1、单元单元气体的制取、净化和检验气体的制取、净化和检验/气体的制取考点扫描了解实验室制取气体的方法和设计思路,知道实验室制取气体选择发生装置和收集装置的依据和方法。掌握实验室制取O2、CO2的方法(包括所需药品、反应原理、仪器装置、操作步骤、收集方法、检验方法等)常见各种气体的性质 中中 考考 热热 点点 气气 体体 氧氧 气气 氢气氢气 二氧化碳二氧化碳 药药 品品 原原 理理 检检 验验 验 满 氧气氧气反应反应原理原理固体固体-液体不加热液体不加热实验实验装置装置收集收集方法方法向上排气法向上排气法检验检验用带火星的木条用带火星的木条澄清的石灰水澄清的石灰水二氧化碳二氧化碳复分解反应复分解
2、反应固体固体-液体不加热液体不加热分解反应分解反应2H2O2 =2H2O+3O2 MnO2向上排气法 排水集气法CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O验满验满用带火星的木条放在用带火星的木条放在瓶口瓶口用燃着的木条放在用燃着的木条放在瓶口瓶口盐酸盐酸+大理石大理石H2O2和和MnO2气体发生装置和收集装置选择的依据气体发生装置和收集装置选择的依据考虑因素:()反应物的状态和反应的条件;()反应物的状态和反应的条件;()收集气体的性质()收集气体的性质(溶解性、密溶解性、密度、能否与水、氧气反应等)度、能否与水、氧气反应等)三、气体的制取、净化和检验三、气体的制取、净化和检验1、气体的
3、制取、气体的制取 发生装置发生装置制取气体(制取气体(1)发生装置)发生装置反应物都是反应物都是固体固体,反应需要反应需要加热加热固固加热型固固加热型反应物是反应物是固体和固体和液体的混合物,液体的混合物,反应反应不需要加热不需要加热固液不加热型固液不加热型一些仪器在制取气体中的作用:一些仪器在制取气体中的作用:(1 1)长颈漏斗)长颈漏斗优点优点:可以随时添加可以随时添加液体药品液体药品注意事项注意事项:使用长颈漏:使用长颈漏斗时,斗时,长颈漏斗的末长颈漏斗的末端必须插入液面以下端必须插入液面以下,防止生成的气体从长防止生成的气体从长颈漏斗的下端管口逸颈漏斗的下端管口逸出出,所以必须形成液,
4、所以必须形成液封。封。分液漏斗分液漏斗优点:控优点:控制滴加液制滴加液体的量体的量,进进而控制反而控制反应的速率应的速率(3)(3)注射器:注射器:优点:控制滴加液体的优点:控制滴加液体的量量多孔隔板多孔隔板优点:可以控制反优点:可以控制反应的进行与停止应的进行与停止误点警示误点警示1 1导气管伸入导气管伸入试管内太长试管内太长实验室制氧气实验室制氧气固体加热型实验固体加热型实验装置的注意点装置的注意点:管口不管口不应该向上应该向上误点警示误点警示实验室制氢气实验室制氢气固固+液液不加热实验不加热实验装置的注意点:装置的注意点:不应该加热不应该加热没有插入没有插入液面以下液面以下不应该插入液不
5、应该插入液面以下面以下已知硫化氢是一种密度大于空气,能溶于水的气已知硫化氢是一种密度大于空气,能溶于水的气体,实验室用硫化亚铁块状固体和稀盐酸反应制体,实验室用硫化亚铁块状固体和稀盐酸反应制备(无须加热),则可以选用备(无须加热),则可以选用_ 装置装置制备,选用制备,选用 装置收集。装置收集。abda、cfef c题型二题型二装置气密性检查:装置气密性检查:用推拉注射器活塞的方法可以检查下图用推拉注射器活塞的方法可以检查下图装置的气密性。当缓慢拉动活塞时,如果装装置的气密性。当缓慢拉动活塞时,如果装置气密性良好,则能观察到置气密性良好,则能观察到 A注射器内有液体注射器内有液体 B瓶中液面明
6、显上升瓶中液面明显上升 C长颈漏斗内液面上升长颈漏斗内液面上升 D长颈漏斗下端管口产生气泡长颈漏斗下端管口产生气泡 易错选易错选 C误点警示误点警示友情提醒:读题要准确。看清是推还是拉。友情提醒:读题要准确。看清是推还是拉。若装置气密性良好,拉活塞时装置内压强变小,若装置气密性良好,拉活塞时装置内压强变小,外部气体会通过长颈漏斗进入瓶内。长颈漏斗下外部气体会通过长颈漏斗进入瓶内。长颈漏斗下端口内产生气泡,故端口内产生气泡,故A正确。正确。装置气密性检查:装置气密性检查:图()为大理石与稀盐酸反应的反应装置,图()用于测量CO2的体积。检查图(I)装置气密性的方法是:_ 检查图()装置气密性的方
