专题三气体的制取净化与干燥

专题三气体的制取净化与干燥第一页，共三十九页，编辑于2023年，星期六专题三气体的制取、净化与干燥第二页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第三页，共三十九页，编辑于2023年，星期六考点一制取气体发生装置的选择主要考虑反应物的状态和反应时是否需要加热等因素。第四页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第五页，共三十九页，编辑于2023年，星期六考点二制取气体收集装置的选择主要考虑气体的溶解性、密度、是否有毒性、能否与空气中的成分发生化学反应等因素。第六页，共三十九页，编辑于2023年，星期六考点三气体的检验1．H2(1)将待检气体在空气中点燃，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，再在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯观察到有水雾出现，迅速把烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水不变浑浊。(2)将待检气体通过灼热的CuO，黑色粉末变成红色，并将产物导入白色无水硫酸铜粉末中，无水硫酸铜变蓝，则证明通入CuO的气体是H2。2．CO(1)将待检气体在空气中点燃，气体能燃烧，火焰呈蓝色，在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯没有水雾出现，迅速把烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。(2)将待检气体通过灼热的CuO，黑色粉末变成红色，并将产物通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。第七页，共三十九页，编辑于2023年，星期六3．CH4将待检气体在空气中点燃，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，再在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯观察有水雾出现，迅速把烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。4．CO2将待检气体通过澄清石灰水，如果澄清石灰水变浑浊则证明气体是CO2。5．O2

将带火星的木条伸入待检气体中，带火星的木条复燃。第八页，共三十九页，编辑于2023年，星期六6．H2O(气体)(1)将气体通过白色无水硫酸铜粉末，无水硫酸铜变蓝化学方程式：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O(2)将气体通过盛有浓硫酸的装置，其质量增加7．HCl(气体)通过硝酸银溶液，产生白色沉淀化学方程式：HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO38．NH3(1)将气体通过无色酚酞试液，试液由无色变成红色(2)用湿润的红色石蕊试纸检验，湿润的红色石蕊试纸变蓝第九页，共三十九页，编辑于2023年，星期六考点四气体的净化与干燥实验室中制取的气体往往含有水蒸气、酸性气体等杂质，影响了气体的后续性质实验，因此为保证气体性质实验的顺利进行，必须对制取的气体进行净化处理。气体净化的原则是“除杂”、“不减”、“不增”。“除杂”是指除掉目标气体中的杂质气体，“不减”即尽量不要减少目标气体的量，“不增”是指不增加新的杂质气体。除掉目标气体中的水蒸气是气体的干燥，干燥剂可以选择浓硫酸、碱石灰、无水氯化钙等。除掉目标气体中的酸性气体可用碱液、水等，也可以用酸式盐的饱和溶液。方法是用目标气体所形成的酸式盐饱和溶液来除去该目标气体中的酸性气体，该方法不仅除掉了酸性的杂质气体，而且可使目标气体的量有所增加，如CO2(HCl)用饱和NaHCO3溶液净化：NaHCO3＋HCl===CO2↑＋NaCl＋H2O，所以这种气体净化方法最好。多种气体杂质共存时，要注意试剂的选择和除杂的顺序，一般水蒸气最后除去。选择“洗气瓶”等吸收装置，不仅要注意药品的名称，还要注意“长进短出”的原则。干燥管要“大进小出”。第十页，共三十九页，编辑于2023年，星期六常见气体的吸收剂吸收剂吸收的气体杂质水易溶性气体，如HCl、NH3等强碱溶液(如氢氧化钠溶液)CO2、SO2、HCl、H2S等碱石灰(氢氧化钠和氧化钙)CO2、H2O(气体)、H2S等灼热的氧化铜H2、CO灼热的铜网O2第十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期六常见气体的干燥剂第十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期六例1(2012·江西)下图是实验室常用的一些装置。(1)仪器a的名称是________；(2)实验室制取并收集二氧化碳气体应选择的装置是________(填序号)，检验二氧化碳是否收集满的方法是______________________________________________________________________；(3)用装置A与C连接制取并收集氧气，则装置A中反应的化学方程式为________________，当观察到装置C中________时才开始收集；第十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期六

