2020中考备考化学考点讲练滚动小专题 气体的制取、净化和干燥
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滚动小专题(三) 气体的制取、净化与干燥类型一 常见气体的制取(2015·曲靖)根据下图回答下列问题:(1)写出仪器②的名称__集气瓶__。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气,反应的化学方程式为__2H 2O 2=====MnO 22H 2O +O 2↑__。
(3)选择发生装置B 和收集装置__E 或G__(填序号)可用于实验室制取CO 2,若将发生装置改为C ,其优点是__可以控制反应的发生和停止__。
(4)实验室中常用氯化铵和熟石灰的固体混合物加热制取氨气。
通常状况下,氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。
实验室欲制取氨气,可选择的发生装置是__A__(填序号),若用装置G 收集一瓶氨气,则氨气应从__b__(填“a”或“b”)端通入,多余的氨气应进行处理,防止污染环境。
类型二 气体的净化与干燥(2015·云南)化学是一门以实验为基础的科学。
请结合图示回答问题:图1 图2(1)请写出标有序号的仪器名称:①__酒精灯__;②__长颈漏斗__。
(2)A 、E 装置组合可用于实验室制取并收集氧气,选择E 装置收集氧气的理由是__氧气不易溶于水__ 。
实验结束后,应先将导管从水中取出,再熄灭酒精灯,其目的是__防止水倒流,使试管炸裂__。
(3)实验室制取二氧化碳气体可选用的发生装置是__B__(填序号),反应的化学方程式为__CaCO 3+2HCl===CaCl 2+H 2O +CO 2↑__。
实验中产生的二氧化碳气体常混有少量的氯化氢气体和水蒸气,某同学利用图2除杂装置,得到了纯净、干燥的二氧化碳气体,F 中饱和NaHCO 3溶液的作用是__除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体__。
有同学认为只需用NaOH 固体便可以把杂质同时除去,你认为是否可行,说明理由:__不可行,因为NaOH 固体不仅会吸收氯化氢气体和水,同时还会把二氧化碳气体吸收__。
一、选择题1.(2018·泰安)实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质不需考虑的是(B)A .密度B .可燃性C .溶解性D .能否与水反应2.(2017·南京)实验室制取某些气体的装置如图。
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(O2)氢气(H2)二氧化碳(CO2)药品加热高锰酸钾(KMnO4)或双氧水(加二氧化锰作催化剂)[固(+固)] Δ锌粒(Zn)和稀硫酸(H2SO4)[固+液]石灰石(大理石)(CaCO3)和稀盐酸(HCl)[固+液]反应原理2H2O22H2O + O2↑2KMnO4 == K2MnO4+MnO2+O2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑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CO2。
收集方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)法验满验纯验满: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,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。
)①检查装置的气密性②长颈漏斗的管口要插入液面下;③不能用排水法收集试口要塞一团棉花。
防此高锰酸钾进入导管。
滚动小专题气体的制取、净化和干燥气体的制备1.选择实验室制取气体的方案应从以下几个方面考虑:(1)可行性,所选原料能够制得所需要的气体。
(2)经济效益,原料一般要廉价易得。
(3)反应条件适宜且易于控制。
(4)反应速率适中,不能太快或太慢,便于收集与实验。
(5)生成的气体尽量纯净。
(6)操作简便易行,安全可靠,节能环保。
2.气体发生装置的选择依据:根据反应物的状态及反应条件选取合适的发生装置。
图Ⅰ固体加热制气装置图Ⅱ固液不加热制气装置(1)反应物为固体(或固体混合物),反应需要加热,选择“固固加热型”发生装置(如图Ⅰ)。
