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1、滚动小专题（二） 气体的制备与净化纵观20122015年云南各市中考，关于气体的制备与净化内容的考查，大理、曲靖、昆明等市出现在第27题或28题，分值8分左右，每年必考，属于高频考点。题干给出实验室制取气体的部分装置，考查仪器的识别、制取气体（氧气、二氧化碳、氨气等）的装置选择、反应方程式的书写、气体的验满、气体性质的验证以及干燥气体的方法等。一、气体的制备1.选择实验室制取气体的方案应从以下几个方面考虑：（1）可行性，所选原料能够制得所需要的气体。（2）经济效益，原料一般要廉价易得。（3）反应条件适宜且易于控制。（4）反应速率适中，不能太快或太慢，便于收集与实验。（5）生成的气体尽量纯净。（
2、6）操作简便易行，安全可靠，节能环保。2.气体发生装置的选择依据：根据反应物的状态及反应条件选取合适的发生装置。（1）反应物为固体（或固体混合物），反应需要加热，选择“固固加热型”发生装置（如图）。（2）反应物为固体和液体，反应不需要加热，选择“固液常温型”发生装置（如图）。3.气体收集装置的选择主要依据：根据气体的密度和溶解性选择合适的收集装置。（1）气体不易或难溶于水，且不与水反应，采用排水法收集（如图a）；用排水法收集的气体与用排空气法收集的气体相比，用排水法收集的气体比较纯净。（2）若气体不与空气各成分发生反应，密度比空气大，采用向上排空气法收集（如图b）；气体密度比空气小，采用向下排
3、空气法收集（如图c）。（3）使用多功能瓶洗气瓶（又称万能瓶）来收集气体（如图d）。若用此装置收集密度比空气大的气体：气体导入集气瓶时“长进短出”；若用此装置收集密度比空气小的气体：气体导入集气瓶时“短进长出”；若用此装置用排水法收集气体，先将集气瓶装满水：气体导入集气瓶时“短进长出”。【温馨提示】（1）医院输氧时，气体“长进短出”，即长管接供氧钢瓶，短管接病人吸氧导气管，通过产生气泡的速率来判断输氧的速度。（2）利用洗气瓶检验、净化、干燥气体时均为“长进短出”。4. 实验室制取氧气、氢气和二氧化碳的比较气体氧气（O2）氢气（H2）二氧化碳（CO2）药品氯酸钾和二氧化锰；高锰酸钾；双氧水和二氧化
4、锰锌粒和稀硫酸大理石（或石灰石）与稀盐酸反应原理2KClO32KCl3O22KMnO4K2MnO4MnO2O22H2O22H2OO2ZnH2SO4ZnSO4H2CaCO32HClCaCl2H2OCO2实验装置收集方法排水法或向上排空气法排水法或向下排空气法向上排空气法检验方法将带火星的木条伸入容器内，木条复燃点燃，罩干冷小烧杯，产生淡蓝色火焰；烧杯内壁有水珠通入澄清石灰水，石灰水变浑浊验满方法将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃，证明已集满用燃着的木条伸到集气瓶口，木条立即熄灭，证明已集满实验操作步骤检查气密性；装入药品；固定试管；点燃酒精灯；收集气体；将导管移出水槽；熄灭酒精灯检查气密性；装
5、入药品；固定试管；验纯；收集气体检查气密性；加入石灰石；加入稀盐酸；收集气体注意事项试管口应略向下倾斜；用加热高锰酸钾法时试管口应塞一团棉花；排水法收集时，当气泡连续、均匀冒出时才可收集；排水法收集后，先移出导管，再熄灭酒精灯长颈漏斗末端应伸入液面以下；用向下排空气法收集时，导管应接近集气瓶底部；不能用浓盐酸来制取氢气不能用稀硫酸代替稀盐酸；长颈漏斗末端应伸入液面以下；用向上排空气法收集时，导管应接近集气瓶底部二、气体的净化与干燥1.气体净化和干燥的装置2.气体的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，须经过干燥与净化才能得到实验所需要的纯净气体。选择气体吸收剂的
6、原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质，而与被提纯物质不反应，也不产生新的杂质。多种气体杂质共存时，要注意试剂的选择和除杂顺序，一般水蒸气最后除去。选择“洗气瓶”等吸收装置，不仅要注意药品的名称，还要注意“长进短出”的原则，球形干燥管要“大进小出”。常见气体杂质的吸收剂见下表：吸收剂吸收的气体杂质水易溶性气体，如HCl、NH3等碱石灰（NaOH+CaO）CO2、H2O（气体）、H2S等强碱溶液（NaOH）CO2、SO2、HCl、H2S等灼热的CuOH2、CO灼热的铜网O23.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来确定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与待干燥的气体反应，常见
7、气体的干燥剂选择见下表：干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体酸性浓硫酸H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HClNH3碱性生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠H2、O2、CO、CH4、N2、NH3CO2、SO2、HCl中性无水氯化钙除NH3以外的所有气体NH3【温馨提示】有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序：a.组装仪器:一般按从左到右，从下到上的顺序进行；b.制取气体时，先检查装置的气密性，后装药品；c.收集气体时，先净化后收集；d.检验气体时，先验水后验杂（气体杂质）；e.净化气体时，先除杂后干燥。类型1 常见气体的制取(2013玉溪)化学实验是科学探究的重要手段，请根据下列
