2014年化学中考分类分析专题二 气体的制取、净化与干燥解析
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初高中化学衔接——气体的制取、净化和干燥︱考点整合︱考点一实验室制取气体的思路与方法实验室制备气体应从发生装置、收集装置、气体贮存三个方面考虑。
1.制取气体的原理:实验室制取气体选择药品通常有以下几个原则;①科学性,必须能通过化学反应制取所需气体。
②反应条件不能太苛刻,反应速度要适中,便于实验室操作,且也比较容易收集。
③价格要便宜2.制取气体的装置:根据反应物的状态和反应所需的条件选择气体的发生装置。
如:(1)药品状态为固—固,且反应需要加热的,可选择实验室用加热高锰酸钾制氧气的方法制取。
(2)药品状态为固—液,且反应在常温下进行的,可选择实验室制二氧化碳的方法制取。
3.气体的收集装置:方法排水法向上排空气法向下排空气法用于收集难溶于水或不易溶于水气体用于收集密度大于空气的气体收集密度小于空气的气体装置图(集气瓶应垂直)量多量少导管伸到集气瓶口内导管伸到集气瓶底注意事项⑴收集的气体较纯(含少量水蒸气)⑵瓶口有大气泡向外冒出时集满⑴收集的气体比排水法不纯(含少量空气)⑵在瓶口处验满考点二实验室制取气体的操作程序实验室制取气体在选择好药品、仪器后操作的一般程序是:⑴组装仪器;一般按从左到右,从下到上的顺序进行;⑵检查装置气密性;⑶装药品;若是固体跟液体反应,一般是先装入固体再加入液体;⑷准备收集装置;若用排水法收集气体时,应在制取气体之前将集气瓶装满水;⑸制取气体;⑹收集气体并验满;⑺拆洗仪器。
考点三气体的干燥与净化1.实验装置:常用的干燥及净化装置主要是:洗气瓶、干燥管和U形管浓硫酸氯化钙碱石灰2.气体的干燥选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定,其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分,而不能与气体发生反应。
如下表中常见气体的干燥剂。
干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体浓硫酸H 2、O 2、CO、HCl 等中性或酸性气体碱性气体,如:NH 3氯化钙H 2、O 2、CO、HCl 等绝大多数气体NH 3除外氢氧化钠固体或生石灰H 2、O 2、CO、N 2、CH 4、NH 3等中、碱性气体不能干燥酸性气体,如:CO 2、SO 2、HCl、H 2S 等3.气体的净化根据被净化的气体和杂质性质的差异来选择净化的方法和装置。
九年级中考化学复习专题气体的制取、收集、净化和干燥2小结:1、气体的发生装置(常用发生装置、选择依据、气密性的检验方法) (1)常用发生装置类型:①、固+固,加热型 (一定要用酒精灯)(图1)②、固+液,不加热型 (一定不需要酒精灯)A B C D E F 注意:①图B、C 、F 使用长劲漏斗,必须将长劲漏斗的下端管口插到液面下,形成“液封”,以防气体逸出。
②图E 使用分液漏斗,图B 使用有孔塑料板和带活塞的导管是为了控制反应的速率。
(2)气体发生装置的选择依据:由反应物状态和反应条件决定。
①若反应物只有固体,且需要加热,应选择图1所示的装置。
例如,用高锰酸钾或用氯酸钾与MnO2的混合物加热制氧气可选择此装置。
(注意:用高锰酸钾制氧气时,试管口应塞一团棉花,以防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。
)②若反应物状态为“固+液”,反应不需加热,应选择图A--F 中所示的装置。
例如用H2O2溶液和MnO2制O2;用石灰石和稀HCl制CO2气体;用稀酸和活泼金属反应制H2。
(3)气密性的检验方法①、受热法:如装置A将导管的一端放入盛水的容器中,用手掌紧贴试管外壁 ,如果盛水的容器中有气泡冒出,移开手掌,一会儿,导管中有一段液柱,证明装置的气密性良好。
如果环境温度偏高,手掌紧贴使锥形瓶内外的温度变化很小,也可采用酒精灯微热或其他方法。
②、水压法:如装置B方法1,用弹簧夹夹住胶皮管,从长颈漏斗中向试管内加水,长颈漏斗中会形成一段液柱,停止加水,液柱不下降,证明装置的气密性良好。
方法2,先从长颈漏斗中向试管内加水,使长颈漏斗下端形成液封,将导管另一端放入盛水的容器中,再向长颈漏斗中加水,如果盛水的容器中有气泡出现,证明装置的气密性良好。
方法3、将注射器接在导管口,向外轻轻拉动注射器的活塞,浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好。
