化学气体的制备总复习导学案-(2).doc

课 题初中常见化学气体制备专题年级九九年级 学习目标与考点分析初中化学气体制备作为中考必考大题之一需要学生熟练掌握化学常见气体制备装置常考三种气体的制备 氢气 氧气 二氧化碳 等气体的制取 学习重点重点对三种气体制备的装置图熟悉并能熟练写出制气的化学方程式及每项装置的作用 学习方法 讲练结合 练习巩固 学习内容与过程1、 知识点梳理初中化学气体制备装置初中化学主要考查两种常见气体（O2和CO2）的制备原理、药品，气体制备装置一般分四大部分：发生装置、净化装置（干燥装置）、收集装置和尾气处理装置。会考突出化学实验基础知识的考查，突出教科书上原理的考查；中考则突出考查学生能力，在会考基础上进行延伸和综合。中考内容包括会考内容。一、制取常见气体药品、状态及反应条件制备气体中考实验内容会考实验药品、状态及反应条件中考增加实验药品、状态及反应条件O2KClO3和MnO2共热、KMnO4加热、H2O2和MnO2Na2O2 和H2OCO2石灰石或大理石与盐酸H2Zn与H2SO4或盐酸NH3Ca(OH)2 固体与NH4Cl固体共热二、气体的发生装置（一）固固（加热）（图1）：适用于制备气体：O2 (KClO3和MnO2共热、KMnO4加热)、NH3注意事项：试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷却后倒流而引起试管破裂。铁夹应夹在距管口三分之一处（试管的中上部）。固体药品要放在试管底部平铺开，加热时首先均匀预热，然后在试管的最后部位集中加热，并逐步前移。胶塞上的导管伸入试管里不能过长，否则会妨碍气体导出。如用排气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯。以防止水倒流使试管炸裂。用KMnO4制取O2时，为了防止生成的细小颗粒堵塞导管，在大试管口放一松软棉花（二）固液体（不加热）（图2、图3）：适用于制CO2、H2、O2（用Na2O2 和H2O、H2O2和MnO2制取O2也用此装置）图2装置注意事项：在最右边的装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下，否则起不到液封的作用而无法使用。加入大小适宜不溶于水的块状固体。如果太碎会落入底部的酸中使反应太快无法控制，造成容器内压力过大，导致酸液溢出。加人酸的量要适当。在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时，必须先检验纯度。图3装置注意事项：瓶内气密性要好。先放固体后加液体。加入酸的量要适当。生成气体微溶或难溶于水。三、气体的净化（干燥）装置（一）常见干燥剂及气体的干燥液态干燥剂固态干燥剂常见干燥剂浓硫酸无水氯化钙碱石灰装置可干燥气体H2、O2、CO2、N2、COH2、O2、CO2、N2、COH2、O2、NH3、N2、CO不可干燥气体NH3NH3HCl、CO2a进b出（长进短出a进b出（大进小出）左进右出（二）常见净化(包括干燥气体)装置（图4）注意事项： A为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置。如用灼热的铜丝除氧气。 B、C一般盛液体药品，用于洗液。如用浓硫酸除水蒸气，氢氧化钠溶液除酸性气体。气体由a进b出。 D一般盛固体药品。如用碱石灰吸收水或二氧化碳。四、气体的收集装置（图5、图6）根据气体溶解性和密度（相对分子质量，与29比较）不同，把气体的收集方法分为排液法（常为排水法）和排气法（常为排空气法）。装置图见下：（一）排水法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H2、O2、CO、CH4等。排水法的典型仪器是a，注意导管只能伸入集气瓶内少许，便于导管的取出。（二）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b）；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花（如图d）向上排空气法：相对分子质量大于29的气体。如O2、CO2等，典型装置是b。向下排空气法：相对分子质量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等，典型装置是c。（三）其它气体收集装置如果一种气体既能用排液法收集，又能用排空气法收集，则用排液法收集的气体纯度要高一些五、尾气处理装置（图7）通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器有： a用于NaOH吸收CO2（气体溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸）； b用于收集少量气体然后处理；如多余的CO的处理。 c收集极易溶且溶解很快的气体。如NH3等，这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液体对气体的吸收。由于漏斗容积较大，从而防止吸收液的倒吸。 d用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。如H2、CO等。 二、典例分析1（黄石）小明、小华和小林三位同学利用下图所示装置在实验室制取O2和CO2，并对它们的有关性质进行研究，请回答下列问题。（1） 小明同学用KMnO4固体制取O2，应选用上图中的_装置（填编号），该反应的化学方程式为_；当O2收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作方法是_。（2）小华同学用浓HCl与大理石在C装置中反应，制取CO2并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红，对这一现象的解释不合理是_（填序号）。a产生的CO2直接使石蕊变红b产生的CO2与H2O反应生成H2CO3，使石蕊试液变红c挥发出的氯化氢溶于水，使石蕊试液变红（3）小林同学用A装置制取了一瓶无色无味纯净的气体，他制取的气体可能_；试用最简便的方法验证他把制取的气体_。答案：B 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 先把导气管移出水面，再熄灭酒精灯 a CO2或O2 用带火焰的木条伸入集气瓶中，若木条熄灭为CO2，若木条燃烧更旺为O22（河北）请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。（1）选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：组别药品实验现象块状石灰石和稀盐酸产生气泡速率适中块状石灰石和稀硫酸产生气泡速率缓慢并逐渐停止碳酸钠粉末和稀盐酸产生气泡速率很快从制取和收集的角度分析，一般选择第组药品，该组药品发生反应的化学方程式为 ；不选择第组药品的原因是 。