專題十四常見氣體的制取與凈化 （講解部分）

1、.專 題 十 四常 見 氣 體 的 制 取 與 凈 化yìï ï ï ï ï氧氣的制備 íïì ïï ï ï ï ï ïï常î知識(shí)結(jié)構(gòu)利用雙氧水和二氧化錳制取氧氣 發(fā)生反響的化學(xué)方程式為 該反應(yīng) 的根本反響類型是 分解反應(yīng) 二氧化錳在反響中起催化作用氧氣的密度比空氣大 可用 向上排空氣 法收集 氧氣不易溶于水 可用排水法收集 檢驗(yàn)氧氣是否搜集滿的方法是 將帶火星的木條放在 集氣瓶口 觀察木條是否復(fù)燃利用高錳酸鉀制取氧

2、氣 發(fā)生反響的化學(xué)方程式為 該反響的基 本反響類型是分解反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在試管口放一團(tuán)棉花 防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管 當(dāng)用排水法 搜集完氧氣后 應(yīng)先 把導(dǎo)管移出水面 后熄滅酒精燈 防止水槽中的水沿導(dǎo)管倒吸入熱試管中 使 試管炸裂見 ï氣 ï體 íï的 ïïì 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳常用的藥品是石灰石 或大理石 和稀鹽酸 發(fā)生反響的化學(xué)方程 式為 搜集二氧化碳可用向上排空氣法 這是因?yàn)?#239;ï制 二氧化碳的制備 í ïïï備 ïï ïî

3、ï ïï ïìïï ïî 的密度比空氣大 一般不用排水法搜集是因?yàn)?能溶于水檢驗(yàn)二氧化碳是否搜集滿的方法是 將燃著的木條放在集氣瓶口 假設(shè)木條火焰 立即 熄滅 那么證明已搜集滿氣體的發(fā)生裝置由反響物的狀態(tài)和反響的條件決定 常見氣體的搜集方法主要有向上排空氣法 向下排空氣法及排水法三種 假設(shè)氣體難溶于水且ï ï常見氣體的 ï í實(shí)驗(yàn)裝置的選擇 íïï î不 與 水 反 應(yīng) 可 用 排 水 法 收 集 假設(shè) 氣 體 的 密 度 比

4、 空 氣 大 且 不 與 空 氣 中 的 成 分 反 應(yīng) 可 用 向上排空氣 法收集 假設(shè)氣體的密度比空氣小且不與空氣中的成分反應(yīng) 可用向下排空氣法 收集 假設(shè)要搜集較為純潔的氣體 難溶于水 那么選擇 排水 法制取與凈化 ïïì 氧氣具有助燃性 能使帶火星的小木條 復(fù)燃?xì)錃饩哂锌扇夹?燃燒時(shí)產(chǎn)生 淡藍(lán)色 火焰 在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯 燒杯內(nèi)壁有 水珠 生成ï常見氣體 ïí具有可燃性 點(diǎn)燃該氣體 產(chǎn)生 藍(lán)色 火焰 在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯 燒杯內(nèi)壁 無水珠ï的檢驗(yàn)ïï ï ï

5、39; 然后迅速倒轉(zhuǎn)燒杯 注入澄清石灰水 振蕩 發(fā)現(xiàn) 澄清石灰水變渾濁î 氨氣是 堿性 氣體 能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)濃硫酸 不能用來枯燥堿性氣體 如 等ï常用枯燥劑ïï î常見氣體的 ï固體 和堿石灰 不能用來枯燥酸性氣體 如 等生石灰 堿性枯燥劑 不能用來枯燥酸性氣體í干燥 凈化 ïï îì除雜的根本原那么不引入新雜質(zhì) 不減少被提純物質(zhì)的質(zhì)量 便于分離ï除去中混有的 可將混合氣體通入 溶液 中氣體的除雜 íï除去中混有的或可使混合氣體通過灼熱的 &#