7、法是:_气体的收集方法气体的收集方法和实验操作顺序和实验操作顺序/气体的收集气体的收集A装置适宜收集装置适宜收集 气体;气体;B装置适宜收集装置适宜收集 气体;气体;C装置适宜收集装置适宜收集 气体;气体;指出图中存在的错误之处:指出图中存在的错误之处:实验操作顺序实验操作顺序(2 2)气体收集装置)气体收集装置排水法排水法不易溶于水或难不易溶于水或难溶于水的气体溶于水的气体向上排空气法向上排空气法(密度比空气(密度比空气大的气体)大的气体)向下排空气法向下排空气法(密度比空气(密度比空气小的气体)小的气体)收集装置的选择收集装置的选择:选择依据选择依据 :气体性质:气体性质装置类型装置类型
8、排水法排水法向上排气法向上排气法向下排气法向下排气法示意图示意图气体气体性质性质例例难溶或微溶难溶或微溶于水、不与于水、不与水发生反应水发生反应的气体的气体密度大于空密度大于空气不与空气气不与空气中的物质发中的物质发生反应生反应密度小于空密度小于空气、不与空气、不与空气中的物质气中的物质发生反应发生反应误点警示误点警示实验室收集氢气实验室收集氢气 实验室收集氧气实验室收集氧气导气管没有导气管没有伸入瓶底伸入瓶底集气瓶口不集气瓶口不应该向上应该向上 如图所示,有许多用途如图所示,有许多用途排空气收集气体;排空气收集气体;排水法收集气体;排水法收集气体;与量筒合起来可测量气体的体积与量筒合起来可测
9、量气体的体积(气体从(气体从b进进a出,瓶中一般充满水或某种饱和溶液);出,瓶中一般充满水或某种饱和溶液);可用干燥装置(内装浓硫酸);可用干燥装置(内装浓硫酸);可用作洗气装置(气体从可用作洗气装置(气体从a进进b出,瓶内盛放液体)出,瓶内盛放液体)可作安全瓶,连接在发生装置之后,防止倒吸可作安全瓶,连接在发生装置之后,防止倒吸(b接发生装置);接发生装置);医院用此装置观察是否有氧气输出和氧气输出的快慢医院用此装置观察是否有氧气输出和氧气输出的快慢(装置中放半瓶蒸馏水,(装置中放半瓶蒸馏水,a接氧气钢瓶,接氧气钢瓶,b接病人吸氧气接病人吸氧气的塑胶管)。的塑胶管)。用该装置收集用该装置收集
10、密度比空气密度比空气大大的气体时,从导管的气体时,从导管_端端通入气体,通入气体,密度比空气小密度比空气小的气的气体,从导管体,从导管_端通入。若端通入。若用用排水法排水法收集气体时,先将瓶收集气体时,先将瓶内装满内装满_然后从然后从_端通端通入入a ab b水水b b1、选择气体发生装置考虑:、选择气体发生装置考虑:反应物的状态反应物的状态 反应的条件反应的条件 2、收集装置的选用应考虑:、收集装置的选用应考虑:密度和空气(密度和空气(29)比较)比较 溶解性该气体能否与溶解性该气体能否与水反应水反应 3、排空气法收集气体时,、排空气法收集气体时,导气管应伸到集气瓶的底部导气管应伸到集气瓶的
11、底部 4、制氧气的注意事项:、制氧气的注意事项:高锰酸钾制氧气时,试管口应略向下倾斜并放一小团棉花,导气管应只伸入高锰酸钾制氧气时,试管口应略向下倾斜并放一小团棉花,导气管应只伸入试管少许试管少许5、制二氧化碳的注意事项:、制二氧化碳的注意事项:应用大理石或石灰石,不能用碳酸钠应用大理石或石灰石,不能用碳酸钠 应用稀盐酸,不能用浓盐酸和硫酸应用稀盐酸,不能用浓盐酸和硫酸(因为(因为硫酸与大理石反应会生成硫酸钙附硫酸与大理石反应会生成硫酸钙附着在大理石表面阻碍反应进行着在大理石表面阻碍反应进行。若一定要用稀硫酸,则可用碳酸钙粉末取代大理。若一定要用稀硫酸,则可用碳酸钙粉末取代大理石。石。用稀盐酸