8、装置图回答问题。(1)装置中标有序号的仪器名称：_；_。(2)实验室用装置B和C相连可以制取_气体，该反应的化学方程式为_。(3)实验室欲用固体硫酸铵和固体氢氧化钙混合物加热制取氨气(NH3)。氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。则实验室制取并收集氨气应选用上述装置_相连。(4)实验室若要制取和收集干燥的H2、O2、CO2气体，则应在气体发生装置和收集装置中连接F装置，且在瓶内加入_，气体应从_(填“a”或“b”)端通入。思路点拨：制取氨气时用到固体和固体反应且需要加热，所以选择发生装置A。氨气极易溶于水，不能用排水法收集；其密度比空气小，所以用向下排空气法收集，选择收
9、集装置D。实验室常用的液体干燥剂是浓硫酸，洗气时从长管进气，故从a端通入。类型2气体的净化与干燥研究性学习小组选择从空气中制取氮气作为研究课题，以下是他们设计的实验方案：(1)除去二氧化碳和水蒸气：如图A装置中发生反应的化学方程式是_。B装置中浓硫酸的作用是_。(2)除去氧气：他们分别收集一瓶气体用图C装置进行除去氧气的燃烧实验，其中甲同学选用红磷，乙同学选用木炭。你认为：选用_(填“红磷”或“木炭”)的方法不科学，原因是_。(3)分析误差：此法得到的氮气密度(标准状况下)经科学测定，与氮气的实际密度有误差，请你分析出现误差的可能原因(只写两种，不考虑计算误差)：_；_。思路点拨：(1)利用装
10、置A中的氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水而除去二氧化碳；利用浓硫酸的吸水性吸收气体中的水蒸气而除去水；(2)由于木炭和氧气反应会生成气体二氧化碳，因此在除去氧气的同时又引入了新的气体杂质二氧化碳；(3)分析以上操作，会发现空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气被除去，但空气中含量很少的稀有气体并没有除去，因此氮气中混有稀有气体而使氮气不纯，密度与实际密度有误差；另外，在使用红磷除去氧气时，可能由于某种原因而没有把氧气完全除去而使所得氮气不纯，密度与实际密度有误差。一、选择题1实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：颜色；密度；溶解性；可燃性；能否与水反应，必须考虑的是()A B C D2(20
11、14麒麟五中模拟)空气是一种宝贵的自然资源，下列气体不可直接从空气中分离获得的是()A用作医疗急救的氧气B用作焊接保护气的稀有气体C用作食品防腐剂的氮气D用作清洁燃料的氢气3(2015重庆)下列实验操作不正确的是()A检查气密性B氢气验纯C检验氧气D二氧化碳验满4(2014潍坊)实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热制氯气，反应的化学方程式：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，下列说法正确的是()A反应前后锰元素的化合价不变B可以用向上排空气法收集Cl2C用浓盐酸配制稀盐酸时，必须用托盘天平、量筒、烧杯和玻璃棒D该反应是复分解反应5某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不
12、能使反应随时发生或停止的装置为()6(2015泰安)下列有关实验室制取气体的说法不正确的是()A装置可作为CO 2的发生装置B装置干燥O2时，气体由a管进b管出C装置可用作O2的收集装置D装置是收集CO 2气体的验满方法7(2014曲靖二模)某无色气体可能含有H2、CO、CH4中的一种或几种，依次进行下列实验(假设每一步反应或吸收均完全)。无色气体在氧气中充分燃烧；燃烧后生成的气体通过盛浓硫酸的装置，装置的质量增加10.8 g；再将剩余气体通过盛NaOH溶液的装置，装置的质量增加13.2 g。下列判断正确的是()A该气体一定含有H2、CO、CH4B该气体可能只含H2和CH4C该气体可能只含CO
13、和CH4D该气体可能只含CH4二、填空与简答8(2015安徽)通过近一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关方法。请根据下图回答问题：(1)仪器的名称是_，利用A装置制取的气体有H2、O2和_。(2)B装置在化学实验中有广泛的用途。用排水法收集氢气，可在B装置中装满水后，使氢气从_口进入(填“a”或“b”)；若想得到干燥的氢气，可在B装置中加入_，气体应从_口进入(填“a”或“b”)。9(2015曲靖模拟)通过一年的化学学习，相信你已经初步掌握了实验室制取气体及相关实验操作的有关知识。请结合图示回答问题：(1)写出图中仪器a、b的名称： a_，b _。(2)实验室用装置B制取CO2时，如用注射器替换长颈漏斗，优点是_。(3)实验室加热氯酸钾制取氧气的化学方程式是_，应选择的发生装置是_，若用盛满水的F装置收集氧气，应从导管_(填“”或“”)通入。(4)氨气是一种有刺激性气味、易溶于水、密度比空气小的气体，实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物的方法制取氨气，则实验室制取并收集氨气应选择的装置组合是_。10(2015云南)化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题：(1)请写出标有序号的仪器名称_ ; _。(2)A、E装置可用于实验室收集
