气体的制备与净化
- 格式:doc
- 大小:1.07 MB
- 文档页数:2
103专题十三 常见气体的制取与净化考点一 常见气体的制备1.实验室制取某些气体的装置如图㊂下列说法正确的是()A.装置①和⑤组合可以用来制取氧气B .装置②和③组合可以用来制取氢气C .装置②和④组合可以用来制取二氧化碳D.装置②可以较好地控制反应速率2.用推拉注射器活塞的方法可以检查下图装置的气密性㊂当缓慢推动活塞时,如果装置气密性良好,则能观察到()A.瓶中液面明显上升B .长颈漏斗内液面上升C .瓶内气体分子间的间隔变大D.长颈漏斗下端管口产生气泡3.如图所示,实验室里有一套用来制取气体的装置㊂下列有关叙述正确的是( )A.锥形瓶里加入少量M n O 2粉末,分液漏斗里盛放过氧化氢溶液,可以制取氧气B .锥形瓶里加入大理石,分液漏斗里盛放稀硫酸,可以制取二氧化碳C .当发生装置中液体与固体混合产生了气泡,立即开始收集气体D.集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在实验台上4.氨气密度比空气小,极易溶于水,以下收集氨气的方法正确的是()1045.不能用排水法收集的气体是( )A.氢气B .二氧化碳C .氮气 D.氧气6.在实验室中利用如图装置,可以进行的实验是()①用过氧化氢溶液与M n O 2制取氧气②用KM n O 4固体制取氧气③用K C l O 3与M n O 2的混合物制取氧气④用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体A.①④B .①②C .②③D.③④7.下列物质用于实验室制取气体,可以直接采用如图所示装置的是()A.用氯酸钾和二氧化锰制取氧气B .用锌粒和稀硫酸制取氢气C .用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气D.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳等8.2017年5月,我国宣布首次海域 可燃冰 试采成功㊂ 可燃冰 主要含有甲烷水合物㊂(1)请写出甲烷完全燃烧的化学方程式㊂(2)实验室里加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物可制取甲烷,请将下图方框中该气体的发生装置图补画完整㊂9.根据下图回答问题:(1)图中仪器a 的名称为 ;(2)实验室用A 装置制取C O 2的化学方程式为;105(3)组装气体发生装置后,应先检查装置的 ,再添加药品;(4)收集密度比空气大的气体,应选择的装置是 (填字母)㊂10.根据下列实验要求回答问题㊂(1)写出图中仪器①㊁②的名称:① ,② ㊂(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,制取装置为 (填标号,下同)和 组合㊂检验二氧化碳的原理为 (用化学方程式表示)㊂(3)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,可选用的发生装置为 (填标号)㊂(4)若用水将如图所示的氧气从瓶内排出,水须从 (填 a 或 b)端导管口通入㊂(5)实验室用碘化氢溶液测定过氧化氢溶液中溶质的质量分数,反应原理:H 2O 2+2H I 2H 2O+I 2ˌ㊂取25.0g 过氧化氢溶液,加入足量的碘化氢溶液,充分反应后生成12.7g 碘㊂根据化学方程式计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数㊂根据下列仪器回答有关问题㊂(1)D 的名称是 ㊂(2)实验室有①无孔 ②单孔 ③双孔三种橡胶塞,请选择橡胶塞并将其序号填在下列相应的空格中㊂A 是细口瓶,可用来保存N a OH (填 固体 或 溶液 ),橡胶塞选 ㊂实验室制取C O 2,已经选择了B ㊁C ,则橡胶塞选择 ㊂实验室用KM n O 4制取O 2,已经选择了D ㊁E ,则橡胶塞选择 ㊂11.根据下列仪器回答有关问题㊂106(1)D 的名称是 ㊂(2)实验室有①无孔 ②单孔 ③双孔三种橡胶塞,请选择橡胶塞并将其序号填在下列相应的空格中㊂A 是细口瓶,可用来保存N a OH (填 固体 或 溶液 ),橡胶塞选 ㊂实验室制取C O 2,已经选择了B ㊁C ,则橡胶塞选择 ㊂实验室用KM n O 4制取O 2,已经选择了D ㊁E ,则橡胶塞选择 ㊂12.下图是实验室制备气体的常用装置,请回答下列问题㊂(1)A 装置中长颈漏斗下端管口必须伸入液面以下的原因是 ㊂(2)请从上述装置中选出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的一组发生和收集装置: (填字母),该反应的化学方程式是 ㊂(3)用D 装置收集二氧化碳时,检验气体收集满的方法是 ㊂13.