1、第32讲 常见气体的制取与净化,制取气体的原理 实验室制法,2KMnO4 K2MnO4MnO2O2,2KClO3 2KCl3O2,2H2O2 2H2OO2,CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,ZnH2SO4=ZnSO4H2,2.工业制法方法技巧 氧气的工业制法是物理变化,二氧化碳和氢气的工业制法属于化学反应。,实验室制取气体的发生装置,方法技巧 装置B气密性的检验方法:从漏斗加入一定量的水,使漏斗的下端管口浸没在液面以下,夹紧弹簧夹,再加入少量的水,停止加水后,漏斗中与锥形瓶中液面差(即水柱高度)保持不变,说明该装置不漏气。,气体收集装置与放置方法的选择,方法技巧 排水法收集的气体较纯
2、净但不干燥,排空气法收集的气体较干燥但不纯净。,气体的检验与验满,带火星,带火星,有大气泡冒出,澄清的石,变浑浊,燃着的木,口,熄灭,灰水,方法技巧 验满在瓶口,二氧化碳可用燃着的木条验满但不能验证,必须用石灰水验证。,条,淡蓝色,水珠生成,不变浑浊,泡冒出,有大气,气体的净化,水蒸气,氯化氢,水,方法技巧 验证时一定先验证水,除杂时一定最后除水。,HCl,对接点一:气体的净化与干燥 【例1】 (2013浙江模拟)某同学用下图装置验证某混合气体中一定含有水蒸气、二氧化碳和一氧化碳三种气体(假设每步操作中,参加反应的气体都完全反应或吸收)。,(1)该同学验证三种气体一定存在。实验进行时,若要气体
3、从左向右流动,则这几种仪器的连接顺序应是:混合气体( )( )D( )( )(填A、B、C或E); (2)B装置中观察到的现象为_ _。 (3)混合气体通过A装置发生反应的化学方程式为_。,审立意:考查气体的检验与净化方法。 抓关键:水蒸气、二氧化碳、一氧化碳的验证与除去方 法。,借题说法: 气体净化的原则 1尽量用化学方法;一般酸性气体杂质用碱性试剂除 去,还原性气体杂质用氧化性试剂除去; 2净化试剂只与杂质发生反应; 3不生成新的杂质。 【名师课堂】 登录,聆听名师精讲 (题1),【中考预测】 1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 氧气或二氧化碳气体的验满应放
4、在瓶口,观察是否已经收集满了,故C项错误。答案 C,对接点二:仪器的选择与组装 【例2】 (2012台州)现有下列仪器或装置,请回答下列问题:(1)仪器的名称是_,的名称是_。(2)用上图仪器组装成气体发生装置:用KClO3和MnO2制O2应选的装置是_(填字母);,用废铁屑与稀盐酸反应制取H2,并控制产生H2的速率,应选_(填字母)。(3)若用下图装置进行“排空气法”收集制取的O2,氧气应从_(填“b”或“c”)端导入。若瓶中装满水,用排水法收集氧气,氧气应从_(填“b”或“c”)端导入。(4)若用F装置进行CO还原Fe2O3的实验,a处的现象为_;该装置中气球的作用是_。,审立意:气体制取
5、发生装置的选择与组装。 抓关键:理解气体发生装置的特点。 解析 (1)锥形瓶和长颈漏斗是初中阶段常见的仪器,答案为锥形瓶、长颈漏斗。 (2)用KClO3和MnO2制O2的反应物是固体需要加热,还需要用导气管将气体导出;铁屑与稀盐酸反应制取H2的反应物是固体和液体,不需要加热,反应容器用锥形瓶即可,由于分液漏斗有开关,可以通过开关调节液体的流速,从而控制反应速率。 (3)氧气密度比空气大,应该用向上排空气法收集,气体从c进入,空气从b排出,就相当于向上排空气法了;装满水正放,排水法收集气体时,要用气体的密度与水的密度比,由于气体的密度都比水的密度小,所以要从b进入,如果从c进入时,它会从b跑出,
