常见气体的制取和检验共20页
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千里之行,始于足下。
常见的气体制取与净化
常见的气体制取与净化方法有:
1. 空气分离法:通过空气分离装置将空气中的氮气、氧气等组分分离出来,得到高纯度的氮气、氧气等气体。
2. 化学合成法:根据不同气体的物理性质和化学性质,通过化学反应生成目标气体。
例如,氢气可以通过水电解反应或碳一烯饱和蒸馏法制取。
3. 燃烧法:某些气体可以通过燃烧反应制取,如氢气可以通过金属与酸的反应或铝水与水的反应制取。
4. 吸附法:利用吸附剂(如活性炭)将气体分子吸附在表面上,从而实现气体的净化。
例如,对空气中的有害气体进行净化。
5. 洗涤法:将气体与液体接触,通过溶解、循环冲洗等方法,去除气体中的杂质。
例如,对氯气进行液体洗涤以去除其中的杂质。
6. 膜分离法:利用特殊材料的膜进行分离,根据气体分子的大小、形状和亲疏水性等特性来实现气体的分离和纯化。
例如,利用膜分离技术可以将二氧
化碳从天然气中分离出来。
7. 冷凝法:通过降低气体温度使其冷凝,从而分离出目标气体。
例如,液化空气工艺中通过降低空气温度来分离出液态氧气和液态氮气。
这些方法在工业生产和实验室研究中被广泛应用,以满足不同领域的气体
制取和净化需求。
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常见气体的制取和检验(氧气、二氧化碳)课型:新上课时间2011年4月2日主史正红审核:化学备课组班级姓名组名第号辩手组长签名_________ 家长签名_________[复习目标]掌握实验室制取氧气、二氧化碳的反应原理、实验装置、实验操作、检验方法;归纳制取气体的方法、思路和实验注意事项。
[复习导航]一、经典回顾,清晰网络[活动1] 实验原理(化学方程式表示)制氧气:1、___________________________________2、__________________________________3、___________________________________制二氧化碳:____________________________________________________________________[活动2]实验装置(结合图1装置回答问题)⑴写出图1中指定仪器的名称:①_______ ②_______③_______④_______⑤______⑥_______。
⑵用图1装置代号填下表:气体药品名称发生装置收集装置O2过氧化氢、二氧化锰氯酸钾、二氧化锰高锰酸钾CO2大理石和稀盐酸图1[活动3]实验操作1.步骤:制氧气的步骤:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____制二氧化碳的步骤___________________________________________________________________2.制取氧气操作中的追问⑴气体发生装置组装好后,为什么先要检查气密性,后装药品?如何检验?________________________________________________________________________⑵为什么要将药品平铺在试管底部?⑶给试管内的固体加热时,为什么要先预热,再定点加热有药品的部位?⑷给试管内的固体加热时,为什么试管口要略向下倾斜?⑸实验室制取氧气时,试管内的导管为什么不宜过长?⑹用高锰酸钾制取氧气时,为什么要在试管口放一团棉花?⑺用排水法收集氧气实验完毕,为什么要先撤导管,后撤酒精灯?⑻用向上排空气法收集氧气时,为什么导管要伸到集气瓶的底部?⑼为什么收集满氧气的集气瓶,要盖好玻璃片正放在桌上?3.制取二氧化碳操作中的追问⑴实验室制CO2气体为什么不能用浓盐酸代替稀盐酸?制出的CO2气体通入澄清石灰水为什么不变浑浊?⑵为什么不能用粉末状的碳酸钙或碳酸钠代替块状的石灰石?⑶为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸?⑷为什么只能用向上排空气法收集CO2气体?⑸实验室要制备干燥的CO2气体,应选择用什么做干燥剂?⑹如何检验实验室制备CO2气体装置的气密性?[活动4] 实验检验(验满和证明)验满:⑴使用排水集气法收集氧气,如何知道氧气是否收集满?_____________________________⑵使用排空气法收集氧气,如何知道氧气是否收集满?⑶使用排空气法收集二氧化碳气体,如何知道二氧化碳气体是否收集满?证明:如何证明氧气_______________________________________________________________________如何证明二氧化碳___________________________________________________________________[预习自评1]通电1、从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是)MnO2 A.通电使水分解:2H2O2H2↑ + O2↑B.过氧化氢催化分解:2H2O22H2O + O2↑MnO2 C.高锰酸钾加热分解:2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑D.氯酸钾加热分解:2KClO32KCl + 3O2↑2、实验室制取氧气的主要步骤有:①固定装置、②装入药品、③加热、④检查装置的气密性、⑤用排水法收集。
常见气体的制取和检验 ﻫ⑴氧气1、制取原理:含氧化合物自身分解 ﻫ制取方程式: MnO 2O 2+2H 2O 22H 2O2N a2O 2+2H 2O===4NaO H+O 2↑2KClO 3MnO 22KCl +3O 22KMnO 4MnO 2K 2MnO 4+O 2+装置:略微向下倾斜的大试管,加热干燥:浓硫酸、硅胶、无水氯化钙、P 2O 5、碱石灰 检验:带火星木条,复燃 收集:排水法或向上排气法⑵氢气ﻫ制取原理:活泼金属与弱氧化性酸的置换 ﻫ制取方程式:Zn+H ₂SO ₄ ==== ZnSO ₄+H ₂↑ 装置:启普发生器干燥:浓硫酸、硅胶、无水氯化钙、P 2O 5、碱石灰 检验:点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠 收集:排水法或向下排气法 ﻫ ⑶氯气制取原理:强氧化剂氧化含氧化合物 制取方程式:M nO ₂+4HCl(浓) ====Mn Cl₂+Cl ₂↑+2H ₂O装置:分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验:能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝; ﻫ除杂:先通入饱和食盐水(除HC