专题十四 常见气体的制取与净化（讲解部分）

1、.专 题 十 四常 见 气 体 的 制 取 与 净 化知识结构药品的选择 廉价易得 来源广泛ï反响原理的选择 反响速率适中 便于控制 反响条件要求不高ïy制取思路 ï发生装置的选择依据í反响物的状态 反响条件 是否需要加热ìï与方法ï制取与检验 íï搜集装置的选择依据 气体的 密度 溶解性等ïï验满方法 由气体的性质来确定ïìïïïî评价优劣 从药品 实验装置 操作等方面考虑ï气体的制取与净化 íî

2、;气体的检验 详见考点清单ïì碱性枯燥剂不能干燥 酸性 气体ï气体的干燥ï î酸性枯燥剂不能干燥 碱性 气体枯燥与净化 í常见气体的净化 先 除杂 后 干燥ï气体净化装置 洗气瓶 枯燥管 形管 玻璃管等ïî尾气处理 用酒精灯点燃 用气囊收集 用液体吸收等考点一 气体的制取与检验 气体的检验考点清单 气体实验装置的选择依据发生装置的选择检验气体应从气体的性质入手 明确各种气体的特性 选取 合适的方法 从实验操作 现象和结论方面加以说明 并会 用 规 范的语言表述 初中常见的几种气体的检验方法见下表固体和液体

3、反 选择固液常温型应不需要加热固体和固体反 选择固体加热型应需要加热搜集装置的选择密度大于空气类型 发生装置 决定反响物的状态反响条件 是否 需要加热且不与其中的 成分反应密度小于空气 且不与其中的 成分反应选择 向上排空气法选择向下排空气法排空气法收类型 集 决定装气体的密度及能 否与空气中的成 分反应气体的溶解性及不易或难溶于水 且不与 选择水反应置排水法能否与水反应 、 、 的实验室制法气体氧气氢气二氧化碳药品氯酸钾和二氧化锰 高锰酸钾 双氧水和二氧化锰锌与稀硫酸大理石或石灰石与稀盐酸反应 原理稀发生 装置固体加热型 固液常温型固液常温型 启普发生器的简易装置固液常温型收集 方法排水法或

4、向上排空气法排水法或向下排空气法向上排空气法检验 方法将带 火 星 的 木 条 伸 入 集 气 瓶 内 木 条 复燃点燃 罩干冷小烧杯 产生淡蓝色火焰 烧杯内壁 有水珠 生成物只有水通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊验满 方法将带火星的 木 条 靠 近 集 气 瓶 口 木 条 复 燃 那么说明已搜集满将燃着的木条靠近集气瓶口 木条火焰立即熄 灭 那么说明已搜集满实验 操作 步骤检 查 气 密 性 装 药 品 固 定 试 管 加 热 收 集 将 导 管 移 出 水 槽 熄灭酒精 灯 假设 用 双 氧 水 和 二 氧 化 锰制取氧气 操作步骤同制检 查 气 密 性 加 药 品 固 定 试 管 验纯 收

5、集检查气密性 加药品 收集注意 事项采用固体 加 热 型 气 体 发 生 装 置 时 试 管口应略向 下 倾 斜 当 用 高 锰 酸 钾 制 氧气时靠管 口 处 应 塞 一 团 疏 松 的 棉 花排水法搜集时 当气泡连续 均匀放出 后再收集 排水法搜集完后 先移出导 管 再熄灭酒精灯长颈漏斗末端应伸入液面以下 反响器中 的导管刚露出橡胶塞即可 假设 用向下排空气 法搜集时 导 管 应 伸 入 集 气 瓶 的 底 部 不 能 用 浓 及 浓 盐 酸 来 制 取 氢 气气体必须验纯不 能 用 稀 代 替 稀 盐 酸 液 面 应 没 过长颈漏斗的末端 反响器中的导管刚露出 橡胶塞即可 用 向 上 排

