气体制取和净化

　　请大家对比实验室制取O2、CO2、H2的实验室制法,补充相关内容，总结实验室制取气体的基本思路和方法：

　　气体名称 氧气 二氧化碳 氢气

　　反应原理

　　药品 过氧化氢(二氧化锰做催化剂)高锰酸钾、氯酸钾(二氧化锰做催化剂) 大理石(或石灰石)与稀盐酸 锌粒和稀硫酸

　　化学方程式 H2O2

　　2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑

　　2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2 ↑

　　___________________________ ________________________

　　发生装置

　　选择的依据①_________

　　②_________

　　收集装置

　　选择的依据①_________

　　②_________

　　操作步骤 连、______、______、______、______、______

　　检验方法 将带火星的木条_____集气瓶_____，木条复燃。 将气体通入__________，________________

　　点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯，发出_______色火焰，烧杯内壁有___________生成。

　　验满方法 将带火星的木条_______集气瓶____，木条复燃。 将带火星的木条_______集气瓶____，木条熄灭。

　　考点1：制取气体的基本思路和方法：

　　__________→___________→____________→检验方法→验满方法

　　典例1：(2013•湛江)老师为同学们提供了如下实验装置：

　　(1)写出仪器a、b的名称：a是______，b是______。

　　(2)组装仪器时，将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前，要先把玻璃管口________，然后稍稍用力转动，将其插入。

　　(3)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是________(填字母序号，下同)。若要收集较纯的氧气，可选用的装置是________。

　　(4)①实验室也可选用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B中制取氧气，化学方程式为_______________。若选用C作发生装置，你认为选用装置C的优点是___________________________________________。

　　②也可以将注射器连接到装置B的导管口处，用来_______________。

　　【变式训练】

　　1、 实验室如图所示实验装置：

　　已知氨气(NH3)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(1:700).在实验室中通常用加热固体氯化铵和氢氧化钙混合物来制取.试回答下列问题：

　　①实验室制取可以选用_________装置，收集可以选用_________装置。

　　②试写出实验室制取NH3的化学反应方程式：_________________________________

　　③如何检验收集的气体是NH3?试写出方法和结论：

　　____________________________________________________________________。

　　2、 实验室制取的O2、CO2一定是纯净的吗?他们可能混有哪些杂质?怎样验证是否含有这些杂质?如何除去这些杂质以得到纯净干燥的气体?

　　气体 可能混有的杂质 检验这些杂质的方法 除去这些杂质的方法

　　O2

　　CO2

　　典例2：用稀盐酸和锌粒反应制取氢气时，常常混有氯化氢、水蒸气等杂质。设计实验验证杂质并除去杂质，取得纯净干燥的氢气。

　　1、若先验证H2中混有的杂质，再除去这些杂质，以制备纯净干燥的H2，各仪器接口的连接顺序是(按接口字母)a→___________________;C装置作用是_______________,发生的现象是_________;D装置作用是____________,发生的现象是__________________。

　　2、若先除去H2中混有的杂质，再验证这些杂质是否除净，以制备纯净干燥的H2，各仪器接口的连接顺序是(按接口字母)a→__________________________________。

