浙江省中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第32講 常見氣體的制取與凈化課件

第第32講講 常見氣體的制取與凈化常見氣體的制取與凈化考綱要求考綱要求網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1.掌握掌握O2、H2、 CO2等常見氣等常見氣 體的制取體的制取2.掌握常見氣體掌握常見氣體 的凈化方法的凈化方法制取氣體的原理制取氣體的原理實驗室制法實驗室制法 氣體氣體原料原料原理原理步驟步驟氧氣氧氣高錳酸鉀高錳酸鉀_連接儀器連接儀器檢檢查裝置氣密性查裝置氣密性裝藥品裝藥品固固定試管定試管加熱加熱收集收集氯酸鉀和氯酸鉀和二氧化錳二氧化錳_過氧化氫過氧化氫溶液和二溶液和二氧化錳氧化錳_連接儀器連接儀器檢檢查裝置氣密性查裝置氣密性裝固體藥品裝固體藥品加液體藥品加液體藥品收集收集二氧二氧化碳化碳石灰石石灰石(或大理或大理石石)和稀和稀鹽酸鹽酸_氫氣氫氣鋅和稀硫鋅和稀硫酸酸_2KMnO4 K2MnO4MnO2O22KClO3 2KCl3O22H2O2 2H2OO2CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2ZnH2SO4=ZnSO4H22.工業(yè)制法工業(yè)制法方法技巧方法技巧氧氣的工業(yè)制法是物理變化，二氧化碳和氧氣的工業(yè)制法是物理變化，二氧化碳和氫氣的工業(yè)制法屬于化學(xué)反應(yīng)。氫氣的工業(yè)制法屬于化學(xué)反應(yīng)。 實驗室制取氣體的發(fā)生裝置實驗室制取氣體的發(fā)生裝置類型類型裝置裝置注意事項注意事項適用氣體適用氣體固固固固加熱加熱型型1.試管口向下傾斜，防止水倒流，炸試管口向下傾斜，防止水倒流，炸裂試管；裂試管；2.加熱前要預(yù)熱；加熱前要預(yù)熱；3.用高錳酸鉀制氧氣時，試管口要用高錳酸鉀制氧氣時，試管口要塞一團棉花，防止氧氣流將高錳酸鉀塞一團棉花，防止氧氣流將高錳酸鉀帶出試管。帶出試管。O2固液固液常溫常溫型型 1.若使用長頸漏斗時，則需讓長頸漏若使用長頸漏斗時，則需讓長頸漏斗浸沒液面以下；斗浸沒液面以下；2.裝置的優(yōu)點：裝置的優(yōu)點：(1)裝置簡單；裝置簡單；(2)操作操作簡便；簡便；(3)節(jié)約能源。節(jié)約能源。O2 H2 CO2方法技巧方法技巧裝置裝置B B氣密性的檢驗方法：從漏斗加入一定氣密性的檢驗方法：從漏斗加入一定量的水，使漏斗的下端管口浸沒在液面以下，夾緊彈量的水，使漏斗的下端管口浸沒在液面以下，夾緊彈簧夾，再加入少量的水，停止加水后，漏斗中與錐形簧夾，再加入少量的水，停止加水后，漏斗中與錐形瓶中液面差瓶中液面差( (即水柱高度即水柱高度) )保持不變，說明該裝置不漏保持不變，說明該裝置不漏氣。氣。氣體收集裝置與放置方法的選擇氣體收集裝置與放置方法的選擇排水法排水法排空氣法排空氣法向上向上排空排空氣氣法法向下排空氣法向下排空氣法依據(jù)依據(jù)不與水反應(yīng)，不與水反應(yīng)，不易不易溶溶于水于水不與空氣成不與空氣成分反應(yīng)，密分反應(yīng)，密度比空氣大度比空氣大不與空氣成分反不與空氣成分反應(yīng)，密度比應(yīng)，密度比空空氣氣小小裝置裝置注意注意事項事項1.當(dāng)導(dǎo)管口有當(dāng)導(dǎo)管口有氣泡氣泡 均勻均勻連續(xù)冒連續(xù)冒出出 時時，開始收集；，開始收集；2.從從b端進(jìn)氣；端進(jìn)氣；3. 收集收集的氣體的氣體較為較為 純凈純凈但不干燥。但不干燥。1.導(dǎo)管要伸導(dǎo)管要伸入入 集集氣瓶底氣瓶底部；部；2.從從a端端進(jìn)進(jìn) 氣氣。1.導(dǎo)管要伸導(dǎo)管要伸入入 集集氣瓶氣瓶底底 部部；2.從從b端進(jìn)氣端進(jìn)氣氣體的氣體的放置放置方法方法適用適用氣體氣體O2H2O2CO2H2方法技巧方法技巧排水法收集的氣體較純凈但不干燥，排空排水法收集的氣體較純凈但不干燥，排空氣法收集的氣體較干燥但不純凈。氣法收集的氣體較干燥但不純凈。