資源簡介

(共64張PPT)
微專題 氣體的制取及
混合氣體的處理
一、氣體的制取
1. 發(fā)生裝置及原理
選擇依據(jù)：反應(yīng)物的______及_________。
狀態(tài)
反應(yīng)條件
舉例：實驗室用氯酸鉀制取氧氣：_______________________ (用化學(xué)方程式表示，下同)。
實驗室用高錳酸鉀制取氧氣：________________________________(試管口應(yīng)塞一團棉花)。
2KClO3 2KCl+3O2
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
(1)固固加熱型
【特別提醒】①固固加熱型裝置中試管口略向下傾斜的原因是_____________________________________。
②用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口放一團棉花的目的是_________________________。
防止冷凝水倒流至試管底部，使試管炸裂
防止試管內(nèi)的粉末進(jìn)入導(dǎo)管
(2)固液(或液液)常溫型
裝置
裝置優(yōu)點 安裝簡便 便于____________ 可控制反應(yīng)速率 可隨時控制反應(yīng)的__________
添加液體藥品
發(fā)生和停止
(2)固液(或液液)常溫型
裝置
適用范圍 用于平穩(wěn)反應(yīng)并制取較多氣體 用于劇烈反應(yīng)并制取較多氣體 用于平穩(wěn)反應(yīng)并持續(xù)時間較長的氣體制取 用于平穩(wěn)反應(yīng)并制取較多氣體
舉例：實驗室制取氧氣：___________________________。
實驗室制取二氧化碳：_________________________________________。
【特別提醒】①B裝置中長頸漏斗的末端應(yīng)____________，目的是__________________________________。
伸入液面以下
防止生成的氣體從長頸漏斗下端逸出
②實驗室制取二氧化碳時：
a.一般不能用稀硫酸代替稀鹽酸：石灰石(或大理石)與稀硫酸反應(yīng)生成微溶的________________，覆蓋在石灰石(或大理石)表面，阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行；但可以用稀硫酸和石灰石(或大理石)粉末制取二氧化碳的原因是__________________________________________________________。
硫酸鈣(或CaSO4)
粉末狀石灰石(或大理石)與稀硫酸接觸面積大，反應(yīng)可以順利進(jìn)行
c．不能用碳酸鈉或碳酸鉀代替石灰石：碳酸鈉和碳酸鉀是粉末狀固體，與稀鹽酸接觸面積___，反應(yīng)劇烈，不利于反應(yīng)的控制和氣體的收集。
大
b．不能用濃鹽酸代替稀鹽酸：濃鹽酸具有較強的____性，導(dǎo)致生成的CO2中混有較多HCl氣體。
揮發(fā)
【溫馨提示】①探究制取二氧化碳時石灰石的形狀和鹽酸濃度對反應(yīng)速率的影響詳見第二部分專題六；
②測定貝殼中碳酸鈣含量時的藥品選擇和裝置設(shè)計詳見本冊第二部分專題六
2. 收集裝置
(1)選擇依據(jù)：氣體的物理性質(zhì)(密度和溶解性)和化學(xué)性質(zhì)(能否與空氣成分、水反應(yīng))。
(2)收集方法及注意事項
裝置
依據(jù) 不易溶或難溶于水 密度比空氣____ 密度比空氣____
大
小
裝置
優(yōu)缺點 ____________________________　　 ______________________________ 舉例 O2、H2、CH4等 O2、CO2等 H2、CH4、NH3等
收集的氣體較純凈但不干燥
收集的氣體較干燥但純度不高
當(dāng)導(dǎo)管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出開始收集
【特別提醒】①用固固加熱型裝置制備并用排水法收集氧氣時，實驗完畢后，需要進(jìn)行的操作是_________________________________，目的是_______________________________________。
②用排水法收集氣體的最佳時機是________________________________
_____。
先從水槽中撤出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈
防止水槽中的水倒吸入熱的試管使試管炸裂
【溫馨提示】探究二氧化碳?xì)怏w是否能用排水法收集詳見本冊第二部分專題六
