專題十四 常見氣體的制取與凈化（講解部分）

1、.專 題 十 四常 見 氣 體 的 制 取 與 凈 化知識結(jié)構(gòu)藥品的選擇 廉價易得 來源廣泛ï反響原理的選擇 反響速率適中 便于控制 反響條件要求不高ïy制取思路 ï發(fā)生裝置的選擇依據(jù)í反響物的狀態(tài) 反響條件 是否需要加熱ìï與方法ï制取與檢驗 íï搜集裝置的選擇依據(jù) 氣體的 密度 溶解性等ïï驗滿方法 由氣體的性質(zhì)來確定ïìïïïî評價優(yōu)劣 從藥品 實驗裝置 操作等方面考慮ï氣體的制取與凈化 íî

2、;氣體的檢驗 詳見考點清單ïì堿性枯燥劑不能干燥 酸性 氣體ï氣體的干燥ï î酸性枯燥劑不能干燥 堿性 氣體枯燥與凈化 í常見氣體的凈化 先 除雜 后 干燥ï氣體凈化裝置 洗氣瓶 枯燥管 形管 玻璃管等ïî尾氣處理 用酒精燈點燃 用氣囊收集 用液體吸收等考點一 氣體的制取與檢驗 氣體的檢驗考點清單 氣體實驗裝置的選擇依據(jù)發(fā)生裝置的選擇檢驗氣體應(yīng)從氣體的性質(zhì)入手 明確各種氣體的特性 選取 合適的方法 從實驗操作 現(xiàn)象和結(jié)論方面加以說明 并會 用 規(guī) 范的語言表述 初中常見的幾種氣體的檢驗方法見下表固體和液體

3、反 選擇固液常溫型應(yīng)不需要加熱固體和固體反 選擇固體加熱型應(yīng)需要加熱搜集裝置的選擇密度大于空氣類型 發(fā)生裝置 決定反響物的狀態(tài)反響條件 是否 需要加熱且不與其中的 成分反應(yīng)密度小于空氣 且不與其中的 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)氣體的溶解性及不易或難溶于水 且不與 選擇水反應(yīng)置排水法能否與水反應(yīng) 、 、 的實驗室制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與稀硫酸大理石或石灰石與稀鹽酸反應(yīng) 原理稀發(fā)生 裝置固體加熱型 固液常溫型固液常溫型 啟普發(fā)生器的簡易裝置固液常溫型收集 方法排水法或

4、向上排空氣法排水法或向下排空氣法向上排空氣法檢驗 方法將帶 火 星 的 木 條 伸 入 集 氣 瓶 內(nèi) 木 條 復燃點燃 罩干冷小燒杯 產(chǎn)生淡藍色火焰 燒杯內(nèi)壁 有水珠 生成物只有水通入澄清石灰水中 石灰水變渾濁驗滿 方法將帶火星的 木 條 靠 近 集 氣 瓶 口 木 條 復 燃 那么說明已搜集滿將燃著的木條靠近集氣瓶口 木條火焰立即熄 滅 那么說明已搜集滿實驗 操作 步驟檢 查 氣 密 性 裝 藥 品 固 定 試 管 加 熱 收 集 將 導 管 移 出 水 槽 熄滅酒精 燈 假設(shè) 用 雙 氧 水 和 二 氧 化 錳制取氧氣 操作步驟同制檢 查 氣 密 性 加 藥 品 固 定 試 管 驗純 收

5、集檢查氣密性 加藥品 收集注意 事項采用固體 加 熱 型 氣 體 發(fā) 生 裝 置 時 試 管口應(yīng)略向 下 傾 斜 當 用 高 錳 酸 鉀 制 氧氣時靠管 口 處 應(yīng) 塞 一 團 疏 松 的 棉 花排水法搜集時 當氣泡連續(xù) 均勻放出 后再收集 排水法搜集完后 先移出導 管 再熄滅酒精燈長頸漏斗末端應(yīng)伸入液面以下 反響器中 的導管剛露出橡膠塞即可 假設(shè) 用向下排空氣 法搜集時 導 管 應(yīng) 伸 入 集 氣 瓶 的 底 部 不 能 用 濃 及 濃 鹽 酸 來 制 取 氫 氣氣體必須驗純不 能 用 稀 代 替 稀 鹽 酸 液 面 應(yīng) 沒 過長頸漏斗的末端 反響器中的導管剛露出 橡膠塞即可 用 向 上 排

