初中化学易错题专题十三常见气体的制备与检验合集（含答案解析）
1.漏析实验现象,错失隐含条件。
【例1】 观察下图中有关操作和现象,判断下列叙述正确的是( )。
A.集气瓶中的气体可能是CO2 B.集气瓶中的气体可能是空气 C.集气瓶中的气体可能是O2 D.集气瓶中的气体可能是N2
【解析】 由图中实验现象可知:集气瓶中的气体不能支持木条持续燃烧,由此可排除B、C两项。集气瓶口向上放置,说明瓶内气体的密度大于空气,而N2的密度小于空气,故D项被排除,故选A。
【答案】 A
【误区纠错】 不能忽视题图所给信息,集气瓶正放说明气体密度比空气的大,木条熄灭说明瓶中气体不支持燃烧。
2.木条混用,验证、验满分不清。
【例2】 图(Ⅰ)是实验室制取二氧化碳气体的装置。请你运用所学化学知识回答下列问题:
(1)图中仪器①的名称是 ,仪器②的名称是 。
(2)在实验室里,常用 和大理石反应制取二氧化碳气体,不用Na2CO3代替大理石作反应原料的原因是 。
(3)小红根据实验室制取二氧化碳气体的反应原理,设计了装置Ⅱ。你认为,装置Ⅱ与装置Ⅰ相比较,装置 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更好一些。理由是 。
为了探究二氧化碳气体的性质,她将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,观察到有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为 。
(4)在实验室里,常用 法收集二氧化碳气体。小红又设计了如下三种不同方法验证二氧化碳气体是否收集满。你认为,选择 装置更为合理。
【解析】 实验室常用稀盐酸和大理石或石灰石制取CO2气体,而不用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体,使制得的CO2不纯;不能用稀H2SO4代替稀盐酸,因为稀H2SO4和石灰石反应生成微溶的CaSO4会覆盖在石灰石的表面阻碍反应继续进行;不能用Na2CO3粉末代替大理石或石灰石,因为反应速率太快,不利于CO2的收集,不便于操作。制取CO2的装置是“固-液常温型”装置,使用(Ⅰ)中的长颈漏斗可随时添加酸液;使用(Ⅱ)中的分流漏斗可逐滴加入酸液,便于控制反应的速率和总液量,故装置Ⅱ比Ⅰ更好些。根据CO2的密度比空气大且能溶于水的性质,常用向上排空气法收集CO2。用向上排空气法收集CO2气体时,需要进行验满操作。验满时应将燃着的木条放在集气瓶口,因而选B;而不能伸入瓶内或离瓶口太远,若收集满,现象是木条立即熄灭。
【答案】 (1)锥形瓶 集气瓶
(2)稀盐酸 碳酸钠与盐酸反应速率太快(或不易控制反应或不便于实验操作等) (3)Ⅱ 能随时控制滴加液体的量(或速度),可控制反应 Ca(OH)2+CO2(4)向上排空气 B
【误区纠错】 不能混淆用带火星的木条(或燃着的木条验证)或验满气体的关键操作,避免对实验现象的错误判断。
CaCO3↓+H2O
名师点拨
氧气、氢气和二氧化碳三种气体的实验室制法是气体制备的基础,尤其是氧气和二氧化碳的制取属于重点掌握内容,在中考中是必考的知识点。常见气体的检验和净化常穿插于气体的制取考题中,考查的方式通常有以下几种:
1.常规基础题。考查有关三大气体(O2、CO2、H2)制取的基础知识。内容有:制取气体的药品、反应原理、实验装置、收集方法、检验方法、验满方法、操作步骤、注意事项、气体的净化和干燥方法及装置的连接。
2.迁移运用题(或信息处理题)。将课本外的气体制取纳入考试范围,给足实验信息,考查学生正确处理信息的能力,及将三大气体的制取规律迁移到新的问题情境中来,考查学生分析解决新问题的能力。
3.分析评价题。分析实验中出现实验现象的原因、操作过程中的漏洞;评价三种气体的制取方案,如药品的选择、制取方案是否可行、发生装置及收集装置的选择等。考查学生思维的灵活性及分析判断能力。
提分策略
1.了解气体实验室制法的思路和方法。
(1)研究制取气体的反应原理,即在什么实验条件下(如常温、加热、加催化剂等)、用什么药品、通过什么反应来制取这种气体。
(2)研究制取这种气体应采用的实验装置。 (3)研究如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
2.认真比较归纳O2、H2、CO2的实验室制法,并通过对比分析,总结归纳,推断其他气体的制取方法。
实验室制取O2、H2、CO2的比较
气体 药品 钾;③双氧水和二氧化锰 ①2KClO3反应 ②2KMnO4原理 ↑ ③2H2O22H2O+O2↑ 续表