6、238;檢驗(yàn)中是否混有水蒸氣 可用 無水硫酸銅 檢驗(yàn) 假設(shè)混有水蒸氣可用 濃硫酸 除去考點(diǎn) 常見氣體的制備 氧氣、氫氣、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法比較考點(diǎn)清單氣體氧氣氫氣二氧化碳藥品氯酸鉀和二氧化錳 高錳酸鉀 雙氧水和二氧化錳鋅粒與稀硫酸大理石 或石灰石 與稀鹽酸反應(yīng) 原理實(shí)驗(yàn) 裝置固體加熱型裝置 固液常溫型裝置啟普發(fā)生器的簡易裝置 固液常溫型裝置固液常溫型裝置收集 方法排水法或向上排空氣法 不易溶于水 密度比 空氣大排水法或向下 排 空 氣 法 難 溶 于 水 密 度 比 空氣小向上排空氣法 能溶于水 密度比空氣大檢驗(yàn) 方法將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi) 木條復(fù)燃點(diǎn)燃 罩干而冷的小燒杯 產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰

7、 燒 杯內(nèi)壁有水珠 生成物只有水通入澄清石灰水中 澄清石灰水變渾濁驗(yàn)滿 方法將帶火星的木條靠近集氣瓶口 木條復(fù)燃 那么 說明已滿將燃著的木條靠近集氣瓶口 木條火焰立即 熄滅 那么說明已滿實(shí)驗(yàn) 操作 步驟用固體加熱型裝置制取并用排水法收集 氧 氣 時(shí) 檢查氣密性 裝藥品 固定試管 加 熱 收集 將導(dǎo)管移出水槽 熄滅酒精燈 用雙氧水和 制 時(shí) 檢 查 氣 密 性加入 參加雙氧水 收集檢 查 氣 密 性 加 入 鋅 粒 固 定 試 管 參加稀硫酸 驗(yàn)純 收集檢查氣密性 加 入 大 理 石 或 石 灰 石 參加稀鹽酸 收集注意 事項(xiàng)試管口應(yīng) 略 向 下 傾 斜 用 高 錳 酸 鉀 制 氧 氣時(shí) 靠近

8、試 管 口 處 應(yīng) 塞 一 團(tuán) 疏 松 的 棉 花用排水法搜集時(shí) 當(dāng)導(dǎo)管口處氣泡連續(xù) 均 勻冒出后再收集 排水法搜集完氣體后 先 移出導(dǎo)管 再熄滅酒精燈長頸漏斗末端應(yīng)伸入液面以下 反響器 中的導(dǎo)氣管剛露出橡膠塞即可 假設(shè)用向下 排空氣法收集 時(shí) 導(dǎo) 管 應(yīng) 伸 到 容 器 集 氣 瓶 或試管 底部 不能用濃硫酸 硝酸及濃鹽 酸來制取氫氣 點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨汄?yàn)純不能用稀硫酸代替稀鹽酸 長頸漏斗的 末端應(yīng)伸入液面以下 反響器中的導(dǎo)管剛 露出橡膠 塞 即 可 用 向 上 排 空 氣 法 收 集 時(shí) 導(dǎo)管應(yīng)伸到集氣瓶底部 實(shí)驗(yàn)室制氣體的一般思路和方法確定制取氣體的反響原理 即在什么實(shí)驗(yàn)條件下 如常 溫 加

9、熱 加催化劑等 選 擇 什 么 藥 品 通 過 什 么 反 應(yīng) 來 制 取 這 種氣體確定制取氣體時(shí)應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)裝置 確定檢驗(yàn)制得的氣體的方法例 安徽， 分 通過近一 年的化學(xué)學(xué)習(xí) 你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣 體的有關(guān)方法 請(qǐng)根據(jù)右圖答復(fù)問題儀器 的名稱是 利用 裝置可制取的氣體有和 裝置在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有廣泛的用途用排水法收集 氫 氣 可 在 裝 置 中 裝 滿 水 后 使 氫 氣 從 口進(jìn)入 填 或假設(shè)要得到枯燥的氫氣 可在 裝置中加入 氣體 應(yīng)從 口進(jìn)入 填 或 解析 儀器 是錐形瓶 裝置是固液常溫型氣體發(fā) 生裝置 合適實(shí)驗(yàn) 室 制 取 和 等 氣 體 裝 置 是萬能瓶 裝置 具有多種功能 當(dāng)

