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第二编重点题型突破篇专题一常见气体的制取与净化,中考专题精讲)一、气体的制取与收集1.实验室制取气体的方法和思路。(1)研究实验室制取气体的化学反应原理。(2)研究制取这种气体采用的实验装置。2.气体发生装置。(1)选择依据:反应条件和反应物状态。(2)固固反应加热型。a.装置图:(3)固液反应不加热型。装置图装置优点简单便于添加液体药品可以控制反应速率可以控制反应的发生与停止注意事项长颈漏斗的末端应伸入液面以下反应器中的导管刚露出橡胶塞即可3.气体收集装置。(1)选择依据:气体的溶解性和密度。(2)收集方法。收集方法收集装置适用范围特别提醒排水法不易溶于水或难溶于水的气体如:O2、H2、CH4等收集的气体纯度较高,但不干燥排空气法向上排空气法密度比空气大的气体如:O2、CO2等向下排空气法密度比空气小的气体如:H2、CH4、NH3等收集的气体较干燥,但纯度不高4.常见气体的检验与验满。气体验满方法检验方法氧气将带火星的木条靠近集气瓶瓶口,木条复燃,则说明已收集满将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃二氧化碳将燃着的木条靠近集气瓶瓶口,木条火焰立即熄灭,则说明已收集满通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊氢气点燃,罩干冷小烧杯,产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水珠二、气体的净化与干燥1.实验装置。洗气瓶、球形干燥管和U形管(如图所示)。2.气体的净化。(1)定义:将不纯气体中的杂质气体除去从而得到较纯净的气体的过程叫气体的净化。若选用的试剂是液体,这个过程又叫气体的洗涤。(2)气体净化常选用的试剂。除CO2可用NaOH溶液除HCl气体可用NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液除H2先用灼热的CuO将其氧化为水,再用浓硫酸或碱石灰干燥除CO先用灼热的CuO将其氧化为CO2,再用NaOH溶液吸收除O2可用灼热的铜网3.气体的干燥。(1)定义:用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程称为气体的干燥。(2)常见的三种气体干燥剂。干燥剂可干燥的气体酸性浓硫酸可干燥O2、H2、CO、HCl等气体,不能干燥NH3中性无水氯化钙可干燥O2、H2、CO、CO2、HCl等气体,不能干燥NH3碱性生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠可干燥O2、H2、CO、NH3等气体,不能干燥CO2、HCl等酸性气体4.注意事项。(1)选择的干燥剂(净化剂)必须是只能吸收水分(杂质气体),不与被干燥(净化)的气体反应。(2)洗气瓶的长导管为进气管,短导管为出气管。【特别提醒】多功能瓶的使用。图示操作目的气体进出方向举例、说明收集密度大于空气的气体a进b出(长进短出)收集CO2、O2(进入的气体聚集在集气瓶下方,空气从上方导管口排出)续表图示操作目的气体进出方向举例、说明收集密度小于空气的气体b进a出(短进长出)收集H2(进入的气体聚集在集气瓶上方,空气从下方导管口排出)排水法收集气体b进a出(短进长出)收集H2、O2(进入的气体聚集在集气瓶上方,水从长导管被压出)洗气或干燥a进b出(长进短出)浓硫酸吸收H2O,NaOH溶液吸收CO2,中考题型分类示例)气体的制取与检验【例1】利用如图实验装置制取氧气。(1)实验中,若产生氧气的速率太大,不利于收集。为了减小反应速率,可以进行的合理操作是。(2)若需要一瓶干燥的氧气,应该将装置A产生的氧气通过干燥装置后再与(选填“B”“C”或“D”)相连。(3)若用排水法收集了一瓶气体,并用带火星的木条检验,发现木条没有复燃,可能的原因有(填序号)。A.实验所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数太小B.开始收集时,倒置于水槽中的集气瓶未装满水C.导管口一出现气泡就立即收集【解析】(1)为了减小反应速率,可以调节分液漏斗活塞。(2)氧气既可用排水法收集,又可用向上排空气法收集;但排水法会使收集的氧气中含有水分,故收集干燥的气体只能用向上排空气法收集。(3)用带火星的木条检验,发现木条没有复燃说明集气瓶内没有氧气或者氧气的浓度减小。