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氣體的制取和凈化
培優專題一 氣體的制取與凈化
實驗室制取氣體的一般思路和方法
培優專題一 氣體的制取與凈化
■考向 1 常見氣體的反應原理
氣體 O2 H2 CO2
反應 原理 高錳酸鉀加熱：①__________________________ 過氧化氫與二氧化錳：②____________________ 鋅與稀硫酸：③___________ __________________________ 石灰石（或大理石）與稀鹽酸：④_________________
__________________
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
△
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
Zn+H2SO4
ZnSO4+H2↑
CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑
培優專題一 氣體的制取與凈化
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藥品選擇 注意事項 過氧化氫制取氧氣時，需加二氧化錳，二氧化錳起⑤______作用；
制取二氧化碳時，不宜用稀硫酸的原因是⑥________________________________________________________
____________________________________________________________；不宜用濃鹽酸的原因是⑦__________________________________________________________；不宜用碳酸鈉是由于碳酸鈉和稀鹽酸反應速率太快、不利于反應的控制和氣體的收集
碳酸鈣和稀硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在大理石（或石灰石）的表面阻止反應進行
濃鹽酸具有揮發性，制得的二氧化碳中會混有氯化氫氣體
催化
培優專題一 氣體的制取與凈化
■考向 2 裝置的選擇
裝置類型 固體加熱型 固液常溫型
適用范圍 高錳酸鉀制氧氣 過氧化氫制氧氣（不選 E）；大理石（或石灰石）與稀鹽酸制二氧化碳；鋅和稀硫酸制氫氣
1. 發生裝置的選擇（依據為反應物的狀態和反應條件）
培優專題一 氣體的制取與凈化
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發生裝置
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所用儀器 試管、酒精燈、鐵架臺、 單孔橡膠塞、導管 試管、導管、單孔橡膠塞、鐵架臺 錐形瓶、長頸漏斗、導管、雙孔橡膠塞、膠皮管 錐形瓶、分液漏斗、導管、雙孔橡膠塞、膠皮管 試管、長頸漏斗、多孔塑料板、導管、雙孔橡膠塞、鐵架臺、彈簧夾、膠皮管
培優專題一 氣體的制取與凈化
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特點 安裝簡單，操作簡便 便于添加液體藥品 可控制⑧___ ___________ 可控制⑨________
____________
反應速率
反應的發生
和停止
培優專題一 氣體的制取與凈化
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注意事項 試管口略向下傾斜的目的是防止⑩______________ ___________________________；用高錳酸鉀制氧氣時，試管口放一團棉花的目的是防止 ______________________________ 用于制取少量氣體，加入藥品過多，可能會使液體溢出試管或橡膠塞迸出 長頸漏斗的末端必須 _________ __________， 目的是 ___ ___________ ___________ ___________ 固體試劑為塊狀
冷凝水流至熱的
試管底部，避免
試管炸裂
加熱時，試管內
的固體粉末進入導管
伸入液面
以下
防止生成的
氣體從長頸
漏斗逸出
培優專題一 氣體的制取與凈化
2. 收集裝置的選擇（依據為氣體的密度、溶解性、是否與水化學反應等）
收集方法 排空氣法 排水法
向下排空氣法 向上排空氣法
裝置圖
所用儀器 集氣瓶、導管 集氣瓶、導管、玻璃片 集氣瓶、導管、水槽
培優專題一 氣體的制取與凈化