根据下列装置回答问题㊂(1)仪器a 的名称是 ㊂(2)C 是进行 操作装置中的一部分㊂(3)若选用D 装置收集C O 2,则气体应从 (填 ① 或 ②)端进入㊂若D 装置中盛有N a OH 溶液,则可以除去C O 气体中混有的C O 2,反应的化学方程式为 ㊂(4)向装置A ㊁B 中分别加入两种试剂都可以制得氧气,两个反应中用到的同一种试剂是 (写化学式),该试剂的作用 (填 相同 或 不相同)㊂考点二 常见气体的检验1.化学实验中常用到木条或火柴梗,下列实验方案或操作不能达到目的的是( )A.用带火星的木条检验氧气B .用燃着的木条区分氮气和二氧化碳C .用木条蘸少量浓硫酸验证浓硫酸有腐蚀性D.用火柴梗迅速平放入蜡烛火焰中,约1s 后取出,比较火焰各层温度2.某气体由氢气㊁一氧化碳㊁甲烷中的一种或几种组成㊂点燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾;把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊㊂下列对气体组成的推断正确的是()A.可能只有氢气一种气体B.可能只有甲烷一种气体C.三种气体一定都存在D.一定是氢气和一氧化碳的混合气体3.下列操作中,能鉴别空气㊁氧气和氢气三瓶气体的是()A.插入燃着的木条B.观察气体颜色C.闻气体的气味D.倒入澄清石灰水4.有三瓶无色㊁无味的气体x㊁y㊁z,它们分别是甲烷㊁氢气㊁一氧化碳中的一种㊂分别点燃三种气体,用干燥的冷烧杯罩在火焰上方,只有y和z火焰上方的烧杯内壁上有水滴出现㊂燃烧后分别向烧杯中注入澄清的石灰水,振荡,只有燃烧x和y的烧杯内石灰水变浑浊㊂则x㊁y㊁z分别是()A.C H4 H2 C OB.C H4 C O H2C.C O C H4 H2D.H2 C H4 C O5.某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物并测定其质量分数(假设杂质不参与反应),草酸晶体(H2C2O4㊃2H2O)的部分理化性质见下表㊂草酸晶体的部分理化性质熔点沸点热稳定性与碱反应101ħ~102ħ150ħ~160ħ升华100.1ħ失去结晶水,175ħ分解成C O2㊁C O㊁H2O 与C a(OH)2反应产生白色沉淀(C a C2O4)(1)加热分解草酸晶体最适宜的装置是(填字母序号)㊂(2)以下是验证热分解产物中含C O㊁C O2的装置㊂①仪器a和b的名称分别是和㊂②证明存在C O2的现象是,证明存在C O的现象是,D中反应的化学方程式是㊂107108③装置A 的作用是 ,气囊的作用是 ㊂(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下两种方案㊂①称一定量样品用上图装置进行实验,测得装置D 反应前后的质量差,由此计算出的实验结果比实际值明显偏低,排除仪器和操作的因素,其原因可能有:C O 未完全反应㊁ ㊂②称取8.75g 草酸晶体样品配制50.00g 溶液,取10.00g 溶液加适量的稀硫酸,然后滴加25.00g 3.16%KM n O 4溶液,恰好反应完全㊂(已知:2KM n O 4+5H 2C 2O 4+3H 2S O 4 K 2S O 4+2M n S O 4+10C O 2ʏ+8H 2O )则:KM n O 4溶液显 色,25.00g 3.16%KM n O 4溶液中KM n O 4的质量为 g ㊂请计算样品中H 2C 2O 4㊃2H 2O 的质量分数㊂[写出计算过程,M r (H 2C 2O 4)=90,M r (H 2C 2O 4㊃2H 2O )=126,M r (KM n O 4)=158]考点三 常见气体的干燥㊁净化1.下列实验操作能达到实验目的的是( )选项实验目的实验操作A 除去C O 2中的少量C O点燃B 除去C u S O 4溶液中的少量F e S O 4加入足量铜粉C 鉴别澄清石灰水和N a OH 溶液加入稀盐酸D鉴别硬水和软水加入肥皂水2.下图是干燥㊁收集某气体的装置㊂由实验装置可以推测该气体的有关性质,请你在表中找出相对应的选项( )序号气体性质 ABCD溶于水中所得溶液的pH>7<7>7<7其密度(ρ1)与空气密度(ρ2)比较ρ1>ρ2ρ1>ρ2ρ1<ρ2ρ1<ρ2在水中的溶解性极易溶难溶极易溶难溶3.用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )1094.如图所示装置(不可倒置)有多种用途,下列叙述正确的是()A.若用排空气法往装置内收集H 2时,气体应从A 端通入B .若要除去H 2中的C O 2可在此装置中装入N a OH 溶液,气体从B 端通入C .