專題17氣體的制取與凈化-2023年中考化學(xué)考點(diǎn)總復(fù)習(xí)（原卷版）2

專題17氣體的制取與凈化1.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、氫氣和二氧化碳的比較氧氣氫氣二氧化碳反應(yīng)物狀態(tài)固體粉末固體與液體塊狀固體與液體塊狀固體與液體反應(yīng)條件加熱常溫常溫常溫反應(yīng)原理發(fā)生裝置收集方法法或法

法或

法

法

檢驗(yàn)方法將帶火星的木條伸入容器內(nèi),木條復(fù)燃點(diǎn)燃,罩干冷小燒杯,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰;燒杯內(nèi)壁有水珠通入澄清石灰水,石灰水變渾濁驗(yàn)滿方法將帶火星的木條伸到集氣瓶口,木條復(fù)燃,證明已集滿—用燃著的木條伸到集氣瓶口,木條立即熄滅,證明已集滿實(shí)驗(yàn)操作步驟①檢查氣密性;②裝入藥品;③固定試管;④點(diǎn)燃酒精燈;⑤收集氣體;⑥將導(dǎo)管移出水槽;⑦熄滅酒精燈①檢查氣密性;②裝入藥品;③固定試管;④驗(yàn)純;⑤收集氣體①檢查氣密性;②加入石灰石;③加入稀鹽酸;④收集氣體注意事項(xiàng)①試管口應(yīng)略向下傾斜;②用加熱高錳酸鉀法時(shí)試管口應(yīng)塞一團(tuán)棉花;③排水法收集時(shí),當(dāng)氣泡連續(xù)、均勻冒出時(shí)才可收集;④排水法收集后,先移出導(dǎo)管,再熄滅酒精燈①長(zhǎng)頸漏斗末端應(yīng)伸入液面以下;②用向下排空氣法收集時(shí),導(dǎo)管應(yīng)接近集氣瓶底部;③不能用濃鹽酸來(lái)制取氫氣①不能用稀硫酸代替稀鹽酸;②長(zhǎng)頸漏斗末端應(yīng)伸入液面以下;③用向上排空氣法收集時(shí),導(dǎo)管應(yīng)接近集氣瓶底部【特別提醒】①不能用濃硫酸、硝酸及濃鹽酸制取氫氣；②制取CO2時(shí)不用稀硫酸。2.氣體的凈化與干燥（1）氣體凈化和干燥的裝置洗氣瓶球形干燥管U形干燥管加熱裝置（2）氣體的凈化在實(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(guò)干燥與凈化才能得到實(shí)驗(yàn)所需要的純凈氣體。①選擇氣體吸收劑的原則是所選吸收劑只吸收氣體中的雜質(zhì),而與被提純物質(zhì)不反應(yīng),也不產(chǎn)生新的雜質(zhì)。②多種氣體雜質(zhì)共存時(shí),要注意試劑的選擇和除雜順序,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,還要注意“長(zhǎng)進(jìn)短出”的原則,球形干燥管要“大進(jìn)小出”。③常見(jiàn)氣體雜質(zhì)的吸收劑見(jiàn)下表:吸收劑吸收的氣體雜質(zhì)水易溶性氣體,如HCl、NH3等堿石灰(NaOH+CaO)CO2、H2O(氣體)、H2S等強(qiáng)堿溶液(NaOH)CO2、SO2、HCl、H2S等灼熱的CuOH2、CO灼熱的銅網(wǎng)O2（3）氣體的干燥選用干燥劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和干燥劑的性質(zhì)來(lái)確定,其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分,而不能與待干燥的氣體反應(yīng)。附表：常見(jiàn)氣體的干燥劑選擇見(jiàn)下表:干燥劑可干燥的氣體不能干燥的氣體酸性濃硫酸H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HClNH3堿性生石灰、堿石灰、固體氫氧化鈉H2、O2、CO、CH4、N2、NH3CO2、SO2、HCl中性無(wú)水氯化鈣除NH3以外的所有氣體NH33.尾氣的處理圖1圖2圖3圖4（1）用液體吸收(如圖1),如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收,NH3可用水吸收。（2）用點(diǎn)燃法處理(如圖2),如CO、CH4、H2等可燃性氣體可在裝置末端連接一個(gè)尖嘴導(dǎo)管,將其點(diǎn)燃,如圖2所示。（3）用氣球收集(如圖3),如有毒的CO、H2S、Cl2等可在導(dǎo)管末端系上一個(gè)氣球收集。注意:對(duì)于易溶性氣體(如NH3)的吸收,應(yīng)加防倒吸裝置,如圖4所示。裝置的連接順序(有關(guān)氣體的制取、檢驗(yàn)和凈化實(shí)驗(yàn)中的“先”“后”順序)（1）組裝儀器:一般按從左到右,從下到上的順序進(jìn)行。（2）制取氣體時(shí),先檢查裝置的氣密性,后裝藥品。（3）收集氣體時(shí),先氣體凈化后氣體收集。（4）檢驗(yàn)氣體時(shí),先驗(yàn)水后驗(yàn)雜(氣體雜質(zhì))。（5）除雜與干燥的順序①除雜時(shí)若使用的是洗氣裝置,則需要先除雜,再干燥。因?yàn)槌s時(shí)從液體中出來(lái)的氣體中混有水蒸氣,因此需要再進(jìn)行干燥。②除雜時(shí)若使用的是加熱裝置,則需要先干燥,再除雜。因?yàn)榧訜釙r(shí)混有水蒸氣會(huì)影響反應(yīng)的生成物,同時(shí)也存在實(shí)驗(yàn)安全隱患,因此應(yīng)先干燥,再除雜?？键c(diǎn)1：實(shí)驗(yàn)室氣體的制取【例1】同學(xué)們利用如圖所示裝置進(jìn)行氣體的制備實(shí)驗(yàn)(A～F為裝置編號(hào))。（1）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，化學(xué)方程式為_(kāi)__________。（2）若用過(guò)氧化氫制取O2，發(fā)生裝置可選擇___________，收集氧氣可選擇___________(填裝置編號(hào))。（3）制取氣體前應(yīng)先檢查裝置的氣密性，若按F圖所示操作，結(jié)果在導(dǎo)管口未看到氣泡，其可能原因與下列因素?zé)o關(guān)的是___________(填字母)。a．將燒杯換成水槽

