1、专题三 常见气体的制取和净化,从考查形式来看,气体的制取和净化都是以教材中实验室制取气体的装置为情境,设置一些比较常规的问题进行考查,如常见仪器的识别;实验室制取气体时发生装置和收集装置的选择及选择依据;常见气体制取原理及相关化学方程式的书写;装置气密性的检查;干燥剂的选取和装置的简单连接;气体的检验和验满等。 复习时应该注意以下几点:正确书写实验室制取气体时相关反应的化学方程式;正确识别和写出仪器的名称;分类归纳气体制取时发生装置和收集装置的选择依据;语言性问题的表述要规范、全面、准确。,典例 ( 2017安徽 )实验室常用如图所示发生装置制备氢气。( 1 )写出试管中反应的化学方程式: 。
2、 ( 2 )仪器a的名称是 ,实验室可用 法收集氢气。 ( 3 )氢气作为新能源的优点是 ( 写出一点即可,下同 )。目前氢能源的大量使用仍存在一定困难,你认为针对氢能源的研究方向是 。,【解析】( 1 )锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。( 2 )仪器a的名称是铁架台,由于氢气的密度比空气小且难溶于水,故可用向下排空气法或排水法收集。( 3 )氢气作为新能源的优点有燃烧放出的热量多;燃烧的产物是水,不污染环境。由于氢气的制取成本高和贮存困难,故针对氢能源的研究方向是高效、经济的制氢方法和贮氢材料等。 【答案】( 1 )Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 ( 2 )铁架台 向下排空气( 或排水
3、 ) ( 3 )氢气是一种清洁能源,燃烧产物对环境无污染( 合理即可 ) 寻找新型催化剂,利用太阳光分解水制氢气( 合理即可 ),1.在一次化学课上,老师提供了以下装置探究制取气体的方法。请回答: ( 1 )可用于实验室制取CO2的发生装置和收集装置是 ( 填序号 ),此套装置还可以用于实验室制取 O2( 合理即可 ) ( 填写一种气体的化学式 ),写出制取该气体时反应的化学方程式: 2H2O2 2H2O+O2( 合理即可 ) 。 ( 2 )检查装置气密性的方法是 通过长颈漏斗向锥形瓶中加水形成“液封”,用止水夹夹住胶皮管,通过长颈漏斗继续向锥形瓶中加水,如果长颈漏斗内液面上升且一段时间内不下
4、降,则说明装置气密性良好( 合理即可 ) 。 ( 3 )可利用装置收集的气体具有的性质是 密度比空气小 。可用此方法收集的气体有 H2( 或CH4,合理即可 ) ( 填写一种气体的化学式 )。,2.( 2017甘肃平凉 )如图所示的仪器常用于实验室制取气体。请回答下列问题:,( 1 )仪器的名称是 水槽 。 ( 2 )欲使用高锰酸钾制取氧气,应选择的仪器组合( 不含收集装置 )是 ( 填序号 ),反应的化学方程式为 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 。用排水法收集氧气的原因是 氧气不易溶于水 。如果要做铁丝在氧气中燃烧的实验,收集氧气时要在瓶底留一些水,其目的是 防止高温熔融物溅落至
5、集气瓶底,使集气瓶炸裂 。 ( 3 )实验室制取并收集二氧化碳气体,应选择的仪器组合是 ( 或 ) ( 填序号 ),反应原理用化学方程式表示为 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 。将制得的二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液,可观察到的现象是 紫色石蕊溶液变红 。,3.( 2017宣城二模 )实验室制氧气的装置如图,回答下列问题。 ( 1 )仪器a的名称为 长颈漏斗 。 ( 2 )下列检查该装置气密性的方法正确的是 C ( 填选项字母 )。 A.向右拉注射器活塞,若锥形瓶内有气泡,则气密性良好 B.用手捂住锥形瓶,若注射器活塞右移,则气密性良好 C.固定注射器活塞,向a中加水至其导管中
6、形成液柱,一段时间后,若导管内液柱高度不变,则气密性良好 D.向a中加水浸没导管下端,向左推压注射器活塞,若有气泡出现,则气密性良好 ( 3 )写出用该装置制取氧气的化学方程式: 2H2O2 2H2O+O2 。 ( 4 )用此装置还可比较不同条件下制取氧气反应的快慢,除可以通过比较产生气泡的快慢外,还可利用的方法是 在相同时间内,比较注射器活塞向外移动的距离的大小( 合理即可 ) 。,4.如图是实验室制取二氧化碳的常用装置,请按要求填空:( 1 )仪器的名称是 集气瓶 。 ( 2 )用A装置制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为 2HCl+CaCO3 CO2+CaCl2+H2O ;如果用B装置收