若用排空气法往装置内收集C O 2时,气体应从A 端通入D.若用水将此装置中的O 2排出,水应从B 端进入5.实验是进行科学探究的主要方法㊂下图是初中化学常见实验装置㊂请回答:(1)仪器①的名称是 ㊂(2)实验室用A 装置制取O 2的化学方程式是 ㊂(3)若要制取并收集一瓶干燥的C O 2,所选装置正确的连接顺序是 (填字母)㊂(4)能用E 装置收集的气体具有的物理性质是 ㊂6.请你根据下图回答有关问题:(1)图一中仪器B 的名称是 ;(2)实验室欲制备并收集二氧化碳,需在图一中选用A ㊁B 与 (填序号)组合,该反应的化学方程式为 ;(3)图二是两套干燥气体的装置,可用于干燥二氧化碳的是 (填 甲 或 乙 ),不能选择另一套的原因是 ㊂1107.根据下列实验装置图,回答问题㊂发生装置收集装置洗气装置(1)写出图中仪器a 的名称: ㊂(2)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的化学方程式为 ,可选择的发生装置为 (填字母)㊂(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为 ,该反应生成的二氧化碳气体中常混有少量氯化氢气体,可通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的F 装置除去氯化氢气体,则该混合气体应从F装置的 口(填 ① 或② )通入㊂8.实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题㊂(1)仪器a 的名称是 ㊂(2)实验室制取氧气时,选用的收集装置是(填字母序号)㊂若改用右图装置收集氧气,则气体应从 进(填 a 或 b)㊂(3)小明取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体,反应的化学方程式为 ;将生成的气体通入澄清石灰水中,未见变浑浊㊂为探究其原因,进行了如下过程:ʌ作出猜想ɔA.石灰水已经完全变质;B .气体中有挥发出来的H C l 气体㊂ʌ实验探究ɔ①取少量石灰水于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观察到溶液变红色㊂于是排除了猜想A ,你认为排除猜想A 的理由是 ㊂②小明想探究所得气体中是否有挥发出来的H C l 气体,设计如下实验㊂请你帮他完成实验,填写以下表格:实验步骤实验现象实验结论气体中有H C lʌ查阅资料ɔ碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应:N a2C O3+C O2+H2O 2N a H C O3ʌ拓展延伸ɔ如果用上述原料制得纯净的二氧化碳气体,所选仪器的连接顺序为(填字母)㊂9.化学实验是进行科学探究的重要方式㊂(1)下列实验仪器中不能用于加热的是(填字母代号)㊂a.烧杯b.量筒c.试管d.蒸发皿(2)某化学小组选用以下装置和药品进行探究实验㊂①A中反应的化学方程式为㊂②若将A㊁B连接,A中产生的气体并不能使B中的溶液变浑浊,这是为什么?③若要制取一瓶较为纯净㊁干燥的C O2,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为:a 接㊁接㊁接㊂(3)为探究工业废水的综合利用,某化学小组在实验室中完成了以下实验㊂①X为;乙与硝酸钡反应的化学方程式为㊂②操作Ⅰ和操作Ⅱ中都要用到一种玻璃仪器,该仪器在操作Ⅱ中的作用是什么?(4)某工厂变废为宝,探究用废硫酸等来制取所需产品㊂现有废硫酸4.9t(H2S O4的质量分数为20%),与足量废铁屑反应来制取硫酸亚铁,同时将生成的全部氢气通入足量氧化铜中并加热(H2+C u Oә C u+H2O),请计算理论上最多可生产铜的质量㊂111。
第四节气体的制备与净化【考纲要求】掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)【复习重点】常见气体的制取、净化、收集、尾气处理及装置气密性检查。
【知识网络】一.典型的气体发生装置4232H三、气体的净化与干燥气体的净化与干燥实质上是除杂过程,可以将杂质转化为需要的气体,但不能减少需要的气体的量,更不能引入新的杂质。
选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,一般情况下:(1)易溶于水的气体杂质(如HCl、NH3)可用水吸收;(2)酸性杂质(如SO2)可用碱性物质(如NaOH溶液)吸收;(3)碱性杂质(如NH3)可用酸性物质(如H2SO4)吸收;(4)水可用干燥剂吸收;(5)能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。