氣體的檢驗與驗滿氣體的檢驗與驗滿氣氣體體檢驗方法檢驗方法驗滿方法驗滿方法排水排水法法排空氣法排空氣法氧氧氣氣將將_的的木條伸木條伸入集氣瓶中，若木條入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，證明是氧氣復(fù)燃，證明是氧氣集氣集氣瓶口瓶口_將將_的的木條置于集木條置于集氣瓶口，若木條復(fù)燃，說氣瓶口，若木條復(fù)燃，說明已集滿明已集滿帶火星帶火星帶火星帶火星有大有大氣泡氣泡冒出冒出二氧二氧化碳化碳將將氣體通氣體通入入_，若若石灰水石灰水_，證明是二氧證明是二氧化碳?；?。將將_瓶瓶_，木條木條熄熄_，表明表明已集滿已集滿澄清的石澄清的石變渾濁變渾濁燃著的木燃著的木口口熄滅熄滅灰水灰水氫氣氫氣_置于置于集氣點燃，集氣點燃，產(chǎn)生產(chǎn)生_火焰火焰，在火焰上方罩一干冷的小，在火焰上方罩一干冷的小燒杯，燒杯內(nèi)壁燒杯，燒杯內(nèi)壁有有_；迅速倒轉(zhuǎn)燒杯注入澄清石灰水迅速倒轉(zhuǎn)燒杯注入澄清石灰水，_集氣集氣瓶瓶口口_方法技巧方法技巧驗滿在瓶口，二氧化碳可用燃著的木條驗驗滿在瓶口，二氧化碳可用燃著的木條驗滿但不能驗證，必須用石灰水驗證。滿但不能驗證，必須用石灰水驗證。條條淡藍(lán)色淡藍(lán)色水珠生成水珠生成不變渾濁不變渾濁泡冒出泡冒出有大氣有大氣氣體的凈化氣體的凈化氣體氣體制取方法制取方法混有的雜質(zhì)混有的雜質(zhì)凈化裝置、順序凈化裝置、順序注意注意事項事項氧氣氧氣過氧化氫過氧化氫分解分解水蒸氣水蒸氣長進(jìn)短長進(jìn)短出粗進(jìn)出粗進(jìn)細(xì)出細(xì)出二二氧氧化化碳碳碳酸鈣與碳酸鈣與稀鹽酸稀鹽酸HCl、_先先除除_，最后最后除除_氫氣氫氣鋅粒鋅粒與與鹽酸鹽酸_、水水蒸蒸氣氣水蒸氣水蒸氣氯化氫氯化氫水水方法技巧方法技巧驗證時一定先驗證水，除雜時一定最后除水。驗證時一定先驗證水，除雜時一定最后除水。HCl對接點一：氣體的凈化與干燥對接點一：氣體的凈化與干燥【例例1】 (2013浙江模擬浙江模擬)某同學(xué)用下圖裝置驗證某混合某同學(xué)用下圖裝置驗證某混合氣體中一定含有水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳三種氣體中一定含有水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳三種氣體氣體(假設(shè)每步操作中，參加反應(yīng)的氣體都完全反應(yīng)假設(shè)每步操作中，參加反應(yīng)的氣體都完全反應(yīng)或吸收或吸收)。(1)該同學(xué)驗證三種氣體一定存在。實驗進(jìn)行時，若要氣該同學(xué)驗證三種氣體一定存在。實驗進(jìn)行時，若要氣體從左向右流動，則這幾種儀器的連接順序應(yīng)是：混合氣體從左向右流動，則這幾種儀器的連接順序應(yīng)是：混合氣體體()()D()()(填填A(yù)、B、C或或E)；(2)B裝置中觀察到的現(xiàn)象為裝置中觀察到的現(xiàn)象為_。(3)混合氣體通過混合氣體通過A裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。審立意審立意：考查氣體的檢驗與凈化方法。：考查氣體的檢驗與凈化方法。抓關(guān)鍵抓關(guān)鍵：水蒸氣、二氧化碳、一氧化碳的驗證與除去方：水蒸氣、二氧化碳、一氧化碳的驗證與除去方法。法。借題說法借題說法：氣體凈化的原則氣體凈化的原則1盡量用化學(xué)方法；一般酸性氣體雜質(zhì)用堿性試劑除盡量用化學(xué)方法；一般酸性氣體雜質(zhì)用堿性試劑除去，還原性氣體雜質(zhì)用氧化性試劑除去；去，還原性氣體雜質(zhì)用氧化性試劑除去；2凈化試劑只與雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)；凈化試劑只與雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)；3不生成新的雜質(zhì)。不生成新的雜質(zhì)?！