3. 氣體的檢驗與驗滿
(1)氣體的檢驗
氧氣 將帶火星的木條_____________，若_________，則證明氣體為O2
二氧化碳 將氣體通入___________中，若_________________，則證明氣體為CO2
氨氣 將濕潤的紅色石蕊試紙伸入集氣瓶內(nèi)，試紙_____
伸入集氣瓶中
木條復(fù)燃
澄清石灰水
澄清石灰水變渾濁
變藍(lán)
水蒸氣 通過白色的無水硫酸銅，無水硫酸銅變藍(lán)
氫氣 點燃，產(chǎn)生_____色火焰，在火焰上方罩一個干冷燒杯，燒杯內(nèi)壁有水珠附著，迅速倒轉(zhuǎn)后，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水無明顯變化
淡藍(lán)
木條熄滅
(2)氣體的驗滿
放在集氣瓶瓶口
木條復(fù)燃
燃著的
瓶口
氧氣 將帶火星的木條_______________，若_________，則證明O2已收集滿
二氧化碳 將_______木條放在集氣瓶_____，若_________，則證明CO2已收集滿
4. 氣體的凈化(除雜)與干燥
(1)常用裝置
(2)常見吸收氣體的試劑
吸收氣體的試劑 被吸收的氣體
NaOH溶液(裝置A) CO2、SO2、HCl氣體等
濃硫酸(裝置A) 水蒸氣
堿石灰(NaOH和CaO)(裝置B、C) 水蒸氣，酸性氣體如CO2、SO2、HCl氣體等
吸收氣體的試劑 被吸收的氣體
灼熱的氧化銅(裝置D) H2、CO等
灼熱的銅網(wǎng)(裝置D) O2
(3)氣體的干燥(即除去水蒸氣)
干燥劑 可干燥的氣體
濃H2SO4 酸性或中性氣體：CO2、SO2、HCl、H2、O2、CO、N2、CH4等
生石灰、堿石灰、NaOH固體 堿性或中性氣體：NH3、H2、O2、CO、N2、CH4等
【溫馨提示】探究不同干燥劑(除濕劑)的除濕效果詳見本冊第二部分專題六
二、核心裝置百變練
1. 多功能瓶的使用
(1)氣體的收集
①用A裝置收集二氧化碳，氣體應(yīng)從___(用導(dǎo)管口字母表示，下同)管口通入；若收集氫氣，則氣體應(yīng)從___管口通入。
②用A裝置采用排水法收集氧氣，操作步驟為______________________
_______________________。
b
a
在A裝置中裝滿水，氣體從a口進(jìn)入，水從b口排出
(2)氣體的檢驗
①要檢驗所制取的氣體是否為CO2，可選用的裝置為___，具體的操作為將該氣體從___管口通入，若觀察到_________________，則說明該氣體為CO2，該過程中發(fā)生反應(yīng)
的化學(xué)方程式為_____________
__________________。
B
c
澄清石灰水變渾濁
Ca(OH)2 + CO2
CaCO3↓ + H2O
====
②在檢驗所制取的氣體是否為CO2時未看到預(yù)期的現(xiàn)象，同學(xué)們一致認(rèn)為所制取的氣體中混有HCl，得出該結(jié)論的理由是____________，為了進(jìn)一步驗證該氣體的存在，同學(xué)們將制取的氣體通入E裝置，則X為
_________________________，觀察到_______________，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________，從而證明了該氣體的存在。
鹽酸易揮發(fā)
AgNO3溶液(或硝酸銀溶液)
有白色沉淀產(chǎn)生
(3)氣體的除雜
①要除去O2中的H2O，應(yīng)選用裝置___，氣體應(yīng)從___管口通入。
②為除去CO2中的HCl，應(yīng)選用裝置___，氣體應(yīng)從___管口通入，寫出除去HCl時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________。
C
f
D
h
NaHCO3+HCl====NaCl+CO2+H2O
③若要得到一瓶純凈干燥的CO2，以上裝置導(dǎo)管口連接順序正確的是：發(fā)生裝置→_____→收集裝置。
④要除去CO中的CO2并收集CO，應(yīng)選用裝置___，寫出多功能瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。
hgfe
F
2NaOH+CO2 ===== Na2CO3+H2O
(4)測量氣體體積
G裝置可以用來測定生成的CO2的體積，在水面上放一層植物油的目的是______________________________，植物油上方原有的空氣對實驗的結(jié)果______(填“有”或“沒有”)影響。
防止二氧化碳溶于水、與水反應(yīng)
沒有