10、用排水法收集 氣 體 時(shí) 氣 體 要從短管進(jìn)入 假如用于洗氣或干燥 那么要長進(jìn)短出 枯燥氫氣時(shí) 可用濃硫酸 答案 分錐形瓶 濃考點(diǎn) 常見氣體的檢驗(yàn)檢驗(yàn)氣體應(yīng)從氣體的性質(zhì)入手 明確各種氣體的特性 選取合 適的方法 從實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象和結(jié)論幾個(gè)方面加以說明 并用標(biāo)準(zhǔn)的 語言表達(dá) 初中常見的幾種氣體的檢驗(yàn)方法如下表所示續(xù)表例 山東聊城， 分 集氣瓶中裝滿某氣體 可能是 以下氣體中的一種 二氧化碳 氧氣 空氣 氮?dú)?將燃 著的木條伸入瓶中 火焰立即熄滅 那么該瓶氣體可能是或 或 或 或 解析 一般情況下 二氧化碳和氮?dú)舛疾荒苋紵?也不支 持燃燒 氧氣具有助燃性 空氣中有一定量的氧氣 將燃著 的 木條伸入

11、瓶內(nèi) 火焰立即熄滅 說明該瓶氣體可能是二氧化碳或氮 氣 故 正確 答案 考點(diǎn) 常見氣體的枯燥、凈化在實(shí)驗(yàn)室制備的各種氣體中 常含有少量的酸霧 水蒸氣和其 他氣體雜質(zhì) 須經(jīng)過枯燥與凈化才能得到實(shí)驗(yàn)所需的純潔氣體 氣體的凈化選擇氣體吸 收 劑 的 原 那么 是 所 選 吸 收 劑 只 吸 收 氣 體 中 的 雜 質(zhì) 而與被提純的物質(zhì)不反應(yīng) 也不產(chǎn)生新的雜質(zhì) 多種氣體雜 質(zhì)共存時(shí) 要注意試劑的選擇和除雜的順序 一般水蒸氣最后除 去 選擇 洗氣瓶 等吸收裝置 不僅要注意藥品的名稱 還要遵 循 長進(jìn)短出 的原那么 干燥管要 大進(jìn)小出 常見氣體雜質(zhì)的 吸收劑見下表 氣體的干燥選用枯燥劑應(yīng)根 據(jù) 氣 體 的

12、 性 質(zhì) 和 干 燥 劑 的 性 質(zhì) 確 定 其 原 那么是 干 燥 劑 只 能 吸 收 氣 體 中 的 水 分 而 不 能 與 氣 體 發(fā) 生 反 應(yīng) 常見氣體的枯燥劑見下表 有關(guān)氣體的制取、檢驗(yàn)和凈化實(shí)驗(yàn)中的先后順序組裝儀器 一般按從下到上 從左到右的順序進(jìn)展組裝 制取氣體時(shí) 先檢查裝置氣密性 后裝藥品搜集氣體時(shí) 先凈化后收集檢驗(yàn)氣體時(shí) 先驗(yàn)水后驗(yàn)雜 其他氣體雜質(zhì) 凈化氣體時(shí) 先除雜后干燥例 寧夏， 分 以下圖是實(shí)驗(yàn)室常見的裝置 根 據(jù)圖示答復(fù)以下問題指出圖中兩處明顯的錯(cuò)誤 將圖中的錯(cuò)誤改正后 小軍要制取二氧化碳應(yīng)選用的裝置是 填字母 假設(shè)要得到枯燥的二氧 化 碳 他 選 用 了 裝置 裝

13、置中所盛的枯燥劑是 氣體應(yīng)從 端 通入小麗用 裝置制取氧氣 寫出她制取氧氣的一個(gè)化學(xué)方 程式 該 反 應(yīng) 類 型 是 用制得的氧氣完成 裝置 所 示 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 集 氣 瓶 中 留 有少量水的原因是 鐵絲繞成螺旋狀的目的是 解析 中酒精燈內(nèi)酒精過多 超過了酒精燈容積的 三分之二 中錐形瓶內(nèi)的導(dǎo)氣管過長 實(shí)驗(yàn)室常用大理石或石灰石 和稀鹽酸反響制取二氧化碳 發(fā)生裝置屬 于 固 液 常 溫型裝置 故發(fā)生裝 置 選 用 二 氧 化 碳 能 溶 于 水 密 度 比 空 氣 大 應(yīng)用向上排空氣 法 收 集 故 收 集 裝 置 選 用 二 氧 化 碳 可 用 濃硫酸干燥 應(yīng)從 裝置的 端通入 用 裝置制取氧