6、 空 氣 法 收 集 時 導 管 應(yīng)伸入集氣瓶的底部考點二 氣體的枯燥與凈化 氣體的制取、檢驗、凈化與枯燥原那么組裝儀器 一般按從左到右 從下到上的順序進行 制取氣體時 先檢查裝置氣密性 后裝藥品 搜集氣體時 先凈化后收集檢驗氣體時 先驗水后驗雜 其他氣體雜質(zhì) 凈化氣體時 先除雜后干燥 氣體的凈化除雜原那么 不能引入新的氣體雜質(zhì) 不能減少被凈化氣 體的量續(xù)表 氣體的干燥原那么是枯燥劑只 能 吸 收 氣 體 中 的 水 分 而 不 能 與 氣 體 發(fā) 生反應(yīng)注 堿石灰是氧化鈣與氫氧化鈉的混合物續(xù)表 尾氣的處理為了保護環(huán)境 防 止 中 毒 對 有 毒 有 害 的 氣 體 必 須 用 適 當 的溶液

7、予以吸收 或 收 集 或 點 燃 如 等 可 用 溶液吸收 可用濃 吸收 可搜集后集中處理或在導 管口處點燃 將其轉(zhuǎn)化為 常見的處理裝置如下易混易錯 實驗室制取氣體時，對藥品的選擇出錯續(xù)表錯誤命題錯因分析正確解答二 氧 化 碳 中 含 有 的 氣 體 可 通 過 氫氧化鈉溶液除去二 氧 化 碳 可 與 氫 氧 化 鈉 溶 液 發(fā) 生 反 應(yīng) 而被除去將混合 氣 體 通 入 飽 和 碳酸氫 鈉 溶 液 即 可 除 去二氧 化 碳 中 含 有 的氣體 氣體枯燥或除雜時藥品選擇錯誤例 以下幾種氣體可用以下圖所示裝置干燥 搜集的是 解析 堿石灰是堿性干燥劑 不能枯燥酸性氣體 因此排 除 和 該裝置用于

8、搜集密度比空氣小的氣體 因此排 除故應(yīng)選 答案 錯因透視 對堿 石 灰 干 燥 氣 體 的 適 用 范 圍 認 識 不 清，對 排 空氣法集氣裝置不理解而出錯。方法一 固液常溫型氣體發(fā)生裝置與多功能瓶的使用方法 幾種固液發(fā)生裝置的特點與適用范圍用于制取少量適用 氣體 實 驗 操范 作考試時常用圍此發(fā)生裝置用于平穩(wěn)反應(yīng) 并制取較多氣 體 如 實 驗 室 制取二氧化碳 進展性質(zhì)實驗用于劇烈反應(yīng) 并制取較多氣 體 如 利 用 過 氧化氫溶液和 二氧化錳混合 制取氧氣續(xù)表用 于 平 穩(wěn) 并 持 續(xù) 時 間 較 長 的 制 取 氣 體 的 反 應(yīng) 如 實 驗 室 制 取氫氣 多功能瓶的使用排氣法 如圖氣

9、體密度比空氣大 長進短出 氣體密度比空氣小 短進長出üï 收 續(xù)表ï 集排水法 如圖先將集氣瓶裝滿水 然后使氣 ý 氣 體從短管進入 氣短進 水長流 ï 體除雜與干燥 如圖 氣體一律長進短出測量體積 如圖 氣體 如 從短導管進入 水從長 導管排入量筒 排出水的體積即為搜集的氣體體積例 福 建 福 州， 節(jié) 選 根 據(jù) 下 列 實 驗 要 求 回 答問題寫出圖中儀器 的名稱 實驗室制取二氧化碳的化學方程式為 制取裝置為 填標號 下同 和 組合 檢驗二氧化碳的原理為 用化學方程式表示 實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學方 程 式 為 可選用的發(fā)生裝置為

10、 填標號制取氣體實驗時 首先要對發(fā)生裝置進行 氣 密 性 檢 查 確保裝置不漏氣 裝置氣密性檢查的方法是 搜集某種氣體的方法 主要取決于這種氣體的性質(zhì) 裝 置 所示的搜集方法是 被 收 集 的 氣 體 密 度 空氣密度 選填或 實驗室用大理石與稀鹽酸制取并收集 一 瓶 干 燥 的 二 氧化碳 所選裝置正確的連接 順 序 是 填裝置編號以下圖所示一氧化碳與氧化鐵的反響裝置中 虛線方框內(nèi) 裝置的作用有 假設(shè)用水將如下圖的氧氣從瓶內(nèi)排出 水須從 填 或 端導管口通入 解析 圖中儀器 的名稱分別為試管 集氣瓶 實 驗 室 制 取 二 氧 化 碳 的 化 學 方 程 式 為制取二氧化碳的 原 料 是 固