【溫馨提示】探究二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量和體積的測定方法詳見本冊第二部分專題六
2. 硬質(zhì)玻璃管與多功能瓶的綜合應(yīng)用
某混合氣體可能含有CO2、CO中的一種或兩種，為探究該氣體的成分，某興趣小組在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如圖所示實驗。
(1)若裝置A中澄清石灰水變渾濁，說明混合氣體中含有_____。
(2)裝置C的作用是_________________。
CO2
檢驗CO2是否除盡
(3)若該混合氣體中含有CO，則可觀察到的現(xiàn)象為___________________
____________________________，寫出硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。
裝置E中黑色粉末變紅，裝置F中澄清石灰水變渾濁
CO+CuO Cu+CO2
1. (2023自貢節(jié)選)實驗室制取氣體時，下列因素中不需要考慮的是(　　)
A. 藥品容易獲得，能生成所要制取的氣體
B. 反應(yīng)條件易于控制，反應(yīng)速率適中
C. 操作簡便易行，安全可靠，節(jié)能環(huán)保
D. 所要制取氣體的顏色和氣味
D
2. (2017成都)關(guān)于實驗室制取氣體的說法錯誤的是(　　)
A. 裝置①可用于制二氧化碳
B. 裝置②可用于制氧氣
C. 裝置③可用于收集二氧化碳
D. 裝置④可用于收集氫氣
C
3. [微型實驗]如圖是用W形管進(jìn)行的微型實驗。將注射器中的過氧化氫溶液推入玻璃管中與二氧化錳接觸。下列說法不正確的是(　　)
A. 該裝置的優(yōu)點是節(jié)約藥品
B. a處固體可重復(fù)利用
C. 若b處粉末為硫粉，c處應(yīng)接尾氣處理裝置
D. 若b處粉末為銅粉，b處發(fā)生分解反應(yīng)
D
4. (2023安徽改編)某小組利用如下裝置制備CO2，并模擬自然界中CO2的循環(huán)。回答下列問題。
(1)裝置B中儀器①的名稱是________。
(2)實驗室用稀鹽酸和石灰石制取CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________，發(fā)生裝置是___(填字母序號)。
鐵架臺
A
(3)為制得CO2的水溶液，CO2應(yīng)從裝置C的____(填“m”或“n”)端通入。
(4)將CO2的水溶液轉(zhuǎn)移至燒杯，并組裝裝置如圖D所示，置于陽光下一段時間，觀察到有氣泡產(chǎn)生，檢驗該氣體的方法是__________________
___________________________________。
m
將帶火星的木條伸入收集到的氣體中，觀察木條是否復(fù)燃
5. (2023天津改編)根據(jù)下列裝置圖回答問題。
(1)寫出儀器a的名稱：_____。
(2)實驗室用高錳酸鉀制取并收集一瓶較為干燥的氧氣，應(yīng)選用的裝置為____(填序號)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
____________________________________
試管
AC
(3)實驗室用大理石和稀鹽酸制取并收集二氧化碳，應(yīng)選用的裝置為______(填序號)。
BC
(4)實驗室制取氣體的過程主要包括：a.選擇制取裝置；b.驗證所得氣體；c.明確反應(yīng)原理。你認(rèn)為這3個過程的合理順序應(yīng)為_____(填字母序號)。
(5)用高錳酸鉀制取氧氣時，若發(fā)現(xiàn)試管破裂，可能的原因是_________________________________。
cab
實驗開始前沒有預(yù)熱，試管受熱不均
(6)用排水法收集了一瓶氧氣，將帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條沒有復(fù)燃，可能的原因是______________________________。
(7)小明用高錳酸鉀制備氧氣，實驗結(jié)束時，先熄滅酒精燈，導(dǎo)致水槽中的水倒流進(jìn)入了導(dǎo)氣管。可采取的補救措施是___________。
(8)若用盛有澄清石灰水的試管檢驗二氧化碳時，卻沒有出現(xiàn)渾濁，可能的原因是____________________。
導(dǎo)管口剛有氣泡冒出就開始收集
拔出橡膠塞
澄清石灰水發(fā)生變質(zhì)
6. (2023包頭改編) 根據(jù)圖1、圖2回答問題：
(1)實驗室用一種物質(zhì)制取氧氣，從圖1中應(yīng)選用的發(fā)生裝置是____(填字母)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________；若用 F裝置且采用排水法收集氧氣，簡述操作步驟__________________