b．導(dǎo)管伸入水中位置過(guò)深，氣體無(wú)法逸出c．將水換成冰水

d．先用手捂住試管壁，再將導(dǎo)管另一端插入水中【例2】實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)需要的部分裝置如下圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題?！拘畔ⅰ慷趸疾灰兹苡陲柡吞妓釟溻c溶液。（1）實(shí)驗(yàn)室中可用過(guò)氧化氫溶液與二氧化錳制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是_____（選填裝置字母序號(hào)）。（2）實(shí)驗(yàn)室中用石灰石和稀鹽酸制取一瓶干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w，所選裝置的連接順序?yàn)椋簹怏w發(fā)生裝置→____→_______→D（選填裝置字母序號(hào)）。（3）確定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng)原理時(shí)，下列因素中不需要考慮的是___（選填字母序號(hào)）。A．藥品容易獲得，能生成所要制取的氣體B．反應(yīng)條件易于控制，反應(yīng)速率適中C．操作簡(jiǎn)便易行，安全可靠，節(jié)能環(huán)保D．所要制取氣體的顏色和氣味熟練掌握氧氣、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法。特別是對(duì)發(fā)生裝置和收集裝置的選擇依據(jù)要非常熟悉。發(fā)生裝置根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)和條件來(lái)確定是常溫固—液型還是固—固加熱型；收集裝置的選取則由氣體的溶解性和密度決定。同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析和評(píng)價(jià)方面的能力應(yīng)加強(qiáng)訓(xùn)練。1．某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和藥品，在老師的指導(dǎo)下從下圖中選擇裝置進(jìn)行了氧氣的制備實(shí)驗(yàn)。（1）寫(xiě)出儀器a的名稱：__________。（2）甲同學(xué)從上圖中選擇B、E裝置的組合制取氧氣，在用膠皮管連接裝置B和E中的玻璃導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)先把玻璃管口______，然后稍稍用力把玻璃管插入膠皮管。收集氣體前，應(yīng)將集氣瓶裝滿______并蓋上_______。收集氧氣還可選用的裝置是_______。（3）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量。針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：[提出猜想]猜想I：反應(yīng)生成的MnO2分解放出O2；猜想II：反應(yīng)生成的K2MnO4分解放出O2；猜想III：反應(yīng)生成的K2MnO4和MnO2分解都放出O2.[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]同學(xué)們分成兩組，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO2的質(zhì)量不變，則猜想_____錯(cuò)誤；第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒(méi)有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想II正確的結(jié)論。該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是______。[拓展延伸]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢，但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱，則KClO3的分解速率大大加快。請(qǐng)說(shuō)明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑，為什么？_____。2．還原性：CO具有還原性，能奪取一些金屬氧化物中的氧，使金屬氧化物還原為金屬。一氧化碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)步驟：(1)通：加熱前，先通____排出玻璃管內(nèi)的空氣。(2)點(diǎn)：點(diǎn)燃_______燈加熱。(3)撤：還原結(jié)束，撤走加熱CuO的_______。(4)通：繼續(xù)通______。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(5)黑色的粉末變成_____，澄清的石灰水______。(6)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：(7)使用CO前應(yīng)先驗(yàn)純。因?yàn)镃O混有O2時(shí)，點(diǎn)燃_______。(8)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先通CO，再加熱。防止CO與管內(nèi)空氣混合_______。(9)實(shí)驗(yàn)結(jié)束要先停止加熱再繼續(xù)通CO至試管冷卻。防止_________。(10)尾氣要進(jìn)行處理——點(diǎn)燃或用氣球收集。防止_______。3．下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置：（1）儀器甲的名稱是__________。（2）若選B裝置作為實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__________。（3）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)取一定濃度的鹽酸和石灰石反應(yīng)制取氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__________。