14、氣的反響的化 學(xué) 方 程 式 為 或該反響屬于分解反應(yīng) 裝置所示 實(shí)驗(yàn)是細(xì)鐵絲在氧 氣 中 的 燃 燒 集 氣 瓶 中 留 有 少 量 水 的 原 因 是 防止生成的熔融物濺落 炸裂瓶底 鐵絲繞成螺旋狀的目的是增 大與氧氣的接觸面積 答案 中 酒 精 超 過 了 酒 精 燈 容 積 的 三 分 之 二 分 中 錐 形 瓶 內(nèi) 的 導(dǎo) 氣 管 過 長 答 案 合 理 均 可 得 分分分 濃硫酸 或濃 分 分或分 分 解 反 應(yīng) 分 防 止 生 成 的 熔 融 物 濺 落 炸裂瓶底 分 增大與氧氣的接觸面積 分一、氣體的性質(zhì)決定搜集的方法易混清單 經(jīng)濟(jì)合理 原料一般要廉價(jià)易得 反響條件適宜且易于控

15、制 反響速率適中 不能太快或太慢 便于搜集與實(shí)驗(yàn) 生成的氣體盡量純凈 操作簡便易行 平安可靠 節(jié)能環(huán)保例如常見吸收劑及能吸收的氣體吸收劑吸收的氣體吸收劑吸收的氣體水等溶液等堿石灰 和水蒸氣灼熱的銅網(wǎng)濃硫酸水蒸氣灼熱氧化銅二、制取氣體的方案考慮不周，顧此失彼選擇制取氣體的方案應(yīng)從以下幾個(gè)方面全面考慮 可行性 所選原料可以制得需要的氣體方法 常見氣體的除雜方法注意 除氣體雜質(zhì)時(shí)要最后除水 檢驗(yàn)混合氣體中的成分時(shí) 要先檢驗(yàn)水例 要除去氮?dú)庵谢煊械纳倭?得到枯燥的氮 氣 假設(shè)每步反響都是完全的 通過以下試劑的先后順序 正確 的是濃硫酸 苛性鈉溶液 灼熱的氧化銅 解析 首先通過灼熱的 除去 和 然后通過

16、苛 性鈉溶液除去生成 的 和 原 有 的 最 后 通 過 濃 硫 酸 除 去 水蒸氣 答案 變式訓(xùn)練 將 三種混合氣體依次通過 溶 液 濃硫酸 灼熱的 假設(shè)每次處理均能完全反應(yīng) 或吸收 那么最后排出的氣體是氣 答案 解析 混 合 氣 體 依 次 通 過 溶 液 濃 硫 酸 灼 熱 的時(shí) 發(fā) 生 的 反 應(yīng) 有方法 “ 多用瓶 又稱“ 萬能瓶 的使用方法如右圖所 示 帶 有 雙 孔 橡 膠 塞 的 洗 氣 瓶 有 以 下 幾 種用途 搜集氣體瓶中有空氣且正放在桌面上 用排空氣法收集氣體 被搜集的氣 體 的 密 度 大 于 空 氣 時(shí) 氣 體 從 長 導(dǎo) 管 進(jìn) 被 收 集的氣體密度小于空氣時(shí) 氣體從短導(dǎo)管進(jìn)瓶中裝滿水 用排水法搜集氣體 被 收 集 氣 體 應(yīng) 從 短 導(dǎo) 管進(jìn) 假設(shè)想測(cè)出被搜集氣體的體積 那么長導(dǎo)管末端接一個(gè)量筒 測(cè)得水的體積即為搜集到的氣體的體積 檢驗(yàn)氣體可在瓶中裝 入 某 種 溶 液 由 長 導(dǎo) 管 導(dǎo) 入 某 種 氣 體 二 者 反 應(yīng) 產(chǎn)生明顯現(xiàn)象 以 證 明 導(dǎo) 入 氣 體 的 存 在 例 如 瓶 中 裝 有 澄 清石灰水 導(dǎo)入 氣體 凈化氣體瓶中裝有某種溶液 由長導(dǎo)管導(dǎo)入某混合氣體 使溶液與混 合氣體中的 雜 質(zhì) 反 應(yīng) 以 除 去 雜 質(zhì) 例 如 瓶 中 裝 有 溶 液 除去混合氣體中的 枯燥氣體瓶中裝有濃硫酸 氣