常见的液态除杂试剂有:1、强碱溶液如NaOH溶液可吸收HCl、CO2、H2S等酸性气体。
2、饱和的酸式盐溶液如饱和NaHCO3溶液能除去CO2中混有的HCl、SO2等强酸性气体;饱和NaHS溶液难除去H2S中混有的HCl、CO2等气体。
3、酸性KMnO4溶液利用它的强氧化性,可以除去气体中混有的强还原性气体,如除去H2中的SO2等。
而O2中混有CO2时,也可用固体除杂试剂Na2O2将CO2转化为O2。
长进短出大进小出任意进出净化气体时,一般原则是先净化后干燥,即除去水蒸气的干燥装置放在最后。
用作干燥剂的物质须具备两个条件:一是本身要具有很强的吸水性,二是不能与被干燥的气体发生反应。
实验室常用的干燥剂可划为三类:酸性干燥剂浓硫酸禁用于碱性物质和还原性物质如NH3、HI、HBr、H2S等五氧化二磷禁用于碱性物质,如NH3干燥剂中性干燥剂无水氯化钙禁用于NH3和酒精固体CaO碱性干燥剂碱石灰(NaOH+CaO) 禁用于酸性物质,如HCl、Cl2、CO2等或四、气体的量取气体的量取是的近些年实验题的一个热点话题,题目设置气体的量取得到气体的体积,从而根据化学反应方程式求混合物中各组分的百分含量,还可以求反应过程中各物质的转化率等。
一、气体制取装置1.气体发生装置⏹加热固体制备气体的装置(见上图①)◆反应物和反应条件的特征:反应物都是固体,反应需要加热。
◆装置气密性的检查方法:将导气管的出口浸没在水中,双手紧握试管.如果水中出现气泡,说明装置气密性良好。
(原理:气体的热胀冷缩)◆加热时的注意事项:●绝对禁止向燃着的酒精灯内添加酒精。
●加热应用外焰加热.●绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯。
●禁止用嘴吹灭酒精灯。
加热结束时,酒精灯的火焰应该用灯帽盖灭。
●铁夹应夹在试管的中上部,大约是距试管口1/3处。
●药品要斜铺在在试管底部,便于均匀受热。
●试管口要略向下倾斜,防止冷凝水回流热的试管底部使试管炸裂。
●试管内导管应稍露出胶塞即可.如果太长,不利于气体排出.●停止反应时,应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水被倒吸入热的试管中,使试管炸裂。
◆选择装置时,要选择带有橡皮塞的弯管.⏹固液混合在常温下反应制备气体的装置(见上图②)◆反应物和反应条件的特征:反应物中有固体和液体,反应不需要加热.◆装置气密性的检查方法:在导管出口处套上橡皮塞,用弹簧夹夹紧橡皮塞,从漏斗中加水.如果液面稳定后水面不下降,则表明装置气密性良好。
◆要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置.●装置(a)的特点:装置简单,适用于制取少量的气体;容易造成气体泄漏,增加药品不太方便。
●装置(b)的特点:便于随时添加药品。
●装置(c)的特点:可以控制反应速率。
●装置(d)的特点:可以控制反应的发生和停止.(希望停止反应时,用弹簧夹夹住橡皮管.这时由于试管内的气压大于外界大气压,试管内的液面会下降)◆如果使用长颈漏斗,注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
使用分液漏斗时无需考虑这个问题。
◆选择装置时,要选择带有橡皮塞的直管。
(a)装置使用单孔橡皮塞,(b)(c)(d)装置使用双孔橡皮塞。
◆固体药品通过锥形瓶口加入,液体药品通过分液漏斗加入。
初中化学综合实验——气体的制取、净化和除杂!一、气体制取的仪器组合顺序制备纯净干燥气体的步骤是:1、实验仪器组装公式:气体发生装置—除杂质装置—干燥装置—气体收集装置→尾气处理⑴制气装置的选择:A 所需药品的状态;B 反应条件⑵集气装置的选择:A 气体的溶解性;B 气体的密度⑶除杂质的试剂和干燥剂的选择:实验室制取的气体常常有酸雾或水份。
(4) 酸雾可用水、氢氧化钠溶液、澄清的石灰水或饱和碳酸钠(碳酸氢钠)溶液除去,水份可用干燥剂如:浓硫酸(酸性)、碱石灰(碱性)、固体氢氧化钠(碱性)、氧化钙(碱性)、五氧化二磷(酸性)、无水氯化钙(中性)、无水硫酸铜(中性)等除去.(5)酸性干燥剂(浓硫酸)不能干燥碱性气体如氨气;(6)碱性干燥剂(NaOH )不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、氯化氢等2、气体除杂的方法:A 水吸收法:易溶于水的气体杂质用水吸收。
(如HCl)B 酸碱吸收法:酸性气体杂质用碱性试剂吸收。
(如氢氧化钠溶液吸收CO2、HCl。
)C 沉淀法:将杂质气体转变为沉淀除去。
(如用澄清石灰水除CO2)D 固化法:将杂质气体与固体试剂反应生成固体而除去。
(如除去O2用灼热的氧化铜)E 转纯法:将杂质转化为所需气体。