l),再通入浓H ₂SO ₄ (除水蒸气) ﻫ收集:排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收:Cl ₂+2NaOH ==== NaCl+NaClO +H₂O ﻫ ⑷硫化氢制取原理:强酸与强碱的复分解反应制取方程式:FeS +H 2SO 4====FeSO 4+H ₂S ↑ ﻫ装置:启普发生器检验:能使湿润的醋酸铅试纸变黑 ﻫ除杂:先通入饱和NaH S溶液(除H Cl),再通入固体CaC l₂ (或P₂O5)(除水蒸气) ﻫ收集:向上排气法 ﻫ尾气回收:H ₂S+2NaOH ==== Na ₂S+H ₂O⑸二氧化硫ﻫ制取原理:稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 ﻫ制取方程式: N a₂SO ₃+H ₂SO ₄==== Na ₂SO ₄+SO ₂↑+H₂O 装置:分液漏斗,圆底烧瓶 ﻫ检验:先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; ﻫ除杂:通入浓H₂S O₄ (除水蒸气) 无水氯化钙、P 2O5ﻫ收集:向上排气法 ﻫ尾气回收:S O₂+2NaOH ==== Na ₂SO ₃+H₂O 【防倒吸】⑹二氧化碳+16HCl(浓)2KCl +2MnCl 25Cl 28H 2O ++2KMnO 4ﻫ制取原理;稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解ﻫ制取方程式:CaCO₃+2HCl====CaCl₂+CO₂↑+H₂O 装置:启普发生器ﻫ检验:通入澄清石灰水,变浑浊ﻫ除杂:通入饱和NaHCO₃溶液(除HCl),再通入浓H₂SO₄(除水蒸气)收集:排水法或向上排气法ﻫ⑺氨气ﻫ制取原理:固体铵盐与固体强碱的复分解制取方程式:Ca(OH)₂+2NH₄Cl₂+2NH₃↑+2H ₂O①直接加热浓氨水;②浓氨水中加生石灰(或碱石灰)。
高中化学常见气体的制取装置图和方程式常见气体的制取和检验氧气氧气的制取原理是含氧化合物自身分解,制取方程式为2KClO₃ → 2KCl+3O₂↑。
制取时使用略微向下倾斜的大试管加热,检验时使用带火星木条,能够复燃。
收集时可以使用排水法或向上排气法。
氢气氢气的制取原理是活泼金属与弱氧化性酸的置换,制取方程式为Zn+H₂SO₄→ ZnSO₄+H₂↑。
制取时使用启普发生器,检验时点燃,能够产生淡蓝色火焰,在壁上有水珠。
收集时可以使用排水法或向下排气法。
氯气氯气的制取原理是强氧化剂氧化含氧化合物,制取方程式为MnO₂+4HCl(浓) → MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。
制取时使用分液漏斗、圆底烧瓶加热,检验时能够使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色。
除杂时先通入饱和食盐水除去HCl,再通入浓H₂SO₄除去水蒸气。
收集时可以使用排饱和食盐水法或向上排气法。
尾气回收时使用Cl₂+2NaOH → NaCl+NaClO+H₂O。
硫化氢硫化氢的制取原理是强酸与强碱的复分解反应,制取方程式为FeS+2HCl → FeCl₂+H₂S↑。
制取时使用启普发生器,检验时能够使湿润的醋酸铅试纸变黑。
除杂时先通入饱和NaHS溶液除去HCl,再通入固体CaCl₂或P₂O5除去水蒸气。
收集时可以使用向上排气法。
尾气回收时使用H₂S+2NaOH → Na₂S+H₂O或H₂S+NaOH → NaHS+H₂O。
二氧化硫二氧化硫的制取原理是稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解,制取方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄ →Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O。
制取时使用分液漏斗、圆底烧瓶,检验时先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色。
除杂时通入浓H₂SO₄除去水蒸气。
收集时可以使用向上排气法。
尾气回收时使用SO₂+2NaOH → Na₂SO₃+H₂O。
二氧化碳二氧化碳的制取原理是稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解,制取方程式为CaCO₃+2HCl → CaCl₂+CO₂↑+H₂O。
教学目标:
知识与技能:
1、初步学会气体的制备和收集
2、能正确选用两类制气装置来制备气体
3、能正确选用排水法,向下排气法,向上排气法来收集气体 过程和方法:
1、通过氧气、二氧化碳、氢气制法的学习,培养学生相互协作共同完成综合性较强的实验能力,同时也培养学生分析问题和解决问题的能力
2、通过对实验装置的选择让学生体会实验装置使用的灵活性和合理性
3、通过小组合作,培养学生合作能力、表达能力 情感态度和价值观:
1、使学生在学习中体验合作、发现的乐趣
2、在实验装置的设计、选择过程中,培养学生创新精神、实践能力,以及严谨求实的科学态度。
中考专题复习
教学过程:
(课件中具体体现)。
1,常见气体的制取和检验⑴氧气制取原理——含氧化合物自身分解制取方程式——2KClO3 2KCl+3O2↑装置——略微向下倾斜的大试管,加热检验——带火星木条,复燃收集——排水法或向上排气法⑵氢气制取原理——活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式——Zn+H2SO4 === H2SO4+H2↑装置——启普发生器检验——点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠收集——排水法或向下排气法⑶氯气制取原理——强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式——MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验——能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色;除杂质——先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集——排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收——Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O⑷硫化氢①制取原理——强酸与强碱的复分解反应②制取方程式——FeS+2HCl=== FeCl2+H2S↑③装置——启普发生器④检验——能使湿润的醋酸铅试纸变黑⑤除杂质——先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O⑸二氧化硫①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——Na2SO3+H2SO4=== Na2SO4+SO2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;⑤除杂质——通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O⑹二氧化碳①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O③装置——启普发生器④检验——通入澄清石灰水,变浑浊⑤除杂质——通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集——排水法或向上排气法⑺氨气①制取原理——固体铵盐与固体强碱的复分解②制取方程式——Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+NH3↑+2H2O③装置——略微向下倾斜的大试管,加热④检验——湿润的红色石蕊试纸,变蓝⑤除杂质——通入碱石灰(除水蒸气)收集——向下排气法⑻氯化氢①制取原理——高沸点酸与金属氯化物的复分解②制取方程式——NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④检验——通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶⑤除杂质——通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集——向上排气法⑼二氧化氮①制取原理——不活泼金属与浓硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成⑤收集——向上排气法⑥尾气处理——3NO2+H2O===2HNO3+NONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O⑩一氧化氮①制取原理——不活泼金属与稀硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——无色气体,暴露于空气中立即变红棕色⑤收集——排水法⑾一氧化碳①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——HCOOHCO↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊⑤除杂质——通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集——排水法⑿甲烷①制取方程式——CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3②装置——略微向下倾斜的大试管,加热③收集——排水法或向下排空气法⒀乙烯①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④除杂质——通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气)收集——排水法⒁乙炔①制取原理——电石强烈吸水作用②制取方程式——CaC2+2H2OCa(OH)2+CH CH↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验——无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟⑤除杂质——通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通入浓硫酸(除水蒸气)收集——排水法或向下排气法15。
常见气体的实验室制备气体实验装置的设计1、装置顺序:制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置2、安装顺序:由下向上,由左向右3、操作顺序:装配仪器→检验气密性→加入药品→进行实验→拆除裝置气体发生装置的类型设计原则:根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
装置基本类型:装置装置示意图固体反应物(加热)固液反应物(不加热)固液反应物(加热)气体O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。
Cl2、HCl、CH2=CH2等操作要(l)试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂.(2)铁夹应夹在试管口 l/3处.(3)胶塞上的导管伸入试管里(1)可通过分液漏斗来控制液体用量和气体的生成速率。
(2)分液漏斗可改用长颈漏斗,但漏斗颈的下口应伸入液面以下,(1)可通过分液漏斗来控制液体用量和气体的生成速率。
(2)若被加热液体沸点较低,烧瓶中要加细瓷片。
点面不能太长,否则会妨碍气体的导出。
(4)若用排水法收集气体,停止加热前,应先将导气管从水中取出.否则起不到液封的作用.(3)反应容器可视制气量的多少选择试管、广口瓶、烧瓶等.(3)若用排水法收集气体,停止加热前,应先将导气管从水中取出.装置气密性的检验①把导管一端浸入水中,用双手捂住烧瓶或试管,借手的热量使容器内的空气膨胀(或用酒精灯加热),容器内的空气则从导管口形成气泡冒出,把手(酒精灯)拿开,过一会,水沿导管上升,形成一小段水柱,说明装置不漏气.启普发生器:关闭活塞后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于容器内的水面,停止加水后,漏斗中与容器中的液面差保持不再变化,说明启普发生器不漏气。
几种常见气体制备装置:(如何检查装置的气密性)ABCDEFG几种气体制备的反应原理气体名称反应原理(化学方程式)反应装置收集方法操作注意事项氧气2KClO3 2KCl+3O2↑ 固+排水法向①催化剂MnO2可用2KMnO 4K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑固气上排气法 CuO\、Fe 2O 3等代替.②加热KMnO 4时可用一团棉花放在管口,以防固体粉末进入导管。