(2)反应物为固体和液体,反应不需要加热,选择“固液常温型”发生装置(如图Ⅱ)。
3.气体收集装置的选择主要依据:根据气体的密度和溶解性选择合适的收集装置。
(1)气体不易或难溶于水,且不与水反应,采用排水法收集(如图a);用排水法收集的气体与用排空气法收集的气体相比,用排水法收集的气体比较纯净。
(2)若气体不与空气各成分发生反应,无毒,密度比空气大,采用向上排空气法收集(如图b);密度比空气小,采用向下排空气法收集(如图c)。
(3)使用多功能瓶——洗气瓶(又称万能瓶)来收集气体(如图d)。
①若用此装置收集密度比空气大的气体:气体导入集气瓶时“长进短出”。
②若用此装置收集密度比空气小的气体:气体导入集气瓶时“短进长出”。
③若用此装置用排水法收集气体,先将集气瓶装满水:气体导入集气瓶时“短进长出”。
【温馨提示】(1)医院输氧时,气体“长进短出”,即长管接供氧钢瓶,短管接病人吸氧导气管,通过产生气泡的速率来判断输氧的速度。
(2)利用洗气瓶检验、净化、干燥气体时均为“长进短出”。
4.实验室制取氧气、氢气和二氧化碳的比较氧气氢气二氧化碳反应物状态固态粉末固体与液体块状固体与液体块状固体与液体反应条件加热常温常温常温反应原理2KMnO4=====△K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO3=====MnO2△2KCl+3O2↑2H2O2=====MnO22H2O+O2↑Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑发生装置收集方法排水法或向上排空气法排水法或向下排空气法向上排空气法检验方法将带火星的木条伸入容器内,木条复燃点燃,罩干冷小烧杯,产生淡蓝色火焰;烧杯内壁有水珠通入澄清石灰水,石灰水变浑浊验满方法将带火星的木条伸到集气瓶口,木条复燃,证明已集满—将燃着的木条伸到集气瓶口,木条熄灭,证明已集满实验操作步骤①检查气密性②装入药品③固定试管④点燃酒精灯⑤收集气体⑥将导管移出水槽⑦熄灭酒精灯①检查气密性②装入药品③固定试管④收集气体注意事项①试管口应略向下倾斜②用加热高锰酸钾法时试管口应塞一团棉花①长颈漏斗末端应伸入液面以下②用排空气法收集时,导管应接近集气瓶底部③不能用浓盐酸来制取氢气③用排水法收集时,当气④不能用稀硫酸代替稀盐酸来制取CO2泡连续、均匀冒出时才可收集④用排水法收集后,先移出导管,再熄灭酒精灯气体的净化与干燥1.气体净化和干燥的装置2.气体的净化在实验室制备的各种气体中,常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质,须经过干燥与净化才能得到实验所需要的纯净气体。
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: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。
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。
原则:⑴吸收剂只与杂质反应,不与待净化气体反应,不能引入新的杂质;⑵吸收剂与杂质反应彻底、迅速;⑶能用液体吸收剂的则不用固体吸收剂。
在多种气体杂质共存时,要注意除杂顺序。
选择吸收装置时,要注意进、出气体导管连接方法,若用洗瓶,注意“长进短出”,若用干燥管,注意“大进小出”。
常见除去气体杂质的试剂如下表所示:︱应用示例︱类型之一制取气体实验装置的选择例1.化学是一门以实验为基础的学科,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的。
滚动小专题气体的制取、净化和干燥气体的制备1.选择实验室制取气体的方案应从以下几个方面考虑:(1)可行性,所选原料能够制得所需要的气体。
(2)经济效益,原料一般要廉价易得。
(3)反应条件适宜且易于控制。
(4)反应速率适中,不能太快或太慢,便于收集与实验。
(5)生成的气体尽量纯净。
(6)操作简便易行,安全可靠,节能环保。
2.气体发生装置的选择依据:根据反应物的状态及反应条件选取合适的发生装置。
图Ⅰ固体加热制气装置图Ⅱ固液不加热制气装置(1)反应物为固体(或固体混合物),反应需要加热,选择“固固加热型”发生装置(如图Ⅰ)。
(2)反应物为固体和液体,反应不需要加热,选择“固液常温型”发生装置(如图Ⅱ)。
3.气体收集装置的选择主要依据:根据气体的密度和溶解性选择合适的收集装置。
(1)气体不易或难溶于水,且不与水反应,采用排水法收集(如图a);用排水法收集的气体与用排空气法收集的气体相比,用排水法收集的气体比较纯净。