局锌碱A(yù)測中考預(yù)測】1下列有關(guān)制取干燥的氧氣或二氧化碳的實驗設(shè)計中錯下列有關(guān)制取干燥的氧氣或二氧化碳的實驗設(shè)計中錯誤的是誤的是 ()解析解析氧氣或二氧化碳?xì)怏w的驗滿應(yīng)放在瓶口，觀察氧氣或二氧化碳?xì)怏w的驗滿應(yīng)放在瓶口，觀察是否已經(jīng)收集滿了，故是否已經(jīng)收集滿了，故C項錯誤。項錯誤。答案答案C對接點二：儀器的選擇與組裝對接點二：儀器的選擇與組裝【例例2】 (2012臺州臺州)現(xiàn)有下列儀器或裝置，請回答下列現(xiàn)有下列儀器或裝置，請回答下列問題：問題：(1)儀器儀器的名稱是的名稱是_，的名稱是，的名稱是_。(2)用上圖儀器組裝成氣體發(fā)生裝置：用用上圖儀器組裝成氣體發(fā)生裝置：用KClO3和和MnO2制制O2應(yīng)選的裝置是應(yīng)選的裝置是_(填字母填字母)；用廢鐵屑與稀鹽酸反應(yīng)制取用廢鐵屑與稀鹽酸反應(yīng)制取H2，并控制產(chǎn)生，并控制產(chǎn)生H2的速率，應(yīng)選的速率，應(yīng)選_(填字母填字母)。(3)若用下圖裝置進(jìn)行若用下圖裝置進(jìn)行“排空氣法排空氣法”收集制取的收集制取的O2，氧氣應(yīng)從，氧氣應(yīng)從_(填填“b”或或“c”)端導(dǎo)入。若瓶中裝滿水，用排水法端導(dǎo)入。若瓶中裝滿水，用排水法收集氧氣，氧氣應(yīng)從收集氧氣，氧氣應(yīng)從_(填填“b”或或“c”)端導(dǎo)入。端導(dǎo)入。(4)若用若用F裝置進(jìn)行裝置進(jìn)行CO還原還原Fe2O3的實驗，的實驗，a處的現(xiàn)象為處的現(xiàn)象為_；該裝置中氣球的作用是；該裝置中氣球的作用是_。審立意審立意：氣體制取發(fā)生裝置的選擇與組裝。：氣體制取發(fā)生裝置的選擇與組裝。抓關(guān)鍵抓關(guān)鍵：理解氣體發(fā)生裝置的特點。：理解氣體發(fā)生裝置的特點。解析解析(1)錐形瓶和長頸漏斗是初中階段常見的儀器，答案為錐形瓶和長頸漏斗是初中階段常見的儀器，答案為錐形瓶、長頸漏斗。錐形瓶、長頸漏斗。(2)用用KClO3和和MnO2制制O2的反應(yīng)物是固體需要加熱，還需要用的反應(yīng)物是固體需要加熱，還需要用導(dǎo)氣管將氣體導(dǎo)出；鐵屑與稀鹽酸反應(yīng)制取導(dǎo)氣管將氣體導(dǎo)出；鐵屑與稀鹽酸反應(yīng)制取H2的反應(yīng)物是固的反應(yīng)物是固體和液體，不需要加熱，反應(yīng)容器用錐形瓶即可，由于分液體和液體，不需要加熱，反應(yīng)容器用錐形瓶即可，由于分液漏斗有開關(guān)，可以通過開關(guān)調(diào)節(jié)液體的流速，從而控制反應(yīng)漏斗有開關(guān)，可以通過開關(guān)調(diào)節(jié)液體的流速，從而控制反應(yīng)速率。速率。(3)氧氣密度比空氣大，應(yīng)該用向上排空氣法收集，氣體從氧氣密度比空氣大，應(yīng)該用向上排空氣法收集，氣體從c進(jìn)進(jìn)入，空氣從入，空氣從b排出，就相當(dāng)于向上排空氣法了；裝滿水正放，排出，就相當(dāng)于向上排空氣法了；裝滿水正放，排水法收集氣體時，要用氣體的密度與水的密度比，由于氣排水法收集氣體時，要用氣體的密度與水的密度比，由于氣體的密度都比水的密度小，所以要從體的密度都比水的密度小，所以要從b進(jìn)入，如果從進(jìn)入，如果從c進(jìn)入時，進(jìn)入時，它會從它會從b跑出，而收集不到氣體。跑出，而收集不到氣體。(4)由于一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成物是鐵和二氧化碳，氧由于一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成物是鐵和二氧化碳，氧化鐵是紅色粉末，鐵是黑色，所以現(xiàn)象是紅色粉末逐漸變黑；化鐵是紅色粉末，鐵是黑色，所以現(xiàn)象是紅色粉末逐漸變黑；因為一氧化碳有毒，污染空氣，所以必須進(jìn)行尾氣處理，將因為一氧化碳有毒，污染空氣，所以必須進(jìn)行尾氣處理，將一氧化碳收集起來再處理。