(如除去CO中的CO2,可将气体通过炽热的炭粉)3、气体除杂的原则:不减少被净化气体的质量,不引进新的杂质。
4、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。
B 除杂务尽:选择除杂试剂要注意反应进行的程度。
(如除去CO2时用氢氧化钠溶液比用澄清石灰水要好。
因为氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙要大很多,因此其溶质质量分数较大。
)C 有许多杂质要除去时,要注意除杂的顺序。
一般来说,杂质中有许多酸性杂质时,先除酸性较强的杂质;而水蒸气要放在最后除去。
除去杂质和干燥的装置一般用洗气瓶或干燥管。
在洗气瓶中导气管一般是长进短出,在干燥管中一般是大进小出。
除杂和干燥一般是先除杂后干燥。
第21讲 常见气体的制备、净化和收集[复习目标] 1.掌握常见气体的制备、净化、收集及尾气处理的方法。
2.能对整套气体制备及性质实验装置进行分析,并能处理相关问题。
考点一 常见气体的制备、净化、收集及尾气处理必备知识夯实1.常见气体的发生装置 (1)固体+固体――→△气体发生装置如图:制备气体:□1O 2、□2NH 3等 (2)固体(液体)+液体――→△气体发生装置如图:制备气体:□3Cl 2、CH 2===CH 2(需加温度计)等 (3)固体+液体(不加热)→气体发生装置如图:制备气体:选择合适的试剂和装置能制取中学化学中常见的气体,如NH 3(□4生石灰、□5浓氨水)、O 2(MnO 2、□6H 2O 2溶液)、Cl 2(KMnO 4、□7浓盐酸)、SO 2(□8Na 2SO 3、较浓硫酸)等2.常见气体的除杂装置4.(1)实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用□1b装置。
(2)制取CO时,尾气的处理可采用□2a、c装置。
(3)实验室制取NH3时,尾气的处理可采用□3d装置。
名师课堂点拨实验室中制取气体时实验装置的设计关键能力提升一、常见气体的制备和收集1.(2023·北京石景山区模拟)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是()【解析】制取NO2可选用Cu和浓硝酸反应,不能选用稀硝酸,A错误;NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,遇冷时NH3和HCl重新化合生成NH4Cl,不能用于制取NH3,B错误;H2O2在MnO2催化下分解生成H2O和O2,可用排水法收集O2,C正确;KMnO4和浓盐酸在常温下反应生成Cl2,Cl2的密度大于空气的密度,采用向上排空气法收集,选择装置c,D错误。
【答案】C2.实验室制取下列气体,所选反应试剂、制备装置与收集方法均合理的是()【解析】铜与稀硝酸生成NO且反应不需加热,NO与空气中的氧气反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,A错误;乙醇在浓硫酸作用下迅速升高温度到170 ℃,乙醇生成乙烯气体,乙烯难溶于水,可以用排水法收集,B正确;氨的密度小于空气,应该使用向下排空气法收集,C错误;Na2SO3和硫酸反应不需要加热,且SO2能与水反应,不能用排水法收集,D错误。
初中化学气体制备净化教案主题:化学气体制备净化目标:1. 了解化学气体的制备方法2. 了解化学气体的净化方法3. 掌握化学实验中气体的正确处理方法教学步骤:一、介绍化学气体的制备方法1.1 通过电解水制氢气:将一定量的水倒入电解槽中,通电进行电解,通过观察产生氢气气泡的现象,让学生理解氢气的制备方法。
1.2 通过加热硫酸铜(II)晶体制氧气:将一定量的硫酸铜(II)晶体加热,产生气体使学生观察到氧气的制备方法。
二、介绍化学气体的净化方法2.1 使用分液漏斗:将产生的气体通过分液漏斗,去除其中悬浮的液体杂质。
2.2 使用干燥管:将产生的气体通过干燥管,去除其中的水蒸气杂质。
三、实验演示3.1 实验一:制备氢气并净化实验步骤:1. 将水倒入电解槽中,通电进行电解。
2. 收集氢气气泡。
3. 将氢气通过分液漏斗和干燥管净化。
4. 观察净化前后氢气的清洁程度。
3.2 实验二:制备氧气并净化实验步骤:1. 加热硫酸铜(II)晶体,观察产生氧气气体。
2. 收集氧气气体。
3. 将氧气通过分液漏斗和干燥管净化。
4. 观察净化前后氧气的清洁程度。
四、讨论与总结4.1 学生根据实验结果,讨论气体制备和净化的重要性。
4.2 引导学生总结化学气体的制备和净化方法,强化学生对实验的理解。
五、作业5.1 提出一个问题,让学生探讨化学气体的其他净化方法。
5.2 让学生撰写一份实验报告,总结本次实验的过程和结果。