(2)若气体不与空气各成分发生反应,无毒,密度比空气大,采用向上排空气法收集(如图b);密度比空气小,采用向下排空气法收集(如图c)。
(3)使用多功能瓶——洗气瓶(又称万能瓶)来收集气体(如图d)。
①若用此装置收集密度比空气大的气体:气体导入集气瓶时“长进短出”。
②若用此装置收集密度比空气小的气体:气体导入集气瓶时“短进长出”。
③若用此装置用排水法收集气体,先将集气瓶装满水:气体导入集气瓶时“短进长出”。
【温馨提示】(1)医院输氧时,气体“长进短出”,即长管接供氧钢瓶,短管接病人吸氧导气管,通过产生气泡的速率来判断输氧的速度。
(2)利用洗气瓶检验、净化、干燥气体时均为“长进短出”。
4.实验室制取氧气、氢气和二氧化碳的比较氧气氢气二氧化碳反应物状态 固态粉末 固体与液体 块状固体与液体 块状固体与液体反应 条件加热常温常温常温反应 原理2KMnO 4=====△K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ 2KClO 3=====MnO 2△2KCl +3O 2↑2H 2O 2=====MnO 22H 2O +O 2↑Zn +H 2SO 4===ZnSO 4+H 2↑ CaCO 3+2HCl===CaCl 2+H 2O +CO 2↑发生 装置收集 方法 排水法或向上排空气法排水法或向下 排空气法 向上排空气法 检验 方法将带火星的木条伸入容器内,木条复燃点燃,罩干冷小烧杯,产生淡蓝色火焰;烧杯内壁有水珠通入澄清石灰水,石灰水变浑浊验满 方法 将带火星的木条伸到集气瓶口,木条复燃,证明已集满—将燃着的木条伸到集气瓶口,木条熄灭,证明已集满实验操 作步骤①检查气密性 ②装入药品 ③固定试管 ④点燃酒精灯 ⑤收集气体 ⑥将导管移出水槽⑦熄灭酒精灯 ①检查气密性 ②装入药品 ③固定试管 ④收集气体注意 事项①试管口应略向下倾斜 ②用加热高锰酸钾法时试管口应塞一团棉花 ③用排水法收集时,当气泡连续、均匀冒出时才可收集 ④用排水法收集后,先移出导管,再熄灭酒精灯①长颈漏斗末端应伸入液面以下②用排空气法收集时,导管应接近集气瓶底部③不能用浓盐酸来制取氢气④不能用稀硫酸代替稀盐酸来制取CO 2气体的净化与干燥1.气体净化和干燥的装置2.气体的净化在实验室制备的各种气体中,常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质,须经过干燥与净化才能得到实验所需要的纯净气体。
选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,而与被提纯物质不反应,也不产生新的杂质。
多种气体杂质共存时,要注意试剂的选择和除杂顺序,一般水蒸气最后除去。
选择“洗气瓶”等吸收装置,不仅要注意选择的吸收剂是否正确,还要注意“长进短出”的原则,球形干燥管要“大进小出”。
常见气体杂质的吸收剂见下表:吸收剂吸收的气体杂质水易溶性气体,如HCl、NH3等碱石灰(NaOH+CaO) CO2、H2O(气体)、H2S等强碱溶液(NaOH) CO2、SO2、HCl、H2S等灼热的CuO H2、CO灼热的铜网O23.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来确定,其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分,而不能与待干燥的气体反应,常见的气体干燥剂选择见下表:干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体酸性浓硫酸H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HClNH3碱性生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠H2、O2、CO、CH4、N2、NH3CO2、SO2、HCl中性无水氯化钙除NH3以外的所有气体NH3【温馨提示】有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序:①组装仪器:一般按从左到右,从下到上的顺序进行;②制取气体时,先检查装置的气密性,后装药品;③收集气体时,先净化后收集;④检验气体时,先验水后验杂(气体杂质);⑤净化气体时,先除杂后干燥。