一氧化碳收集起來再處理。答案答案(1)錐形瓶長頸漏斗錐形瓶長頸漏斗(2)EBD(3)cb(4)紅色紅色粉末逐漸變黑收集尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣粉末逐漸變黑收集尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣借題說法：借題說法：發(fā)生裝置的選擇依據(jù)：根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。發(fā)生裝置的選擇依據(jù)：根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。常用幾種制取裝置的對比：常用幾種制取裝置的對比：C與與B相比，其優(yōu)點是：便于隨時添加藥品且反應(yīng)量大；相比，其優(yōu)點是：便于隨時添加藥品且反應(yīng)量大；D與與B相比，其優(yōu)點是：可控制反應(yīng)的速率；相比，其優(yōu)點是：可控制反應(yīng)的速率；E與與B相比，其優(yōu)點是：便于隨時添加藥品且少量藥品就能密相比，其優(yōu)點是：便于隨時添加藥品且少量藥品就能密封住長頸漏斗的下端管口；封住長頸漏斗的下端管口；F與與B相比，其優(yōu)點是：可隨時控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。相比，其優(yōu)點是：可隨時控制反應(yīng)的發(fā)生與停止?！局锌碱A(yù)測中考預(yù)測】2初三化學(xué)實驗考查中，老師準(zhǔn)備了下圖所示的實驗儀器，初三化學(xué)實驗考查中，老師準(zhǔn)備了下圖所示的實驗儀器，以供裝配氣體發(fā)生裝置，制取常見的氣體，請回答：以供裝配氣體發(fā)生裝置，制取常見的氣體，請回答：(1)請寫出指定的儀器的名稱請寫出指定的儀器的名稱a_；c_。(2)選擇選擇a、b、c、d等四種儀器組裝氣體發(fā)生裝置，可以制等四種儀器組裝氣體發(fā)生裝置，可以制取的氣體是取的氣體是_，所需藥品的名稱為，所需藥品的名稱為_，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)使用上圖裝置所示裝置收集上述氣體，驗滿時，雖然實使用上圖裝置所示裝置收集上述氣體，驗滿時，雖然實驗操作正確，但是一直觀察不到現(xiàn)象，其原因可能是驗操作正確，但是一直觀察不到現(xiàn)象，其原因可能是_。(4)以下幾個化學(xué)反應(yīng)均能產(chǎn)生二氧化碳：以下幾個化學(xué)反應(yīng)均能產(chǎn)生二氧化碳：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2易錯點一儀器或裝置的選擇錯誤易錯點一儀器或裝置的選擇錯誤指點迷津指點迷津依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇合適的依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇合適的裝置。裝置?！镜淅淅?】 在實驗室里常采用過氧化氫和二氧化錳混合的在實驗室里常采用過氧化氫和二氧化錳混合的方法制取氧氣。請回答下列問題：方法制取氧氣。請回答下列問題：(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)用如圖所給儀器可以組裝出多套氧氣的發(fā)生裝置和用如圖所給儀器可以組裝出多套氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置。請你組裝一套氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置，收集裝置。請你組裝一套氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置，寫出所選擇的儀器編號寫出所選擇的儀器編號_。