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专题一 常见气体的制取与净化
,备考攻略)
常见气体的制取、净化、检验、性质的验证等知识点是中考的必考内容,近几年主要考查实验装置的选取、
连接顺序,气体净化方法、检验、性质、化学方程式,考查分值在 4~7 分,预计 2018 年中考中仍将考查常见气
体的制取、仪器名称、装置的识别及选择。书写化学方程式、净化气体所用的试剂,分值在 4~6 分。
策略一 气体的制取与收集(2016 年中考 14 题,2017 年中考 16 题)
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。
①装置图:
②注意
事项 {a试管口应略向下倾斜
b用排水集气法收集气体时,实验完毕
应先撤离导管,再熄灭酒精灯
c用高锰酸钾粉末制取氧气时,试管口
应放一团棉花,防止高锰酸钾粉末堵
塞导管
(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
①长颈漏斗的末端应伸入液面以下
②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2
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
向上排空气法
密度比空气大的气
体,如:O2、CO2 等排
空
气
法
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.常见气体的验满与检验
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
策略二 气体的净化与干燥(2015 年中考 12 题,2016 年中考 12 题)
1.实验装置
洗气瓶、球形干燥管和 U 形干燥管(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 NH33
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)
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
,典例剖析)
气体的制取与收集
【例 1】(2017,遵义)实验室用氯酸钾制取氧气。
(1)写出标号为 a 的仪器名称________。
(2)反应的发生装置是________。
(3)反应的化学方程式是__________________。
(4)用托盘天平称取 3.50 g 氯酸钾和 1.00 g 二氧化锰混合加热,称得反应后固体混合物的质量为 3.54 g。
①二氧化锰在固体混合物中的质量分数变化趋势是________。
②通过已知条件列出生成氯化钾质量(x)的比例式为________。
③剩余固体混合物中氯酸钾的质量为______g。
【解析】(1)标号 a 仪器的名称为酒精灯;(2)反应类型是固固加热,反应条件需要加热,发生装置应选 A;
(3)用氯酸钾制取氧气的化学方程式为 2KClO3 =====MnO2
△ 2KCl+3O 2↑;(4)根据质量守恒定律,制得氧气的质量为4
3.50 g+1.0 g-3.54 g=0.96 g,①在反应前后二氧化锰的质量不变,但混合物(氯酸钾与二氧化锰)的总质量减
少,二氧化锰的质量分数变化趋势是反应过程中增大;②写出化学方程式后计算:氯化钾的总相对分子质量为
149,氧气的总相对分子质量为 96,设生成氯化钾的质量为 x,则可写出关于求 x 的比例式为
149
96 =
x
0.96 g,计算
出 x=1.49 g;③剩余固体混合物中氯酸钾的质量为 3.54 g-1.00 g-1.49 g=1.05 g。
【答案】(1) 酒精灯;(2)A ;(3)2KClO 3 =====MnO2
△ 2KCl +3O2 ↑;(4)① 反应过程中增大;②
149
96 =
x
0.96 g;
③1.05
(2016,遵义)根据如图实验装置示意图,回答有关问题:
(1)写出图中标号 a 仪器的名称:__分液漏斗__。
(2)写出 A 中发生反应的化学方程式:__2H2O2 =====MnO2
2H2O+O2↑__,B 中装入的试剂是__浓硫酸__。
(3)用 D 收集该气体,其中水的作用是__排除集气瓶内的空气__。
(4)通过 E、F 两个实验,结合课堂学习,你认为在“集气瓶中进行燃烧的实验”应该注意的问题是(说两点即
可 ) : ①__ 注 意 安 全 ( 或 防 止 集 气 瓶 炸 裂 )__ , ② __ 保 护 环 境 ( 或 防 止 二 氧 化 硫 污 染 空 气 )__ 。
,备考攻关)
1.(重庆中考)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.(2013,遵义)根据下列装置,结合所学化学知识,回答下列问题:
(1)写出图中标号为①的仪器名称:__长颈漏斗__。5
(2)实验室用高锰酸钾制氧气的发生装置选用__A__,化学方程式为__2KMnO 4 =====△
K2MnO4+MnO2+O2↑__,
收集氧气的装置最好选用__E__(填字母序号),用该装置验满 O 2 的方法是__用带火星的木条放在集气瓶口,若木
条复燃,说明已收集满__。
(3)用块状石灰石和稀盐酸反应,观察到气泡逸出不明显后,测得 B 中锥形瓶内残留液的 pH 等于 2。然后取
适量的该残留液,逐滴滴入碳酸钠溶液,并用 pH 计连续监测得到曲线如图[pH 为纵坐标,时间 t(s)为横坐标],
请写出曲线中 bc 段的化学方程式:__CaCl2+Na2CO3===2NaCl+CaCO 3↓__,cd 段上升的原因是__氯化钙消耗尽
后,继续滴加过量碳酸钠溶液呈碱性,pH 会上升__。
4.氯气(Cl 2)是黄绿色气体,常温下密度比空气大。1 体积水可溶解 2 体积氯气,且部分与水反应:Cl 2+
H2O===HCl+HClO,实验室制备氯气常用浓盐酸与 MnO2 反应制得:4HCl(浓)+MnO 2 =====△
Cl2↑+MnCl2+2H2O,用
下列实验室常用装置或仪器(铁架台、夹持和连接装置略)的字母填空。
(1)制氯气需要的装置和仪器是__AH__。
(2)实验室进行氯气制取或性质实验后,必须用 G 装置进行尾气处理,防止污染空气。说明氯气具有__毒__
性。
(3)收集氯气的装置是__EG__;干燥氯气可用装置__F__。
请完成精练本第42页作业