（2）选择装置。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是 。（3）制取气体。将药品装入所选装置制取气体，并用向上排空气法收集。验满方法是 。（4）气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变红，因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正确？请说明理由。 。答案：（1）CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2(2)固体和液体反应，不需要加热（或反应物状态和反应条件与用过氧化氢制取氧气相同）（3）将燃着的木条放在机器瓶口，观察火焰是否熄灭（4）不正确。其他气体也可能使石蕊溶液变红（或应该用澄清的石灰水检验二氧化碳）3(河南)右图是实验室常用的制取气体的装置。(1)采用A装置制取气体时，反应物的状态和反应条件需满足什么要求?(2)B装置可以制取多种气体，请写出制取其中一种气体的化学方程式。(3)写出可采用C装置(气体由d口进入)收集的一种气体的名称，并用简单的方法验证该气体。答案：（1）反应物为固体且需要加热（2）CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2（或2H2O2 2H2O + O2）（3）二氧化碳（或氧气等） 向集气瓶中加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，即可验证（或将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃即可验证）4（兰州）（14分）实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。带小孔的隔板A B C D E F G（1）写出编号所指仪器的名称： ； 。（2）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上： ； 。上述装置改进后，请继续回答下列问题。（3）小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和 （填字母）进行组装。小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置。在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是 （填化学式），在两个反应中它起 作用。请你写出小红制取氧气的化学反应方程式： 。（4）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是 （填化学式），写出实验室制取该气体的化学方程式 。（5）装置B、C都可以用来制取（4）中的气体，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点 。（6）有一名同学欲用G装置收集H2，则H2应从导管口 通入。答案：（1）长颈漏斗；集气瓶 （2）A图中，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应该略向下倾斜；E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，应伸入集气瓶的底部。（3）E或F或G（E或F都填上的满分，只填一个的0.5分。G不填不扣分）； MnO2，催化作用， 2H2O2 2H2O + O2（4）CO2 CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2（5）可以随时控制反应的进行，随开随停。（凡叙述合理均可得分）；（6）b课内练习与训练7(江西)下表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据(1)据上表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为 时，反应速率最快； (2)二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢，原因是 ； (3)二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相当于减少反应物的 ，所以反应速率受到影响； (4)通过分析可知，在化学反应中催化剂的用量（填“是”或“不是”） 越多越好。 8（黔东南州）通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律。请结合图3提供的一些实验装置回答问题：.(1) 若用A装置制取氧气，仪器a中需加入 ，发生的化学方程式为 。.(2) 通过查阅资料得知：氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水。当你选用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气时，若选择B装置来完成该实验，需进行的改动是 。.(3)你认为应选择收集氨气的装置最好是 （填序号），原因是 。 9（德州）实验室提供了以下仪器，请你随某兴趣小组的同学一起来参加实验探究活动：（1）若用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气，你认为除需要用到上面的仪器外，还需上面的仪器有 （填序号）。上述所有仪器选择的依据是 （填字母）。A、属于固固型加热的反应 B、属于固液型加热的反应C、制取的气体密度比空气大 D、制取的气体难溶于水（2）甲同学设计了图（一）装置制取CO2，实验前对该装置进行了气密性检查：打开图装置中的活塞，发现分液漏斗中的水没有流下，于是得出“气密性好”的结论。你认为甲同学的检验方法是否可行？ （填“是”或“否”）。乙同学也设计了一种检验该装置气密性的方法，请你帮助完成：关闭活塞，在集气瓶中加水浸没导管末端， ，若集气瓶中导管水柱上升一段时间不下降，则气密性好。学 （3）若要得到干燥的CO2，图（一）还需要一个干燥装置，干燥剂为浓硫酸。图（二）画出了该干燥装置的一部分，请你补充画出其它部分，并用箭头标明气体进出方向。 10（东营）请根据下列装置，回答问题：写出标号的仪器名称： ， 。实验室制取H2，可选用装置 （填写装置序号）能收集到较纯净的H2。判断CO2已收集满的方法是 。用高锰酸钾制取O2，装置A还需做的一点改动是 。