　　考点2：气体的净化：验证杂质、除去杂质、干燥

　　1、 气体的验证(检验)：

　　检验的气体 方法 现象

　　O2

　　H2O

　　CO2

　　CO

　　HCl

　　H2

　　【温馨提示】

　　(1)验证混合气体中水蒸气的一般顺序是___________验证水蒸气，________后验证其它杂质。

　　(2)验证H2时，要先除去__________;验证CO之前，要先除去__________。

　　2、气体的除杂

　　杂质气体 所用试剂 杂质气体 所用试剂

　　CO2 HCl

　　CO O2

　　H2 H2O

　　【温馨提示】

　　(1)基本思路：除去气体中的杂质，所选试剂只能吸收杂质气体，不能吸收待净化的气体，不能引入新的气体。

　　(2)除去混合气体中水蒸气的一般顺序是_______除去其它杂质，__________除去水蒸气。

　　3、气体的干燥

　　干燥的气体 常用的干燥剂 干燥的气体 常用的干燥剂

　　CO2 O2

　　HCl H2

　　NH3 CO

　　【温馨提示】

　　(1)选择气体干燥剂的原则是：干燥剂不能与___________发生反应。

　　(2)常见的干燥装置：

　　(3)常见的干燥剂：

　　1)液体酸性干燥剂：浓硫酸：可干燥O2、H2、CO、CO2、HCl等，不能干燥NH3

　　2)固体碱性干燥剂：碱石灰(CaO和NaOH)、NaOH、CaO：可干燥O2、H2、CO、NH3等，不能干燥CO2、SO2、HCl等

　　3 ) 固体中性干燥剂：无水氯化钙：除NH3以外的所有气体。

　　【变式训练】

　　(2012年 济宁)水煤气是将水蒸气通过灼热的焦炭而生成的气体，主要成分是一氧化碳、氢气及少量的二氧化碳和水蒸气.某课题组同学为验证水煤气的成分，做了以下准备：

　　(一)资料收集：①H2+CuO Cu+H2O ②CO+CuO Cu+CO2

　　③无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色

　　(二)设计实验装置

　　请分析上面信息后回答：

　　①你认为验证水煤气中各成分的顺序依次是_______________________________;

　　②装置C的目的是___________________________，装置D的作用是____________________________;

　　③装置E内观察到的现象是_______________________________;

　　④实验中两次用到装置A，其目的分别是__________________________，________________________;

　　请你设计一种尾气处理方案：______________________________。

　　堂堂清测试

　　1、实验室常用下列装置来制取气体：

　　F G

　　(1)采用A装置制取气体时，反应物的状态和反应条件需满足什么要求 ;收集某气体能用E装置，由此推测该气体具有的性质是 。

　　(2)实验室用B装置可以制取的气体有 ，请写出制取其中一种气体的化学方程式 。

　　(3)实验室制取CO2气体是选用发生装置B，而制得的CO2气体中常含有少量HCl气体和水蒸气。为了制得纯净、干燥的CO2气体，可使用F、G装置除去HCl气体和水蒸气，则除杂装置的导管按气流方向连接顺序是：B接( )( )接( )( )接D(填导管接口数字)。

　　2、(2011•日照)下列装置用于实验室里CO2的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2.，请回答问题：

　　(1)对制取二氧化碳药品选择探究实验，记录如下：

　　组别 药品 实验现象

　　① 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快

　　② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止

　　③ 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中

　　从制取和角度分析，一般选择第____________(填序号)组药品，所发生反应化学方程式为

　　____________________________________________。

　　()把C、D中液体名称填入下表：

　　B(盐) C(碱) D(酸)

　　液体名称 碳酸氢钠溶液 _________ ____________

　　(3)B中反应化学方程式是_______________________________

　　(4)C中反应化学方程式是________________________________

　　(5)反应过程中将弹簧夹关闭，在A中看到现象是______________________________________

　　(6)E方法说明二氧化碳具有物理性质是_______________________________

　　3、(2012•槐荫区二模)如图所示为中常见气体、、和性质实验部分仪器，回答问题：(设过程中所有发生反应都恰好完全进行)

　　(1)若以石灰石和稀盐酸(盐酸有挥发性)为原料制取二氧化碳气体，现要制备并收集一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体①所选仪器连接顺序为______________________(填写仪器序号字母)②生成二氧化碳化学方程式为：____________________________________;③要除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体，请从NaOH溶液、水、AgNO3溶液中选择一种，并简述理由____________________。

　　(2)实验室制得的一氧化碳中常混有二氧化碳和水蒸气，欲用纯净、干燥的一氧化碳还原氧化铁并检验生成的气体，某同学所选装置的连接顺序为：制得的一氧化碳气体→装置C→装置D→装置E→装置B(友情提示：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2)

　　①装置C的作用是_________________。②装置E中看到的现象是_______________________ 。

　　③该实验产生尾气会造成环境污染，请你写出处理尾气方法_______________________。