2017屆中考化學二輪復習 專題突破 專題1 氣體的制備、檢驗、凈化學案

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1、 專題1 氣體的制備、檢驗、凈化 一、 知識梳理： 實驗室制取氣體的一般思路：若要制取氣體，首先研究生成該氣體的化學反應原理，就是要研究在實驗條件下（如常溫、加熱、加催化劑等），可用什么藥品、通過什么反應來制取這種氣體；第二，需要研究制取這種氣體所采用的實驗裝置；第三，需要研究如何驗證制得的氣體就是所要制的氣體。 初中化學主要考查兩種常見氣體（O2和CO2）的制備。其中裝置一般分四大部分：發(fā)生裝置、凈化裝置（干燥裝置）、收集裝置和尾氣處理裝置。中考不僅考查化學實驗基礎(chǔ)知識，更突出考查學生能力，在基礎(chǔ)上進行延伸和綜合。 （一）制取常見氣體藥品、狀態(tài)及反應條件 制備氣體 教材實驗內(nèi)容

2、實驗藥品、狀態(tài)及反應條件 中考增加實驗藥品、狀態(tài)及反應條件 O2 KClO3和MnO2共熱、KMnO4加熱、 H2O2和MnO2 Na2O2 和H2O；Na2O2 和CO2 CO2 石灰石或大理石與稀鹽酸 H2 Zn與稀H2SO4或稀HCl （二）氣體的發(fā)生裝置 （一）固＋固（加熱）（圖1）：適用于制備氣體：O2 (KClO3和MnO2共熱、KMnO4加熱)、NH3? （二） 固＋液體（不加熱）（圖2、圖3）：適用于制CO2、H2、O2（用Na2O2 和H2O、H2O2和MnO2制取O2也用此裝置） （三）氣體的凈化（干燥）裝置 1、常見干燥劑及氣體

3、的干燥 ?? 液態(tài)干燥劑 固態(tài)干燥劑 常見干燥劑 濃硫酸 無水氯化鈣 氫氧化鈉、氧化鈣、 堿石灰（NaOH與CaO混合物） 裝置 可干燥氣體 H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、CH4 H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、CH4 H2、O2、NH3、N2、CO、CH4 不可干燥氣體 NH3 NH3 HCl、CO2 注意事項 a進b出（長進短出） a進b出（大進小出） 左進右出 2、常見凈化(包括干燥氣體)裝置（圖4） 注意事項： ⑴ A為加熱固態(tài)試劑以除去氣體中雜質(zhì)的裝置。如用灼熱的銅絲除氧氣。 ⑵ B、C一般盛液體藥品

4、，用于洗液。如用濃硫酸除水蒸氣，氫氧化鈉溶液除酸性氣體。氣體由a進b出。 ⑶ D一般盛固體藥品。如用堿石灰吸收水或二氧化碳。 （四）氣體的收集裝置（圖5） （一）排水法：難溶或不易溶于水且不與水發(fā)生化學反應的氣體。例如：H2、O2、CO、CH4等。排水法的裝置是a，注意導管只能伸入集氣瓶內(nèi)少許，便于導管的取出。 （二）排氣法：不與空氣反應且密度與空氣相差較大的氣體；又可分為向上排空氣法和向下排空氣法。用排氣法收集氣體時，導氣管一定要伸入集氣瓶底部，把空氣盡量排出。為了減少空氣擴散，集氣瓶口可蓋上毛玻璃片（如圖b）；試管口輕輕塞上一小團疏松的棉花（如圖d） ⑴向上排空氣法：相對分子

5、質(zhì)量大于29的氣體。如O2、CO2等，典型裝置是b。 ⑵向下排空氣法：相對分子質(zhì)量小于29的氣體。如H2、CH4、NH3等，典型裝置是c。 （五）尾氣處理裝置（圖7） 通常有毒和有污染的尾氣必須適當處理。常用儀器有： ⑴ a用于NaOH吸收CO2（氣體溶解或反應速度不很快，不易引起倒吸）； ⑵ b用于收集少量氣體然后處理；如多余的CO的處理。 ⑶ c收集極易溶且溶解很快的氣體。如NH3等，這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積，有利于吸收液體對氣體的吸收。由于漏斗容積較大，從而防止吸收液的倒吸。 ⑷ d用于處理難以吸收（有毒）且可燃的氣體。如H2、CO等。 （六）一般實驗步

6、驟及氣體的凈化 實驗室制取氣體的一般順序是：連接裝置→檢查氣密性→裝藥品（先固體，后液體）→反應→收集氣體（應等到裝置中空氣排凈后再收集）。 氣體的凈化原則：凈化時所需氣體不能參加化學反應或因溶解而損失，也不能引入新的雜質(zhì)。凈化的順序一般是除雜在前，干燥在后，干燥后的氣體不能再通過水溶液。 二、題型、方法歸納： 本單元復習本課題復習常見氣體的制取及檢驗、凈化，學生要掌握發(fā)生裝置、收集裝置的選擇，氣體檢驗的方法、凈化的方法，等內(nèi)容，常見題型有選擇題、填空題、實驗探究題。 三、典例精講： 1、下圖是實驗室里的一種常用裝置，利用它可進行若干實驗． （1）若在瓶中盛滿水，用它作量氣裝置，

