集一瓶二氧化碳 將燃著的木條放在瓶口 若觀察到 說(shuō)明瓶中已充滿二氧化碳某同學(xué)用較濃的鹽酸制取氫氣 若要制取并收集一瓶較 純凈的氫氣 則裝置連接順序序號(hào)為 實(shí)驗(yàn)室需制取氫氣 理論上應(yīng)取鋅的質(zhì)量是 解析 用 氯 酸 鉀 制 取 氧 氣 的 化 學(xué) 方 程 式 為氧氣不易溶于水 因此可選擇排水法收集氧氣密度比空氣大 且 不 與 空 氣 中 的 成 分 反

9、應(yīng) 因 此 可 選 用 向 上 排空氣法收集 即 裝置 實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制 取二氧化碳 發(fā)生裝置可 選 用 固 液 常 溫 型 即 裝 置 二 氧 化 碳的驗(yàn)滿要使用燃著的木條 將燃著的木條放在瓶口 若觀察到木條熄滅 說(shuō)明瓶中氣體已充滿 較濃的鹽 酸 易 揮 發(fā) 使 制 得 的氫氣中混有氯化氫氣體 若要制取并收集一瓶較純凈的氫氣要先用氫氧化鈉溶 液 除 掉 氯 化 氫 雜 質(zhì) 然 后 用 向 下 排 空 氣 法 或 排水法 收 集 氫 氣 其 裝 置 連 接 順 序 是 或制 取 氫 氣 設(shè) 理 論 上 需 要 鋅 的 質(zhì) 量 為 根 據(jù) 化 學(xué) 方 程式 可計(jì)算出 答案 長(zhǎng)頸漏斗燃

10、著的木條熄滅 或考點(diǎn)二 常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與凈化 氣體的凈化選擇氣體吸 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) 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 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 常見(jiàn)氣體雜質(zhì) 的吸收劑見(jiàn)下表專題十四 氣體的制取與凈化 常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn) 氣體的干燥選用干燥劑應(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

11、氣 體 發(fā) 生 反 應(yīng) 常見(jiàn)氣體的干燥劑的選擇見(jiàn)下表干燥劑可干燥的氣體不能干燥 的氣體干燥裝置酸性濃硫酸堿性固 體 氫 氧 化 鈉、 生 石 灰、 堿石灰中性無(wú)水氯化鈣除 以外的 所有氣體注 堿石灰的主要成分是氧化鈣與氫氧化鈉易混易錯(cuò)一、有關(guān)氣體的制取、檢驗(yàn)和凈化實(shí)驗(yàn)中的“ 先” “ 后” 順序組裝裝置 裝置的組裝順序 依據(jù)自下而上 從左到右的 原則 選擇實(shí)驗(yàn)裝置的方法發(fā)生裝置的選擇固體和液體反 選擇應(yīng)不需要加熱固液常溫型類型 決定發(fā)生裝置反應(yīng)物的狀態(tài)二、實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)儀器和裝置的選擇 自選儀器，組裝實(shí)驗(yàn)裝置的方法固體和固體反 選擇固體加熱型應(yīng)需要加熱收集裝置的選擇密度大于空氣反應(yīng)條件 是否

12、需要加熱選擇儀器 若所給儀器中橡膠塞有單孔 雙孔 如圖 之分 導(dǎo)管形狀有排水法使用的斜管 如圖 和 度彎管 如且不與空氣中 的成分反應(yīng)密度小于空氣 且不與空氣中 的成分反應(yīng)選擇 向上排空氣法 選擇向下排空氣法排空氣法收類型 集 決定裝置氣體的密度及能 否與空氣中的成 分反應(yīng)氣體的溶解性及圖 之分 此時(shí)選擇的可能組合不止一種 選儀器時(shí)要注意雙孔橡膠塞一般要 配 上 長(zhǎng) 頸 漏 斗 或 分 液 漏 斗 向 上 排 空 氣 法 收 集氣體的導(dǎo)管只能選用 度彎管不易或難溶于水 不與水 選擇排水法反應(yīng)能否與水反應(yīng)方法 “ 多用瓶” （ 又稱“ 萬(wàn)能瓶” ） 的使用方法如圖所示 帶有雙孔橡膠塞的洗氣瓶有以下 幾 種用途 收集氣體瓶中有空氣 用排空氣法收集氣體 被收集的 氣體既可從長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn) 也可從短導(dǎo)管進(jìn) 集氣瓶可正放 也可倒放瓶中裝滿水 用排水法收 集 氣 體 氣 體 應(yīng) 短 進(jìn) 長(zhǎng) 出 若 想測(cè)出被收集氣體的體積 則長(zhǎng)導(dǎo)管口可直接導(dǎo)入量筒中 測(cè)得 的水的體積即為收集到的氣體的體積 檢驗(yàn)