3.2 氣體的制取與性質

氣體的制取與性質1. 氣體制取、收集和檢驗（1）實驗室制備氣體的反應：一般考慮反應條件是否簡單，反應是否容易進行，反應的速率是否適中等。（2）氣體制備裝置的選擇：根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應的條件來確定。應注意，即使是制備同一種氣體，實驗裝置也會隨選用反應物狀態(tài)和反應條件的不同而不同，不可死記硬背。 （3）氣體的收集方法：收集方法取決于氣體的性質。如果氣體既不與水反應，又難溶于水，則可用 法收集；如果氣體的密度明顯大于空氣，則可用 法收集；如果氣體的密度明顯小于空氣，則可用 法收集；當排水法和排氣法均可選用時，常用 法收集。（4）氣體的凈化原則：凈化時所需氣體不能參加化學反應或因溶解而損失，也不能引入新的雜質。凈化的順序一般是除雜在前，干燥在后，干燥后的氣體不能再通過水溶液。（5）實驗室制取氣體的一般順序是：連接裝置檢查氣密性裝藥品（先固體，后液體）反應收集氣體（應等到裝置中空氣排凈后再收集）。知識小結：1、選擇氣體發(fā)生裝置考慮：反應物的狀態(tài) 反應的條件。 2、收集應考慮：密度和空氣比較該氣體的溶解性（O2不易溶、H2難溶、CO2可溶）。 3、排空氣法收集氣體時，導氣管應伸到集氣瓶的底部。 4、制氧氣的注意事項：高錳酸鉀制氧氣時，試管口應略向下傾斜并放一小團棉花，氯酸鉀制氧氣時不能混有可燃物 導氣管應只伸入試管少許。 5、制二氧化碳的注意事項： 應用大理石或石灰石，不能用碳酸鈉 應用稀鹽酸，不能用濃鹽酸和硫酸 不能用排水集氣法收集 。 6、排空氣法收集氧氣驗滿的方法是：用帶火星的木條放出集氣瓶口，復燃。 7、排空氣法收集二氧化碳驗滿的方法是：用燃著的木條放到集氣瓶口，木條熄滅。 8、鑒別氧氣的方法是：用帶火星的木條伸到瓶內(nèi)，木條復燃，證明是氧氣。 9、鑒別二氧化碳的方法是：把氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，證明是二氧化碳。 10、鑒別一氧化碳，氫氣，甲烷的方法是，看燃燒后的產(chǎn)物。題型一：儀器識別與使用選擇氣體發(fā)生裝置的依據(jù)：規(guī)律應用:AB-1、根據(jù)反應原理，選擇氣體發(fā)生裝置(1) 2NH4Cl(固體)+Ca（OH）2(固體)=CaCl2+2H2O+2NH3 ( )(2) FeS（固體）+2HCl=FeCl2+H2S ( )裝置改進：1、如果在用如圖所示的裝置制取氣體時，氣體收集的量還沒有達到要求反應就已經(jīng)停止（固體有剩余），該怎么辦？2、請選擇儀器組裝制取二氧化碳的發(fā)生裝置。 （1）組裝便于控制產(chǎn)生氣體的量的裝置 （2）組裝便于控制反應速率的裝置 （3）如果要組裝可以控制反應進行和停止的呢? 3、請同學們分析下列“固液不加熱型”制氣裝置，談談與前面的裝置相比有什么優(yōu)點？ 收集裝置的選擇（1） 根據(jù)生成物是否溶于水（2） 密度比空氣的大還是小?？嫉念}型：1、空氣中氧氣的測定：選用試劑燃燒后的產(chǎn)物必須是固態(tài)，能在空氣中燃燒故選用紅磷 最后所測結果偏小的原因有四：、紅磷不足，部分氧氣沒反應 ；、裝置氣密性不好； 、最后所剩的氣體沒有完全冷卻至室溫； 、導氣管中還剩余小部分的水。