6、 空 气 法 收 集 时 导 管 应伸入集气瓶的底部考点二 气体的枯燥与净化 气体的制取、检验、净化与枯燥原那么组装仪器 一般按从左到右 从下到上的顺序进行 制取气体时 先检查装置气密性 后装药品 搜集气体时 先净化后收集检验气体时 先验水后验杂 其他气体杂质 净化气体时 先除杂后干燥 气体的净化除杂原那么 不能引入新的气体杂质 不能减少被净化气 体的量续表 气体的干燥原那么是枯燥剂只 能 吸 收 气 体 中 的 水 分 而 不 能 与 气 体 发 生反应注 碱石灰是氧化钙与氢氧化钠的混合物续表 尾气的处理为了保护环境 防 止 中 毒 对 有 毒 有 害 的 气 体 必 须 用 适 当 的溶液

7、予以吸收 或 收 集 或 点 燃 如 等 可 用 溶液吸收 可用浓 吸收 可搜集后集中处理或在导 管口处点燃 将其转化为 常见的处理装置如下易混易错 实验室制取气体时，对药品的选择出错续表错误命题错因分析正确解答二 氧 化 碳 中 含 有 的 气 体 可 通 过 氢氧化钠溶液除去二 氧 化 碳 可 与 氢 氧 化 钠 溶 液 发 生 反 应 而被除去将混合 气 体 通 入 饱 和 碳酸氢 钠 溶 液 即 可 除 去二氧 化 碳 中 含 有 的气体 气体枯燥或除杂时药品选择错误例 以下几种气体可用以下图所示装置干燥 搜集的是 解析 碱石灰是碱性干燥剂 不能枯燥酸性气体 因此排 除 和 该装置用于

8、搜集密度比空气小的气体 因此排 除故应选 答案 错因透视 对碱 石 灰 干 燥 气 体 的 适 用 范 围 认 识 不 清，对 排 空气法集气装置不理解而出错。方法一 固液常温型气体发生装置与多功能瓶的使用方法 几种固液发生装置的特点与适用范围用于制取少量适用 气体 实 验 操范 作考试时常用围此发生装置用于平稳反应 并制取较多气 体 如 实 验 室 制取二氧化碳 进展性质实验用于剧烈反应 并制取较多气 体 如 利 用 过 氧化氢溶液和 二氧化锰混合 制取氧气续表用 于 平 稳 并 持 续 时 间 较 长 的 制 取 气 体 的 反 应 如 实 验 室 制 取氢气 多功能瓶的使用排气法 如图气

9、体密度比空气大 长进短出 气体密度比空气小 短进长出üï 收 续表ï 集排水法 如图先将集气瓶装满水 然后使气 ý 气 体从短管进入 气短进 水长流 ï 体除杂与干燥 如图 气体一律长进短出测量体积 如图 气体 如 从短导管进入 水从长 导管排入量筒 排出水的体积即为搜集的气体体积例 福 建 福 州， 节 选 根 据 下 列 实 验 要 求 回 答问题写出图中仪器 的名称 实验室制取二氧化碳的化学方程式为 制取装置为 填标号 下同 和 组合 检验二氧化碳的原理为 用化学方程式表示 实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方 程 式 为 可选用的发生装置为

10、 填标号制取气体实验时 首先要对发生装置进行 气 密 性 检 查 确保装置不漏气 装置气密性检查的方法是 搜集某种气体的方法 主要取决于这种气体的性质 装 置 所示的搜集方法是 被 收 集 的 气 体 密 度 空气密度 选填或 实验室用大理石与稀盐酸制取并收集 一 瓶 干 燥 的 二 氧化碳 所选装置正确的连接 顺 序 是 填装置编号以下图所示一氧化碳与氧化铁的反响装置中 虚线方框内 装置的作用有 假设用水将如下图的氧气从瓶内排出 水须从 填 或 端导管口通入 解析 图中仪器 的名称分别为试管 集气瓶 实 验 室 制 取 二 氧 化 碳 的 化 学 方 程 式 为制取二氧化碳的 原 料 是 固