12、不用浓盐酸是因为浓盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳不纯,夹带用稀盐酸不用浓盐酸是因为浓盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳不纯,夹带氯化氢气体。)氯化氢气体。)不能用排水集气法收集不能用排水集气法收集(CO2溶于水)溶于水)气体的干燥与净化1、实验装置2、常见气体的干燥剂 干燥剂干燥剂 可干燥的气体可干燥的气体不能干燥的气不能干燥的气体体 浓硫酸浓硫酸烧碱或生石烧碱或生石灰灰 CaCl2 H2、O2、CO2 HClNH3H2、O2、NH3 CO等等H2S、SO2、CO2、HCl等等H2、O2、CO、CO2、HCl等等NH3干燥管干燥管U U形管形管洗气瓶洗气瓶长进短出长进短出气体的干燥:气体的干燥:干
13、燥通过干燥通过 剂来实现。剂来实现。常用的干燥剂:常用的干燥剂:酸性干燥剂酸性干燥剂(浓硫酸浓硫酸)不能用来干燥碱性气体不能用来干燥碱性气体,有还原性气体;有还原性气体;中性干燥剂中性干燥剂(无水氯化钙无水氯化钙)能干燥大部分气体,不能干燥氨气;能干燥大部分气体,不能干燥氨气;碱性干燥剂碱性干燥剂 (生石灰、固体生石灰、固体NaOH NaOH、碱石灰、碱石灰)不能用来干燥酸性气体。不能用来干燥酸性气体。气体的净化、转化与检验气体的净化、转化与检验练习、练习、为了除去为了除去NN2 2中混有的少量的中混有的少量的COCO2 2和水和水蒸气,两位同学将混合气体分别通过下面两个蒸气,两位同学将混合气
14、体分别通过下面两个装置,最后得到的气体分别是什么?装置,最后得到的气体分别是什么?练习练习2、实验室用锌和盐酸反应来制取的氢气实验室用锌和盐酸反应来制取的氢气中常常混有少量的中常常混有少量的HClHCl气体和水蒸气,现用下气体和水蒸气,现用下面的装置除去面的装置除去HClHCl气体和水蒸气,装置如何连气体和水蒸气,装置如何连接?接?某同学设计如下组合实验。打开分液漏斗活塞后,某同学设计如下组合实验。打开分液漏斗活塞后,A中出现大量中出现大量气泡,气泡,B中白磷燃烧,中白磷燃烧,C中液面下降,稀盐酸逐渐进入中液面下降,稀盐酸逐渐进入D中。请看图中。请看图回答问题:回答问题:A中反应的化学方程式为
15、中反应的化学方程式为_.B中白磷能够燃烧的原因是中白磷能够燃烧的原因是_。D中反应的化学方程式中反应的化学方程式_。E中实验的现象是中实验的现象是_。用用F装置收集气体的依据是装置收集气体的依据是_。盐酸盐酸+大理石大理石ANaOH溶液溶液DAgNO3溶液溶液B浓硫酸浓硫酸CCuNa2O2固体固体FE过氧化钠(NaNa2 2O O2 2)是一种黄色固体,在通常情况下跟COCO2 2、H H2 2O O、HClHCl发生下列反应:2 Na2 Na2 2O O2 22CO2CO2 22Na2Na2 2COCO3 3O O2 2 2 Na 2 Na2 2O O2 24HCl4HCl4NaCl4NaC
16、l2H2H2 2O+OO+O2 2 2 Na 2 Na2 2O O2 22H2H2 2O O4NaOH4NaOHO O2 2 用盐酸和大理石反应制得的COCO2 2中混有水蒸气和HClHCl气体,请用下列全部或部分实验装置,验证COCO2 2能跟NaNa2 2O O2 2反应制取O O2 2,仪器的连接顺序是_,看到_现象证明COCO2 2能跟NaNa2 2O O2 2反应制取O O2 2。考考 题题 精精 析析A B C F EA B C F E下图是实验室制取气体的一些装置,据图回下图是实验室制取气体的一些装置,据图回答有关问题。答有关问题。(友情提示:以下所选装置均填友情提示:以下所选装
17、置均填装置序号装置序号)综合演练综合演练2 2(1)写出一个初中化学中用装置写出一个初中化学中用装置C制气体的化制气体的化学方程式学方程式;(1)组长让大家完成的第一个任务是写出仪器的名组长让大家完成的第一个任务是写出仪器的名称,同学们完成任务的情况如上图所示,其中名称,同学们完成任务的情况如上图所示,其中名称有错误的是称有错误的是 (填序号填序号)。(2)用高锰酸钾制取氧气还需要补充的玻璃仪器用高锰酸钾制取氧气还需要补充的玻璃仪器是是 。(3)某同学想用右图装置制取某同学想用右图装置制取CO2,组长指出,这,组长指出,这需要太多的稀盐酸才能淹没漏斗的下管口,起到需要太多的稀盐酸才能淹没漏斗的