方法4、利用连通器原理,用一个橡皮管接在装置A 的导管口,并装上水,将橡皮管的另一端提起,若两端形成液面差,说明气密性良好。
专题 常见气体的制取、净化与干燥常见气体的制取 A 固液常温制气最佳发生装置的选择:装置图装置优点适用范围用于制取少量气体用于平稳反应,并制取较多气体用于剧烈反应,并制取较多气体用于平稳反应,并持续时间很长的气体制取 收集装置的选取:(依据 )收集方法 向上排空气法 向下排空气法排水法装置图气体性质密度比空气大,不与空气中的成分发生反应 密度比空气小,不与空气中的成分发生反应不溶于水或难溶于水(不与水反应)典型气体气体的净化、干燥、尾气处理1.气体的干燥(除去水蒸气)(H 2 O 2 CO 2 HCl CH 4 NH 3 CO SO 2)制氧气 制二氧化碳制取氢气原理发生装置 (选择依据 )常见干燥剂 干燥的气体装置浓H 2SO 4氢氧化钠注意:(1)洗气瓶用液体试剂除杂或干燥气体,气体通过的方向是长管进,短管出。
(2)U 形干燥管和球形干燥管用固体除杂或干燥气体。
2.气体的净化(除去杂质) 3.多功能瓶的使用 装置图目的 洗气或干燥气体 收集气体收集气体收集气体测定气体的体积操作4. 尾气处理5. 【练习】以下是小阳同学制取气体的实验过程,请根据题意回答以下问题.(1)如果他用锌粒和浓盐酸来制取氢气,可以选择______(填序号)做发生装置,装置②的主要仪器有分液漏斗、带导管的双孔胶塞和______(填仪器名称).(2)将一定质量的浓盐酸盛于烧杯中,敞口放置在实验室安全之处.①浓盐酸的质量和放置天数关系的曲线(见图)正确的是______(填写“甲”或“乙”).②随着放置天数的增加,浓盐酸的质量发生变化的主要原因是 .(3)上述制得的氢气含有少量的水蒸气和HCl 气体,若要检验是否有HCl 气体,所用试剂是 。
若要得到干燥、纯净的氢气,需要通过③和④装置,则装置按导管字母连接的顺序是:发生装置→______→______→______→______→收集装置(填字母)。
氧化钙除去气体 气体净化试剂 CO 2 NaOH 溶液、灼热的炭H 2O 浓H 2SO 4 HCl Na 2CO 3溶液、NaHCO 3溶液、AgNO 3溶液 CO 灼热的氧化铜 O 2 灼热的铜丝网(4)实验室用①制取氧气,反应的化学方程式为。
气体的制取、净化和除杂初中化学中的实验组合题一般以氧气、氢气和二氧化碳三大气体的制取和性质实验或迁移应用其原理和性质的实验为主线,将许多仪器连接起来形成完整的实验装置图,再根据要求进行实验。
实验仪器组装公式:气体发生装置—除杂装置—干燥装置—气体收集装置→尾气处理固、液态物质反应常用装置:装置最大的特点:可以随时使反应发生或停止。
因为反应产生的气体,使试管内压强增大,反应物脱离接触,反应即自行停止。
装置气密性检查方法一、空气热胀冷缩法具体方法为:把导管口的下端浸入水中,用双手紧握试管。
如果观察到导气管口有气泡冒出,则证明装置不漏气。
注意:若外部气温较高,实验现象不明显,我们可以使用酒精灯对试管底部微微加热,但现象一定要注意撤走酒精灯后,导管中能形成一段水柱,并且一段时间不下降,才能说明气密性好。
二、采用液差法(注水法)方法一:用弹簧夹夹紧橡胶管,打开分液漏斗上的活塞,向分液漏斗中注水,过一会儿水不能流下,则证明装置气密性好。
方法二:从漏斗加入一定量的水,使漏斗的下端管口浸没在液面以下,夹紧弹簧夹,再加入少量的水,停止加水后,漏斗中与锥形瓶中液面差(即水柱高度)保持不变,说明该装置不漏气。
操作程序:关闭导气管上的活塞――往体系即球形漏斗中注入水——使漏斗中的水面高于容器中的水面――静置片刻水面位置不变即形成稳定的液差,说明装置的气密性良好。
总结:①有气泡产生;②有水柱上升;③有液面差例:下列各图所示装置的气密性检查中,能说明装置漏气的是()一、实验室制取三大气体中常见的要除的杂质:1、制O2要除的杂质:水蒸气(H2O)2、用盐酸和锌粒制H2要除的杂质:水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl,盐酸酸雾)(用稀硫酸没此杂质)3、制CO2要除的杂质:水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl)常用除杂方法:①除水蒸气可用:(并且可以检验杂质中有无水蒸气,有则颜浓流酸、碱石灰(主要成份是NaOH和CaO)、无水CuSO4色由白色→蓝色)、生石灰、CaCl固体等2②除HCl气体可用:AgNO溶液(可检验出杂质中有无HCl)、石灰水、NaOH溶液、KOH溶液3可用:③除CO2澄清石灰水(可检验出杂质中有无CO)、NaOH溶液、KOH溶液、碱石灰等2气体除杂的注意事项:A 选择除杂试剂:一般只能跟杂质起反应,而不能与被净化的气体反应。
