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常见气体的制取、净化、干燥和收集
知识要点:
一、气体的制取。 1、反应原理。
A、制氧气:过氧化氢分解 高锰酸钾分解 B、制二氧化碳:碳酸钙与稀盐酸反应 C、制氢气:锌与稀硫酸反应 2、发生装置。
A、决定因素:反应物的状态和反应条件。 B、 反应物 状态 反应条件 发生装置 举例 固体 加热 ①: ①: ②: ③: 锌与稀硫酸反应制H2 固体+ 液体 常温 你知道一种叫启普发生器的装置原理吗?它与上述的两种“固体+液体”装置相比,最大的优点在哪儿? 3、收集装置。
A、决定因素:气体的密度(与空气比较)和溶解性。 B、 收集方法 收集装置 适用范围 举例 向上排空气法 向下排空气法 排水法 密度比空气 O2、CO2 密度比空气 H2 溶于水 O2、 H2 -可编辑修改-
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特殊收集装置 排水法: 向上排空法: 向下排空法: 4、验满。 排水法:直接观察集气瓶中的水位。
排空法:O2:用带火星的木条放在瓶口,若木条复燃,则说明已满。
CO2:用燃着的木条放在瓶口,若木条立即熄灭,则说明已满。
5、制取气体步骤。 A、组装仪器
B、检查装置气密性 C、装入药品
D、固定(加热)仪器 E、收集气体(验满) F、拆除并清洗仪器 多识一点:用高锰酸钾制O2(排水法)结束时,要先将 ,再 ,以防止水槽中的水倒吸进入试管,使热的试管炸裂。 二、常见气体的检验。 气体 氧 气 二氧化碳 氢 气 一氧化碳 甲 烷 氨 气 水 蒸 气 氮 气 氯 化 氢 用润湿的红色石蕊试纸放在试管口 通过白色的无水CuSO4粉末 用燃着的木条伸入,再加入澄清石灰水,振荡 通入AgNO3溶液 点燃,在火焰上方罩干冷烧杯;燃烧一会儿将烧杯迅速倒转后,注入澄清石灰水 检验方法 带火星的木条伸入集气瓶内 通入澄清石灰水 红色石蕊试纸变蓝 CuSO4粉末变蓝 木条立即熄灭,澄清石灰水不变浑浊 产生白色沉淀 现象 三种或三种以上的气体在检验区分时,首先选用“带火星的木条”还是“燃着的木条”,为什么?
三、气体的干燥与净化。 1、实验装置。
注:A(干燥管)要 进 出;
C(洗气瓶)要 进 出。
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2、气体的干燥。
干燥剂 酸 性 碱 性 中 性 0 、 、碱石灰 可干燥的气体 H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、NH3 HCl H2、O2、CO、CH4、N2、NH3 CO2 、SO2、HCl NH3 不可干燥的气体 除NH3以外的所有气体 3、气体的净化。
A、原理:所选吸收剂只吸收气体中的杂质,而与被提纯物不反应。 B、常见吸收剂及所吸收气体:
吸收剂 水 强碱溶液(如NaOH) 碱石灰(NaOH+CaO) 灼热的CuO(Fe2O3) 灼热的铜网 可吸收的气体杂质 可溶性气体,如: 酸性气体,如: 如: H2O(气)、CO2、SO2 如: H2、CO 如: O2 要检验实验中是否有水蒸气生成,检验装置应放在性质实验装置的前面;要得到干燥的气体,干燥装置应放在所有装置的最后。
1、根据下列实验装置图,按要求回答有关问题:
(1)写出图中带有标号仪器的名称: .
(2)实验室加热高锰酸钾制取并收集氧气时,应选用的装置是 ,反应的文字表达式为 ;若实验室用加热高锰酸钾的方法制取并用排水法收集氧气,停止加热时,应先将导管移出水面,然后再熄灭酒精灯.检验氧气已经集满的方法是 ;实验完毕发现集气瓶底剩余的水呈淡红色,原因是 .
(3)实验室还可以用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气.常温下,在试管中分别加入下列物质,把带火星的木条伸入试管,不能使木条复燃的是 A.5mL 5%的过氧化氢溶液
B.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰 C.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量硫酸铜溶液 D.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末
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2、(2013?泰州一模)某校学生要进行一系列实验,请结合下图帮助他们解决以下问题:
(1)写出编号所指仪器的名称:① ;② . (2)实验室利用A装置制取氧气,反应原理用化学方程式表示为: ,用收集到的氧气完成硫粉燃烧实验时,需向集气瓶内加入适量氢氧化钠溶液,目的是 (用化学方程式表示). (3)用C装置制取二氧化碳,使用该装置制取气体的突出优点是 ,写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 ;若改用G装置收集二氧化碳,则气体应从 端进入.
(4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气.你认为上图中最适合制取氨气的发生装置是 .收集氨气时选用了E装置,把收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞试液的水槽中,观察到集气瓶内有大量红色液体进入.根据上述信息总结出氨气的性质有 (至少答2条).
3、①验室制取二氧化碳
结合下列实验装置图回答有关问题:
Ⅰ.仪器a的名称是________。
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式是_________。二氧化碳的收集方法是______。
Ⅲ.符合启普发生器原理的装置是________(填编号)。
②制取二氧化碳后剩余溶液的成分探究(假设二氧化碳已完全放出,杂质不溶于水且不参加反应): 甲、乙同学分析认为剩余溶液中一定有氯化钙,可能有盐酸。为验证是否含有盐酸,他们采用了不同方法进行实验,得到了相同的结论。
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查找资料:氯化钙溶液呈中性
丙同学取样于试管中,滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,由此得出和甲、乙一致的结论。甲、乙认为丙的实验设计不合理。理由是________。
③从剩余溶液中得到尽可能多的氯化钙固体。同学们认为加入稍过量的__________(填化学式),经_____、蒸发等操作后即可完成。
4、请你用已经掌握的实验室有关气体制取和净化等知识回答下列问题:
(1)写出上图中a、b仪器名称:a ,b .
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,可选用的发生装置是B(填装置代号),如用C装置收集氧气,如何确定气体已经收集满 ,实验结束时的正确操作顺序为:先 后 ,写出该反应的化学方程式:
(3)若用F装置收集O2,则O2应从导管口 (填“c”或“d”)通入. (4)若用E装置收集某种气体,则该种气体应具备的性质是 ,试写出一个制取该种气体的化学方程式: .
(5)某课外小组的同学用上图B装置使草酸分解并用如下装置探究草酸分解的产物:
①该装置中,A的作用是 ,C的作用是 . ②实验观察到A处无水硫酸铜变蓝,B和F处澄清石灰水都变浑浊,C处澄清石
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