通过这堂课的学习,学生将对化学气体的制备和净化有着更深入的理解,同时也培养了他们的实验操作能力和观察能力。
人教版初中化学九年级气体的制取、检验与净化教案学习目标1.知道实验室制取气体的一般流程和操作步骤。
2.熟练掌握实验室制取O2、CO2、H2的反应原理。
3.掌握实验室制取气体的发生装置,并能选择合适的装置进行气体的制备。
4.知道常见气体的除杂方法。
5.掌握气体的收集方法,并能根据气体的性质选择合适的收集装置。
6.知道常见气体的尾气处理方法。
重点难点重点1.熟练书写实验室制取02、C02、H2的化学方程式。
2.能够选择合适的发生装置和收集装置进行气体的制备。
3.知道实验室制取气体的一般思路。
•难点1.如何正确选择发生装置和收集装置制取气体。
2.气体的除杂与干燥试剂和装置的选择。
3.利用实验室制取气体的一般思路进行未知气体的制备。
一、实验室制取气体一般流程:反应原理发生装置净化装置气体收集尾气处理二、反应原理1.制备气体反应的选择原则:一种气体可以由多种反应制得,但只有部分反应适用于实验室制备,这些反应一般应符合以下几个条件:(1)反应物容易获得;(2)反应条件容易达到;(3)反应容易控制,便于收集气体;(4)生成的气体容易分离。
2.反应的化学方程式(1).实验室制取氧气___________________________________________________________ ___________________________________________________________ __________________________________________________________ (2)实验室制取二氧化碳___________________________________________________________ (3)实验室制取氢气__________________________________________________________ 二、发生装置:(产生气体的装置,由反应物状态和反应条件决定)1.固固加热型【注意事项】①试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流,而使试管破裂。
常见气体的实验室制备、净化和收集1.气体制备实验的基本思路2.重要气体的发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件,可将制备气体的发生装置分为三类: (1)固体+固体――→△气体 发生装置:制备气体:O 2、NH 3、CH 4等。
(2)固体+液体或液体+液体――→△气体 发生装置:制备气体:Cl 2、C 2H 4等。
(3)固体+液体(不加热)―→气体 发生装置:制备气体:选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。
(1)改进的目的:用于加热易熔化的固体物质的分解,这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流,如草酸晶体受热分解制取CO 2气体。
(2)“固体+液体―→气体”装置的创新(3)“固(液)+液――→△气体”装置的创新图A 的改进优点是能控制反应液的温度。
图B 的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体顺利流下。
4.气体的除杂方法(1)除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则:①不损失主体气体;②不引入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;④先除易除的杂质气体。
类型液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固体,加热装置ⅠⅡⅢⅣ常见干燥剂浓H2SO4(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂Cu、CuO、Mg等当CO2中混有O2杂质时,应选用上述Ⅰ~Ⅳ中的Ⅳ装置除O2,除杂试剂是Cu粉。
5.气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水,又不与水反应的气体O2、H2、NO、CO等排空气法向上排空气法密度大于空气且不与空气中的成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH36.集气装置的创新——排液集气装置装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体,如H2、O2等。
若将广口瓶中的液体更换,还可以收集以下气体。