2、氧氣的實驗室制法（1）高錳酸鉀或氯酸鉀加熱制取氧氣：導氣管應只需露出一點；應根據(jù)酒精燈火焰來調節(jié)試管的高度； 試管口應略向下傾斜；高錳酸鉀制氧氣時，應在試管口放一小團棉花；氯酸鉀制氧氣時，不能混有可燃物，否則會發(fā)生爆炸；用排水集氣法時，集氣瓶應扶正，等氣泡均勻冐出時才收集；向上排空氣法收集時，導氣管應伸到集氣瓶的底部；排水法收集氧氣結束時，最后先把導氣管從水槽移出，后熄滅酒精燈。（2）雙氧水制取氧氣：導氣管應只需露出一點；長頸漏斗插入液面以下。3、二氧化碳的實驗室制取所選試劑是大理石和稀鹽酸，不能說是碳酸鈣和稀鹽酸，酸不選用稀硫酸和濃鹽酸-想想為什么長頸漏斗的使用：下端口應伸到液面以下不能選用排水法來收集二氧化碳 簡易裝置的優(yōu)點是：裝置簡單；節(jié)約藥品；操作簡便帶長頸漏斗的裝置的優(yōu)點是：可以控制氣體的發(fā)生和停止。4、一氧化碳碳還原氧化銅實驗實驗前，一氧化碳都要先檢驗純度加熱前都要先通一會兒一氧化碳（趕出試管內(nèi)的空氣實驗結束時，先停止加熱，斷續(xù)通入一氧化碳、至冷卻-為什么？防止銅又被氧化一氧化碳裝置還有一個尾氣處理裝置（為什么？）；一氧化碳有毒，要防止污染環(huán)境，防止中毒，處理方法為放個燃著的酒精燈、或接氣球。5、電解水實驗：通入直流電生成物的體積比為氫氣氧氣=2：1 生成物的質量比為氫氣氧氣=1：8 電解水實驗說明水是由氫，氧兩種元素組成的。7、白磷的保存：浸在水中（著火點低（40），在空氣中發(fā)生緩慢氧化引起自燃）。8、關于洗氣瓶：注：氣體檢驗及除雜和干燥：先檢驗再除雜后干燥（水要先驗后除）（）檢驗并吸收少量CO2：瓶內(nèi)盛石灰水，氣體從a進。除去并吸收大量CO2：瓶內(nèi)盛氫氧化鈉溶液，氣體從a進。（）除去l：瓶內(nèi)盛氫氧化鈉溶液或硝酸銀溶液，氣體從a進。檢驗l：瓶內(nèi)盛硝酸銀溶液，氣體從a進。（3）除去水蒸汽：瓶內(nèi)盛濃硫酸，氣體從a進。（）用排空氣法收集氣體：密度比空氣大：氣體從a進；密度比空氣?。簹怏w從b進用排水法收集：瓶內(nèi)盛滿水，氣體從b進（5）輸氧：氧瓶接a (觀察輸氧速度、控制輸氧速度)。（6）貯氣瓶：瓶內(nèi)盛滿氣體，要把氣體導出，應從a進水。9、評價實驗的方法：從操作簡單、安全，節(jié)約原料和資源、燃料，環(huán)保不污染環(huán)境等方面答【經(jīng)典案例】通過化學學習，相信你已掌握了實驗室制取氣體的有關規(guī)律，請你結合下列裝置完成下列問題： （1）請寫出在裝置B中放入氯酸鉀和二氧化錳混合物加熱制取氧氣的化學方程式  （2）已知過氧化鈉（Na2O2）是一種淡黃色固體，常溫下可與水反應生成氫氧化鈉和氧氣。如果在實驗室中用A作氣體發(fā)生裝置，用過氧化鈉和水反應來制取一瓶干燥的氧氣，所選裝置的正確連接順序是（填寫管口字母）_。若只改變A裝置中的藥品，仍采用已連接的整套裝置，還可以用來制取的氣體是_。（3）通過上述兩種制取氧氣的方法所選用發(fā)生裝置的對比，可總結出選擇氣體發(fā)生裝置應考慮的因素有哪些？_ _ （4）裝置A和C都可以作為實驗室制取氫氣的發(fā)生裝置，A和C相比，具有哪些優(yōu)點？