專題三氣體的制取、凈g化與干燥

專題三氣體的制取、凈化與干燥考點一制取氣體發(fā)生裝置的選擇主要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)時是否需要加熱等因素?？键c二制取氣體收集裝置的選擇主要考慮氣體的溶解性、密度、是否有毒性、能否與空氣中的成分發(fā)生化學反應(yīng)等因素?？键c三氣體的檢驗1．H2(1)將待檢氣體在空氣中點燃，氣體能燃燒，火焰呈淡藍色，再在火焰的上方罩一個干而冷的小燒杯觀察到有水霧出現(xiàn)，迅速把燒杯倒轉(zhuǎn)過來，倒入少量的澄清石灰水振蕩，澄清石灰水不變渾濁。(2)將待檢氣體通過灼熱的CuO，黑色粉末變成紅色，并將產(chǎn)物導入白色無水硫酸銅粉末中，無水硫酸銅變藍，則證明通入CuO的氣體是H2。2．CO(1)將待檢氣體在空氣中點燃，氣體能燃燒，火焰呈藍色，在火焰的上方罩一個干而冷的小燒杯沒有水霧出現(xiàn)，迅速把燒杯倒轉(zhuǎn)過來，倒入少量的澄清石灰水振蕩，澄清石灰水變渾濁。(2)將待檢氣體通過灼熱的CuO，黑色粉末變成紅色，并將產(chǎn)物通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁。3．CH4將待檢氣體在空氣中點燃，氣體能夠燃燒，火焰呈淡藍色，再在火焰的上方罩一個干而冷的小燒杯觀察有水霧出現(xiàn)，迅速把燒杯倒轉(zhuǎn)過來，倒入少量的澄清石灰水振蕩，澄清石灰水變渾濁。4．CO2將待檢氣體通過澄清石灰水，如果澄清石灰水變渾濁則證明氣體是CO2。5．O2

將帶火星的木條伸入待檢氣體中，帶火星的木條復(fù)燃。6．H2O(氣體)(1)將氣體通過白色無水硫酸銅粉末，無水硫酸銅變藍化學方程式：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O(2)將氣體通過盛有濃硫酸的裝置，其質(zhì)量增加7．HCl(氣體)通過硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀化學方程式：HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO38．NH3(1)將氣體通過無色酚酞試液，試液由無色變成紅色(2)用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，濕潤的紅色石蕊試紙變藍考點四氣體的凈化與干燥實驗室中制取的氣體往往含有水蒸氣、酸性氣體等雜質(zhì)，影響了氣體的后續(xù)性質(zhì)實驗，因此為保證氣體性質(zhì)實驗的順利進行，必須對制取的氣體進行凈化處理。氣體凈化的原則是“除雜”、“不減”、“不增”?！俺s”是指除掉目標氣體中的雜質(zhì)氣體，“不減”即盡量不要減少目標氣體的量，“不增”是指不增加新的雜質(zhì)氣體。除掉目標氣體中的水蒸氣是氣體的干燥，干燥劑可以選擇濃硫酸、堿石灰、無水氯化鈣等。除掉目標氣體中的酸性氣體可用堿液、水等，也可以用酸式鹽的飽和溶液。方法是用目標氣體所形成的酸式鹽飽和溶液來除去該目標氣體中的酸性氣體，該方法不僅除掉了酸性的雜質(zhì)氣體，而且可使目標氣體的量有所增加，如CO2(HCl)用飽和NaHCO3溶液凈化：NaHCO3＋HCl===CO2↑＋NaCl＋H2O，所以這種氣體凈化方法最好。多種氣體雜質(zhì)共存時，要注意試劑的選擇和除雜的順序，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“長進短出”的原則。干燥管要“大進小出”。常見氣體的吸收劑吸收劑吸收的氣體雜質(zhì)水易溶性氣體，如HCl、NH3等強堿溶液(如氫氧化鈉溶液)CO2、SO2、HCl、H2S等堿石灰(氫氧化鈉和氧化鈣)CO2、H2O(氣體)、H2S等灼熱的氧化銅H2、CO灼熱的銅網(wǎng)O2常見氣體的干燥劑例1(2012·江西)下圖是實驗室常用的一些裝置。(1)儀器a的名稱是________；(2)實驗室制取并收集二氧化碳氣體應(yīng)選擇的裝置是________(填序號)，檢驗二氧化碳是否收集滿的方法是______________________________________________________________________；(3)用裝置A與C連接制取并收集氧氣，則裝置A中反應(yīng)的化學方程式為________________，當觀察到裝置C中________時才開始收集；