(3)簡要說明你組裝的氣體發(fā)生裝置的優(yōu)點簡要說明你組裝的氣體發(fā)生裝置的優(yōu)點_。(4)用你組裝的裝置收集氧氣，如何知道氧氣已收集滿？用你組裝的裝置收集氧氣，如何知道氧氣已收集滿？ _。(5)這套氣體發(fā)生裝置也可以用來制取二氧化碳。如果選用碳這套氣體發(fā)生裝置也可以用來制取二氧化碳。如果選用碳酸鈉粉末和稀鹽酸來制取二氧化碳，為了控制反應(yīng)速率，應(yīng)酸鈉粉末和稀鹽酸來制取二氧化碳，為了控制反應(yīng)速率，應(yīng)對該氣體發(fā)生裝置如何改進(jìn)？對該氣體發(fā)生裝置如何改進(jìn)？(可另增儀可另增儀)_。解析解析題目從實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理、裝置儀器的選擇、題目從實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理、裝置儀器的選擇、發(fā)生裝置的評價、收集裝置的使用和同一裝置不同的用途及發(fā)生裝置的評價、收集裝置的使用和同一裝置不同的用途及裝置的改進(jìn)創(chuàng)新等方面進(jìn)行了考查，題目的開放性很大，思裝置的改進(jìn)創(chuàng)新等方面進(jìn)行了考查，題目的開放性很大，思維梯度明顯。維梯度明顯。本題的本題的(1)小題要求寫出用過氧化氫制取氧氣的反應(yīng)化學(xué)方程小題要求寫出用過氧化氫制取氧氣的反應(yīng)化學(xué)方程式，一是考查使用化學(xué)用語的能力，二是給學(xué)生一個提示：式，一是考查使用化學(xué)用語的能力，二是給學(xué)生一個提示：該實驗是液體和固體不用加熱制取氣體。該實驗是液體和固體不用加熱制取氣體。(2)小題的答案有四種，學(xué)生可以根據(jù)自己的理解來作回答，小題的答案有四種，學(xué)生可以根據(jù)自己的理解來作回答，一是考查學(xué)生選擇實驗儀器的能力，二是考查學(xué)生思維的嚴(yán)一是考查學(xué)生選擇實驗儀器的能力，二是考查學(xué)生思維的嚴(yán)密性。密性。(3)小題的答案有兩種，學(xué)生要根據(jù)自己組裝的氣體發(fā)生裝置小題的答案有兩種，學(xué)生要根據(jù)自己組裝的氣體發(fā)生裝置作答才可。作答才可。(4)小題的答案也有兩種，一是排水集氣法氧氣收集滿的標(biāo)志，小題的答案也有兩種，一是排水集氣法氧氣收集滿的標(biāo)志，二是用排空氣法收集氧氣時的驗滿方法，學(xué)生必須針對自己二是用排空氣法收集氧氣時的驗滿方法，學(xué)生必須針對自己所選擇的裝置作答才可。所選擇的裝置作答才可。(5)小題考查學(xué)生根據(jù)不同的實驗藥品對實驗裝置的改進(jìn)能力小題考查學(xué)生根據(jù)不同的實驗藥品對實驗裝置的改進(jìn)能力和思維的發(fā)散能力，要求的層次較高，答案也不唯一。和思維的發(fā)散能力，要求的層次較高，答案也不唯一。易錯點二洗氣瓶中的進(jìn)出導(dǎo)管選擇錯誤易錯點二洗氣瓶中的進(jìn)出導(dǎo)管選擇錯誤指點迷津指點迷津洗氣時一律長進(jìn)短出；涉及到水時，水一洗氣時一律長進(jìn)短出；涉及到水時，水一律走長管。律走長管。【典例典例2】 如圖所示的四個裝置圖及其使用方法的說明如圖所示的四個裝置圖及其使用方法的說明中，錯誤的一項是中，錯誤的一項是 ()A用排空氣法收集用排空氣法收集CO2，則，則CO2從從b管通入管通入B用排空氣法收集用排空氣法收集O2，則，則O2從從a管通入管通入C除去空氣中的除去空氣中的CO2，則空氣從，則空氣從a管通入管通入D用排水法收集用排水法收集O2，則，則O2從從b管通入管通入解析解析由于二氧化碳的密度比空氣的密度大，用排空由于二氧化碳的密度比空氣的密度大，用排空氣法收集二氧化碳時，若用氣法收集二氧化碳時，若用A裝置，二氧化碳應(yīng)從短裝置，二氧化碳應(yīng)從短導(dǎo)管通入；若用導(dǎo)管通入；若用B裝置，二氧化碳應(yīng)從長導(dǎo)管通入。裝置，二氧化碳應(yīng)從長導(dǎo)管通入。答案答案A