6、而收集不到气体。,(4)由于一氧化碳与氧化铁反应生成物是铁和二氧化碳,氧化铁是红色粉末,铁是黑色,所以现象是红色粉末逐渐变黑;因为一氧化碳有毒,污染空气,所以必须进行尾气处理,将一氧化碳收集起来再处理。 答案 (1)锥形瓶 长颈漏斗 (2)EB D (3)c b (4)红色粉末逐渐变黑 收集尾气中的一氧化碳,防止污染空气,借题说法: 发生装置的选择依据:根据反应物的状态和反应条件。 常用几种制取装置的对比:C与B相比,其优点是:便于随时添加药品且反应量大; D与B相比,其优点是:可控制反应的速率; E与B相比,其优点是:便于随时添加药品且少量药品就能密封住长颈漏斗的下端管口; F与B相比,其优
7、点是:可随时控制反应的发生与停止。 【名师课堂】 登录,聆听名师精讲(题26),【中考预测】 2初三化学实验考查中,老师准备了下图所示的实验仪器,以供装配气体发生装置,制取常见的气体,请回答:(1)请写出指定的仪器的名称a_;c_。(2)选择a、b、c、d等四种仪器组装气体发生装置,可以制取的气体是_,所需药品的名称为_,有关反应的化学方程式为_。,(3)使用上图装置所示装置收集上述气体,验满时,虽然实验操作正确,但是一直观察不到现象,其原因可能是_。(4)以下几个化学反应均能产生二氧化碳:CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,易错点一 仪器或装置的选择错误指点迷津 依据反应物的状态和反
8、应条件选择合适的装置。 【典例1】 在实验室里常采用过氧化氢和二氧化锰混合的方法制取氧气。请回答下列问题:(1)反应的化学方程式为_。(2)用如图所给仪器可以组装出多套氧气的发生装置和收集装置。请你组装一套氧气的发生装置和收集装置,写出所选择的仪器编号_。,(3)简要说明你组装的气体发生装置的优点_。(4)用你组装的装置收集氧气,如何知道氧气已收集满? _。(5)这套气体发生装置也可以用来制取二氧化碳。如果选用碳酸钠粉末和稀盐酸来制取二氧化碳,为了控制反应速率,应对该气体发生装置如何改进?(可另增仪)_。,解析 题目从实验室制取氧气的反应原理、装置仪器的选择、发生装置的评价、收集装置的使用和同
9、一装置不同的用途及装置的改进创新等方面进行了考查,题目的开放性很大,思维梯度明显。 本题的(1)小题要求写出用过氧化氢制取氧气的反应化学方程式,一是考查使用化学用语的能力,二是给学生一个提示:该实验是液体和固体不用加热制取气体。 (2)小题的答案有四种,学生可以根据自己的理解来作回答,一是考查学生选择实验仪器的能力,二是考查学生思维的严密性。 (3)小题的答案有两种,学生要根据自己组装的气体发生装置作答才可。 (4)小题的答案也有两种,一是排水集气法氧气收集满的标志,二是用排空气法收集氧气时的验满方法,学生必须针对自己所选择的装置作答才可。 (5)小题考查学生根据不同的实验药品对实验装置的改进能力和思维的发散能力,要求的层次较高,答案也不唯一。,易错点二 洗气瓶中的进出导管选择错误指点迷津 洗气时一律长进短出;涉及到水时,水一律走长管。 【典例2】 如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中,错误的一项是 ( )A用排空气法收集CO2,则CO2从b管通入,B用排空气法收集O2,则O2从a管通入C除去空气中的CO2,则空气从a管通入D用排水法收集O2,则O2从b管通入,解析 由于二氧化碳的密度比空气的密度大,用排空气法收集二氧化碳时,若用A装置,二氧化碳应从短导管通入;若用B装置,二氧化碳应从长导管通入。答案 A,