(4)SO2通常是一種無色有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易溶于水，排放到空氣中會形成酸雨。實驗室用如圖裝置收集一瓶干燥的SO2，裝置的導管按氣流方向連接的順序是____→____→____→____→e(填字母)，裝置中的X是________。解析：本題主要考查氧氣和二氧化碳的實驗室制法，在常溫下用石灰石和稀鹽酸來制取二氧化碳，因此不需要加熱。二氧化碳的密度比空氣的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空氣法收集；二氧化碳的驗滿方法是：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則二氧化碳已經(jīng)集滿。如果用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，就不需要加熱；如果用高錳酸鉀或氯酸鉀就需要加熱；當氣泡連續(xù)均勻的放出時，再開始收集氣體。二氧化硫的密度比空氣的大，因此應(yīng)該b進a出，干燥時應(yīng)該c進d出，可以用濃硫酸干燥；二氧化硫易溶于水，排放到空氣中會形成酸雨，因此用水吸收。方法總結(jié)氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)。書寫化學方程式時，要注意配平。本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中。例2(2012·東營)實驗室制取O2或CO2氣體的發(fā)生裝置如圖1，請回答下列問題。(1)寫出儀器A的名稱________。(2)在制取氣體的實驗中，為什么都要對裝置進行氣密性檢驗______________________________________________________________________，對該裝置進行氣密性檢驗的方法是________________________________________________________________________。(3)寫出用此裝置制取O2的化學方程式__________________，為了制得較純凈的O2最好選用________法收集。例3(2012·南京)請根據(jù)下列裝置圖，回答有關(guān)問題。(1)寫出裝置圖中標號儀器的名稱：a________；b________。(2)寫出實驗室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的化學方程式：_____________________________________________________________________；可選用的收集裝置是________(填字母)；某同學用碳酸鈉粉末和稀鹽酸反應(yīng)來制取二氧化碳，為了較好地控制反應(yīng)速率，可選用的發(fā)生裝置是________(填字母)。

(3)寫出實驗室用A裝置加熱混有二氧化錳的氯酸鉀固體制取氧氣的化學方程式________________________________________________________________________。(4)你認為實驗室制取氣體時要注意的是：①選擇適當?shù)姆磻?yīng)，包括________和________；②選擇合適的________；③驗證所制得的氣體。解析：(2)二氧化碳的密度比空氣大，故選擇向上排空氣法收集；C裝置可以控制液體的滴加速度，從而達到控制反應(yīng)速率的目的；(3)實驗室制取氣體時，首先要考慮反應(yīng)原理，根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和條件確定發(fā)生裝置，然后根據(jù)氣體的性質(zhì)確定收集裝置。專題訓練一、選擇題(每小題4分，共48分)1．實驗室制取氣體選擇收集方法時，對氣體的下列性質(zhì)不必考慮的是(

)A．顏色B．密度C．溶解性D．是否與水反應(yīng)解析：收集氣體時要考慮氣體的密度，從而確定采用哪種排空氣的方法；溶解性及是否與水反應(yīng)，決定是否可以采用排水法收集。顏色不能決定收集方法。答案：A2．實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，用鋅和稀硫酸制取氫氣，下列敘述正確的是(

)A．可以用同一套氣體發(fā)生裝置B．可以用同一種氣體收集方法C．屬于同種基本反應(yīng)類型D．反應(yīng)條件相同答案：B3．(2012·陜西)下圖為初中化學常見氣體的發(fā)生與收集裝置。有關(guān)這些裝置的說法不正確的是(

)A．裝置I可作為固體加熱制取氣體的發(fā)生裝置B．裝置Ⅱ中長頸漏斗可以用分液漏斗、醫(yī)用注射器代替C．裝置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度與空氣密度差距較大，且不與空氣中各成分反應(yīng)的氣體D．裝置Ⅴ可以用于收集H2、O2，也可以用于實驗室收集CO2解析：由于二氧化碳溶于水，故不能用排水法收集。答案：D4．(2012·寧波)常溫下，氨氣為無色有刺激性惡臭氣味的氣體，密度比空氣小，易溶于水。氨氣溶于水顯弱堿性，實驗室可用氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱制取。則下列說法正確的是(

)A．可用向下排空氣法收集到氨氣B．氨水能使紫色石蕊試液變紅色C．多余的氨氣可排放到大氣中D．實驗室制氨氣的發(fā)生裝置與雙氧水制氧氣相同解析：氨氣溶于水顯弱堿性，堿性溶液可使紫色石蕊試液變藍，故B錯誤；氨氣有刺激性惡臭氣味，排放到空氣中會污染空氣，應(yīng)凈化處理，故C錯誤；實驗室可用氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱制取，屬于“固體加熱型”，雙氧水制取氧氣不需加熱，屬于“固液常溫型”，所以二者制取氣體的發(fā)生裝置不同。答案：A5．(2012·南通)利用下列儀器制取相關(guān)氣體，不能實現(xiàn)的是(