气体的净化、除杂和干燥(一定先净化后干燥)1、气体的净化(除杂)将不纯的气体中杂质气体除去从而得到较纯净的气体的过程叫做气体的净化。
若选用的试剂是液体,这个过程又叫做气体的洗涤。
气体的净化常用试剂:(1)除CO2:可用氢氧化钠溶液。
反应原理。
(2)除HCl :可用NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液或水反应原理、、(3)除H2:先用灼热的氧化铜将其氧化成水,再用浓硫酸或碱石灰吸收。
反应原理。
(4)CO :先用灼热的氧化铜将其氧化为CO2,再用NaOH溶液吸收。
反应原理、。
(5)除O2:可用灼热的铜网。
反应原理。
注意:净化气体所用的试剂应根据气体的性质来选定。
吸收的试剂只能吸收杂质气体,不能吸收待净化的气体。
如CO2中混有HCl时,不能用NaOH溶液、Na2CO3溶液,因为它们既吸收了HCl,又吸收了CO2,所以要选用NaHCO3溶液,可将CO2中HCl除去。
三、气体的检验及性质实验A B C D注意:要证明某混合气体中某气体的存在,必须先除去混合气体中会造成所证气体实验现象不可靠的气体。
初中化学中常验证的气体有水蒸气、CO2、HCl气体、CO、H2等,它们通过试剂所表现的现象分别为:①水蒸气———无水CuSO4———变蓝(一般放在最先验证); ②CO2———澄清的石灰水———白色浑浊; ③HCl———AgNO3溶液———白色沉淀;④H2———灼热氧化铜、无水CuSO4———黑色粉末变红,白色粉末变蓝; ⑤CO———灼热氧化铜、澄清石灰水———黑色粉末变红、石灰水变浑浊。
四、其它1、尾气体的处理方法(当收集的是有毒气体,会污染环境,还需要考虑尾气的处理。
) (1)燃烧法 如:CO (2)液体吸收 如:SO 2 (3)收集法2、水的处理(1)作为杂质而除去:要先除去其他杂质,后干燥。
(2)作为产物的检验:先检验水,再检验其他产物。
(3)水的定测量:前后都要排除外来水的干扰。
备注:证明时,一定要先证明水再证明其它物质,证明水一定要用无水硫酸铜;除去水时,先除去杂质,再除去水 。
九年级中考化学复习专题气体的制取、收集、净化和干燥一、常见气体的实验室制法:气体氧气(O 2)氢气(H 2)二氧化碳(CO 2)药品加热高锰酸钾(KMnO 4)或双氧水(加二氧化锰作催化剂)[固(+固)] Δ锌粒(Zn )和稀硫酸(H 2SO 4)[固+液]石灰石(大理石)(CaCO 3)和稀盐酸(HCl )[固+液]反应原理2H 2O 22H 2O + O 2↑2KMnO 4 == K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑CaCO 3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 2↑发生装置检验用带火星的木条,伸入集气瓶,若木条复燃,是氧气;否则不是氧气点燃,罩干冷小烧杯,产生淡蓝火焰,杯内壁有水珠,则该气体是氢气通入澄清的石灰水,看是否变浑浊,若浑浊则是CO 2。
收集方法①排水法(不易溶于水) ②瓶口向上排空气法(密度比空气大)①排水法(难溶于水) ②瓶口向下排空气法(密度比空气小)①瓶口向上排空气法(密度比空气大)(不能用排水法收集)验满验纯验满:用带火星的木条,平放在集气瓶口,若木条复燃,氧气已满,否则没满验纯:<1>用拇指堵住集满氢气的试管口;<2>靠近火焰,移开拇指点火;若“噗”的一声,氢气已纯;若有尖锐的爆鸣声,则氢气不纯验满:用燃着的木条,平放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已满;否则没满放置正放倒放正放注意事项①检查装置的气密性②试管口要略向下倾斜(防止凝结在试管口的小水珠倒流入试管底部使试管破裂)③加热时应先使试管均匀受热,再集中在药品部位加热。
④排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯(防止水槽中的水倒流,使试管破裂)⑤用高锰酸钾制取氧气时,试口要塞一团棉花。
防此高锰酸钾进入导管。
①检查装置的气密性②长颈漏斗的管口要插入液面下;③点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度(空气中,氢气的体积达到总体积的4%—74.2%点燃会爆炸。