______________________。
B
再將氧氣從m端管口通入
先將集氣瓶裝滿水，
圖1
(2)某同學(xué)將圖2中G裝置產(chǎn)生的氣體通入H中，若試劑X是新制澄清石灰水，H中一直未出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，其原因是___________________________
_________________________________________；
濃鹽酸揮發(fā)，使生成的二氧化碳中混有較多的氯化氫而不能生成碳酸鈣沉淀
圖2
圖2
若Ⅰ中干燥的紫色石蕊紙花沒有變紅，則X可能是下列選項中的_____(填標(biāo)號)。
a. 濃硫酸　　　　　　b. 飽和NaHCO3溶液
c. CaCl2溶液 d. NaOH濃溶液
ad
(3)①某同學(xué)用裝置D制取二氧化碳，則有孔塑料板上應(yīng)放置的藥品是_________________。與裝置C相比，裝置D的優(yōu)點是_______________
___________。
大理石(或石灰石)
可以控制反應(yīng)的
發(fā)生和停止
②圖3是用裝置D制取CO2時液面變化的情景，當(dāng)關(guān)閉止水夾后，液面變化的正確順序是____→____→____。
圖3
c
b
a
(4)F裝置在化學(xué)中有“萬能瓶”的美稱。當(dāng)氣體從F裝置的n口進(jìn)入時，可以進(jìn)行許多實驗。下列實驗設(shè)計方案中，不可行的是____(填序號)。
①F中盛澄清石灰水時，可以檢驗實驗室制取的二氧化碳?xì)怏w
②F中盛燒堿溶液時，可以除去一氧化碳中的二氧化碳?xì)怏w
③F中盛濃硫酸時，可以除去氧氣中的水蒸氣
④F中盛適量冷水并放入一小塊白磷時，可以驗證可燃物燃燒的條件
答案:④
7. (2023江西改編)根據(jù)下圖回答有關(guān)問題：
(1)儀器D的名稱是______。
水槽
(2)實驗室制取并收集二氧化碳需在上圖中選用A、C、G與____(填序號)組合；檢驗二氧化碳?xì)怏w的方法是______________________________
_______________________。實驗室用該裝置制氫氣的化學(xué)方程式為___________________________。
F
渾濁，則氣體為二氧化碳
將氣體通入澄清石灰水，若出現(xiàn)
(3)將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中無明顯現(xiàn)象，為探究二氧化碳是否與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)，思成同學(xué)利用下圖甲裝置測定二氧化碳濃度變化，采集數(shù)據(jù)繪制成曲線(如圖乙)。
據(jù)圖乙分析，能說明二氧化碳
與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的時間段
是__________________。ab段
二氧化碳濃度不變的原因是
_________________________。
t2～t3(或t2＜t＜t3)
二氧化碳已在水中達(dá)到飽和
8. (2023鹽城改編)根據(jù)下列儀器，回答有關(guān)問題：
(1)實驗室若用圖1裝置制取H2，應(yīng)選擇的發(fā)生和收集裝置為__________(填字母序號)。
BC(或BD)
(2)用圖2裝置進(jìn)行CO2的部分性質(zhì)實驗：將干燥的紫色石蕊試紙放在___(填“a”或“d”)處，并與b處現(xiàn)象對比，可說明CO2能與水反應(yīng)；c處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
a
(3)實驗室制取二氧化碳時，某些大理石中含少量硫化物，使制得的CO2中混有H2S氣體，欲獲得純凈、干燥的CO2，需對發(fā)生裝置中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行除雜，實驗裝置如圖3：
圖3
【查閱資料】H2S能與NaOH等堿溶液反應(yīng)，不能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)；能與CuSO4溶液反應(yīng)生成硫化銅沉淀和硫酸而被除去。
①裝置甲中所盛試劑應(yīng)選用____(填字母序號)。
A. 濃硫酸　　　　 B. NaOH溶液
C. 澄清石灰水 D. CuSO4溶液
D
② 裝置丙的作用是________。
