优秀学习资料 欢迎下载 初中化学气体制备 一、实验室制取气体的一般思路:若要制取气体,首先研究生成该气体的化学反应原理,就是要研究在实验条件下(如常温、加热、加催化剂等),可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体;第二,需要研究制取这种气体所采用的实验装置;第三,需要研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。 二、初中化学主要考查两种常见气体(O2和CO2)的制备。其中装置一般分四大部分:发生装置、净化装置(干燥装置)、收集装置和尾气处理装置。中考不仅考查化学实验基础知识,更突出考查学生能力,在基础上进行延伸和综合。 (一)、制取常见气体药品、状态及反应条件 制备 气体 教材实验内容实验药品、状态及反应条件 中考增加实验药品、状态及反应条件 O2 KClO3和MnO2共热、KMnO4加热、 H2O2和MnO2 Na2O2 和H2O;Na2O2 和CO2
CO2 石灰石或大理石与稀盐酸 H2 Zn与稀H2SO4或稀HCl NH3 Ca(OH)2 固体与NH4Cl固体共热 (二)、气体的发生装置 (一)固+固(加热)(图1):适用于制备气体:O2 (KClO3
和MnO2共热、KMnO4加热)、NH3
(二)固+液体(不加热)(图2、图3):适用于制CO2、H2、O2(用Na2O2 和H2O、H2O2和MnO2制取O2也用此装置) (三)、气体的净化(干燥)装置 1、常见干燥剂及气体的干燥 液态干燥剂 固态干燥剂
常见干燥剂 浓硫酸 无水氯化钙 氢氧化钠、氧化钙、 碱石灰(NaOH与CaO混合物)
装置 可干燥气体 H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、CH4 H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、CH4 H2、O2、NH3、N2、CO、CH4
不可干燥气体 NH3 NH3 HCl、CO2 注意事项 a进b出(长进短出) a进b出(大进小出) 左进右出 2、常见净化(包括干燥气体)装置(图4) 注意事项: ⑴ A为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置。如用灼热的铜丝除氧气。 ⑵ B、C一般盛液体药品,用于洗液。如用浓硫酸除水蒸气,氢氧化钠溶液除酸性气体。气体由a进b出。 ⑶ D一般盛固体药品。如用碱石灰吸收水或二氧化碳。 (四)、气体的收集装置(图5) (一)排水法:难溶或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如:H2、O2、CO、CH4优秀学习资料 欢迎下载 等。排水法的装置是a,注意导管只能伸入集气瓶内少许,便于导管的取出。 (二)排气法:不与空气反应且密度与空气相差较大的气体;又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时,导气管一定要伸入集气瓶底部,把空气尽量排出。为了减少空气扩散,集气瓶口可盖上毛玻璃片(如图b);试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花(如图d) ⑴向上排空气法:相对分子质量大于29的气体。如O2、CO2等,典型装置是b。 ⑵向下排空气法:相对分子质量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等,典型装置是c。 (五)、尾气处理装置(图7) 通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有: ⑴ a用于NaOH吸收CO2(气体溶解或反应速度不很快,不易引起倒吸); ⑵ b用于收集少量气体然后处理;如多余的CO的处理。 ⑶ c收集极易溶且溶解很快的气体。如NH3等,这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收液体对气体的吸收。由于漏斗容积较大,从而防止吸收液的倒吸。 ⑷ d用于处理难以吸收(有毒)且可燃的气体。如H2、CO等。 例题讲解:1实验室中,利用下列装置可以制取某些气体,请回答下列问题.
(1)写出带标号的仪器的名称:①_____;② ______ (2)向气体发生装置内加入药品前,应该进行的操作是 _________(3)实验室若用高锰酸钾制取氧气,选择的发生装置是 ______用双氧水制氧气的化学方程式为 _______ (4)乙炔又称电石气,是一种无色、无味、密度比空气略小,不溶于水的气体;实验室用电石(固体)与水反应制取乙炔.你认为制取乙炔应选择的发生装置是 ____收集装置是 _______ 2、氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,氨水显碱性.实验室用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物
来制取氨气,同时生成氯化钙和水.(1)写出实验室制取氨气的化学方程式___________ (2)写仪器名称b_________d_________(3)实验室制取、干燥、收集氨气的装置应分别选用(填序号) ________ 3某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法及性质.结合装置图,请回答
(1)写出图中标号仪器的名称:a_______,b_______ (2)用双氧水和二氧化锰制取氧气时,可选用的发生装置是 (填上图字母),可选用C装置收集氧气,其原因是______________. (3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3),应选择的发生装置是____-(填上图字母). (4)该小组设计了如下图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于探究物质性质. 优秀学习资料 欢迎下载 ①当打开K1、关闭K2时,利用I、Ⅱ装置,可进行的实验是( ) a大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
(填字母).. b.锌与稀硫酸反应制取氢气 ②当打开K2、关闭K1时,可以利用工、Ⅲ装置制得二氧化碳并验证其性质.实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ;若要证明二氧化碳能与水发生反应,应向烧杯的水中加入___________ 4、某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如图所示.
