2.专题二常见气体的制备.ppt

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1、第二部分 重点专题突破专题二专题二 常见气体的制备常见气体的制备 专题突破 提示：提示：湖南中考中常见气体的制备常结合仪器的识别进湖南中考中常见气体的制备常结合仪器的识别进行考查行考查。一、制取气体的方案选择原则一、制取气体的方案选择原则1. 可行性：所选原料能够制得需要的气体；可行性：所选原料能够制得需要的气体；2. 经济性：原料一般要廉价易得；经济性：原料一般要廉价易得；3. 反应条件适宜且易于控制；反应条件适宜且易于控制；4. 反应速率适中，不能太快或太慢，便于实验和收集；反应速率适中，不能太快或太慢，便于实验和收集；5. 生成的气体要尽量纯净；生成的气体要尽量纯净；6. 操作简单易行，

2、安全可靠，节能环保。操作简单易行，安全可靠，节能环保。二、常见气体的制备二、常见气体的制备1. 常见气体的发生装置常见气体的发生装置选择依据：根据反应物的状态和反应条件选择合适的装置。选择依据：根据反应物的状态和反应条件选择合适的装置。反应物反应物的状态的状态固体固体固体和液体固体和液体反应条件反应条件加热加热不加热不加热装置装置 反应物反应物的状态的状态固体固体固体和液体固体和液体反应原反应原理理高锰酸钾制氧气：高锰酸钾制氧气：_氯酸钾制氧气：氯酸钾制氧气：_双氧水制氧气：双氧水制氧气：_碳酸钙和稀盐酸制二氧化碳酸钙和稀盐酸制二氧化碳：碳：_锌和稀硫酸制氢气：锌和稀硫酸制氢气：_2KMnO4

3、 K2MnO4MnO2O22KClO3 2KCl3O2MnO22H2O2 2H2OO2MnO2CaCO32HCl CaCl2CO2H2OZnH2SO4 ZnSO4H2反应物反应物的状态的状态固体固体固体和液体固体和液体注意事注意事项项a. 试管口要略向下倾斜，以防止试管口要略向下倾斜，以防止冷凝水倒流，造成试管炸裂；冷凝水倒流，造成试管炸裂；b. 用用KMnO4制取氧气时，试管口制取氧气时，试管口要塞一团棉花，防止高锰酸钾粉要塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导气管堵塞导气管；末进入导气管堵塞导气管；c. 实验结束后先取出导管再熄灭实验结束后先取出导管再熄灭酒精灯，防止水倒吸造成试管炸酒精灯，防

4、止水倒吸造成试管炸裂裂若使用长颈漏斗，若使用长颈漏斗，则长颈漏斗的下则长颈漏斗的下端应伸入液面以端应伸入液面以下形成液封，防下形成液封，防止生成的气体从止生成的气体从长颈漏斗逸出长颈漏斗逸出 【装置拓展装置拓展】制取气体最佳装置的选择制取气体最佳装置的选择装装置置图图装置装置特点特点安装简便安装简便 便于添加便于添加液体液体可控制溶液滴可控制溶液滴加速度加速度可随时控制反应可随时控制反应的发生和停止的发生和停止适用适用范围范围用于制取用于制取少量气体少量气体用于平稳用于平稳反应并制反应并制取较多气取较多气体体用于剧烈反应用于剧烈反应并制取较多气并制取较多气体体用于平稳反应且用于平稳反应且制取持

5、续时间较制取持续时间较长的气体长的气体2. 常见气体的收集装置常见气体的收集装置选择依据：根据气体的密度和溶解性。选择依据：根据气体的密度和溶解性。收集方法收集方法排水法排水法排空气法排空气法装置图装置图 收集收集方法方法排水法排水法排空气法排空气法适用适用范围范围不易溶于水或难不易溶于水或难溶于水的物质，溶于水的物质，如如O2、H2所收集的气体不与空气中的任何成分所收集的气体不与空气中的任何成分反应，且密度与空气相差较大反应，且密度与空气相差较大密度比空气大的气密度比空气大的气体，如体，如O2、CO2密度比空气小的气密度比空气小的气体，如体，如H2、NH3优点优点收集的气体纯度收集的气体纯度