18、下管口,起到液封的作用。张兵同学选用了上面的一种仪器,液封的作用。张兵同学选用了上面的一种仪器,加在右图装置上,既解决了液封的问题,又可以加在右图装置上,既解决了液封的问题,又可以减少酸的用量请把该仪器画在图中应该放置的减少酸的用量请把该仪器画在图中应该放置的位置位置专题突破:专题突破:变式训练(变式训练(2 2):):按右图安装好装置后,打开橡皮管上的夹子,将胶头滴按右图安装好装置后,打开橡皮管上的夹子,将胶头滴管中的少量水挤入盛满干燥氨气的烧瓶中,此时可观察到管中的少量水挤入盛满干燥氨气的烧瓶中,此时可观察到什么现象什么现象 原因原因 小红说将氨气换成小红说将氨气换成 ,水换成氢氧化钠,水
19、换成氢氧化钠,酚酞中加入氢氧化钠,能看到相同的现象;酚酞中加入氢氧化钠,能看到相同的现象;小明说将氨气换成小明说将氨气换成 ,酚酞换成石蕊,酚酞换成石蕊,也能看到相同的现象。也能看到相同的现象。烧瓶内形成红色的喷泉烧瓶内形成红色的喷泉 氨气溶于水,造成烧瓶内压强减小,外界气压大于烧瓶内压强,氨气溶于水,造成烧瓶内压强减小,外界气压大于烧瓶内压强,氨水呈碱性,可使酚酞试液变红氨水呈碱性,可使酚酞试液变红 COCO2 2HClHCl专题突破:专题突破:变式训练(变式训练(3 3):):(1 1)小松同学探究了实验室制取)小松同学探究了实验室制取H H2 2装置后,作了改进,装置后,作了改进,改进的
20、装置如图(改进的装置如图()所示。检查图()所示。检查图()装置气密)装置气密性的方法是性的方法是 (2 2)小松同学使用图()小松同学使用图()装置制取)装置制取COCO2 2,现有,现有NaNa2 2COCO3 3固体、固体、块状大理石、块状大理石、稀稀HClHCl和和稀稀H H2 2SOSO4 4,应选用的试,应选用的试剂是剂是 (填序号);反应进行过程中,关闭该装置(填序号);反应进行过程中,关闭该装置中的止水夹中的止水夹a a 后,可以观察到的现象是后,可以观察到的现象是 。(3 3)小亮同学也改进了装置,改进的装置如图()小亮同学也改进了装置,改进的装置如图()所)所示,与示,与装
21、置相比较,图(装置相比较,图()装置以分液漏斗代替)装置以分液漏斗代替 漏斗,其优点是漏斗,其优点是 ;橡皮管的作用是橡皮管的作用是 关闭关闭a a(或止水夹),然后向长颈漏斗中加入水至(或止水夹),然后向长颈漏斗中加入水至 形成一段水柱为止;静置,水柱高度不变,则装置不漏气。形成一段水柱为止;静置,水柱高度不变,则装置不漏气。液面下降,反应液面下降,反应液被压回长颈漏斗,反应液与块状固体脱离,反应停止。液被压回长颈漏斗,反应液与块状固体脱离,反应停止。长颈长颈 可控制滴加的量控制产生气体的速度。可控制滴加的量控制产生气体的速度。使分液漏斗与试管内的压强相等,便于分液漏斗中液体的滴下使分液漏斗
22、与试管内的压强相等,便于分液漏斗中液体的滴下 配套训练配套训练2“2“在学校的元旦联欢会上,某同学表演了在学校的元旦联欢会上,某同学表演了水能生火水能生火的魔术。他向包有过氧化钠的魔术。他向包有过氧化钠(Na(Na2 2O O2 2)粉末的粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。”小红看到这段话后非常感兴趣,她和同学们一起对该问小红看到这段话后非常感兴趣,她和同学们一起对该问题进行了探究。题进行了探究。提出问题提出问题 过氧化钠与水反应生成了了什么物质过氧化钠与水反应生成了了什么物质?为什为什么脱脂棉会燃烧么脱脂棉会燃烧?猜想猜想 可能有一种气体和另一种物质生成可能有
