專題三氣體的制取凈化與干燥

專題三氣體的制取凈化與干燥第一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六專題三氣體的制取、凈化與干燥第二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六考點(diǎn)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(shí)是否需要加熱等因素。第四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六考點(diǎn)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(xué)反應(yīng)等因素。第六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六考點(diǎn)三氣體的檢驗(yàn)1．H2(1)將待檢氣體在空氣中點(diǎn)燃，氣體能燃燒，火焰呈淡藍(lán)色，再在火焰的上方罩一個(gè)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(guò)來(lái)，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(guò)灼熱的CuO，黑色粉末變成紅色，并將產(chǎn)物導(dǎo)入白色無(wú)水硫酸銅粉末中，無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，則證明通入CuO的氣體是H2。2．CO(1)將待檢氣體在空氣中點(diǎn)燃，氣體能燃燒，火焰呈藍(lán)色，在火焰的上方罩一個(gè)干而冷的小燒杯沒(méi)有水霧出現(xiàn)，迅速把燒杯倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，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(guò)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。第七頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六3．CH4將待檢氣體在空氣中點(diǎn)燃，氣體能夠燃燒，火焰呈淡藍(lán)色，再在火焰的上方罩一個(gè)干而冷的小燒杯觀察有水霧出現(xiàn)，迅速把燒杯倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，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(guò)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。第八頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六6．H2O(氣體)(1)將氣體通過(guò)白色無(wú)水硫酸銅粉末，無(wú)水硫酸銅變藍(lán)化學(xué)方程式：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O(2)將氣體通過(guò)盛有濃硫酸的裝置，其質(zhì)量增加7．HCl(氣體)通過(guò)硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀化學(xué)方程式：HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO38．NH3(1)將氣體通過(guò)無(wú)色酚酞試液，試液由無(wú)色變成紅色(2)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)第九頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六考點(diǎn)四氣體的凈化與干燥實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，因此為保證氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，必須對(duì)制取的氣體進(jìn)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(biāo)氣體中的雜質(zhì)氣體，“不減”即盡量不要減少目標(biāo)氣體的量，“不增”是指不增加新的雜質(zhì)氣體。除掉目標(biāo)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(wú)水氯化鈣等。除掉目標(biāo)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(biāo)氣體所形成的酸式鹽飽和溶液來(lái)除去該目標(biāo)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(biāo)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(shí)，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(zhǎng)進(jìn)短出”的原則。干燥管要“大進(jìn)小出”。第十頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六常見(jiàn)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(qiáng)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第十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六常見(jiàn)氣體的干燥劑第十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六例1(2012·江西)下圖是實(shí)驗(yàn)室常用的一些裝置。(1)儀器a的名稱是________；(2)實(shí)驗(yàn)室制取并收集二氧化碳?xì)怏w應(yīng)選擇的裝置是________(填序號(hào))，檢驗(yàn)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(xué)方程式為_(kāi)_______________，當(dāng)觀察到裝置C中________時(shí)才開(kāi)始收集；第十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六

(4)SO2通常是一種無(wú)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(huì)形成酸雨。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置收集一瓶干燥的SO2，裝置的導(dǎo)管按氣流方向連接的順序是____→____→____→____→e(填字母)，裝置中的X是________。第十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六解析：本題主要考查氧氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，在常溫下用石灰石和稀鹽酸來(lái)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(yàn)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(guò)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(dāng)氣泡連續(xù)均勻的放出時(shí)，再開(kāi)始收集氣體。二氧化硫的密度比空氣的大，因此應(yīng)該b進(jìn)a出，干燥時(shí)應(yīng)該c進(jìn)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(huì)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(shū)寫化學(xué)方程式時(shí)，要注意配平。本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中。第十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六例2(2012·東營(yíng))實(shí)驗(yàn)室制取O2或CO2氣體的發(fā)生裝置如圖1，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)寫出儀器A的名稱________。(2)在制取氣體的實(shí)驗(yàn)中，為什么都要對(duì)裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)______________________________________________________________________，對(duì)該裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)的方法是________________________________________________________________________。(3)寫出用此裝置制取O2的化學(xué)方程式__________________，為了制得較純凈的O2最好選用________法收集。第十七頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第十八頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第十九頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六例3(2012·南京)請(qǐng)根據(jù)下列裝置圖，回答有關(guān)問(wèn)題。(1)寫出裝置圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a________；b________。(2)寫出實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________________；可選用的收集裝置是________(填字母)；某同學(xué)用碳酸鈉粉末和稀鹽酸反應(yīng)來(lái)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)。第二十頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六