6、较高，但不干燥较高，但不干燥收集的气体较干燥，但纯度不高收集的气体较干燥，但纯度不高收集方法收集方法排水法排水法排空气法排空气法注意事项注意事项a.最佳收集时间：当导管口最佳收集时间：当导管口气泡气泡_冒出时；冒出时；b导管不能伸入集气瓶口导管不能伸入集气瓶口过长，过长不利于气体排出；过长，过长不利于气体排出；c集满集满O2的集气瓶应的集气瓶应_ (填填“倒倒”或或“正正”)放在桌面上放在桌面上导管应伸到集导管应伸到集气瓶的底部，气瓶的底部，防止防止_连续、均匀连续、均匀 正正 收集的气收集的气体不纯体不纯正正3.气体的检验和验满气体的检验和验满实验视频实验视频氧气与二氧氧气与二氧化碳的检验化

7、碳的检验气体气体方法方法氧气氧气验满验满将带火星的木条接近集气瓶瓶口，将带火星的木条接近集气瓶瓶口，木条复燃，木条复燃，检验检验将带火星的木条伸入集气瓶内，将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，则说明气体为氧气木条复燃，则说明气体为氧气气体气体方法方法二氧二氧化碳化碳验满验满将燃着的木条靠近集气瓶瓶口，木条火将燃着的木条靠近集气瓶瓶口，木条火焰立即熄灭，则说明已收集满焰立即熄灭，则说明已收集满检验检验将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊变浑浊,则说明气体为二氧化碳则说明气体为二氧化碳氢气氢气检验检验点燃，罩干冷小烧杯，产生淡蓝色火焰，点燃，罩干冷小烧杯，产

8、生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，则说明气体为氢气烧杯内壁有水珠，则说明气体为氢气4. 多功能瓶多功能瓶(万能瓶万能瓶)的使用方法的使用方法图示图示操作目的操作目的气体进出方向气体进出方向举例与原理举例与原理 收集密度大收集密度大于空气的气于空气的气体体a进进b出出(长进短长进短出出)收集收集CO2、O2，进入的气体聚集进入的气体聚集在集气瓶下方在集气瓶下方收集密度小收集密度小于空气的气于空气的气体体b进进a出出(短进长短进长出出)收集收集H2，进入的，进入的气体聚集在集气气体聚集在集气瓶上方瓶上方图示图示操作目的操作目的气体进出方向气体进出方向举例与原理举例与原理 排水法收排水法收集气体集气体b

9、进进a出出(短进长出短进长出)收集收集H2、O2(进入进入的气体聚集在集气的气体聚集在集气瓶上方，水从下方瓶上方，水从下方导管被压出导管被压出) 洗气或干洗气或干燥燥a进进b出出(长进短出长进短出)浓硫酸干燥浓硫酸干燥O2或或NaOH溶液吸收溶液吸收CO2图示图示操作目的操作目的气体进出方向气体进出方向举例与原理举例与原理 测量气体测量气体的体积的体积a进进b出出(短进长短进长出出)连接多功能瓶与量连接多功能瓶与量筒，采用排水法测筒，采用排水法测量收集气体的体积量收集气体的体积(CO2等能溶于水的等能溶于水的气体需在液面加一气体需在液面加一层植物油层植物油)三、气体的净化与干燥三、气体的净化与

10、干燥1. 气体的净化气体的净化 将不纯气体中的杂质气体除去从而得到较纯净的气体的过将不纯气体中的杂质气体除去从而得到较纯净的气体的过程即气体的净化。若选用的试剂是液体，这个过程叫做气体程即气体的净化。若选用的试剂是液体，这个过程叫做气体的洗涤。常见气体的吸收剂如下表：的洗涤。常见气体的吸收剂如下表：除杂剂除杂剂气体杂质气体杂质除杂装置除杂装置水水易溶性气体，易溶性气体，如如HCl、NH3等等 除杂剂除杂剂气体杂质气体杂质除杂装置除杂装置强碱强碱(如如NaOH)溶液溶液酸性气体，如酸性气体，如CO2、SO2、HCl、H2S等等 饱和饱和NaHCO3溶液溶液除去除去CO2中的中的HCl 碱石灰碱石

