熱點(diǎn)專(zhuān)題突破常見(jiàn)氣體的制備導(dǎo)學(xué)案

1、熱點(diǎn)專(zhuān)題突破常見(jiàn)氣體的制備導(dǎo)學(xué)案考點(diǎn)知識(shí)梳理：考點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)室制備氣體的方法和思路 1. 確定制取氣體的化學(xué)反應(yīng)原理，即在實(shí)驗(yàn)室條件下(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。 2. 確定制取氣體時(shí)應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)裝置，包括氣體發(fā)生裝置和收集裝置。 【注意】實(shí)驗(yàn)前要先檢查裝置的氣密性。 考點(diǎn)2氣體制取裝置選擇 1. 發(fā)生裝置的選擇 (1)選擇依據(jù)：氣體的發(fā)生裝置主要考慮兩大因素：反應(yīng)物狀態(tài)(固體或固液混合)和反應(yīng)條件(是否需要加熱)。常見(jiàn)的類(lèi)型有固液不加熱型和固固加熱型兩種。 (2)常見(jiàn)氣體發(fā)生裝置 固固加熱型(如圖) 固液不加熱型A裝置安裝簡(jiǎn)單，用于制取少量氣體，實(shí)驗(yàn)時(shí)

2、加入藥品不宜過(guò)多，防止_； B裝置便于添加液體，用于平穩(wěn)反應(yīng)并制取較多氣體，實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)頸漏斗下端應(yīng)_，形成液封； C裝置可控制反應(yīng)速率(通過(guò)_控制液體滴加速度)，用于劇烈反應(yīng)并制取較多氣體； D裝置可_，用于平穩(wěn)反應(yīng)并持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的制取氣體，長(zhǎng)頸漏斗下端要伸到多孔塑料片下面；固體藥品要為塊狀【注意】D裝置控制反應(yīng)發(fā)生和停止的原理：當(dāng)用彈簧夾夾住膠皮管時(shí)，產(chǎn)生的氣體使試管內(nèi)的壓強(qiáng)增大，液體被壓回長(zhǎng)頸漏斗中，與固體反應(yīng)物脫離，反應(yīng)便會(huì)停止。 2. 收集裝置的選擇 (1)選擇依據(jù)：主要考慮氣體的物理性質(zhì)(氣體的密度、氣體的溶解性)和化學(xué)性質(zhì)(能否與水反應(yīng)、能否與空氣中的成分反應(yīng)、是否有毒等)。 (2)

3、常見(jiàn)氣體的收集裝置 裝置類(lèi)型排水(液) 集氣法向上排空氣 集氣法向下排空氣 集氣法裝置示意圖   適用范圍不溶于水(液 體)的氣體密度大于空 氣的氣體密度小于空 氣的氣體典型氣體H2、O2、NO、 CO、CH4O2、CO2、 SO2、H2、NH3、 CH4【注意】排水法收集氧氣時(shí)，當(dāng)導(dǎo)管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出時(shí)再收集，且收集時(shí)，導(dǎo)氣管只需伸到集氣瓶瓶口即可。 用排空氣法收集時(shí)，導(dǎo)管一定要伸入集氣瓶的底部，以便于排凈集氣瓶?jī)?nèi)的空氣。 考點(diǎn)3常見(jiàn)氣體的凈化和干燥 1. 常用凈化和干燥裝置：洗氣瓶盛放液體試劑，氣體長(zhǎng)進(jìn)短出；干燥管、U形管用于盛放固體干燥劑，使用干燥管一

4、般粗進(jìn)細(xì)出。 試劑 狀態(tài)常用裝置注意事項(xiàng)液體洗氣瓶用于常溫下混合氣體中氣體的檢驗(yàn)、凈化和干燥 長(zhǎng)管進(jìn)氣，短管出氣固體U型管 干燥、吸收大量氣體 不分進(jìn)氣、出氣管干燥管 干燥、吸收少量氣體 大管進(jìn)氣，小管出氣【注意】堿石灰是CaO、NaOH的固體混合物。鐵粉也可用作干燥劑，吸收水分和氧氣，保持藥品的干燥和防止變質(zhì)。 (2)干燥原則：干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。 3. 氣體的凈化 (1)選用的氣體凈化試劑只能吸收雜質(zhì)氣體，不能與被凈化的氣體反應(yīng)。 (2)氣體凈化常用的試劑 除HCl氣體可用NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液除CO2可用NaOH溶液除CO先通過(guò)灼熱

5、的CuO，再通過(guò)NaOH溶液除H2先通過(guò)灼熱的CuO，再通過(guò)濃硫酸或堿石灰除O2可用灼熱的銅絲4. 氣體凈化的一般順序：先除雜，后干燥，加熱之前要除去水蒸氣。 【特別提醒】一定要熟知常見(jiàn)氣體的制取、干燥、除雜、裝置的連接順序和性質(zhì)的檢驗(yàn)。除雜和干燥的先后順序：若用洗氣裝置除雜，一般除雜在前，干燥在后；若用加熱裝置除雜，一般是干燥在前，除雜在后。洗氣瓶和干燥管中氣體的進(jìn)出口順序：用洗氣瓶除雜和干燥時(shí)，氣體應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出；用球形干燥管除雜和干燥時(shí)，氣體應(yīng)大進(jìn)(即大管口進(jìn)氣)小出(即小管口出氣)，以利于氣體充分干燥。檢驗(yàn)多種氣體的先后順序：有多種氣體需要檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡量避免前步檢驗(yàn)對(duì)后步檢驗(yàn)的干擾。 考點(diǎn)

