第二部分重點專題突破專題二常見氣體的制備

一、常見氣體的制備

1.實驗室制取常見氣體的化學反應原理（1）制氧氣①高錳酸鉀制取氧氣：②過氧化氫制取氧氣：

③氯酸鉀制取氧氣：△2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑△（2）制二氧化碳石灰石（或大理石）和稀鹽酸制取二氧化碳：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（3）制氫氣鋅和稀硫酸制取氫氣：

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2.氣體發(fā)生裝置的選擇（1）選擇依據(jù)：反應物的狀態(tài)及反應條件。（2）常見實驗室制取氣體的發(fā)生裝置反應物狀態(tài)固體固體和液體反應條件加熱不需加熱裝置反應物狀態(tài)固體固體和液體舉例①高錳酸鉀制取氧氣（需在試管口塞一團棉花）；②氯酸鉀制取氧氣①過氧化氫制取氧氣；②石灰石（或大理石）和稀鹽酸制取二氧化碳；③鋅和稀硫酸制取氫氣【裝置拓展】制取氣體最佳裝置的選擇裝置圖裝置特點安裝簡便便于添加液體可控制液體滴加速度可隨時控制反應的發(fā)生和停止適用范圍用于制取少量氣體用于平穩(wěn)反應并制取較多氣體用于劇烈反應并制取較多氣體用于平穩(wěn)反應并持續(xù)時間較長的制取氣體二、氣體的收集、檢驗與驗滿1.氣體的收集裝置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氣體性質(zhì)密度比空氣小的氣體（如H2等）密度比空氣大的氣體（如O2、CO2等）不易溶于水或難溶于水的氣體（如H2、O2、CO、CH4等）所收集的氣體不與空氣中的任何成分反應，且密度與空氣相差較大2.氣體的檢驗與驗滿氣體O2CO2H2檢驗方法將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條復燃通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁點燃，罩一只干冷的小燒杯，產(chǎn)生淡藍色火焰，燒杯內(nèi)壁有水珠（生成物只有水）氣體O2CO2H2驗滿方法將帶火星的木條靠近集氣瓶瓶口，木條復燃，則說明已滿將燃著的木條靠近集氣瓶瓶口，木條火焰立即熄滅，則說明已滿氣體O2CO2H2化學原理（1）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O（2）CO2不燃燒也不助燃三、氣體的凈化和干燥

1.氣體凈化原則：選擇的凈化劑必須是只能吸收氣體中的雜質(zhì)，不能和制取的氣體反應，且不引入新的雜質(zhì)。2.常見氣體的凈化方法雜質(zhì)氣體除雜試劑或方法CO2NaOH溶液HCl氣體NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液H2先通過灼熱的CuO將其氧化為水，再用濃硫酸或堿石灰吸收CO先通過灼熱的CuO將其氧化為CO2，再用NaOH溶液吸收O2通過灼熱的銅網(wǎng)3.常用的裝置4.常見的氣體干燥劑干燥劑可干燥的氣體不能干燥的氣體酸性濃硫酸H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HClNH3等堿性氣體堿性生石灰、堿石灰、固體氫氧化鈉H2、O2、CO、CH4、N2、NH3CO2、SO2、HCl等酸性氣體中性無水氯化鈣除NH3以外的所有氣體NH35.多功能瓶的使用圖示操作目的氣體進出方向舉例、說明收集密度大于空氣的氣體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)圖示操作目的氣體進出方向舉例、說明排水法收集氣體b進a出（短進長出）收集H2、O2（進入的氣體聚集在集氣瓶上方，水從長導管被壓出）洗氣a進b出（長進短出）濃硫酸吸收H2O，NaOH溶液吸收CO2典例精練例同學們用如圖所示裝置探究制取氣體的原理、方法和性質(zhì)。請回答問題：（1）寫出指定儀器的名稱：①______，②_______。（2）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣可選用的發(fā)生裝置是_____（填序號，下同）。反應的化學方程式為_____________________________，該實驗的主要步驟有：①加熱②裝藥品并固定試管③檢查裝置的氣密性④用排水法收集氧氣⑤停止加熱⑥將導管從水槽中取出。你認為正確的操作順序是______________。酒精燈集氣瓶A△③②①④⑥⑤（3）實驗室中制取二氧化碳氣體可選用的發(fā)生裝置是_____，收集裝置是_____。（4）利用F裝置來驗證二氧化碳氣體的性質(zhì)，要證明二氧化碳與氫氧化鈉能夠發(fā)生反應，加入試劑的順序是先加____________再加_____，氣球的變化是____________________。BC氫氧化鈉溶液鹽酸先變大，然后恢復原狀【方法指導】（1）本題主要考查了儀器的識別、氣體制取的發(fā)生、收集裝置、化學方程式的書寫、實驗的主要操作步驟及藥品添加順序等方面的知識，綜合性比較強。（2）氣體制取裝置的選擇與反應物狀態(tài)和反應條件有關(guān)；氣體收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)，發(fā)生裝置包括加熱和不加熱兩種，如果用雙氧水制氧氣則不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣則需要加熱。（3）實驗室用大理石（或石灰石）和稀鹽酸在常溫下反應制取CO2，因此不需要加熱。二氧化碳能溶于水，比空氣的密度大，因此用向上排空氣法收集。分液漏斗或注射器可通過控制液體的滴加速度來控制反應速率，而長頸漏斗則不能。（4）結(jié)合實驗圖，二氧化碳與氫氧化鈉反應，裝置內(nèi)壓力減小，氣球會脹大，再加入鹽酸與生成的碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，壓強增大，氣球恢復原狀，如果先加入鹽酸則無法證明。

【解析】（2）加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣產(chǎn)生氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式為：；用該方法制取氧氣的步驟是：檢查裝置的氣密性、裝藥品固定試管、加熱、收集氧氣、將導管從水槽中取出、停止加熱；故正確的操作步驟是：③②①④⑥⑤?！鳎?）制取二氧化碳的藥品是石灰石（或大理石）和稀鹽酸，屬于固體和液體在常溫下的反應，因此應選用的發(fā)生裝置是B：因為二氧化碳能溶與水，且密度比空氣大，故用C裝置收集（向上排空氣法）。（4）氫氧化鈉能夠和二氧化碳反應使集氣瓶內(nèi)的氣壓變小，因而觀察到氣球變大；然后滴加鹽酸能夠和前面反應生成的碳酸鈉反應生成二氧化碳，氣壓恢復到原來大小，故觀察到恢復原狀。跟蹤訓練1.如圖所示的四種尾氣吸收裝置中，不適合吸收極易溶于水的氣體，且易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象（溶液進入氣體發(fā)生裝置中）的是（）A【解析】倒吸是因為氣體極易溶于水，氣體溶于水后會使裝置里的壓強小于大氣的壓強，溶液受到大氣壓影響，會回流到裝置里去，在B、C、D三個選項中都有液體緩沖段，所以本題答案選A。2.化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學。如圖是實驗室制取氣體的部分裝置，請結(jié)合所學化學知識，回答下列問題：第2題圖

(1)寫出圖中標有字母的儀器名稱：a______。（2）實驗室用B裝置來制取氧氣的化學方程式是_______________________；若用D裝置來收集氧氣，驗滿的方法是：將一根帶火星的木條伸到集氣瓶口，如果________，證明已收集滿氧氣。集氣瓶木條復燃（