11、灰(NaOH和和CaO)水蒸气，酸性气体如水蒸气，酸性气体如CO2、SO2、HCl、H2S等等 除杂剂除杂剂气体杂质气体杂质除杂装置除杂装置灼热的灼热的CuO还原性气体，如还原性气体，如H2、CO等等 灼热的铜网灼热的铜网O2 2. 气体的干燥气体的干燥 用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程称为气体的用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程称为气体的干燥。干燥。 选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定，选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定，其原则是干燥剂只能吸收气体的水分，而不能与气体发生其原则是干燥剂只能吸收气体的水分，而不能与气体发生反应。常见气体的干燥剂的选择见下表：反应。常见

12、气体的干燥剂的选择见下表：干燥剂干燥剂可干燥的气体可干燥的气体不可干燥的气体不可干燥的气体干燥装置干燥装置酸酸性性浓浓硫硫酸酸H2、O2、O2、CO、CH4、N2、SO2、HClNH3等碱性气体等碱性气体 干燥剂干燥剂可干燥的气可干燥的气体体不可干燥的不可干燥的气体气体干燥装置干燥装置碱碱性性固体氢氧固体氢氧化钠、生化钠、生石灰、碱石灰、碱石灰石灰H2、O2、CO、CH4、N2、NH3CO2、SO2、HCl等酸性等酸性气体气体 中中性性无水氯无水氯化钙化钙除除NH3以外以外的所有气体的所有气体NH3注：碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠。注：碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠。四、尾气处理四、

13、尾气处理1.常见装置常见装置2.常用方法常用方法 （1）点燃尾气：对可燃性污染气体，点燃转化成物）点燃尾气：对可燃性污染气体，点燃转化成物污染气体（污染气体（如如CO) （2）溶液吸收：酸性气体通入碱性溶液中，碱性气）溶液吸收：酸性气体通入碱性溶液中，碱性气体通入酸性溶液中，使气体与溶液反应生成不具有挥体通入酸性溶液中，使气体与溶液反应生成不具有挥发性的盐类（发性的盐类（如如CO2、SO2通入通入NaOH溶液溶液） （3）尾气回收：装置末端接一个气球或其他容器，）尾气回收：装置末端接一个气球或其他容器，用以集中处理污染气体或再利用。用以集中处理污染气体或再利用。例例1 (2016重庆重庆A)甲

14、、乙两同学在实验室制取甲、乙两同学在实验室制取CO2和和O2时，时，无论选择什么药品，他们都能选用的装置是无论选择什么药品，他们都能选用的装置是( )( )【解析解析】实验室制取二氧化碳应选择固液常温型发生实验室制取二氧化碳应选择固液常温型发生装置装置A，二氧化碳密度比空气大，可选择向上排空气法，二氧化碳密度比空气大，可选择向上排空气法收集，收集装置为收集，收集装置为C；实验室用氯酸钾和二氧化锰的混；实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物合物(或高锰酸钾或高锰酸钾)制取氧气应选择固固加热型发生装置制取氧气应选择固固加热型发生装置B，用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气应选，用过氧化氢溶液和二氧化

15、锰的混合物制取氧气应选择固液常温型发生装置择固液常温型发生装置A，氧气密度比空气略大，可选，氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，收集装置为择向上排空气法收集，收集装置为C；根据以上内容分；根据以上内容分析题干信息，可知都能选用的装置是析题干信息，可知都能选用的装置是C。【答案答案】C例例2 (2013娄底娄底)通过一年的化学学习，相信你已掌握了实通过一年的化学学习，相信你已掌握了实验室制取气体的有关知识。请结合图示回答下列问题。验室制取气体的有关知识。请结合图示回答下列问题。(1)请写出图中标号请写出图中标号a、b仪器的名称：仪器的名称： a_； b_。集气瓶集气瓶试管试管(2)实验室

16、常用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为发生反应的化学方程式为_，选用的，选用的发生装置是发生装置是_(填装置序号，下同填装置序号，下同)，收集装置是，收集装置是_。(3)F装置可用来测量生成的装置可用来测量生成的CO2气体的体积，在水面上放气体的体积，在水面上放一层植物油的目的是一层植物油的目的是_，植物油上方原有的空气对实验的结果植物油上方原有的空气对实验的结果_ (填填“有有”或或“没有没有”)明显影响。明显影响。BH2O2 2H2OO2MnO2D(或或E)防止防止CO2溶于水，与水反应，减少误差溶于水，与水反应，减少误