7、集二氧化碳,则气体应该从 a ( 填“a”或“b” )端进入。 ( 3 )写出一种鉴别氧气和二氧化碳的方法: 将燃着的木条伸入集气瓶内,若木条燃烧更剧烈,则为氧气;若木条熄灭,则为二氧化碳( 或将气体分别通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则为二氧化碳;若无明显现象,则为氧气,合理即可 ) 。,5.( 2017阜阳成效中学模拟 )根据下图所示的装置回答问题。( 1 )写出标号的仪器名称: 试管 。 ( 2 )C装置在化学实验中有广泛的用途。 用排水法收集氧气,可在C装置中装满水后,使氧气从 b 口进入( 填“a”或“b” )。 若要得到干燥的氧气,可在C装置中加入 浓硫酸 ,气体应从 a 口
8、进入( 填“a”或“b” )。 ( 3 )氨气( NH3 )是一种无色、有刺激性气味且极易溶于水的气体。实验室常用氯化铵晶体和氢氧化钙粉末混合加热来制取氨气。选取上述 A ( 填字母 )装置作为制取氨气的发生装置,其原因是 反应物均为固体且需要加热 。,6.实验是科学探究的重要途径,请根据下列装置回答有关问题:,( 1 )写出标号仪器的名称: 锥形瓶 。 ( 2 )若用上述A装置制取二氧化碳,则发生反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 ,若要制取和收集一瓶干燥的二氧化碳气体,其装置接口的连接顺序是( 用接口字母顺序从左至右连接 ) afec 。 ( 3 )用上述
9、装置 能 ( 填“能”或“不能” )制取氧气。,7.如图所示装置适当组合可用于O2、H2、CO2等气体的制备和收集。( 1 )仪器的名称是 分液漏斗 ,若A装置内药品为锌粒和稀硫酸,则发生反应的化学方程式为 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 。 ( 2 )B装置正放于桌面,用于收集A中生成的O2,则a接 b ( 填“b”或“c” );若B装满水,用于收集A中生成的H2,则a接 c ( 填“b”或“c” )。 ( 3 )如果要制取和收集干燥的CO2,则需要在A装置之后连接两个B装置,则在前一个B装置内加入的试剂是 浓硫酸 ( 填“浓硫酸”或“氢氧化钠” )。,8.( 2017黑龙江龙东地区 )
10、根据下列实验装置图,按要求回答下列问题:( 1 )写出标号仪器的名称: 酒精灯 。 ( 2 )实验室可用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,其反应的化学方程式为 2KClO3 2KCl+3O2 ,基本反应类型为 分解反应 ;若要收集较纯净的氧气,应选择的收集装置为 E 。 ( 3 )实验室制取并收集二氧化碳应选择的装置为 BC ;验满二氧化碳的方法是 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满 ;装置B中用分液漏斗代替长颈漏斗的优点是 便于控制反应速率 。,9.( 2017合肥庐阳区二模 )如图是实验室制取和收集气体的装置,请按要求回答下列问题:,( 1 )用B装置制取气体并能随时停止反应,上
11、部与下部对接应选 c ( 填“b”或“c” ),检查该组合装置气密性的方法是 由长颈漏斗向试管内注水并形成液封,关闭弹簧夹,继续向长颈漏斗中加水,若长颈漏斗中液面上升且一段时间内不下降,则说明装置气密性良好( 合理即可 ) 。 ( 2 )从装置AD中选择:加热氯酸钾制取并收集较为纯净的O2,应选用图中的 A 和 D ( 填字母 ),反应的化学方程式为 2KClO3 2KCl+3O2 。 ( 3 )用E装置收集H2,则气体从 e ( 填“d”或“e” )导管口进入。,10.根据图甲的实验常用仪器回答有关问题。,( 1 )仪器F的名称是 量筒 。 ( 2 )若加热KMnO4制取氧气,应选用上述仪器
12、中的 A、B、E、I ( 填序号 );反应的化学方程式为 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 ;当用铁夹固定好试管后,要使试管口略低于试管底部,应调节螺旋 K2 ( 填“K1”“K2”或“K3” );要调节试管与酒精灯相对高度,应调节螺旋 K1 ( 填“K1”“K2”或“K3” )。 ( 3 )若用废铁片与稀盐酸反应制取氢气,并装配一个使反应随时发生和停止的装置,应选上述仪器中的 C、D、I ( 填序号 );若需测量收集到氢气的体积,则收集的仪器应选 F、G、H ( 填序号 )。,( 4 )图乙为某同学制作的微型实验装置( 夹持仪器略 )。,甲酸与热的浓硫酸反应的方程式为HCOOH X+CO,则X是 H2O ( 填化学式 )。 氧化铜的颜色变化为 由黑色变为红色 ,其化学反应方程式为 CO+CuO Cu+CO2 。 此实验装置的主要优点是环保,其理由是 使用药品量少或尾气处理有效节能( 合理即可 ) 。,