)A．用鋅和稀硫酸制取氫氣B．用雙氧水和二氧化錳制取氧氣C．用高錳酸鉀加熱分解制取氧氣D．用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳解析：A、B、D中是有關(guān)氫氣、氧氣和二氧化碳的制取，反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件均是固、液常溫型，可采用相同的發(fā)生裝置。用到的儀器是錐形瓶、雙孔帶導管橡皮塞、用注射器代替長頸漏斗。C用加熱高錳酸鉀制取氧氣，根據(jù)反應(yīng)物、反應(yīng)條件是固體加熱型，要用到的儀器有酒精燈、試管、鐵架臺、集氣瓶、單孔帶導管橡膠塞；圖中儀器缺少酒精燈，因此C錯誤；收集裝置儀器的選擇：無論采用排水法還是排空氣法都要用到集氣瓶和玻璃片，四種氣體均符合。答案：C6．如圖是同學們設(shè)計的儲氣裝置(固定裝置已略去)。下列說法中不正確的是(

)A．打開止水夾a、b，氣體從d管導入，儲存在下面的集氣瓶里B．取用氣體時，通過控制止水夾a、b，可將氣體順利排出C．氣體被儲存在下面的集氣瓶里，c導管也必須安裝止水夾D．該裝置也可作為制取二氧化碳氣體的發(fā)生裝置答案：A7．(2012·濱州)下列有關(guān)制取干燥的氧氣或二氧化碳的實驗設(shè)計中錯誤的是(

)解析：驗滿方法應(yīng)該把木條放在集氣瓶口。答案：C8．如圖所示，下列氣體中都含有水蒸氣，能收集到干燥的氣體所用裝置完全正確的是(

)解析：用排水法收集的氣體中含有水蒸氣，故A錯誤；氫氣可以用濃硫酸干燥，但收集氫氣不能用向上排空氣法，因為氫氣的密度比空氣小，故B錯誤；CO2是酸性氣體，所以它不能使用堿性干燥劑生石灰干燥，故C錯誤；氨氣是堿性氣體，可以用堿性干燥劑氫氧化鈉干燥，氨氣的密度比空氣小，用向下排空氣法收集，故D正確。答案：D9．氮氣中混有少量氫氣、二氧化碳和水蒸氣，欲獲得干燥純凈的氮氣，可采用下列操作：①通過濃硫酸；②通過填充氧化銅的加熱管；③通過氫氧化鈉溶液；④通過濃鹽酸最好的組合順序是(

)A．①→②→③B．③→②→④C．③→②→①D．④→②→③解析：此題中濃鹽酸屬于無效試劑，氣體的除雜一般把干燥裝置放在最后，①是干燥作用②是除去氫氣③是除去二氧化碳，根據(jù)它們的作用我們可得到答案。答案：C10．(2012·本溪)如圖所示裝置有多種用途。下列說法正確的是(

)A．用排空氣法收集氫氣——氣體從裝置的b端通入B．檢驗二氧化碳氣體——瓶內(nèi)盛放氫氧化鈉溶液C．除去氧氣中的水蒸氣——瓶內(nèi)盛放濃硫酸D．用排水法收集氧氣——瓶內(nèi)先裝滿水，氣體從b端通入解析：氫氣的密度比空氣小，因此應(yīng)從a端通入收集；二氧化碳使石灰水變渾濁，是二氧化碳的特性，因此檢驗二氧化碳氣體用澄清石灰水；用排水法收集氧氣，瓶內(nèi)裝滿水后應(yīng)從a端通入氧氣收集。答案：C11．(2012·赤峰)使用如圖裝置完成的實驗是(

)A．高錳酸鉀制取收集氧氣B．鋅和稀硫酸制取收集氫氣C．大理石和稀鹽酸制取收集二氧化碳D．過氧化氫溶液和二氧化錳制取收集氧氣解析：由氣體制取裝置可知，該裝置適合固液混合，在常溫下制取氣體；由收集裝置可知，收集的氣體密度比空氣小。答案：B12．常溫常壓下在實驗室收集NH3(氣體)，與選擇收集方法無關(guān)的信息是(

)A．NH3的密度B．NH3在水中的溶解性C．空氣的密度D．NH3的質(zhì)量答案：D14．(20分)實驗室要用含少量二氧化碳的一氧化碳制取純凈、干燥的一氧化碳，再還原氧化銅，并驗證產(chǎn)物，請根據(jù)如圖所示的實驗裝置回答下列問題：(1)用字母標號表示裝置連接的正確順序(每種裝置只用一次)：A→C→B→F→D→E；(2)D裝置中觀察到的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁(或有白色沉淀產(chǎn)生)，D處發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。(3)E裝置點燃尾氣的原因是防止未反應(yīng)的CO污染空氣_。解析：(1)根據(jù)實驗?zāi)康?，首先要用氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，然后干燥一氧化碳，再驗證一氧化碳的性質(zhì)，故儀器連接順序為：混合氣體→除去二氧化碳→干燥純凈的一氧化碳→CO氣體還原氧化銅→檢驗氣體生成物的性質(zhì)→除尾氣；(2)一氧化碳還原氧化銅生成