17、差没有没有【解析解析】(1)仪器仪器a、b的名称分别是试管、集气瓶。的名称分别是试管、集气瓶。(2)实实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气的化学验室用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气的化学方程式为方程式为2H2O2 2H2OO2，应选用，应选用“固液不加热固液不加热型型”装置作为气体发生装置，即装置作为气体发生装置，即B装置，因为氧气不易溶装置，因为氧气不易溶于水，且其密度比空气大，因此可以采用排水法或向上排于水，且其密度比空气大，因此可以采用排水法或向上排空气法收集，即选取空气法收集，即选取D(或或E)作为气体收集装置。作为气体收集装置。(3)因为因为二氧化碳能溶于水，又能与

18、水发生化学反应，因此，为了二氧化碳能溶于水，又能与水发生化学反应，因此，为了减少实验误差，在水面上放一层植物油；因为二氧化碳通减少实验误差，在水面上放一层植物油；因为二氧化碳通入入F装置内使其内的压强增大，水被压入量筒内，就可以装置内使其内的压强增大，水被压入量筒内，就可以测出水的体积，即二氧化碳的体积，所以原有的空气对实测出水的体积，即二氧化碳的体积，所以原有的空气对实验结果无明显影响。验结果无明显影响。 MnO2例例3 (2015郴州郴州)如图是实验室制取和收集气体的部分装置图。如图是实验室制取和收集气体的部分装置图。(1)写出装置图中标号仪器的名称：写出装置图中标号仪器的名称：_；_。(

19、2)用高锰酸钾制取氧气的发生装置为用高锰酸钾制取氧气的发生装置为_(填装置字母填装置字母)，该反，该反应的化学方程式为应的化学方程式为_。(3)实验室制取二氧化碳，若要收集到纯净干燥的二氧化碳气体，实验室制取二氧化碳，若要收集到纯净干燥的二氧化碳气体，可通过可通过F、G装置除去杂质，则接口顺序为装置除去杂质，则接口顺序为a连连(_)(_)连连(_)(_)连连b(填小写字母填小写字母)。集气瓶集气瓶锥形瓶锥形瓶A2KMnO4 K2MnO4MnO2O2defc【解析解析】(1)由题中仪器图可知，是锥形瓶，是集气瓶。由题中仪器图可知，是锥形瓶，是集气瓶。(2)实验室利用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体

20、，反应条实验室利用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，所以发生装置为件是加热，所以发生装置为A，高锰酸钾在加热的条件下，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4MnO2O2。(3)实验室制取的二实验室制取的二氧化碳中混有氯化氢气体和水蒸气，浓硫酸有吸水性可以氧化碳中混有氯化氢气体和水蒸气，浓硫酸有吸水性可以除去水蒸气，饱和碳酸氢钠溶液可以吸收氯化氢并放出二除去水蒸气，饱和碳酸氢钠溶液可以吸收氯化氢并放出二氧化碳，洗气时应是长进短出，由此可知接口顺序：氧化碳，洗气时应是长进短出，由此可

21、知接口顺序：a连连e，f连连c，d连连b。 1 . (2016来宾来宾)以下均为实验室制取二氧化碳的发生装置图，以下均为实验室制取二氧化碳的发生装置图，其中能控制反应随时发生或停止的装置是其中能控制反应随时发生或停止的装置是( )( )【变式练习】【变式练习】【解析解析】A中夹住弹簧夹，反应产生的气体不能顺利排出，中夹住弹簧夹，反应产生的气体不能顺利排出，试管内的压强增大，将液体压入长颈漏斗中，液面低于多试管内的压强增大，将液体压入长颈漏斗中，液面低于多孔塑料片，反应停止；打开弹簧夹，试管内的气体逸出，孔塑料片，反应停止；打开弹簧夹，试管内的气体逸出，试管内的压强变小，长颈漏斗中的液体进入试管

22、，液面高试管内的压强变小，长颈漏斗中的液体进入试管，液面高于多孔塑料片，反应又开始，该装置可控制反应的发生与于多孔塑料片，反应又开始，该装置可控制反应的发生与停止，符合题意；停止，符合题意；B中反应一旦开始就无法停止，直至药品中反应一旦开始就无法停止，直至药品被消耗完，不符合题意；被消耗完，不符合题意；C中分液漏斗可以控制液体的滴加中分液漏斗可以控制液体的滴加速度，从而控制产生气体的速率，但无法控制反应的发生速度，从而控制产生气体的速率，但无法控制反应的发生与停止，不符合题意；与停止，不符合题意；D与与B类似，加入药品后，一旦发生类似，加入药品后，一旦发生反应就无法停止，直到药品被消耗完，不符

