初中化学常见气体的性质与制取

初中化学常见气体的性质、制取和用途总 一、物理性质 O2 H2 CO2 CO CH4 色态味 常温时都是无色无味气体 密度 略大于空气 密度最小的气体 大于空气 略小于空气 小于空气 溶解性 不易 难 能 难 极难 补充：1、加压降温后，氧气会变成淡蓝色液体；继续加压降温，会变成淡蓝色雪花状固体。 2、固态 CO2 称为干冰，易升华。 二、化学性质三、制法 1、反应原理 气体 反应原理 反应物状态 反应条件 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 固体 加热 2KClO3 2KCl＋3O2↑ 固体 加热O2 2H2O2 2H2O＋O2↑ 固+液 常温 H2 Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ 固+液 常温 CO2 CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑ 固+液 常温 2、发生装置：选择依据——反应物状态（固体或固液混合）；反应条件（是否需要加热） 固体加热型 固液常温型 3、收集装置： 排水法 向上排空气法 向下排空气法 4、操作步骤及注意事项加热 KMnO4 或 KClO3 与 MnO2 的混合物制氧气的操作步骤 （1）查（谐音—茶）：检查装置气密性；（2）装（谐音—庄）：装入药品（如果是高锰酸钾制氧气，在试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾 颗粒进入导管把导管堵塞）。 （3）定：固定装置（铁夹夹在离试管口约 1/3 处；试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流引起试管 的炸裂）。 （4）点：点燃酒精灯开始加热（一定要先预热，然后使用酒精灯外焰集中加热药品部位）。 （5）收：收集气体（只有当气泡连续、均匀冒出时才可以收集，之前排出的气体是试管中的空 气）。 6）离（谐音—利）：导管撤离水槽。 （7）熄（谐音—息）：熄灭酒精灯。最后两步不能颠倒，否则水槽中的水会倒流进试管，引起试 管的炸裂。记忆——茶 庄 定 点 收 利 息 5、检验 气体 操作方法 现象 结论 O2 将带火星的木条伸入到气体中 带火星的木条复燃 是氧气 CO2 将气体通入到澄清石灰水中（或将澄清石灰水倒入盛有气 体的集气瓶中，振荡） 澄清石灰水变浑浊 含有二氧化碳 6、验满 气体 操作方法 现象 结论 O2 将带火星的木条放到集气瓶口 带火星的木条复燃 氧气已收集满 CO2 将燃着的木条放到集气瓶口 燃着的木条熄灭 二氧化碳收集满 四、用途 气体 用途 所用性质 抢救病人；潜水、航天、航空、登山等； 支持人和动物的呼吸O2 可燃物燃烧；火箭的氧化剂；炼钢； 助燃性 清洁能源 可燃性 冶炼金属 还原性 H2 充探空气球 密度最小 灭火 不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大 人工降雨、制造舞台效果、水果蔬菜的保鲜 干冰升华吸热 气体肥料 参与光合作用 CO2 生产碳酸饮料 与水反应生成碳酸 CO 燃料 可燃性 冶炼金属 还原性 CH4 燃料 可燃性 1、气体的鉴别 气体 操作方法 现象 结论 O2CO2H2 将燃着的木条分别伸入三种气体中 木条燃烧更旺 气体是氧气木条熄灭 气体是二氧化碳 气体被点燃 气体是氢气 烧杯内壁没有水雾 CO 烧杯内壁有水雾，澄清石灰水没有变浑浊。 H2 CH4C OH2 分别将三种气体点燃，用一干冷的烧杯罩在火焰 上方，观察现象；迅速将烧杯正放，倒入澄清石 灰水，振荡。 烧杯内壁有水雾，澄清石灰水变浑浊。 CH4 2、气体除杂 方法 实例 备注 1、除去气体中的水蒸气：使用浓硫酸、 NaOH、CaO 等干燥剂 选择的干燥剂不能与气体发生反应，如 CO2 不用 N aOH 或 CaO 来干燥。直接吸 收法 2、部分酸性（碱性）气体用碱溶液（酸溶 液）吸收： 如 CO2、SO2 等气体可以用 NaOH 或澄清石灰水吸收。 转化吸 收法 3、将混入的气体杂质转化为原气体。 如 CO2 中混入 CO,可以通过灼热的氧化铜将 CO 转 化为 CO2。 化学方程式汇总 一． 物质与氧气的反应： （1）单质与氧气的反应： 1. 镁在空气中燃烧：2Mg + O2 点燃 2MgO 2. 铁在氧气中燃烧：3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 3. 