固-液常温型和启普发生器或简固-液常温型和启普发生器或简易固-固加热型和固液常温型 实验 装置 易装置 装置 2KCl+3O2↑ K2MnO4+MnO2+O2Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑ CaCO3+2HCl↑ CaCl2+H2O+CO2O2 ①氯酸钾和二氧化锰;②高锰酸锌与稀硫酸 大理石或石灰石与稀盐酸 H2 CO2 收集 排水法或向上排空气法(不易溶于排水法或向下排空气法(难溶于向上排空气法(能溶于水,密度比空方法 水,密度比空气大) 检验 将带火星的木条伸入容器内,木条火焰;杯内壁有水珠(生成物只有通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊 方法 复燃 水) 验满 用带火星的木条靠近集气瓶口,木 方法 条复燃,则说明已满 火焰立即熄灭,则说明已满 装仪器;②检查气密性;③装药①组装仪器;②检查气密性;③加装仪器;②检查气密性;③加入实验 ①组．．．．．．①组．．．试管;⑤加热;⑥收集;⑦药品;④固定试管;⑤验纯;⑥收集 石灰石;④加入稀盐酸;⑤收集 操作 品;④固定．．．．．．．．用燃着的木条靠近集气瓶口,木条水,密度比空气小) 点燃,罩干冷小烧杯,产生淡蓝色气大) 出水槽;⑧熄灯 步骤 将导管移．．①试管口应略向下倾斜;②当用高①长颈漏斗下端应伸入液面以锰酸钾制氧气时靠管口处应塞一团下;②反应器中的导气管则应刚①不能用稀H2SO4代替稀盐酸;②疏松棉花;③排水法收集时,当气泡露出橡皮塞即可;③若用向下排长颈漏斗的下端应伸入液面以注意 连续、均匀放出后才可收集;④排水空气法收集时,导管应伸入接近下;③反应器中的导管刚露出橡皮事项 法收集完后,先移出导管,再熄灭酒容器(集气瓶或试管)的底部;④不塞即可;④用向上排空气法收集时,精灯;⑤若用双氧水和MnO2制O2,能用浓H2SO4、HNO3及浓盐酸来导管口应伸入接近集气瓶的底部 操作步骤同CO2 3.气体的检验。
气体 氧气 集气瓶 二氧 通入澄清石灰水 化碳 点燃,在火焰上方罩有淡蓝色火焰,烧氢气 干冷的烧杯 点燃,在火焰上方罩一氧 涂有澄清石灰水的化碳 烧杯 点燃,在火焰上方罩干冷的烧杯,迅速倒烧杯内壁有水珠,甲烷 转后,注入少量澄清石灰水变浑浊 石灰水 将湿润的红色石蕊氨气 试纸放在试管口 水蒸气 通过白色CuSO4粉末 用燃着的木条伸入木条火焰熄灭;石氮气 集气瓶;再加入澄清灰水不变浑浊 石灰水,振荡 氯化氢 通入AgNO3溶液 有白色沉淀产生 蓝 白色粉末变蓝 红色石蕊试纸变石灰水变浑浊 杯内壁有水雾 石灰水变浑浊 检验方法 带火星的木条伸入木条复燃 现象 制取氢气 4.气体的干燥与净化。
在实验室制备的各种气体中,常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质,须经过净化与干燥才能得到实验所需的纯净气体。
(1)气体的净化
选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,而与被提纯的物质不反应。常见气体杂质的吸收剂见下表:
吸收剂 水 吸收的气体杂质 可溶性气体,如HCl、NH3等 强碱溶液(NaOH) CO2、SO2、HCl、H2S等 碱石灰(NaOH+CaO) 灼热的CuO 灼热的铜网 (2)气体的干燥
选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定,其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分,而不能与气体发生反应。常见气体的干燥剂的选择见下表:
不能干燥的气干燥剂 可干燥的气体 体 酸性 浓硫酸 生石灰、碱石灰、碱性 固体氢氧化钠 中性 无水氯化除NH3以外的所有气钙 5.关键题型的解法和注意事项。 (1)气体发生装置的选择
主要依据:根据反应物的状态及反应条件选取合适的装置。
①反应物为固体(或固体混合物),反应需加热,选择加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰混合物制氧气的发生装置(如图1),归纳为“固-固加热型”发生装置。
体 NH3 H2、O2、CO、 CH4、N2、NH3 CO2、SO2、HCl H2、O2、CO2、CO、 CH4、N2、SO2、HCl NH3 CO2、H2O(气态)、H2S等 H2、CO O2
初中化学 易错题专题十三 常见气体的制备与检验 合集（含答案解析）