(4)SO2通常是一种无色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水，排放到空气中会形成酸雨。实验室用如图装置收集一瓶干燥的SO2，装置的导管按气流方向连接的顺序是____→____→____→____→e(填字母)，装置中的X是________。第十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期六解析：本题主要考查氧气和二氧化碳的实验室制法，在常温下用石灰石和稀盐酸来制取二氧化碳，因此不需要加热。二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空气法收集；二氧化碳的验满方法是：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已经集满。如果用过氧化氢和二氧化锰制氧气，就不需要加热；如果用高锰酸钾或氯酸钾就需要加热；当气泡连续均匀的放出时，再开始收集气体。二氧化硫的密度比空气的大，因此应该b进a出，干燥时应该c进d出，可以用浓硫酸干燥；二氧化硫易溶于水，排放到空气中会形成酸雨，因此用水吸收。方法总结气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。书写化学方程式时，要注意配平。本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中。第十六页，共三十九页，编辑于2023年，星期六例2(2012·东营)实验室制取O2或CO2气体的发生装置如图1，请回答下列问题。(1)写出仪器A的名称________。(2)在制取气体的实验中，为什么都要对装置进行气密性检验______________________________________________________________________，对该装置进行气密性检验的方法是________________________________________________________________________。(3)写出用此装置制取O2的化学方程式__________________，为了制得较纯净的O2最好选用________法收集。第十七页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第十八页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第十九页，共三十九页，编辑于2023年，星期六例3(2012·南京)请根据下列装置图，回答有关问题。(1)写出装置图中标号仪器的名称：a________；b________。(2)写出实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式：_____________________________________________________________________；可选用的收集装置是________(填字母)；某同学用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳，为了较好地控制反应速率，可选用的发生装置是________(填字母)。第二十页，共三十九页，编辑于2023年，星期六

(3)写出实验室用A装置加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气的化学方程式________________________________________________________________________。(4)你认为实验室制取气体时要注意的是：①选择适当的反应，包括________和________；②选择合适的________；③验证所制得的气体。解析：(2)二氧化碳的密度比空气大，故选择向上排空气法收集；C装置可以控制液体的滴加速度，从而达到控制反应速率的目的；(3)实验室制取气体时，首先要考虑反应原理，根据反应物状态和条件确定发生装置，然后根据气体的性质确定收集装置。第二十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期六专题训练第二十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期六一、选择题(每小题4分，共48分)1．实验室制取气体选择收集方法时，对气体的下列性质不必考虑的是(

)A．颜色B．密度C．溶解性D．是否与水反应解析：收集气体时要考虑气体的密度，从而确定采用哪种排空气的方法；溶解性及是否与水反应，决定是否可以采用排水法收集。颜色不能决定收集方法。答案：A2．实验室用高锰酸钾制取氧气，用锌和稀硫酸制取氢气，下列叙述正确的是(

)A．可以用同一套气体发生装置B．可以用同一种气体收集方法C．属于同种基本反应类型D．反应条件相同答案：B第二十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期六3．(2012·陕西)下图为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置的说法不正确的是(

)A．装置I可作为固体加热制取气体的发生装置B．装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替C．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体D．装置Ⅴ可以用于收集H2、O2，也可以用于实验室收集CO2解析：由于二氧化碳溶于水，故不能用排水法收集。答案：D第二十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期六4．(2012·宁波)常温下，氨气为无色有刺激性恶臭气味的气体，密度比空气小，易溶于水。氨气溶于水显弱碱性，实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取。则下列说法正确的是(

)A．可用向下排空气法收集到氨气B．氨水能使紫色石蕊试液变红色C．多余的氨气可排放到大气中D．实验室制氨气的发生装置与双氧水制氧气相同解析：氨气溶于水显弱碱性，碱性溶液可使紫色石蕊试液变蓝，故B错误；氨气有刺激性恶臭气味，排放到空气中会污染空气，应净化处理，故C错误；实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取，属于“固体加热型”，双氧水制取氧气不需加热，属于“固液常温型”，所以二者制取气体的发生装置不同。答案：A第二十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期六5．(2012·南通)利用下列仪器制取相关气体，不能实现的是(

)A．用锌和稀硫酸制取氢气B．用双氧水和二氧化锰制取氧气C．用高锰酸钾加热分解制取氧气D．用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳解析：A、B、D中是有关氢气、氧气和二氧化碳的制取，反应物的状态和反应条件均是固、液常温型，可采用相同的发生装置。用到的仪器是锥形瓶、双孔带导管橡皮塞、用注射器代替长颈漏斗。C用加热高锰酸钾制取氧气，根据反应物、反应条件是固体加热型，要用到的仪器有酒精灯、试管、铁架台、集气瓶、单孔带导管橡胶塞；图中仪器缺少酒精灯，因此C错误；收集装置仪器的选择：无论采用排水法还是排空气法都要用到集气瓶和玻璃片，四种气体均符合。答案：C第二十六页，共三十九页，编辑于2023年，星期六6．如图是同学们设计的储气装置(固定装置已略去)。下列说法中不正确的是(