对用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2后的固体残渣（假定已完全反应），通过以下四步实验操作可回收二氧化锰。正确操作的先后顺序是 （填写选项序号）。 a烘干 b溶解 c过滤 d洗涤把中滤液蒸发结晶可得到氯化钾晶体，在蒸发操作中玻璃棒的作用是 。用装置F制取气体，在反应过程中，用弹簧夹夹住导气管上的橡皮管，过一会儿反应就会停止。其原因是 。 11（青岛）根据下列实验装置图，回答问题：A B C D E（1）写出标有序号的仪器名称：_，_；（2）在实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，其中二氧化锰起_作用，发生反应的化学方程式为_；（3）实验室制取二氧化碳气体，应选择的发生装置为_（填写装置的字母代号，下同）；应选用的收集装置是_。检验二氧化碳是否收集满的方法是：将燃着的木条放在_，观察火焰是否熄灭。 12（泰安）为了制取少量的氧气，化学兴趣小组的同学把工作分为以下三个阶段。 I 查阅资料获得信息：过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾等含有氧元素的物质在一定条件下分解都可以产生氧气，其中过氧化氢价格最低，在常温下就能够分解放出氧气该过程无副产物；氯酸钾价格较高。分解较困难且常伴有副产物；高锰酸钾价格较高，加热即可快速分解。二氧化锰能加速上述三种物质的分解。根据上述信息，确定制取氧气的实验方案。lI 组装仪器，进行实验。可供选择的实验装置如下： 实验完毕，洗刷仪器，整理用品，总结实验，完成实验报告。(1)要制取一瓶氧气，你认为应选择的最佳实验装置是 (填写字母代号)，组装好实验装置后首先应 。(2)有气体产生的化学反应在有限的空间里发生时，如果反应速度过快，容易引起爆炸。在用过氧化氢和二氧化锰制氧气的实验中，为预防爆炸应采取的措施是(列举两条)； (3)回顾整个工作过程，你认为在准备工作阶段除应考虑药品的价格、制氧气反应的难易、制氧气过程的安全性等因素外。还应考虑的因素是(一条即可)。 13（烟台）化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题： A B C D E图1 图2(1)写出图中带标号仪器的名称：。 (2)若实验室对你开放，请从图1中选择合适的装置，制取一种你熟悉的气体。你想制取的气体是，选择的发生装置是 (填序号，下同)，选择的收集装置是，选择此收集装置的理由是。 (3)装置B虽然操作简便，但无法控制反应速率。请从图2中选取(填序号)取代B中的单孔塞，以达到控制反应速率的目的。 14（达州）实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。A B C D E写出带标号的仪器的名称： ； 。向气体发生装置内加入药品前，应该进行的操作是 。实验室若用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是 ；用双氧水制氧气的化学方程式为 乙炔又称电石气，是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体；工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属；实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔。你认为制取乙炔应选择的发生装置是 ；收集装置是 。 15（乐山）实验是学习化学的一个重要途径。请从下列仪器中选用适当仪器用H2O2与MnO2制取并收集O2。（1）仪器e的名称是 ；（2）若用排空气法收集O2，产生并收集气体应该选用的仪器有（填代号） ，装入药品前必须进行的一步操作是 ；（3）反应的化学方程式为 ；（4）检验O2是否已经集满的方法是 。 16（眉山）现有下图所示的实验装置，请回答问题：（1）在加入药品之前应对实验装置进行 。（2）可用于实验室制备和收集O2的一套装置是（填字母番号） 。写出用此装置制备O2的反应化学方程式 。（3）若选用A装置制备气体时应考滤的因素是 。 17(南京)根据下列装置图回答有关问题：(1)写出装置中标号仪器的名称： ； 。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是 (填字母)。(3)写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式 ， 并据此选择上图中 (填字母)组装一套制取于燥氧气的装置，收集氧气时，验满 的方法是 。 2118（泰州)如图是实验室常用的两个气体制备、收集、净化的多种功能装置。(1)若制备的气体是氢气，且产生的气体中不含酸性杂质气 体，则试剂X常用 ，用图示放置的乙装置收集 氢气，A应与 (填“B”或“C”)相连。(2)若制备的气体是氧气，Y是黑色粉末，则甲中反应的化学 方程式为 。若A、C相连制取氧气，检验气密性后，还须将装置乙 。(3)若X是稀盐酸、Y是石灰石，用甲、乙两装置组成发生、 甲乙净化、收集CO2气体的系列装置。若乙中放入饱和NaHCO3溶液，该溶液的作用是除去 ；若乙中放入浓硫酸，浓硫酸的作用是 。 19（徐州)化学实验是学习化学的基础，请根据下列装置图回答问题。A B C(1)写出仪器a、b的名称_；b_。 (2)写出A图中产生气体的化学方程式_。(3)B图中，把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，下层蜡烛先灭，说明二氧化碳具有_、_和_性质。这一性质在实际生活中的应用为_。(4)C图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是_。(5)小明按C图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是_。(6)小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为0.4mm)放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析回答：物质镁条含碳0.05的铁丝含碳0.2的铁丝含碳0.6的铁丝燃烧时的现象剧烈燃烧，发出耀眼白光，无火星剧烈燃烧极少火星剧烈燃烧少量火星(未填) 20（福州）实验室制取气体的装置如图7所示，根据所学的知识回答下列问题。图7(1)图中标有、的仪器名称： ； 。(2)写出用装置A制氧气的一个化学方程式 。A装置中试管口略向下倾斜的目的是 。(3) 写出用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式 ，可选用图中 和 (填标号)组装一套制取二氧化碳的装置。检验二氧化碳集满的方法是 。 21（南平）