6、4多功能瓶的使用 多功能瓶(如圖)在實(shí)驗(yàn)中可用于收集氣體、作洗氣瓶、測(cè)量氣體體積等多種用途，不同用途下瓶?jī)?nèi)所盛裝物質(zhì)、氣體通入方向不同，幾種常見(jiàn)的情況如下： (1)用于氣體收集 用多功能瓶收集氣體，既可收集密度比空氣大的氣體，又可收集密度比空氣小的氣體，只不過(guò)氣體通入的方向不同而已。 功能裝置進(jìn)出口方向排水法收集氣體b進(jìn)a出排空氣法收集氣體向上排空氣法(密度比空氣大)a進(jìn)b出向下排空氣法(密度比空氣小)b進(jìn)a出(2)用于氣體除雜 利用瓶?jī)?nèi)液體除去混合氣體中的雜質(zhì)，氣體只是經(jīng)過(guò)洗氣瓶?；旌蠚怏w應(yīng)從a管通入，經(jīng)洗滌凈化后，剩余氣體從b管排出(如圖)。(3)用于測(cè)量氣體體積 收集的氣體必須不易溶于水

7、或難溶于水，而且不與水反應(yīng)。收集時(shí)，集氣瓶中要先盛滿水，然后將要收集的氣體從短端(a端)通入，水就會(huì)從長(zhǎng)端(b端)排出，當(dāng)水全部排出時(shí)，就收集了一瓶氣體。若在長(zhǎng)端(b端)連接一個(gè)量筒，可通過(guò)量筒測(cè)出排出水的體積，進(jìn)而知道集氣瓶所收集的氣體的體積。 (4)用于觀測(cè)氣流 通過(guò)觀測(cè)長(zhǎng)導(dǎo)管下端氣泡情況判斷氣流是否通暢、氣流大小情況，氣體只是經(jīng)過(guò)瓶中液體，所以氣體應(yīng)該從a管通入，經(jīng)過(guò)液體再?gòu)腷管排出。 考點(diǎn)5氧氣、二氧化碳和氫氣的實(shí)驗(yàn)室制取 氧氣氫氣二氧化碳藥品氯酸鉀和二氧化錳或高錳酸鉀過(guò)氧化氫溶液與二氧化錳鋅粒和稀硫酸(或稀鹽酸)大理石(或石灰石)和稀鹽酸化學(xué)反應(yīng)原理ZnH2SO4= ZnSO4H2C

8、aCO2HCl= CaCl2CO2H2O反應(yīng)物狀態(tài)固體與固體混合固體與液體混合固體與液體混合固體與液體混合反應(yīng)條件加熱不需加熱不需加熱不需加熱收集方法排水法或向上排空氣法排水法或向下排空氣法向上排空氣法驗(yàn)滿或驗(yàn)純將帶火星的木條靠近集氣瓶口，若木條復(fù)燃，說(shuō)明已收集滿用拇指堵住倒置已收集滿氫氣的試管，靠近火焰移開(kāi)手指，若為“噗”的一聲，說(shuō)明已純將燃著的木條靠近集氣瓶口，若木條熄滅，說(shuō)明已收集滿實(shí)驗(yàn)裝置高頻考點(diǎn)剖析類(lèi)型 常見(jiàn)氣體的制備 【例】(2017河南說(shuō)明與檢測(cè))如圖所示為實(shí)驗(yàn)室常采用的制取氣體的裝置。(1)用B裝置制取氧氣時(shí)，需將試管管口稍向下傾斜，否則試管有可能炸裂，為什么？ (2)實(shí)驗(yàn)室通

9、常用C裝置制取CO2，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。采用C裝置制取氣體時(shí)，反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件需滿足什么要求？ (3)實(shí)驗(yàn)室用氯化鈉固體和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)制取氯化氫氣體時(shí)，應(yīng)選用A、B、C裝置中的哪一裝置？ (4)寫(xiě)出可采用D裝置(氣體由d口進(jìn)入)收集的一種氣體，并采用簡(jiǎn)單的方法來(lái)驗(yàn)證該氣體。 CO2(或O2等)。及 時(shí) 練 習(xí) 1. 如圖是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)氣體的制取裝置： (1)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理之一是什么？此原理對(duì)應(yīng)的發(fā)生裝置是_(填序號(hào))。用D裝置收集氧氣，怎樣檢驗(yàn)氣體是否收集滿。 (2)收集二氧化碳應(yīng)選擇的裝置為_(kāi)(填序號(hào))，理由是什么?2. 右列為實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，

10、請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)若實(shí)驗(yàn)室需制取干燥的CO2氣體，你選擇的干燥裝置是_(寫(xiě)裝置編號(hào)，下同)， 寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)方程式。 (2)若實(shí)驗(yàn)室制取的X氣體只適用B裝置進(jìn)行收集，請(qǐng)推測(cè)X氣體一條可能的性質(zhì)。 密度比空氣小(或能溶于水，或能與水反應(yīng))。 (3)D裝置在裝藥品之前需檢查氣密性，在不與其他裝置連接時(shí)，請(qǐng)說(shuō)明檢驗(yàn)方法。 關(guān)閉彈簧夾，向長(zhǎng)頸漏斗中加水，使長(zhǎng)頸漏斗中的液面高于錐形瓶?jī)?nèi)液面，如果液面差能保持穩(wěn)定，說(shuō)明裝置氣密性良好，否則裝置漏氣河南五年中招：1. (2017河南22題2分)2017年5月，我國(guó)宣布首次海域“可燃冰”試采成功。“可燃冰”主要含有甲烷水合物。 (1)請(qǐng)寫(xiě)出甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式。 (2)實(shí)驗(yàn)室里加熱醋酸鈉和堿石灰的固體混合物可制取甲烷，請(qǐng)將右圖方框中該氣體的發(fā)生裝置圖補(bǔ)畫(huà)完整。 2. (2015河南22題4分)如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置。 (1)寫(xiě)出一個(gè)用A