)A．打开止水夹a、b，气体从d管导入，储存在下面的集气瓶里B．取用气体时，通过控制止水夹a、b，可将气体顺利排出C．气体被储存在下面的集气瓶里，c导管也必须安装止水夹D．该装置也可作为制取二氧化碳气体的发生装置答案：A第二十七页，共三十九页，编辑于2023年，星期六7．(2012·滨州)下列有关制取干燥的氧气或二氧化碳的实验设计中错误的是(

)解析：验满方法应该把木条放在集气瓶口。答案：C第二十八页，共三十九页，编辑于2023年，星期六8．如图所示，下列气体中都含有水蒸气，能收集到干燥的气体所用装置完全正确的是(

)解析：用排水法收集的气体中含有水蒸气，故A错误；氢气可以用浓硫酸干燥，但收集氢气不能用向上排空气法，因为氢气的密度比空气小，故B错误；CO2是酸性气体，所以它不能使用碱性干燥剂生石灰干燥，故C错误；氨气是碱性气体，可以用碱性干燥剂氢氧化钠干燥，氨气的密度比空气小，用向下排空气法收集，故D正确。答案：D第二十九页，共三十九页，编辑于2023年，星期六9．氮气中混有少量氢气、二氧化碳和水蒸气，欲获得干燥纯净的氮气，可采用下列操作：①通过浓硫酸；②通过填充氧化铜的加热管；③通过氢氧化钠溶液；④通过浓盐酸最好的组合顺序是(

)A．①→②→③B．③→②→④C．③→②→①D．④→②→③解析：此题中浓盐酸属于无效试剂，气体的除杂一般把干燥装置放在最后，①是干燥作用②是除去氢气③是除去二氧化碳，根据它们的作用我们可得到答案。答案：C第三十页，共三十九页，编辑于2023年，星期六10．(2012·本溪)如图所示装置有多种用途。下列说法正确的是(

)A．用排空气法收集氢气——气体从装置的b端通入B．检验二氧化碳气体——瓶内盛放氢氧化钠溶液C．除去氧气中的水蒸气——瓶内盛放浓硫酸D．用排水法收集氧气——瓶内先装满水，气体从b端通入解析：氢气的密度比空气小，因此应从a端通入收集；二氧化碳使石灰水变浑浊，是二氧化碳的特性，因此检验二氧化碳气体用澄清石灰水；用排水法收集氧气，瓶内装满水后应从a端通入氧气收集。答案：C第三十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期六11．(2012·赤峰)使用如图装置完成的实验是(

)A．高锰酸钾制取收集氧气B．锌和稀硫酸制取收集氢气C．大理石和稀盐酸制取收集二氧化碳D．过氧化氢溶液和二氧化锰制取收集氧气解析：由气体制取装置可知，该装置适合固液混合，在常温下制取气体；由收集装置可知，收集的气体密度比空气小。答案：B第三十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期六12．常温常压下在实验室收集NH3(气体)，与选择收集方法无关的信息是(

)A．NH3的密度B．NH3在水中的溶解性C．空气的密度D．NH3的质量答案：D第三十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第三十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期六第三十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期六14．(20分)实验室要用含少量二氧化碳的一氧化碳制取纯净、干燥的一氧化碳，再还原氧化铜，并验证产物，请根据如图所示的实验装置回答下列问题：(1)用字母标号表示装置连接的正确顺序(每种装置只用一次)：A→C→B→F→D→E；(2)D装置中观察到的现象是澄清石灰水变浑浊(或有白色沉淀产生)，D处发生反应的化学方程式是CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。(3)E装置点燃尾气的原因是防止未反应的CO污染空气_。第三十六页，共三十九页，编辑于2023年，星期六解析：(1)根据实验目的，首先要用氢氧化钠溶液除去二氧化碳，然后干燥一氧化碳，再验证一氧化碳的性质，故仪器连接顺序为：混合气体→除去二氧化碳→干燥纯净的一氧化碳→CO气体还原氧化铜→检验气体生成物的性质→