铜在空气中受热：2Cu + O2 加热 2CuO 4. 铝在空气中燃烧：4Al + 3O2 点燃 2Al2O3 5. 氢气中空气中燃烧：2H2 + O2 点燃 2H2O 6. 红磷在空气中燃烧：4P + 5O2 点燃 2P2O5 7. 硫粉在空气中燃烧： S + O2 点燃 SO2 8. 碳在氧气中充分燃烧：C + O2 点燃 CO2 9. 碳在氧气中不充分燃烧：2C + O2 点燃 2CO （2）化合物与氧气的反应： 10.一氧化碳在氧气中燃烧：2CO + O2 点燃 2CO2 11. 甲烷在空气中燃烧：CH4 + 2O2 点燃 CO2 + 2H2O 12. 酒精在空气中燃烧：C2H5OH + 3O2 点燃 2CO2 + 3H2O 二．几个分解反应： 13. 水在直流电的作用下分解：2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑ 14. 加热碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3 加热 2CuO + H2O + CO2↑ 15. 加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：2KClO3 ==== 2KCl + 3O2 ↑ 16. 加热高锰酸钾：2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 17. 碳酸不稳定而分解：H2CO3 === H2O + CO2↑ 18. 高温煅烧石灰石：CaCO3 高温 CaO + CO2↑ 三．几个氧化还原反应： 19.氢气还原氧化铜：H2 + CuO 加热 Cu + H2O 20. 木炭还原氧化铜：C+ 2CuO 高温 2Cu + CO2↑21.焦炭还原氧化铁：3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑ 22.焦炭还原四氧化三铁：2C+ Fe3O4 高温 3Fe + 2CO2↑ 23.一氧化碳还原氧化铜：CO+ CuO 加热 Cu + CO2 24.一氧化碳还原氧化铁：3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 25.一氧化碳还原四氧化三铁：4CO+ Fe3O4 高温 3Fe + 4CO2 四．单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系 （1）金属单质 + 酸 -------- 盐 + 氢气 （置换反应） 26. 锌和稀硫酸 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 27. 铁和稀硫酸 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 28. 镁和稀硫酸 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 29. 铝和稀硫酸 2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑ 30. 锌和稀盐酸 Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑ 31. 铁和稀盐酸 Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑ 32. 镁和稀盐酸 Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑ 33. 铝和稀盐酸 2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑ （2）金属单质 + 盐（溶液） ------- 另一种金属 + 另一种盐 34. 铁和硫酸铜溶液反应：Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu 35. 锌和硫酸铜溶液反应：Zn + CuSO4 === ZnSO4 + Cu 36. 铜和硝酸汞溶液反应：Cu + Hg(NO3)2 === Cu(NO3)2 + Hg （3）碱性氧化物 +酸 -------- 盐 + 水 37. 氧化铁和稀盐酸反应：Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O 38. 