（答出一條即可）_ 2. 化學興趣小組用以下裝置探究煉鐵的原理。 (1)加熱Fe2O3之前要先通一會兒CO，目的是_。 (2)方框中連接的是C和D，導管接口的連接順序為a( )( )( )，如果導管連接錯誤，后果是_。 (3)玻璃管A中發(fā)生反應的化學方程式為_，用這種方法“煉”得的鐵與工業(yè)上煉出的生鐵在組成上的最大區(qū)別是_。1、有一無色液體A，在通電條件下，可以產(chǎn)生B和H兩種單質氣體。其它關系如圖所示，+E 通電+黑色固體G GGGG +黑色固體G，點燃ABH黑 色固體D高溫紅色固體E+氣體H FA請完成下列問題。（1）寫出反應的基本反應類型_。（2）寫出有關物質的化學式：A是_，G是_。（3）寫出反應的化學方程式_。AgNO3 Cu(NO3)2AgCu(NO3)2加入足量Y過濾加入適量X過濾Cu Fe Fe(NO3)2Cu FeSO4 2、廢液中含有AgNO3 和Cu(NO3)2 ，工廠設計生產(chǎn)方案如下圖所示： 加足量 稀硫酸過濾（1）加入的X、Y物質分別是 。（2）寫出兩步反應的化學方程式：第步： ；第步： 。（3）你認為此方案的生產(chǎn)目的是 。3、彬彬和佳佳取某鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)電鍍廠的廢水進行如下實驗，他們想將廢水中的有害重金屬鹽一一轉變成沉淀物質回收，最后還能得到一種十分有用的純凈的復合肥料。廢水Ba（NO3）2Cu（NO3）2AgNo3白色沉淀A溶液 白色沉淀 B溶液藍色沉淀CPH=7化肥溶液適量鹽酸過濾試劑過濾試推測：白色沉淀A的化學式為試劑可以選用 加入的試劑和試劑的量均為 （填少量、適量或過量）。寫出加入試劑發(fā)生反應的化學方程式為 。4、化學課外活動小組的同學們通過查閱資料得知：廢棄的定影液中含有一定量的AgNO3。他們從攝影店收集到一些廢棄的定影液，準備將其中的銀以單質的形式全部回收。于是，他們進行了如下的實驗活動：【設計方案】加入比銀活動性強的金屬單質；除去金屬混合物中的雜質?！拘〗M討論】選擇加入的金屬 甲同學認為：向定影液中加入過量的銅粉，則得到銀和銅的金屬混合物；乙同學認為：向定影液中加入過量的鐵粉，則得到銀和鐵的金屬混合物。你認為 （填“甲”或“乙”）同學的方案更合理，原因是 ；除去銀粉中混有的金屬 向上述所得的金屬混合物中加入的試劑是 ，反應的化學方程式為 ?！具M行實驗】其實驗過程圖示如下在過濾操作中必須要用到的玻璃儀器是 ，濾液A中溶質的化學式是 ；【產(chǎn)品驗證】請你設計一種簡單方法檢驗得到的銀粉中是否含有鐵粉： 5、某工廠實驗室的廢水中含有大量的硝酸銀和硝酸銅，某校興趣小組對其進行了如下研究。（1）操作A是_（2）溶液M中含有的溶質可能有哪些情況_。31、某工廠的廢液中含有較多的CuSO4和FeSO4兩種物質。工廠常用下列流程將廢液充分利用：（1）寫出步驟中發(fā)生的化學反應方程式 ；為什么要加入過量的鐵粉 。（2）寫出步驟中發(fā)生的化學反應類型是 ；（3）寫出濾渣B的化學式 ；（4）將步驟和中產(chǎn)生的濾液B混合進行結晶，此操作過程需要用到的儀器名稱是（任寫一種即可） 。第 6 頁 共 6 頁