將生成的氣體通入澄清石灰水中，未見(jiàn)變渾濁。為探究其原因，小組同學(xué)討論后作出如下探究：【提出猜想】A.石灰水完全變質(zhì)；B.氣體中有揮發(fā)出來(lái)的HC1氣體。【實(shí)驗(yàn)探究】小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)探究。請(qǐng)你幫助完成實(shí)驗(yàn)，填寫(xiě)以下空格：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論Ⅰ.取少量石灰水于試管中，并向試管中滴加幾滴____________試液，振蕩試液變紅石灰水未完全變質(zhì)猜想A不成立Ⅱ.將生成的氣體通入硝酸銀溶液中_____氣體中有HC1猜想B成立寫(xiě)出步驟Ⅱ中反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)室用上述藥品和裝置制取并收集一瓶純凈干燥的二氧化碳?xì)怏w，裝置接口連接順序?yàn)椋篴→__________。（按順序填裝置接口對(duì)應(yīng)的字母，全對(duì)才得分）。4．下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生和收集裝置，回答下列問(wèn)題。(1)寫(xiě)出標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱：①_______(2)使用A裝置制取氧氣，需先檢查裝置氣密性，液封長(zhǎng)頸漏斗下端，從導(dǎo)氣管向裝置中打氣，看到_______的現(xiàn)象，說(shuō)明氣密性良好。(3)以裝置B為氣體發(fā)生裝置制取較為純凈的氧氣，化學(xué)方程式為_(kāi)____________________，收集裝置為_(kāi)___。(4)判斷氧氣收集滿的方法為_(kāi)______(5)若在E中裝滿水，測(cè)量產(chǎn)生的氧氣的體積，應(yīng)該從_______(選填“a”或“b”)處通入氧氣，在另一導(dǎo)管口接一個(gè)_______(填儀器名稱)。(6)裝置G是某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用軟塑料瓶和氣球自制的氣體發(fā)生裝置，兩個(gè)塑料瓶底部用導(dǎo)管相連，利用該裝置也可以制取氧氣，塑料瓶中加入的液體藥品是_______，藥品加入完畢后，要使反應(yīng)進(jìn)行，接下來(lái)的操作是_______這個(gè)裝置具備的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)為_(kāi)______。(7)若用如圖裝置收集一瓶(150mL)含氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為60%的氣體，方法是在150mL集氣瓶里裝滿水，塞緊橡膠塞并關(guān)閉活塞b，打開(kāi)活塞a通入氧氣，把瓶里的水排入量筒，當(dāng)量筒內(nèi)的水達(dá)到設(shè)定的體積后立即關(guān)閉活塞a，然后打開(kāi)活塞b通入空氣，把瓶里的水全部排入量筒，則停止通入氧氣時(shí)量筒內(nèi)水的體積約為_(kāi)______(提示：空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為1/5)。A.25mL B.40mL C.60mL D.75mL考點(diǎn)2：氣體的凈化【例3】以下是實(shí)驗(yàn)室制取、收集、干燥、存放氣體的裝置圖，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣，用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳均可使用裝置②B．實(shí)驗(yàn)室收集氧氣和二氧化碳均可使用裝置③，氣體從導(dǎo)管b進(jìn)入C．實(shí)驗(yàn)室干燥氧氣和二氧化碳均可使用裝置④，氣體從導(dǎo)管a進(jìn)入D．實(shí)驗(yàn)室收集的氧氣和二氧化碳，均可如圖⑤臨時(shí)存放【例4】請(qǐng)結(jié)合下圖回答問(wèn)題：（1）儀器名稱：①______________，②__________________。（2）實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳制取并收集，可選用發(fā)生裝置_________（選序號(hào)）和收集裝置D組合，反應(yīng)的化學(xué)方程式為．（3）實(shí)驗(yàn)室制取的化學(xué)方程式為,用裝置C相對(duì)于B的優(yōu)點(diǎn)是,可用裝置E收集，理由是．（4）實(shí)驗(yàn)室用和稀反應(yīng)制取。是有毒氣體，能溶于水，其水溶液為氫硫酸。①制取的化學(xué)方程式為。②圖中“防倒吸裝置”應(yīng)選擇______________(選填“甲”或“乙”)。③溶液的作用是____________________．【例5】如下圖是實(shí)驗(yàn)室制取、收集和干燥氣體的常用裝置，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）A裝置有一處明顯的錯(cuò)誤是______，實(shí)驗(yàn)室常用改進(jìn)后的A裝置制備二氧化碳，反應(yīng)方程式為_(kāi)_____。（2）選用A.B.D.E四個(gè)裝置來(lái)制取并收集純凈、干燥的CO2氣體。裝置E的作用是吸收HCl氣體，B中應(yīng)盛放的液體是______。正確的接口順序從左到右依次為：a接______。（3）用F裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將膠頭滴管中的NaOH溶液擠進(jìn)充滿CO2的圓底燒瓶，很快看到長(zhǎng)導(dǎo)管頂端產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，原因是______（用化學(xué)方程式表示）。若將燒瓶?jī)?nèi)的CO2換成下列氣體中的______（填序號(hào)）仍可產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象。A.SO2B.H2C.CO