11、 體 和 液 體 反響不需要加熱 因此發(fā)生裝置選用 二氧化碳能溶于水且密度比空氣 大 因 此 收 集 裝 置 選 用 檢 驗 二 氧 化 碳 的 原 理 為實驗室用 高 錳 酸 鉀 制 取 氧 氣 的 化 學 方 程 式 為 用高錳酸鉀制取 氧 氣 的 發(fā) 生 裝 置 為固體加熱型 因此發(fā)生裝置選用假設(shè)用水將題圖所示的氧氣從瓶內(nèi)排出 水須從 端導管 口通入 答案 試管 集氣瓶變式訓練 江蘇蘇州， 分 化學是一門以實驗 為根底的科學 化學實驗和科學探究離不開實驗裝置制取氣體的 常用裝置 答案 先把導 管 一 端 浸 入 水 中 后 用 手 握 住 試 管 看 到導管口有氣泡冒出 移開手后一段時間

12、 導管中會形成一段水 柱 說明裝置氣密性良好 反之那么氣密性不好向上排空氣法 或檢驗反 應(yīng) 中 生 成 的 二 氧 化 碳 收 集 未 參 加 反 應(yīng) 的 一 氧 化碳 解析 利用熱脹冷縮的原理 將裝置 導管一端浸入 水中 用手握住試管 使裝置內(nèi)氣體受熱膨脹 在導管口有 氣 泡冒出 移開手后試管內(nèi)氣體減少 壓強減小 導致水倒吸 在導管 中形成一段水柱 說明氣密性良好 反之氣密性 不 好 氣 體 密度大于空氣 且不與空氣中的成分反應(yīng) 可以用向上排空氣法 收集 因為需要制取枯燥的二氧化碳氣體 所以生成的二氧 化碳氣體必須先通過濃硫酸進行干燥 再用向上排空氣法收集從硬質(zhì)玻璃管出來的氣體中含有二氧化碳

13、及未反應(yīng) 的 一 氧 化碳 一氧化碳有毒 必須進行尾氣處理 當混合氣體通入澄清 石灰水中時 二氧化碳與氫氧化鈣反響生成沉淀 可以檢驗生成 的二氧化碳氣體 不能參與反應(yīng)的一氧化碳氣體聚集在瓶內(nèi) 將 瓶中的石灰水壓出廣口瓶 從而起到搜集尾氣的作用方法二 氣體的凈化方法 常見氣體的凈化方法 氣體凈化裝置的選擇凈化即除去氣體中的雜質(zhì) 常見的氣體凈化裝置有洗氣瓶 如圖 枯燥管 枯燥管有球形枯燥管 如圖 和 形管 如 圖 及玻璃管三類故可用 溶液吸 收 氣 體 實 驗 過 程 中 為 防 止 倒 吸 可 在導管末端連接一倒置的漏斗 答案 防倒吸 或增大接觸面積 防倒吸變式訓練 河南鄭州八中一模， 實驗室常

14、用下 列裝置制取氣體 請你根據(jù)所學知識答復以下問題請寫出用 制氧氣的反響的化學方程式 實驗室常用加熱無水醋酸鈉與堿石灰 混 合 物 的 方 法 制取甲烷 應(yīng)選擇的裝置組合是 假設(shè)用 裝置除去 中的 氣體 請簡述操作步驟洗氣瓶主要用于盛放液體吸收劑 連接裝置時要注意氣體必須 長進短出 以利于雜質(zhì)的吸收 答案枯燥管那么主要用于盛放固體吸收劑 球形枯燥管中氣流 或方向應(yīng)為 大進小出 這樣可以使雜質(zhì)被充分吸收 形管結(jié)構(gòu)對稱 無進 出口之分玻璃管主要用于除去 或 管內(nèi)可放銅網(wǎng) 或 無進 出口之分例 是 無 色 有 刺 激 性 氣 味 的 有 毒 氣 體 密 度 比 空 氣 大 易溶于水 的 某 些 化 學 性 質(zhì) 與 相 似 實 驗 中 常 用 溶液吸 收 尾 氣 用 下 圖 所 示 裝 置 收 集 一 瓶 干 燥 的裝置 中 導 管 按 氣 流 方 向 連 接 順 序 是 填序號圖中漏斗的作用是 燒杯中 溶液的作用是 用 化 學 方 程式表示在 瓶 內(nèi) 裝 入 適 量 飽 和 碳 酸 氫 鈉 溶 液 將 氣 體 從 端 通入 解