气体发生装置的选择

题型03 气体制备和除杂题气体制备和净化，是化学实验的基本技能之一，是中考化学的热点。

要求学生根据化学反应原理选择恰当的气体发生装置；根据化学原理分析制备气体中可能含有的杂质，从而选用恰当试剂和装置除去这些杂质，以制备纯净、干燥的气体。

此类试题涉及的仪器种类多、化学实验基本技能杂、气体的种类（甚至包括要求高中掌握的气体）多，所以出题形式变化多样，层出不穷，学生感觉实在不妙……一言难尽。

基于以上原因，本文从题型、解题思路、方法技巧等几个方面，对该类试题做一个全面解读，希望能给同学们中考送上一丝清凉，能以愉悦的心情参加中考，取得骄人的成绩！01 药品的选择02 反应原理03 净化装置04 干燥装置05 收集装置06检验装置07金属的锈蚀条件08尾气处理装置一、气体制备方案流程二、实验室制取气体的思路和方法三、常见气体的制备 1.气体发生装置的选择【装置拓展】制取气体最佳装置的选择装置图装置特点 安装简便 便于添加液体 可控制溶液滴加速度可随时控制反应的发生和停止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较长的制气2.气体收集装置的选择3.常见气体的检验和验满四、常见气体的净化 1.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、水蒸气或其他气体杂质,须经过净化与干燥才能得到实验所需的纯净气体。

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,而与被提纯的物质不反应。

常见气体杂质的吸收剂及净化装置见下表:可吸收的 气体杂质净化装置易溶性气体, 如HCl 等酸性气体,如 CO 2、SO 2、HCl 等CO 2气体中 混有的HCl 气体水蒸气、酸性气体, 如CO2、HCl等还原性气体,如COO22.气体的干燥3.尾气处理(1)常用装置五、注意事项有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序1.制取气体时,先净化后收集。

2.检验气体时,先验水后验杂(其他气体杂质)。

中学化学常用实验装置归纳一、气体发生装置：根据反应物状态及反应条件选择发生装置1、固体+固体 →1）图1（1）反应容器：试管（2）注意事项：粉末状固体；在试管口处放一团棉花 2、固体+液体→ 气体（图2、图3、图4、图5、图6） （1）反应容器：试管、烧瓶、广口瓶、锥形瓶 （2）加液容器：长颈漏斗、分液漏斗（3）启普发生器及改进（图7、图8、图9、图10、图11、图12）图7 图8图9图10图11图123、固体+液体气体或液体+液体气体（图13、图14、图15、图16、图17）（1）反应容器：试管、烧瓶 （2）加液容器：分液漏斗二、气体收集装置：根据气体的密度和溶解性选择1、排空气法：（图18、图19、图20、图21、图22）图13 图14 图15 图16 图172、排水法图（图24、图25） （3）贮气瓶（图26）三、尾气处理装置：根据多余气体的性质选择 1、在水中溶解性不大的气体（图27）燃烧或袋装法 (图28、图29)3、在水中溶解性很大的气体：防倒吸（图30-图38）四、气体净化装置：根据净化剂的状态和条件选择（图39、图40、图41、图42）五、气体性质实验装置：根据反应物的状态及反应的条件选择 1、常温反应装置（图43、图44）图18 图19 图20 图21 图22 图23图24 图25图26图27 图28图29图30 图31 图32 图33 图34 图35 图36 图37 图38图39 图40 图41 图42图43图44 图45图46 图472、加热反应装置（图45、图46、图47）3、冷却装置（图48、图49、图50）：图50六、排水量气装置：测量气体的体积（图51、图52、图53、图54）七、装置气密性检查：1、利用热源：用手捂或用酒精灯微热，看是否有气泡，移开热源，是否有一段水柱。

图55二、物质的分离与提纯方法2二、物质的鉴别物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。

一、发生装置的选择： 实验室制取气体的装置由两部分组成：发生装置和收集装置 发生装置由反应物的状态和反应条件决定（是否需要加热）1、固体加热制备气体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：把导气管浸在水中，用手紧握试管，如果有气泡 冒出则气密性好好。

（原理：气体的热胀冷缩）实验中的应用高锰酸钾取氧气：2KMnO 4 △K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2↑氯酸钾制取氧气 ： 2KClO 3 MnO2 2KCl + 3O 2 ↑（还有一用途：木炭还原氧化铜：C+想 2CuO 高温 2Cu + CO 2↑）加热时的注意事项：1、铁夹应夹在试管的中上部，大约是距试管口 三分之一 处。

2、药品要斜铺在在试管底部，便于均匀受热。

3、试管口要 略向下倾斜，防止冷凝水回流 到热的试管底部炸裂试管。

4、试管内导管应稍露出胶塞即可。

如果太长，不利于气体排出。

5、停止反应时，为了安全应先将导管移出水槽 ，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。

2、固液不加热型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。

如果液面不下降 ，则表明装置气密性良好。

实验中的应用双氧水制取氧气：2H 2O 2 MnO2 2H 2O+ O 2↑制取二氧化碳：CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2↑检验：二氧化碳通入澄清石灰水：CO 2 +C a (O H )2 ==CaCO 3↓+ H 20现象：澄清石灰水变浑浊。

1、长颈漏斗作用：便于随时添加药品。

2、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。

3、固体药品通过锥形瓶口加入，液体药品通过分液漏斗加入。

4、优点：不需要加热气体收集装置收集装置由气体的性质决定适用情况：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应。