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適用范圍 密度比空氣 _________ 的氣體且不與空氣中的成分發生化學反應 密度比空氣 _________ 的氣體且不與空氣中的成分發生化學反應 不易溶于水或難溶于水且不和水發生化學反應的氣體
舉例 H2、NH3、CH4 等 O2、CO2 等 H2、O2、NO、CO、CH4 等
優缺點 收集到的氣體干燥但不純凈 收集到的氣體較純凈但不干燥
小
大
培優專題一 氣體的制取與凈化
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注意事項 導管盡量伸到集氣瓶底部，目的是排盡集氣瓶中的空氣 當導管口 ___________________ 時，開始收集氣體；收集完畢，要先將導管從水槽中取出，再熄滅酒精燈，防止 ____________________________
_________________________________
氣泡連續、均勻冒出
水槽中的水倒吸入試管，造成
試管炸裂
培優專題一 氣體的制取與凈化
■考向 3 氣體的檢驗與驗滿
氣體 O2 H2 CO2
檢驗方法 將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，證明氣體為氧氣 將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，證明氣體為氧氣
將氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，證明氣體為二氧化碳
培優專題一 氣體的制取與凈化
氣體 O2 H2 CO2
驗滿方法 排水法：集氣瓶口有大氣泡向外冒出時證明已滿；向上排空氣法：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，則氧氣已收集滿 將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則二氧化碳已集滿
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培優專題一 氣體的制取與凈化
■考向 4 氣體的凈化、干燥
干燥劑 可干燥的氣體 不可干燥的氣體
酸性 濃硫酸 O2、H2、CO、CO2、HCl 等 NH3 等堿性氣體
堿性 堿石灰、氫氧化鈉固體 O2、H2、CO、NH3 等 CO2、SO2、HCl 等酸性氣體
中性 無水氯化鈣 除 NH3 以外的所有氣體 NH3
1. 氣體的干燥
選擇的干燥劑必須只能吸收水分，且不與被干燥的氣體反應。
失分警示
培優專題一 氣體的制取與凈化
凈化原則 凈化時所制氣體不能參加化學反應或因溶解而損失，也不能引入新的雜質。凈化順序一般是除雜在前、干燥在后，干燥后的氣體不能再通過水溶液
凈化裝置
2. 氣體的凈化
培優專題一 氣體的制取與凈化
常見的氣體 除雜試劑 除 CO2 NaOH 溶液、濃硫酸
除 HCl 氣體 NaOH 溶液、AgNO3 溶液、濃硫酸
除 CO 先通過灼熱的 CuO 將其轉換為 CO2，再用 NaOH 溶液吸收，濃硫酸干燥
除 H2 先通過灼熱的 CuO 將其轉換為水，再用濃硫酸或堿石灰吸收
除 O2 通過灼熱的銅網
除 H2O（干燥） 濃硫酸、CaCl2 固體、堿石灰、生石灰等
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培優專題一 氣體的制取與凈化
■考向 5 尾氣處理
方法 點燃法 吸收法 收集法
裝置圖
培優專題一 氣體的制取與凈化
方法 點燃法 吸收法 收集法
方法解讀 可燃性有毒氣體采用燃燒的方法， 使其轉化為無毒物質，如 CO 適用于溶解度較大的氣體，如 HCl、NH3，防倒吸 將尾氣通入溶液中，使其 與溶液反應，如用NaOH 溶液吸收 SO2 用氣球或集氣瓶（長管進長管出才能排出水）收集尾氣再集中處理
續表
培優專題一 氣體的制取與凈化
■考向 6 多功能瓶的使用
多功能瓶 操作目的 氣體進出方向 舉例與原理
洗氣或干燥氣體 a 進 b 出（長進短出） 濃硫酸吸收水，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳
收集密度大于空氣密度的氣體 a 進 b 出（長進短出） 收集 CO2、O2，進入的氣體聚集在集氣瓶下方
收集密度小于空氣密度的氣體 b 進 a 出（短進長出） 收集 H2，進入的氣體聚集在集氣瓶上方
培優專題一 氣體的制取與凈化
多功能瓶 操作目的 氣體進出方向 舉例與原理
排水集氣法收集氣體 a 進 b 出（短進長出） 收集 H2、O2，氣體的密度比水的密度小，進入的氣體聚集在集氣瓶上方，水從下方導管被壓出
續表

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