一、选择题1.(2010·河北)利用如图所示装置,能完成实验室制取气体的是(C)A.用①③制取氧气B.用②③制取二氧化碳C.用②④制取氧气D.用①⑤制取二氧化碳2.(2019·攀枝花)关于下列装置使用的说法,不正确的是(C)A.制取氧气B.制取二氧化碳C.收集氢气D.收集氧气3.(2018·湖州)下图所示的装置有很多用途,下列使用方法不正确的是(A)A .排水法收集氧气时,由a 口进气B .排空气法收集氢气时,由b 口进气C .排水法收集氢气时,由b 口进气D .排空气法收集二氧化碳时,由a 口进气4.(易错题)下列装置用于实验室制取CO 2,不能随开随用、随关随停的装置是(B)二、填空及简答题 5.(2016·河北)根据下图所示的实验回答问题:(1)甲实验中仪器a 的名称是__试管__;停止加热时,要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,原因是__防止水倒吸入试管,使试管炸裂__。
6.如图1是实验室制取氧气或二氧化碳时经常用到的仪器,请回答有关问题:(1)当制取较大量CO 2时,制取并收集的装置的仪器组合是__①②④⑥__(填序号)。
(2)若用如图2装置装满水,用于收集氧气,进气口应为__b__(填“a”或“b”)端。
7.(2019·自贡)结合下列化学实验装置,回答有关问题。
(1)写出图中标有字母的仪器的名称:a__试管__,b__锥形瓶__。
(2)实验室用氯酸钾制取氧气时应选择__A__(填代号)作为发生装置。
常温下,下列收集氧气的方法不可行的是__b__(填字母序号)。
a .向上排空气法b .向下排空气法c .排水法(3)用装置E 收集实验室制取的二氧化碳,气体应从__①__(填“①”或“②”)端进入。
(4)实验室常用装置C 代替装置B 制取气体,装置C 的优点是__能控制反应的发生与停止__。
8.(2019·西宁)实验室利用如图所示装置进行相关实验,请回答下列问题。
(1)写出仪器f 的名称:__长颈漏斗__。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,其反应的化学方程式为__CaCO 3+2HCl===CaCl 2+CO 2↑+H 2O__;用C 装置来收集二氧化碳,验满方法为__将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则二氧化碳已收集满__。
(3)实验室用氯酸钾制取氧气,其反应的化学方程式为__2KClO 3=====MnO 2△2KCl +3O 2↑__,该反应的基本反应类型是__分解反应__,可选择的发生和收集装置是__AC(或AE)__。
(4)若用高锰酸钾制取氧气的实验步骤有:①在试管中加入药品并固定好装置;②把导管移出水面;③点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒出时开始收集;④熄灭酒精灯;⑤检查装置的气密性。
则以上步骤正确顺序为__⑤①③②④__(填序号)。
9.(2019·广东)根据下图所示实验装置,请回答:(1)仪器a 的名称是__长颈漏斗__。
(2)检查装置A 气密性的方法是夹紧止水夹,__往长颈漏斗中注水至形成一段水柱,放置一段时间后,如果水柱液面不下降__,则气密性良好。
(3)用H 2O 2制取氧气,选择的发生装置为__A__(填字母),反应的化学方程式为__2H 2O 2=====MnO 22H 2O +O 2↑__。
(4)用装置F 和另一仪器(除导管外)收集并测量O 2体积,另一仪器名称为__量筒__,在F 中气体应从导管__c__(填“b”或“c”)端通入。
(5)实验室里,常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法,制备甲烷。
选择的发生装置为__B__(填字母)。
用装置E 收集甲烷,利用了甲烷__难溶于水__的物理性质;用装置C 而不用装置D 收集甲烷,原因是__甲烷的密度比空气小__。
10.(原创题)实验室制取、收集、干燥气体的常用装置如图所示。
请回答下列问题:(1)实验室里,常用锌与稀硫酸反应来制取氢气。
该反应的化学方程式为__Zn +H 2SO 4===ZnSO 4+H 2↑__。
利用该反应制取氢气,发生装置应选__A__(填字母,下同),收集装置应选__D(或E)__。
(2)已知:一氧化氮(NO)气体难溶于水,在空气中容易发生如下反应:NO+O2→NO2(二氧化氮),则收集NO气体应选用的装置是__E__,其原因是__NO气体难溶于水且能与氧气反应__。
(3)若要除去氧气中混有的水蒸气,气体应从F装置的__a__(填“a”或“b”)端进入。