11、 体 和 液 体 反响不需要加热 因此发生装置选用 二氧化碳能溶于水且密度比空气 大 因 此 收 集 装 置 选 用 检 验 二 氧 化 碳 的 原 理 为实验室用 高 锰 酸 钾 制 取 氧 气 的 化 学 方 程 式 为 用高锰酸钾制取 氧 气 的 发 生 装 置 为固体加热型 因此发生装置选用假设用水将题图所示的氧气从瓶内排出 水须从 端导管 口通入 答案 试管 集气瓶变式训练 江苏苏州， 分 化学是一门以实验 为根底的科学 化学实验和科学探究离不开实验装置制取气体的 常用装置 答案 先把导 管 一 端 浸 入 水 中 后 用 手 握 住 试 管 看 到导管口有气泡冒出 移开手后一段时间

12、 导管中会形成一段水 柱 说明装置气密性良好 反之那么气密性不好向上排空气法 或检验反 应 中 生 成 的 二 氧 化 碳 收 集 未 参 加 反 应 的 一 氧 化碳 解析 利用热胀冷缩的原理 将装置 导管一端浸入 水中 用手握住试管 使装置内气体受热膨胀 在导管口有 气 泡冒出 移开手后试管内气体减少 压强减小 导致水倒吸 在导管 中形成一段水柱 说明气密性良好 反之气密性 不 好 气 体 密度大于空气 且不与空气中的成分反应 可以用向上排空气法 收集 因为需要制取枯燥的二氧化碳气体 所以生成的二氧 化碳气体必须先通过浓硫酸进行干燥 再用向上排空气法收集从硬质玻璃管出来的气体中含有二氧化碳

13、及未反应 的 一 氧 化碳 一氧化碳有毒 必须进行尾气处理 当混合气体通入澄清 石灰水中时 二氧化碳与氢氧化钙反响生成沉淀 可以检验生成 的二氧化碳气体 不能参与反应的一氧化碳气体聚集在瓶内 将 瓶中的石灰水压出广口瓶 从而起到搜集尾气的作用方法二 气体的净化方法 常见气体的净化方法 气体净化装置的选择净化即除去气体中的杂质 常见的气体净化装置有洗气瓶 如图 枯燥管 枯燥管有球形枯燥管 如图 和 形管 如 图 及玻璃管三类故可用 溶液吸 收 气 体 实 验 过 程 中 为 防 止 倒 吸 可 在导管末端连接一倒置的漏斗 答案 防倒吸 或增大接触面积 防倒吸变式训练 河南郑州八中一模， 实验室常

14、用下 列装置制取气体 请你根据所学知识答复以下问题请写出用 制氧气的反响的化学方程式 实验室常用加热无水醋酸钠与碱石灰 混 合 物 的 方 法 制取甲烷 应选择的装置组合是 假设用 装置除去 中的 气体 请简述操作步骤洗气瓶主要用于盛放液体吸收剂 连接装置时要注意气体必须 长进短出 以利于杂质的吸收 答案枯燥管那么主要用于盛放固体吸收剂 球形枯燥管中气流 或方向应为 大进小出 这样可以使杂质被充分吸收 形管结构对称 无进 出口之分玻璃管主要用于除去 或 管内可放铜网 或 无进 出口之分例 是 无 色 有 刺 激 性 气 味 的 有 毒 气 体 密 度 比 空 气 大 易溶于水 的 某 些 化 学 性 质 与 相 似 实 验 中 常 用 溶液吸 收 尾 气 用 下 图 所 示 装 置 收 集 一 瓶 干 燥 的装置 中 导 管 按 气 流 方 向 连 接 顺 序 是 填序号图中漏斗的作用是 烧杯中 溶液的作用是 用 化 学 方 程式表示在 瓶 内 装 入 适 量 饱 和 碳 酸 氢 钠 溶 液 将 气 体 从 端 通入 解