③若用丁裝置收集二氧化碳，氣體應(yīng)從____(填“m”或“n”)通入。
干燥氣體
m
9. (2023棗莊)某興趣小組通過以下實驗探究氣體的制取方法和性質(zhì)。
已知：白色的無水硫酸銅與水反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅晶體；濃硫酸具有吸水性。
(1)小清同學(xué)整理部分裝置(如圖1)，請你幫他完成下表：
圖1
實驗室 制取氣體 反應(yīng)原理(寫化學(xué)方程式) 發(fā)生裝置 (填字母) 收集裝置
(填字母)
二氧化碳(干燥) _______________________________ ____ ____
B
D
(2)小華同學(xué)設(shè)計的實驗裝置(如圖2)，既可用于制取氣體，又可用于驗證物質(zhì)性質(zhì)。
Ⅰ.當(dāng)打開K1關(guān)閉K2時，利用①、②裝
置可直接進(jìn)行的實驗是____(填字母)。
A. 過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣
B. 鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣
圖2
A
Ⅱ.實驗Ⅰ中制得的氣體不純。小明同學(xué)認(rèn)為雜質(zhì)可能為水蒸氣，這是科學(xué)探究中的____。
A. 提出問題 B. 做出假設(shè)
C. 進(jìn)行實驗 D. 獲得結(jié)論
B
打開K2、關(guān)閉K1，利用①、③裝置來驗證產(chǎn)生的氣體中含水蒸氣，此時儀器甲中盛放的物質(zhì)是___________，可以觀察到的現(xiàn)象是_________________。
無水硫酸銅
白色粉末變成藍(lán)色
Ⅲ.儀器甲具有多種用途，小亮同學(xué)利用它制氧氣并驗證氧氣性質(zhì)：
實驗過程中觀察到的現(xiàn)象為______________________________________。對反應(yīng)后的固體殘渣(二氧化錳)進(jìn)行回收，你認(rèn)為需要用到的一種操作是_____。
產(chǎn)生大量氣泡，帶火星的棒香劇烈燃燒
過濾
10. (2023金華改編)思維模型的建構(gòu)既方便于問題的解決，又能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，某科學(xué)研究小組同學(xué)，在研究了氣體檢驗專題內(nèi)容后，認(rèn)為氣體檢驗的關(guān)鍵是干擾氣體的界定，判斷標(biāo)準(zhǔn)是對后續(xù)實驗是否會產(chǎn)生干擾。于是在老師的指導(dǎo)下對解決“氣體檢驗”類問題建構(gòu)了如下思維模型：
【模型應(yīng)用】同學(xué)們?yōu)闄z驗天然氣燃燒后的氣體產(chǎn)物成分，應(yīng)用思維模型設(shè)計了如圖甲實驗方案(固定裝置未畫出)，將天然氣在氧氣中燃燒后得到的混合氣體通過該方案進(jìn)行實驗。
圖甲
(1)實驗過程中觀察到A裝置中的無水硫酸銅變藍(lán)，B、F裝置__________
_________，D裝置中澄清石灰水不變渾濁，E裝置中________________，
由此可得出該氣體產(chǎn)物的成分為CO、CO2和H2O；
(2)圖甲實驗方案中，裝置C和D歸屬于上述思維模型中_________環(huán)節(jié)；
圖甲
均變渾濁
氣體凈化
澄清石灰水
黑色固體變?yōu)榧t色
【改進(jìn)創(chuàng)新】小金同學(xué)認(rèn)為原氣體產(chǎn)物中的CO2對CO的檢驗不會產(chǎn)生干擾，于是對圖甲裝置進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，去掉B、C、D裝置，將F、G裝置替換為如圖乙裝置。進(jìn)行實驗時，先從A處通一段時間混合氣體，再點燃E處酒精燈加熱，觀察現(xiàn)象，也實現(xiàn)了氣體產(chǎn)物成分的檢驗。
(3)實驗中，小金在加熱前先通過一段時間的混合氣體，其目的是______________________________________________________________；
(4)實驗中，判斷E中玻璃管內(nèi)空氣已排凈的實驗現(xiàn)象是____________________________。
檢驗混合氣體中的二氧化碳，且排盡裝置內(nèi)空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸
圖乙裝置中澄清石灰水變渾濁

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