氧化铁和稀硫酸反应：Fe2O3 + 3H2SO4 === Fe2(SO4)3 + 3H2O 39. 氧化铜和稀盐酸反应：CuO + 2HCl ==== CuCl2 + H2O 40. 氧化铜和稀硫酸反应：CuO + H2SO4 ==== CuSO4 + H2O 41. 氧化镁和稀硫酸反应：MgO + H2SO4 ==== MgSO4 + H2O 42. 氧化钙和稀盐酸反应：CaO + 2HCl ==== CaCl2 + H2O （4）酸性氧化物 +碱 -------- 盐 + 水 43．苛性钠暴露在空气中变质：2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O 44．苛性钠吸收二氧化硫气体：2NaOH + SO2 ==== Na2SO3 + H2O 45．苛性钠吸收三氧化硫气体：2NaOH + SO3 ==== Na2SO4 + H2O 46．消石灰放在空气中变质：Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O 47. 消石灰吸收二氧化硫：Ca(OH)2 + SO2 ==== CaSO3 ↓+ H2O（5）酸 + 碱 -------- 盐 + 水 48．盐酸和烧碱起反应：HCl + NaOH === NaCl +H2O 49. 盐酸和氢氧化钾反应：HCl + KOH === KCl +H2O 50．盐酸和氢氧化铜反应：2HCl + Cu(OH)2 === CuCl2 + 2H2O 51. 盐酸和氢氧化钙反应：2HCl + Ca(OH)2 === CaCl2 + 2H2O 52. 盐酸和氢氧化铁反应：3HCl + Fe(OH)3 === FeCl3 + 3H2O 53.氢氧化铝药物治疗胃酸过多：3HCl + Al(OH)3 === AlCl3 + 3H2O 54.硫酸和烧碱反应：H2SO4 + 2NaOH ==== Na2SO4 + 2H2O 55.硫酸和氢氧化钾反应：H2SO4 + 2KOH ==== K2SO4 + 2H2O 56.硫酸和氢氧化铜反应：H2SO4 + Cu(OH)2 ==== CuSO4 + 2H2O 57. 硫酸和氢氧化铁反应：3H2SO4 + 2Fe(OH)3==== Fe2(SO4)3 + 6H2O 58. 硝酸和烧碱反应：HNO3+ NaOH ==== NaNO3 +H2O （6）酸 + 盐 ----- 另一种酸 + 另一种盐 59．大理石与稀盐酸反应：CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑ 60．碳酸钠与稀盐酸反应: Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑ 61．碳酸镁与稀盐酸反应: MgCO3 + 2HCl === MgCl2 + H2O + CO2↑ 62．盐酸和硝酸银溶液反应：HCl + AgNO3 === AgCl↓ + HNO3 63.硫酸和碳酸钠反应：Na2CO3 + H2SO4 === Na2SO4 + H2O + CO2↑ 64.硫酸和氯化钡溶液反应：H2SO4 + BaCl2 === BaSO4 ↓+ 2HCl （7）碱 + 盐 ----- 另一种碱 + 另一种盐 65．氢氧化钠与硫酸铜：2NaOH + CuSO4 === Cu(OH)2↓ + Na2SO4 66．氢氧化钠与氯化铁：3NaOH + FeCl3 === Fe(OH)3↓ + 3NaCl 67．氢氧化钠与氯化镁：2NaOH + MgCl2 === Mg(OH)2↓ + 2NaCl 68. 氢氧化钠与氯化铜：2NaOH + CuCl2 === Cu(OH)2↓ + 2NaCl 69. 氢氧化钙与碳酸钠：Ca(OH)2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaOH （8）盐 + 盐 ----- 两种新盐 70．氯化钠溶液和硝酸银溶液：NaCl + AgNO3 === AgCl↓ + NaNO3 71．硫酸钠和氯化钡：Na2SO4 + BaCl2 ==== BaSO4↓ + 2NaCl 五．其它反应： 72．二氧化碳溶解于水：CO2 + H2O === H2CO3 73．生石灰溶于水：CaO + H2O === Ca(OH)2 74．氧化钠溶于水：Na2O + H2O ==== 2NaOH 75．三氧化硫溶于水：SO3 + H2O ==== H2SO4