①饱和食盐水——收集Cl2。
中学化学专题讲座气体的试验室制备、净化和收集1.气体制备试验的基本过程(1)气体制备试验装置一般包含以下几部分发生装置―→净扮装置―→干燥装置―→尾气处理装置 (2)气体制备的一般试验操作步骤①组装(从下到上,从左到右);②检验装置的气密性;③加入药品;④排尽装置内的空气;⑤验纯;⑥反应;⑦拆除装置。
2.气体发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件,可将制备气体的发生装置分为三类: (1)固体+固体――→△气体 发生装置:制备气体:O 2、NH 3、CH 4等留意事项:①试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流,而使试管炸裂。
②铁夹应夹在距试管口1/3处。
③固体药品应平铺在试管底部。
④胶塞上的导管伸入试管内不能过长,否则会影响气体导出。
⑤如用排水集气法收集气体,当停止制气时,应先从水槽中把导管撤出,然后再撤走酒精灯,防止水倒吸。
(2)固体+液体或液体+液体――→△气体 发生装置:(a) (b) (c) 制备气体:Cl 2、C 2H 4等留意事项:①烧瓶应固定在铁架台上。
②先把固体药品放入烧瓶中,再缓缓加入液体。
③分液漏斗应盖上盖,留意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。
④对烧瓶加热时要垫上石棉网。
⑤液体+液体――→△气体时要加沸石,防止暴沸,如用(b)装置制取乙烯时需加碎瓷片。
⑥(c)装置中导管的作用是平衡气压,便于分液漏斗中的液体顺当滴下。
(3)固体+液体(不加热)―→气体发生装置:制备气体:H2、CO2、NO2、SO2、NO等留意事项:①块状固体及液体的混合物在常温下反应制备气体,可用启普发生器制备,当制取气体的量不多时,也可采纳简易装置。
②简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下,否则起不到液封作用而无法运用。
③加入块状固体药品的大小要相宜。
④加入液体的量要适当。
⑤最初运用时应待容器内原有的空气排净后,再收集气体。
⑥在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时,必需先检验纯度。
中考常见气体的制备,净化,干燥和收集在中考化学中,实验室常见气体的制备,净化,干燥,收集以及性质的相关知识点是必考的内容,考察知识点比较综合,会涉及相关装置的选择问题,常见气体实验室制备的化学反应方程式,反应现象的书写,误差判断以及简单的计算。
在这里我们来总结一下实验室常见气体的制备过程中的相关实验装置的选择方法。
综合性气体制备实验装置的设计包括哪些方面?1、发生装置和收集装置的选择:(1)根据制取气体的反应原理,即制取气体时反应物的状态和反应条件,常用的气体发生装置有两种,分别是“固体加热型”和“固液常温型”,如图中的A、B。
(2)常用的气体收集装置有三种,分别是“排水法”、“向上排空气法”和“向下排空气法”,如图中的C、D、E。
常用气体的收集装置的选取的依据是气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气的成分发生反应等:①如果气体是不易溶于水或难溶于水的,并且不与水发生反应,那么该气体可选取“排水法”的装置来收集。
②如果气体的密度比空气的大,并且不与空气的成分发生反应,那么该气体可选取“向上排空气法”的装置来收集。
③如果气体的密度比空气的小,并且不与空气的成分发生反应,那么该气体可选取“向下排空气法”的装置来收集。
2、净化装置的选择气体的净化(除杂),就是指将气体中的杂质除去,使其得到净化。
其理论依据是利用杂质所具有的与所需气体不同的物理性质或化学性质,选用适当的试剂,科学地设计实验方案,或者按照给出的实验设计方案,进行分析探究,逐步将气体中的杂质除去,使其得到净化。
常用的气体的净化(除杂)方法主要有两种:一是吸收法:即选用适当的试剂,通过物理变化或化学反应,将杂质直接吸收,转变为液体或固体等而除去。
例如,除去CO中混有的少量的CO2时,可先将混合气通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶中,吸收掉其中的CO2,然后再通过盛有浓硫酸的洗气瓶中,吸收掉其中的水蒸气。
而常见气体的吸收剂如下表:乐冲刺:做的更少,学的更好二是转化法:即将杂质通过化学反应转化为被所需气体而除去。
初中化学气体制备装置分析初中化学主要考查两种常见气体(O2和CO2)的制备原理、药品,气体制备装置一般分四大部分:发生装置、净化装置(干燥装置)、收集装置和尾气处理装置。