①A处的现象是________________发生反应的化学方程式为 ______ ②B处的现象是 ______发生反应的化学方程式为 ______③C处酒精灯的作用是______ ④A处刚开始加热前,为什么要先通一会CO?____________________;⑤如果CO中混有CO2,应选择什么试剂除去?__________ 5、硫化氢(H2S)是一种有毒气体,其密度比空气的密度大,且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸混合,在常温下通过发生反应制得硫化氢气体。试回答①制取硫化氢气体的发生装置可以选用________(3题图)②收集硫化氢气体可以用______法收集,原因是__________ ③如何验证硫化氢的水溶液呈酸性?④做上述实验时,尾气要通入装置a(图7)吸收,烧杯内液体是_________________ 练习:1 利用图所示装置可进行若干实验。
(1)若用此干燥装置从A口进气收集气体X,则气体X应满足的条件是________。 (2)若此装置充满水,用来测量气体Y的体积,气体Y应满足的条件是________,此时气体从________口进入集气瓶。 (3)若用此装置来除去气体中的某些杂质气体,则气体应满足的条件是:________,此时气体从________口进入集气瓶。 2.过氧化氢(H2O2)溶液俗称双氧水,它在MnO2催化作用下能迅速分解,放出氧气,同时生成水.在实验室中可用下图所示装置用双氧水制取氧气(通过分液漏斗玻璃活塞的“开”、“关”,可随时向锥形瓶中滴加双氧水)。 (1)试写出该反应的化学方程式_______________。 (2)在实验室中该装置还可用于制取___________(写两种气体)。 (3)此法制取氧气的优点是_________________________。
3、实验室制取气体所需装置如图所示.(1)写出带标号仪器的名称:① ___,② ____ (2)你推测该气体可能是 ______(只填一种物质的化学式),请写出实验室制取该气体的化学反应方程式: ________________________,其基本反应类型_____.请用最简便的方法证实你的推测 4、某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验,请回答: (1)若要用过氧化氢制取氧气,应选用 ____(填“A”或“B”),在气体发生装置中可加入的固体物质是______ (写化学 式),反应的化学方程式为_________________. 优秀学习资料 欢迎下载 (2)若用高锰酸钾加热制取氧气,应选用的气体发生装置是_____(填“A”或“B”),反应的化学方程式为_____(3)若用F装置收集氧气,则气体从 ___端进入.若在装置中充满水,则O2应由 __口进入(填“a”或“b”). (4)若A装置中装有石灰石和盐酸,则该装置可用于制取 ___(写化学式).反应的化学方程式为 ____. (5)如果用E来收集氧气,实验完毕后应先____再________,原因是_______ (6)如果用装置D来收集二氧化碳,怎样验证集气瓶内气体是否已收满?简述操作过程.现象及其结论 5、老师拿出两瓶无标签的试剂,分别是固体和液体,各取少量在试管中混合,立即产生一种无色气体,对该气体展开一系列探究.(1)此气体是什么气体?验证它的实验方案如下: 猜想 实验步骤 现象及结论
此气体是 (2)产生此气体的化学方程式可能是 _______. (3)想制取该气体,选用的发生装置可选取下图中的 _____,收集装置为 ______
6、实验室用盐酸和锌粒制取氢气时,由于盐酸的挥发性,在得到的氢气中常常含有一定量的氯化氢气体和水蒸气.在实验室可用下图装置除去其中的杂质而得到较纯净的氢气.其回答下列有关问题:
(1)装置A中反应的化学方程式为: _____________ (2)制取干燥的氢气时,装置的正确连接顺序是(填字母)___________其中C装置的作用是:___________ (3)若要收集干燥的氢气应选择的方法是_____________(4)若将装置A中的金属锌改为大理石,此气体发生装置用来制取 _____ 7、如图,见例4,把氧化铁改为氧化铜,酒精喷灯改为酒精灯,其他不变。 (1)在加热氧化铜前需先通一会一氧化碳,这是为了____________________(2)在A出观察到的现象是_______,反应的化学方程式为___________。 (3)在B处观察到的现象是________________,反应的化学方程式为_________。 (4)在C处观察到的现象是______________,反应的化学方程式为_______________。点燃尾气的目的是____________。 (5)实验结束时先撤去酒精灯,继续同入一氧化碳直至玻璃管冷却,其目的__________________。若先停止通入一氧化碳玻璃管中会观察到的现象是______________________。 8、如例4图,把CO换成H2,把氧化铁改为氧化铜,酒精喷灯改为酒精灯,B中澄清石灰水改为固体硫酸铜。回答下列问题(1)在加热氧化铜前需先通一会H2,这是为了__________________________(2)在A出观察到的现象是,反应的化学方程式为______________。(3)在B处观察到的现象是________,C处反应的化学方程式为__________________________。 (4)实验结束时先撤去A处酒精灯,继续同入H2直至玻璃管冷却,其目的________________。若先停止通入H2,玻璃管中会观察到的现象是___________________。