化学总第20单元 气体的制取、净化与收集.ppt

第第20单元单元 气体的制取、净化与收气体的制取、净化与收集集1.实验室制取并收集氧气和二氧化碳实验室制取并收集氧气和二氧化碳 （模仿操作）（模仿操作）2.常见的气体净化方法常见的气体净化方法（理解）（理解）1第一步：确定反应原理反应原理。即在实验室的条件下（常温、加热、催化剂等），选择什么药品、通过什么反应来制取。2第二步：确定实验装置。实验装置包括发生发生装置和收集收集装置。3第三步：确定验证方法验证方法。根据需制气体的特性选择一种合适的方法验证该气体。考点梳理考点梳理1 1气体发生装置的确定气体发生装置的确定（1）气体发生装置的确定主要考虑反应物反应物 的状态的状态和反应条件反应条件两个因素。（2）常见的两种气体发生装置:考点梳理考点梳理略向下略向下预热预热外焰外焰露出橡胶塞一点儿露出橡胶塞一点儿放一团棉花放一团棉花离试管口离试管口1/3处处装置简单装置简单便于添加液体药品便于添加液体药品可控制反应的发生与停止可控制反应的发生与停止可控制液体药可控制液体药品品的滴加速度的滴加速度注射器（或输液器）注射器（或输液器）液体药品液面以下液体药品液面以下考点梳理考点梳理2 2收集装置的确定收集装置的确定（1）发生装置的确定主要考虑气体密度与空气相比，是否与空气中的成分空气中的成分反应和是否溶于水溶于水，是否 与水反应。（2）常见的气体收集方法装置名称排水法向上排空气法向下排空气法装置图 适用范围不易（难）溶于水且不与水反应的气体。如O2、H2、CH4。密度比空气大且不与空气成分反应的气体。如O2、CO2。密度比空气小且不与空气成分反应的气体。如H2、CH4。考点梳理考点梳理3 3实验室制取氧气和二氧化碳的比较实验室制取氧气和二氧化碳的比较气体气体氧气氧气二氧化碳二氧化碳反应原理反应原理（1）（2）发生装置发生装置（3）固体加热型或固液常温型固体加热型或固液常温型（4）固液常温型固液常温型收集方法收集方法（5）排水法、向上排空气法排水法、向上排空气法（6）向上排空气法向上排空气法验证方法验证方法（7）把带火星的木条伸入集气瓶中中，若木条复燃复燃，证明收集的是氧气。（8）把产生的气体通入澄清石灰水澄清石灰水，若溶液中溶液中有白色沉淀生成有白色沉淀生成，证明是二氧化碳。验满方法验满方法（9）把带火星的木条放在集气瓶口口，若木条复燃复燃，证明已收满。（10）把燃着的木条放在集气瓶口口，若木条熄熄灭灭，证明已收满。1 1气体净化的一般原则气体净化的一般原则（1）一般先除杂后干燥。如果是用加热法 除杂，则需先干燥。（2）只能除去杂质气体和水分，保留欲 净化气体，净化过程中可生成欲净化 的气体。2 2常见气体的净化方法常见气体的净化方法杂质杂质气体气体除杂试剂或方法除杂试剂或方法杂质杂质气体气体除杂试剂或方法除杂试剂或方法O2通过灼热的铜网水蒸气用干燥剂吸收CO2氢氧化钠或氢氧化钙溶液HCl一般可用碱性溶液吸收CO先通过灼热的氧化铜，再用氢氧化钠溶液吸收产生的CO2。H2先通过灼热的氧化铜，再用干燥剂吸收产生的水蒸气。3 3常用的干燥剂及适用范围常用的干燥剂及适用范围干燥剂干燥剂适用范围适用范围浓硫酸除NH3外，能干燥大多数常见气体。生石灰NaOH固体除CO2、SO2、SO3、HCl外，能干燥大多数常见气体。4 4常用的气体净化装置及使用方法常用的气体净化装置及使用方法装置名称装置图使用方法洗气瓶洗气瓶装液体试剂，试剂用量不能太满，防止试剂从短管中冲出。从长管进气。净化效果比固体试剂好。球形干燥管干燥管中都是装固体试剂。球形干燥管从大管进气。U型干燥管任意一端进气。U型干燥管 例例11 我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有_（填序号）；A反应物的状态 B气体的密度C反应的条件 D气体的溶解性（2）某实验室的仪器柜里有如下仪器：仪器的名称是_，仪器的名称是_，实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，不可能选择的仪器是_（填序号），化学方程式为_。（3）老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为_。为了完成该实验，有四位同学组装了A、B、C、D四套生装置，你认为最合适的一套装置是_（填序号），理由是_。（4）甲同学用A装置制取氧气，该反应的化学方程式为_。乙同学认为B、C、D装置也能用来制取氧气，则该反应的化学方程式为_。丙同学用高锰酸钾和A装置来制取氧气，但需要做一点改进是_。解析：解析：（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有反应物的状态和反应的条件；（2）仪器的名称是长颈漏斗，仪器的名称是锥形瓶；实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，属于固体和液体混合不需要加热的反应，所以不需要酒精灯，二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集，所以也不用；反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2；（3）碳酸钠粉末与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2；该反应是固体和液体混合不需要加热的反应，所以最合适的一套装置是D，理由是碳酸钠与稀盐酸反应速率较快，D装置能控制反应速率便于操作。（4）甲装置是固体加热型发生装置，但是少了一团棉花，所以甲同学是用氯酸钾制取氧气，方程式为 ，B、C、D装置是固液常温型发生装置，所以乙同学应该是用过氧化氢制取氧气，方程式为 。答案：（1）AC（2）长颈漏斗 锥形瓶 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2（3）Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2 D 可利用注射器控制盐酸的滴加速率来控制反应速率（4）试管口放一团棉花或海绵 例例22为了检验含二氧化碳中是否混有一氧化碳，小敏用下图所示装置进行实验。其中，A和E中的液体是氢氧化钠溶液；B和D中的液体是澄清的石灰水，试回答：（1）当观察到_时，说明混合气体中一定混有一氧化碳。（2）装置C中发生反应的化学方程式是_。（3）装置B的作用是_；装置E的作用是_，E装置中发生反应的化学方程式是_。解析：解析：（1）一氧化碳具有还原性，所以能使红色固体逐渐变为黑色，同时生成二氧化碳，所以当观察到C中红色固体变为黑色，D中澄清石灰水变浑浊时，说明混合气体中一定混有一氧化碳。（2）一氧化碳具有还原性，所以能使红色固体逐渐变为黑色，装置C中发生反应的化学方程式是3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2（3）A装置用来除去原气体中含有二氧化碳，B中的澄清石灰水用来检验二氧化碳是否除尽。E中的氢氧化钠溶液是用来除去二氧化碳并收集一氧化碳；氢氧化钠溶液与二氧化碳反应，生成碳酸钠和水，化学方程式是：2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。答案：答案：（1）装置C中红色固体变为黑色装置，D中澄清石灰水变浑浊（2）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2（3）检验二氧化碳是否除尽除去二氧化碳并收集一氧化碳2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O