一、制取常见气体药品、状态及反应条件二、气体的发生装置(一)固+固(加热)(图1):适用于制备气体:O2 (KClO3和MnO2共热、KMnO4加热)、NH3注意事项:⑴试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷却后倒流而引起试管破裂。
⑵铁夹应夹在距管口处(试管的中上部)。
⑶固体药品要放在试管底部平铺开,加热时首先均匀预热,然后在试管的最后部位集中加热,并逐步前移。
⑷胶塞上的导管伸入试管里不能过长,否则会妨碍气体导出。
⑸如用排气法收集气体,当停止制气时,应先从水槽中把导管撤出,然后再撤走酒精灯。
以防止水倒流使试管炸裂。
⑹用KMnO4制取O2时,为了防止生成的细小颗粒堵塞导管,在大试管口放一松软棉花。
(二)固+液体(不加热)(图2、图3):适用于制CO2、H2、O2(用Na2O2 和H2O 、H2O2和MnO2制取O2也用此装置)⑴图2装置注意事项:①在最右边的装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下,否则起不到液封的作用而无法使用。
②加入大小适宜不溶于水的块状固体。
如果太碎会落入底部的酸中使反应太快无法控制,造成容器内压力过大,导致酸液溢出。
③加人酸的量要适当。
④在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时,必须先检验纯度。
⑵图3装置注意事项:①瓶内气密性要好。
②先放固体后加液体。
③加入酸的量要适当。
④生成气体微溶或难溶于水。
三、气体的净化(干燥)装置(二)常见净化(包括干燥气体)装置(图4)注意事项:⑴A为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置。
如用灼热的铜丝除氧气。
⑵B、C一般盛液体药品,用于洗液。
如用浓硫酸除水蒸气,氢氧化钠溶液除酸性气体。
气体由a进b出。
⑶D一般盛固体药品。
如用碱石灰吸收水或二氧化碳。
四、气体的收集装置(图5、图6)根据气体溶解性和密度(相对分子质量,与空气的29比较)不同,把气体的收集方法分为排液法(常为排水法)和排气法(常为排空气法)。
气体的制备与净化
一.常见气体的实验室制取、尾气吸收装置:
收集尾气吸收气体收集
分子式气体
装
置
制取气体
的装置
O2
CH4
O2
NH3
CH4
NH3
H2
C2H2
H2S
CO2
NO2
H2
H2S
NO2
NO
Cl2
HCl
SO2
Cl2
SO2
HCl
1.安装顺序:
①由下到上(如制氯气的发生装置安装顺序是:放铁架台→摆酒精灯→固定铁圈→放置石棉网→固定圆底烧瓶)
②从左到右(如制氯气:发生装置→收集装置→吸收装置)
③先塞后定(带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好,以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)
2.加试剂顺序:固体先放入,液体后滴加(即先固后液)
3.其它操作顺序:先检验气密性,后装入药品(便于在装置漏气时进行调整和更换仪器),最后点燃酒精灯(所有装备工作完毕后).
三.实验装置:一套完整的制备气体的实验装置应包括四个部分:
发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理
①发生装置:选取的依据是制取所用的试剂的状态和反应条件(加热与否)。
②净化装置:要根据反应物的性质及实验条件来分析可能含有的杂质,再根据主要成分与杂质性质上的差异选择除杂方案。
净化原则:①气体在被干燥的过程中要不能被减少;②不要引入新的杂质;③先除易除的气体。
常见的净化装置:
一般净化气体时,除去水蒸气的干燥装置放在最后。
用作干燥剂的物质须具备两个条件:一是本身要具有很强的吸水性,二是不能与被干燥的气体发生反应。
实验室常用的干燥剂可划为三类:
浓硫酸禁用于碱性物质和还原性物质如NH3 HI HBr H2S等酸性干燥剂
五氧化二磷禁用于碱性物质,如NH3
中性干燥剂无水氯化钙禁用于NH3和酒精
固体CaO
碱性干燥剂
禁用于酸性物质,
如
HCl、
Cl2、CO2等
碱石灰(NaOH+CaO)
③收集装置:选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。
由氯气的物理性质得,用向上排空气法收集氯气,因氯气难溶于饱和食盐水,也可用排饱和食盐水收集
.
④尾气吸收处理装置:有三种:①用倒扣漏斗------极易溶于水的气体;②玻璃管----能溶于水或溶于溶液的气体的吸收(如用NaOH溶液吸收Cl2);③点燃法----处理C O。
防倒吸装置改进
实例
气体性质
示意图
向下排气法
向上排气法
排水法
装置类型。