D.HCl1.用洗氣瓶洗氣的方法是：先除雜后干燥，洗氣瓶的導(dǎo)管長(zhǎng)進(jìn)短出。2.干燥劑或吸收劑，只能除去氣體中的水蒸氣或其他雜質(zhì)，不能與被提純的氣體反應(yīng)。3.實(shí)驗(yàn)室制取三大氣體時(shí)常見(jiàn)要除去的雜質(zhì)：（1）制取氧氣要除去的雜質(zhì)：水蒸氣（用濃硫酸）。（2）制取氫氣要除去的雜質(zhì)：水蒸氣、氯化氫氣體（用氫氧化鈉溶液、濃硫酸）。（3）制取二氧化碳要除去的雜質(zhì)：水蒸氣、氯化氫氣體（用飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸）。1．如圖是常見(jiàn)氣體的制備、凈化和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器。（1）請(qǐng)寫(xiě)出圖中儀器a、b的名稱：a_____，b_____。（2）實(shí)驗(yàn)室用石灰石和稀鹽酸制取并收集一瓶二氧化碳?xì)怏w。①制取二氧化碳時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____。②所選發(fā)生裝置為A，該裝置氣密性的檢查方法為_(kāi)____。③可用裝置F收集二氧化碳?xì)怏w的原因是_____。（3）若用雙氧水和二氧化錳為原料制備并收集氧氣①二氧化錳的作用是_____，制取氧氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____。②要制備并收集干燥的氧氣，儀器的連接順序?yàn)椋篲____→_____→_____（填寫(xiě)裝置