制取气体时装置选择的依据1、发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件固体、加热型固液混合、常温（不加热）型2、收集装置的选择依据：气体的性质（考虑气体的密度、溶解性及是否与水反应）向上排空气法向下排空气法排水法收集密度比空气大、收集密度比空气小、收集不易溶于水、不与水反（且不与空气中成份反应）的气体（且不与空气中成份反应）的气体应的气体实验室制取O2O 2药品高锰酸钾氯酸钾、二氧化锰过氧化氢、二氧化锰反应原理发生装置收集装置向上排空气法排水因为氧气密度比空气略大因为氧气不易溶于水例题，如图：（1）甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热醋酸钠固体和碱石灰的固体混合物制取甲烷。

制取甲烷的发生装置应选择发生装置___ （填装置编号，下同），收集装置应选__ _。

（2）NO气体难溶于水，密度略大于空气，易与氧气反应生成NO2，则应选择装置__________来收集NO。

(3),氢气难溶于水，密度比空气小，常用锌与稀硫酸常温时反应来制取氢气，制取氢气的发生装置应选择发生装置___ （填装置编号，下同），收集装置应选__ _。

（4）易溶于水，密度比空气大，常用硫化亚铁固体与稀硫酸常温时反应制得，则制取硫化氢气体的发生装置应选择发生装置___ （填装置编号，下同），收集装置应选__ _。

5、（广安2011）实验室利用下列装置可以制取某些气体，请据图回答问题：（1）这五个装置示意图中，有一个装置是错误的，指出错误装置是(填序号)。

（2）图示中仪器①的作用；实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是；实验室若用B作发生装置制氧气，则该反应文字表达式为。

二氧化碳制取的研究【学习目标】1.掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作要点。

2.了解实验室中制取气体的思路和方法。

【要点梳理】要点一、二氧化碳的实验室制法1.药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸。

2.反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑3.发生装置和收集装置：（1）发生装置：“固——液不加热型”。

气体的发生装置由反应物的状态和反应条件决定。

制取二氧化碳常用的发生装置如下：（2）装置连接时要注意以下两点：①长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下，否则生成的气体会从长颈漏斗口跑掉；②导气管伸入容器内无需太长，更不能插入到液面以下。

若伸入到液面下，气体就无法从导管口排出。

（3）收集装置：气体的收集方法由气体的密度和气体的溶解性决定。

二氧化碳能溶于水，密度比空气的大，通常采用向上排空气法收集（如右图所示）。

收集时要注意将导管插到瓶底。

4.验满：将燃着的木条置于集气瓶口，如木条熄灭，则二氧化碳收集满了。

5.检验：将产生的气体通入澄清的石灰水中，若观察到石灰水变浑浊，说明有CO2生成。

【要点诠释】药品选用应注意的问题：（1）不能用浓盐酸。

浓盐酸挥发出的氯化氢气体混入二氧化碳中，导致所收集的二氧化碳不纯。

（2）不能用硫酸。

因为硫酸跟碳酸钙反应（H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑）生成的硫酸钙微溶于水，它覆盖在石灰石的表面，阻碍了石灰石与硫酸进一步接触，使反应难以继续进行。

（3）不可用碳酸钠。

因为碳酸钠是固体粉末且易溶于水，它与盐酸反应（Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）速率太快，不便于控制，且碳酸钠比石灰石价格高，不经济。

要点二、实验室制取二氧化碳的研究与实践1.化学反应原理的确定：可以生成二氧化碳的化学反应有很多，例如：（1）碳在氧气（或空气）中燃烧：C+O2CO2(2)碳在高温下还原金属氧化物：2CuO+C2Cu+CO2↑ 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑(3)石灰石高温分解： CaCO3 CaO+CO2↑(4)大理石（或石灰石）与稀盐酸在常温下反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑(5)蜡烛、木柴、酒精、汽油等含碳物质的燃烧都可产生二氧化碳气体。

一、发生装置的选择： 实验室制取气体的装置由两部分组成：发生装置和收集装置 发生装置由反应物的状态和反应条件决定（是否需要加热） 1、固体加热制备气体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：把导气管浸在水中，用手紧握试管，如果有气泡 冒出则气密性好好。

（原理：气体的热胀冷缩）实验中的应用高锰酸钾取氧气：2KMnO 4 △K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2↑氯酸钾制取氧气 ： 2KClO 3 MnO2 2KCl + 3O 2 ↑（还有一用途：木炭还原氧化铜：C+想 2CuO 高温 2Cu + CO 2↑）加热时的注意事项：1、铁夹应夹在试管的中上部，大约是距试管口 三分之一 处。

2、药品要斜铺在在试管底部，便于均匀受热。

3、试管口要 略向下倾斜，防止冷凝水回流 到热的试管底部炸裂试管。

4、试管内导管应稍露出胶塞即可。

如果太长，不利于气体排出。

5、停止反应时，为了安全应先将导管移出水槽 ，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。

2、固液不加热型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。

如果液面不下降 ，则表明装置气密性良好。

实验中的应用双氧水制取氧气：2H 2O 2 MnO2 2H 2O+ O 2↑制取二氧化碳：CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2↑检验：二氧化碳通入澄清石灰水：CO 2 +C a (O H )2 ==CaCO 3↓+ H 20 现象：澄清石灰水变浑浊。

1、长颈漏斗作用：便于随时添加药品。

2、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。

3、固体药品通过锥形瓶口加入，液体药品通过分液漏斗加入。

4、优点：不需要加热气体收集装置收集装置由气体的性质决定适用情况：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应。