7、則氣體應從______端通入，用它可以測量下列哪些氣體的體積______（填編號）． ①H2???? ②O2?????③NH3????????④CO2? （2）若用它作干燥裝置來干燥CO?2?氣體，則氣體應從______端通入，瓶中可選用下列哪些干燥劑______（填編號）． ①堿石灰????②濃硫酸????③生石灰 （3）若用它作氣體的收集裝置，用排空氣法收集氣體，當從A端通入氣體時，可收集下列哪些氣體______（填編號）． ①CO2????????②H2????????③SO2????④NH3?． 解析：（1）用它作量氣裝置時，氣體的密度小于液體的密度，所以氣體在液體的上方

8、，隨著氣體的進入，裝置中壓強增大，導致裝置中的液體排出，所以B是進氣管，A是出液體管； 如果瓶中裝滿水，收集的氣體不能與水反應，氨氣、二氧化碳都和水反應，所以不能選． 故答案為：B，①②； （2） 作干燥裝置來干燥CO2?氣體時，二氧化碳的密度小于溶液的密度，所以氣體的上方，溶液在下方，所以A是進氣管，B是出氣管；二氧化碳是酸性氣體，不能用堿性物質(zhì)作干燥劑，所以只能選濃硫酸作干燥劑． 故答案為：A，②； （3） 作氣體的收集裝置時，當從A端通入氣體時，采取的是向上排空氣法收集氣體，收集的氣體密度應大于空氣的密度，所以應選①③．答案為：①③ 2、如圖是實驗室制取氧氣常用的裝置，根據(jù)裝

9、置圖回答下列問題： （1）寫出圖中標號儀器的名稱a　　b　??； （2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，氣體發(fā)生裝置應選　?。ㄌ钭帜笜颂?，下同） （3）寫出實驗室用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的化學方程式　　，該反應的基本類型　?。? （4）實驗室用大理石和稀鹽酸反應制取CO2，氣體收集裝置選　?。喝粢档酶稍锏腃O2，還應將氣體通過　　裝置． 解析：a是試管，常用作反應容器；b是分液漏斗，通過分液漏斗可以向反應容器中注入液體藥品．故填：試管；分液漏斗． （2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時需要加熱，氣體發(fā)生裝置應選A裝置．故填：A． （3）實驗室用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的化學方程式為：2H

10、2O22H2O+O2↑，反應物是一種，生成物是兩種，屬于分解反應． 故填：2H2O22H2O+O2↑；分解反應． （4）二氧化碳能夠溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集；若要制取干燥的CO2，還應將氣體通過F裝置．故填：D；F． 3、下列為實驗室常用的實驗裝置示意圖，請回答下列問題： （1）若實驗室需制取干燥的CO2氣體,你選擇的干燥裝置是????????（寫裝置編號，下同），收集裝置是???????????； （2）若實驗室制取的X氣體只適用B裝置進行收集，請推測X氣體一條可能的性質(zhì)：????????????????； （3）D裝置在

11、裝藥品之前需檢查氣密性。在不與其他裝置連接時，請說明其檢驗方法及氣密性良好的標志????????????????； 【解析】此題是一道綜合的實驗探究題。若實驗室需制取干燥的CO2氣體,選擇的干燥裝置是A，不能用F，因為堿石灰會和二氧化碳反應；實驗室制取的X氣體只適用B裝置進行收集，則該氣體密度比空氣小或能溶于水；D裝置在裝藥品之前需檢查氣密性。在不與其他裝置連接時，其檢驗方法及氣密性良好的標志用彈簧夾（或止水夾）夾緊膠皮管，從長頸漏斗中加水至使長頸中形成一段水柱，若在一段時間內(nèi)水柱液面不下降，則該裝置的氣密性良好。 答案:（1）A?? E??? (2)?密度比空氣小或能溶于水 （3）用彈

12、簧夾（或止水夾）夾緊膠皮管，從長頸漏斗中加水至使長頸中形成一段水柱，若在一段時間內(nèi)水柱液面不下降，則該裝置的氣密性良好。 4、氨氣（NH3）是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，氨水呈堿性．實驗室常用加熱氯化銨（NH4Cl）和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣，同時還生成氯化鈣和水． （1）請用化學方程式表示實驗室制取氨氣的化學反應原理______； (2)實驗室可選上圖裝置中的______作發(fā)生裝置，______作收集裝置． (3)按右圖安裝好裝置后，打開橡皮管上的夾子，將膠頭滴管中的少量水擠入盛滿干燥氨氣的燒瓶中，此時可觀察到什么現(xiàn)象？______為什么？__

13、____． 解析：氨氣（NH3）是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，氨水呈堿性．實驗室常用加熱氯化銨（NH4Cl）和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣，同時還生成氯化鈣和水．這是解題的信息關(guān)鍵．從中可以看出氣體的制取時固體加熱條件下實現(xiàn)的，所以制取裝置應該是選用A．同時由于極易溶解于水，密度比空氣小，所以用向下排空氣法收集即選C．由于氨氣極易溶解于水，所以當使用噴泉裝置進行實驗時，會形成噴泉，同時氨氣溶解于得到的是氨水，氨水顯堿性，所以會形成紅色的噴泉． 答案為：（1）2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O+2NH3↑；(2)A，C；??? (3)燒瓶內(nèi)形成紅色的噴泉，原因是：氨氣溶于水，造成燒瓶內(nèi)壓強減小，外界氣壓大于燒瓶內(nèi)壓強，氨水呈堿性，可使酚酞試液變紅 6