23、合题意。反应就无法停止，直到药品被消耗完，不符合题意。【答案答案】A2. (2016湘潭湘潭)如图如图1是实验室常用的气体发生装置和收集是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：装置，请回答下列问题：(1)写出图中有标号仪器的名称：写出图中有标号仪器的名称：a_；b_。(2)用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，可选用的发生装用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，可选用的发生装置是置是_ (填字母序号填字母序号)，若选用，若选用D装置收集氧气，验满装置收集氧气，验满的方的方长颈漏斗长颈漏斗酒精灯酒精灯A图图1 1法是：法是：将将_伸到集气瓶口，观察现象。用该方伸到集气瓶口，观察现象。用该方法制

24、取氧气的化学方程式为法制取氧气的化学方程式为_。(3)若用若用C装置收集氧气，操作的正确顺序为装置收集氧气，操作的正确顺序为_(用字母序号用字母序号填填)。a. 将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中b. 将装满水的集气瓶倒置在水槽中将装满水的集气瓶倒置在水槽中c. 当气体收集满时，用毛玻璃片盖住瓶口，将集气瓶移出当气体收集满时，用毛玻璃片盖住瓶口，将集气瓶移出水面正放在桌面上水面正放在桌面上带火星的木条带火星的木条2KMnO4 K2MnO4MnO2 O2bac(4)某同学设计的实验装置某同学设计的实验装置(如图如图2)，既可用于制取气体，又，既可用于制取气体，又可用

25、于探究物质的性质。可用于探究物质的性质。当打开当打开K1、关闭、关闭K2时，利用时，利用、装置可进行的实验是装置可进行的实验是_(填字母填字母序号序号)。A.过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取并收集氧气过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取并收集氧气B. 锌与稀硫酸反应制取并收集氢气锌与稀硫酸反应制取并收集氢气当打开当打开K2、关闭、关闭K1，利用，利用、装置可以制得并检验装置可以制得并检验二氧化碳，装置二氧化碳，装置中应加入的试剂为中应加入的试剂为_。澄清石灰水澄清石灰水B图2【解析解析】(2)用高锰酸钾制氧气的原理是高锰酸钾受热分解生成用高锰酸钾制氧气的原理是高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气

26、，反应物是固体，反应需加热，所以锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应物是固体，反应需加热，所以发生装置应该选择发生装置应该选择A；氧气是无色无味的气体，用；氧气是无色无味的气体，用D装置收集时，装置收集时，验满的方法是将带火星的木条置于集气瓶瓶口，如果带火星的验满的方法是将带火星的木条置于集气瓶瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气已收集满。木条复燃，说明氧气已收集满。(3)用排水法收集氧气时，应该用排水法收集氧气时，应该先把集气瓶充满水，盖好玻璃片倒置在盛水的水槽中，等气泡先把集气瓶充满水，盖好玻璃片倒置在盛水的水槽中，等气泡连续均匀冒出时，将导管伸入集气瓶口收集气体，当瓶口有较连续均匀冒出时，将导管

27、伸入集气瓶口收集气体，当瓶口有较大气泡冒出时，将导管移出，在水中盖好玻璃片，将集气瓶和大气泡冒出时，将导管移出，在水中盖好玻璃片，将集气瓶和玻璃片一起取出，正放在桌面上。玻璃片一起取出，正放在桌面上。(4)打开打开K1、关闭、关闭K2时，发时，发生生装置适用于装置适用于固体与液体不加热的反应，收集装置适合于收集密度比空气固体与液体不加热的反应，收集装置适合于收集密度比空气小的气体，所以可进行的实验是用锌和稀硫酸反应制取并收小的气体，所以可进行的实验是用锌和稀硫酸反应制取并收集氢气；二氧化碳能与氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸集氢气；二氧化碳能与氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙，所以常用澄清石灰水检验二氧化碳。钙，所以常用澄清石灰水检验二氧化碳。