(3)寫出實(shí)驗(yàn)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(xué)方程式________________________________________________________________________。(4)你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)要注意的是：①選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，包括________和________；②選擇合適的________；③驗(yàn)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(dá)到控制反應(yīng)速率的目的；(3)實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)，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。第二十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六專題訓(xùn)練第二十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、選擇題(每小題4分，共48分)1．實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇收集方法時(shí)，對(duì)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(shí)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(shí)驗(yàn)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：B第二十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六3．(2012·陜西)下圖為初中化學(xué)常見(jiàn)氣體的發(fā)生與收集裝置。有關(guān)這些裝置的說(shuō)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)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：D第二十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六4．(2012·寧波)常溫下，氨氣為無(wú)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(shí)驗(yàn)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(shuō)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(shí)驗(yàn)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(lán)，故B錯(cuò)誤；氨氣有刺激性惡臭氣味，排放到空氣中會(huì)污染空氣，應(yīng)凈化處理，故C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)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：A第二十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六5．(2012·南通)利用下列儀器制取相關(guān)氣體，不能實(shí)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(dǎo)管橡皮塞、用注射器代替長(zhǎng)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(tái)、集氣瓶、單孔帶導(dǎo)管橡膠塞；圖中儀器缺少酒精燈，因此C錯(cuò)誤；收集裝置儀器的選擇：無(wú)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：C第二十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六6．如圖是同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的儲(chǔ)氣裝置(固定裝置已略去)。下列說(shuō)法中不正確的是(

)A．打開(kāi)止水夾a、b，氣體從d管導(dǎo)入，儲(chǔ)存在下面的集氣瓶里B．取用氣體時(shí)，通過(guò)控制止水夾a、b，可將氣體順利排出C．氣體被儲(chǔ)存在下面的集氣瓶里，c導(dǎo)管也必須安裝止水夾D．該裝置也可作為制取二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置答案：A第二十七頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六7．(2012·濱州)下列有關(guān)制取干燥的氧氣或二氧化碳的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤的是(

)解析：驗(yàn)滿方法應(yīng)該把木條放在集氣瓶口。答案：C第二十八頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六8．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(cuò)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?yàn)闅錃獾拿芏缺瓤諝庑?，故B錯(cuò)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(cuò)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：D第二十九頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六9．氮?dú)庵谢煊猩倭繗錃?、二氧化碳和水蒸氣，欲獲得干燥純凈的氮?dú)?，可采用下列操作：①通過(guò)濃硫酸；②通過(guò)填充氧化銅的加熱管；③通過(guò)氫氧化鈉溶液；④通過(guò)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(wú)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：C第三十頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六10．(2012·本溪)如圖所示裝置有多種用途。下列說(shuō)法正確的是(

)A．用排空氣法收集氫氣——?dú)怏w從裝置的b端通入B．檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w——瓶?jī)?nèi)盛放氫氧化鈉溶液C．除去氧氣中的水蒸氣——瓶?jī)?nèi)盛放濃硫酸D．用排水法收集氧氣——瓶?jī)?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(yàn)二氧化碳?xì)怏w用澄清石灰水；用排水法收集氧氣，瓶?jī)?nèi)裝滿水后應(yīng)從a端通入氧氣收集。答案：C第三十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六11．(2012·赤峰)使用如圖裝置完成的實(shí)驗(yàn)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(guò)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：B第三十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六12．常溫常壓下在實(shí)驗(yàn)室收集NH3(氣體)，與選擇收集方法無(wú)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：D第三十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第三十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第三十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六14．(20分)實(shí)驗(yàn)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(yàn)證產(chǎn)物，請(qǐng)根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置回答下列問(wèn)題：(1)用字母標(biāo)號(hào)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(xué)方程式是CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。(3)E裝置點(diǎn)燃尾氣的原因是防止未反應(yīng)的CO污染空氣_。第三十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六解析：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模紫纫脷溲趸c溶液除去二氧化碳，然后干燥一氧化碳，再驗(yàn)證一氧化碳的性質(zhì)，故儀器連接順序?yàn)椋夯旌蠚怏w→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(yàn)氣體生成物的性質(zhì)→