1、专题十四 常见气体的制取与净化 专题十四 常见气体的制取与净化知识结构气体的制取与净化制取与检验制取思路与方法药品的选择：廉价易得、来源广泛反应原理的选择：反应速率适中、便于控制、反应条件要求不高发生装置的选择依据反应物的状态 反应条件 （是否需要加热）收集装置的选择依据：气体的 密度 、溶解性等验满方法：由气体的性质来确定评价优劣：从药品、实验装置、操作等方面考虑气体的检验（详见考点清单）干燥与净化气体的干燥碱性干燥剂不能干燥 酸性 气体酸性干燥剂不能干燥 碱性 气体常见气体的净化：先 除杂 后 干燥 气体净化装置：洗气瓶、干燥管、形管、玻璃管等尾气处理：用酒精灯点燃、用气囊收集、用液体吸收
2、等考点清单考点一 气体的制取与检验气体的检验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：气体检验方法现象将带火星的木条伸入集气瓶木条复燃通入澄清的石灰水中石灰水变浑浊点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯纯净气体能安静燃烧，有淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠点燃，在火焰上方罩上涂有澄清石灰水的烧杯产生蓝色火焰，石灰水变浑浊点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯，迅速倒转后，注入少量澄清石灰水产生蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，石灰水变浑浊将湿润的红色石蕊试纸伸入集气瓶中红色石蕊试纸变蓝通过白色粉末白色粉末变蓝（气
3、）通入溶液中产生白色沉淀气体实验装置的选择依据（）发生装置的选择固体和液体反应不需要加热选择固液常温型 固体加热型选择 固体和固体反应需要加热类型发生装置决定反应物的状态反应条件（是否需要加热）（）收集装置的选择密度大于空气，且不与其中的成分反应选择向上排空气法 向下排空气法选择 密度小于空气，且不与其中的成分反应排空气法 排水法选择 不易或难溶于水，且不与水反应类型收集装置决定气体的密度及能否与空气中的成分反应气体的溶解性及能否与水反应 年中考年模拟、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
4、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，则说明已收集满 将燃着的木条靠近集气瓶口，木条火焰立即熄灭，则说明已收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（若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；收集检查气密性；加药品；收集注意事项采用固体加热型气
5、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；排水法收集时，当气泡连续、均匀放出后再收集；排水法收集完后，先移出导管，再熄灭酒精灯长颈漏斗末端应伸入液面以下；反应器中的导管刚露出橡胶塞即可；若用向下排空气法收集时，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；反应器中的导管刚露出橡胶塞即可；用向上排空气法收集时，导管应伸入集气瓶的底部考点二 气体的干燥与净化气体的制取、检验、净化与干燥原则（）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。（）收集气
6、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。气体的净化除杂原则：不能引入新的气体杂质；不能减少被净化气体的量。吸收剂可吸收的气体杂质净化装置水等溶液、 、等饱和碳酸氢钠溶液、等续表吸收剂可吸收的气体杂质净化装置碱石灰（） 、（气）、等灼热氧化铜、灼热的铜网气体的干燥原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体干燥装置酸性浓硫酸、 、 、专题十四 常见气体的制取与净化 续表干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体干燥装置碱性固体氢氧化钠、生石灰、碱石灰、 、 、中性无水氯化钙除以外的所有气体注：碱石灰是氧化钙
7、与氢氧化钠的混合物。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予以吸收或收集或点燃。如、等可用溶液吸收；可用浓吸收；可收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，对药品的选择出错正确药品选择错误药品的后果实验室制取二氧化碳块状石灰石（或大理石）和稀盐酸选用浓盐酸：浓盐酸具有挥发性，制取的二氧化碳不纯选用稀硫酸：碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶，反应不能持续进行选用碳酸钠或碳酸氢钠粉末：反应速率太快，不易收集实验室制取氢气锌粒和稀硫酸选用浓硫酸或硝酸：浓硫酸、硝酸具有强氧化性，和活泼金属反应不生成氢气金属选用镁：价格太高，
8、且反应速率太快金属选用铁：反应速率太慢气体干燥或除杂时药品选择错误错误命题错因分析正确解答干燥二氧化碳选用碱石灰或固体氢氧化钠二氧化碳是酸性气体，碱石灰和固体氢氧化钠均为碱性干燥剂，不能干燥二氧化碳二氧化碳可用浓硫酸干燥干燥氨气选用浓硫酸氨气是碱性气体，可与浓硫酸反应而被吸收氨气可用碱石灰、固体氢氧化钠干燥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例 以下几种气体可用下图所示装置干燥、收集的是（ ） 解析 碱石灰是碱性干燥剂，不能干燥酸性气体，因此排除和 ；该装置用于收
9、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装置图装置特点安装简单便于添加液体药品可控制反应速率可控制反应的发生与停止续表适用范围用于制取少量气体（实验操作考试时常用此发生装置）用于平稳反应并制取较多气体，如实验室制取二氧化碳进行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 年中考年模拟（）排气法（如图）气体密度比空气大长进短出气体
10、密度比空气小短进长出（）排水法（如图）：先将集气瓶装满水，然后使气体从短管进入（气短进，水长流）收集气体（）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。排出水的体积即为收集的气体体积。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 （填标号）。（）若用水将如图所示的氧气从瓶内排出，水须从 （填“”或“”）端导管口
11、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体和液体，反应不需要加热，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。（）若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基础的科学，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续表收集气体的常用装置干燥气体的常用装置（）制
12、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 。（）收集某种气体的方法，主要取决于这种气体的性质。装置所示的收集方法是 ，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）。（）下图所示一氧化碳与氧化铁的反应装置中，虚线方框内装置的作用有 。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，导管中会形成一段水柱，说明装置气密性良好，反之则气密性不好（）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
13、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。 （）因为需要制取干燥的二氧化碳气体，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应生成沉淀，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
14、体聚集在瓶内，将瓶中的石灰水压出广口瓶，从而起到收集尾气的作用。专题十四 常见气体的制取与净化 方法二 气体的净化方法常见气体的净化方法主体气体杂质所用方法化学方程式 通过灼热的 通过溶液 通过灼热的 通过浓 通过溶液 通过灼热的网 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）、干燥管干燥管有球形干燥管（如图）和形管（如图）及玻璃管三类。（）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。（）干燥管则主要用于盛放固体吸收剂，球形干燥管中气流方向应为“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
15、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）。解析 的密度比空气大，收集时应“长进短出”；可与发生如下反应： ，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，）实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。（）请写出用制氧气的反应的化学方程式。（）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 。（）若用装置除去中的气体，请简述操作步骤。答案 （） （）或（）在瓶内装入适量饱和碳酸氢钠溶液，将气体从端通入。解析 （）是固液常温型气体发生装置，应选用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，反应的化学方程式为 。 （）反应物为固体混合物，反应条件是加热，故发生装置应选择；因为甲烷的密度比空气小，难溶于水，因此收集甲烷可以用向下排空气法和排水法，故应选择的装置组合是或。 （）除去中含有的气体，常用饱和碳酸氢钠溶液，操作步骤是：先在洗气瓶内装入适量饱和碳酸氢钠溶液，然后将气体从端通入。