23、一种气体和另一种物质生成 反应过程中可能有能量变化反应过程中可能有能量变化 设计装置设计装置 如右图所示如右图所示 实验探究实验探究 实验一:探究反应后生实验一:探究反应后生成的气体是什么成的气体是什么?(1)(1)打开右图装置中分液漏斗的活塞,打开右图装置中分液漏斗的活塞,控制滴加水的速度,控制滴加水的速度,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P P处,处,木条复燃。说明生成的气体是木条复燃。说明生成的气体是_;(2)(2)实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,实验中,还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因:请解释
24、产生该现象的原因:_实验二:探究反应后生成的另一种物质是什么实验二:探究反应后生成的另一种物质是什么?(1)(1)小张猜想另一物质是小张猜想另一物质是NaNa2 2COCO3 3,小军认为不可能。为了,小军认为不可能。为了证实小军的看法,请你设计一个证明证实小军的看法,请你设计一个证明COCO3 32-2-不存在的实验:不存在的实验:实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论生成物中没有生成物中没有COCO3 32-2-(2)(2)小军取反应后所得溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,小军取反应后所得溶液于试管中,滴入无色酚酞试液,发现酚酞试液变红色,说明反应后所得的溶液呈发现酚酞试液变红色,
25、说明反应后所得的溶液呈_性;性;表达表达 由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学由实验探究的结果,写出过氧化钠和水反应的化学方程式:方程式:_。4同学们在学习碱的化学性质时,进行了如图所示的实验。(1)乙实验中)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后,滴加氢氧化钠溶液后,可观察到的现象可观察到的现象是是 。(2)甲实验中滴加酚酞的作用是)甲实验中滴加酚酞的作用是 。(3)实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废)实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中,最终看到废液浑浊并呈液倒入同一个干净的废液缸中,最终看到废液浑浊并呈红色,产生疑问。红色,产生疑问。气球胀大气球胀大指
26、示氢氧化钠与盐酸是否完全反应指示氢氧化钠与盐酸是否完全反应【提出问题】【提出问题】废液中含有哪些物质?废液中含有哪些物质?【交流讨论】【交流讨论】一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和水和 (写物质(写物质名称名称)。还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。的物质是什么?同学们有如下猜想。猜想一:只有碳酸钠;猜想一:只有碳酸钠;猜想二:只有氢氧化钙;猜想二:只有氢氧化钙;猜想三:是氢氧化钠和碳酸钠。猜想三:是氢氧化钠和碳酸钠。你认为还可能是你认为还可能是 。(写一种猜想写一种猜想)氯化钠氯
27、化钠氢氧化钠氢氧化钠实验设计】若只有上面三种情况,同学们想用实验来实验设计】若只有上面三种情况,同学们想用实验来验证上述猜想,设计如下实验。请你将实验设计补充验证上述猜想,设计如下实验。请你将实验设计补充完整。完整。实验内容 取少量废液缸中上层清液于试管中,加入过量 溶液,静置。预计现象 预计结论 有白色沉淀,溶液呈红色。猜想 正确。猜想一正确。猜想 正确。反思拓展】反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外还需考虑虑生成物外还需考虑 。CaCl2(或BaCl2)三三有白色沉淀,溶液由红色变为无色有白色沉淀,溶液由红色变为无色没有白色沉淀,溶液呈红色没有白色沉淀,溶液呈红色二反应物是否有剩余反应物是否有剩余