实验所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数太小,反应速率会变慢,但产生的氧气会很纯,A错误;倒置于水槽中的集气瓶未装满水,说明集气瓶中原来有空气,可能使氧气的浓度减小,B正确;收集氧气时,刚开始冒出的是空气,若此时就开始收集也会导致集气瓶内氧气的浓度减小,C正确。【答案】(1)调节分液漏斗活塞;(2)C;(3)BC【例2】(2015,山西)如图是初中化学实验室常见气体的制取装置:(1)实验室制取氧气的原理之一是(用化学方程式表示),此原理对应的发生装置是(填序号)。用D装置收集氧气,验满的方法是_。(2)收集二氧化碳应选择的装置为(填序号),理由是_,欲收集一瓶干燥的二氧化碳,还需选用E装置,则E中应装入的药品是。【解析】本题考查氧气和二氧化碳的实验室制取。A装置试管口有一团棉花,可用于加热高锰酸钾来制取氧气,B装置适用于固液不加热型制取氧气,可用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式分别为:2KMnO4K2MnO4MnO2O2,2H2O22H2OO2;氧气验满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则证明氧气已收集满;二氧化碳易溶于水,且密度比空气密度大,故应用向上排空气法收集;浓硫酸具有吸水性,故实验室常用浓硫酸来干燥气体(碱性气体除外)。【答案】(1)2KMnO4K2MnO4MnO2O2(或2H2O22H2OO2);A(或B);将带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,则证明氧气已收集满;(2)D;二氧化碳的密度大于空气的密度,且易溶于水;浓硫酸,2017中考预测演练) 1.(2016,重庆)甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时,无论选择什么药品,他们都能选用的装置是(C)2.实验室制取氧气时,必须满足的条件是(B)A.必须使用催化剂B.用高锰酸钾制取时必须加热C.必须用排水法收集D.必须用燃着的火柴检验是否收集满3.(2016,梅州)根据下列装置图,回答有关问题:(1)组装A装置时,酒精灯应在固定试管之前(选填“前”或“后”)放置;B装置中长颈漏斗必须伸入液面以下的原因是防止气体从长颈漏斗中逸出。(2)从节能环保方面考虑,实验室制取并收集较纯净的O2,应从图中选择BE(填装置序号)进行组合,发生反应的化学方程式为2H2O22H2OO2。(3)实验室制取CO2反应的化学方程式为CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O。实验结束后,从反应残留物中提取固体溶质时,按如下流程操作:,过滤所用的玻璃仪器除烧杯外,还有玻璃棒、漏斗(填仪器名称);在蒸发过程中,当出现大量固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。(4)若用F装置进行排空气法收集H2,H2应从F装置的b(选填“a”或“b”)口通入。4.(2016,泰州)同学们利用如图所示装置进行气体的制备实验(AF为装置编号)。(1)写出图D装置中甲仪器的名称:集气瓶。(2)用A装置加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,化学方程式为2KClO32KCl3O2,其中二氧化锰起催化作用;收集氧气可选择D(或E)(填装置编号)。(3)实验室制取CO2通常选择下列药品中的ac(填药品序号)。a.稀盐酸b.熟石灰c.块状石灰石 d.稀硫酸通常检验CO2气体的反应可用化学方程式表示为CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O。(4)常温下,可用固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸反应制取硫化氢(H2S)气体,若要控制滴加液体的速率,可选择的发生装置是C(填装置编号,下同)。实验室制取氢气应选择的发生和收集装置的组合是BE(或CE)。(5)制取气体前应先检查装置的气密性,若按F图所示操作,结果在导管口未看到气泡,其可能原因与下列因素无关的是a(填序号)。a.将烧杯换成水槽b.导管伸入水中位置过深,气体无法逸出c.将水换成冰水d.先用手捂住试管壁,再将导管另一端插入水中
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