九年级化学 常见气体的制取、净化与干燥 专题

专题一 常见气体的制取、净化与干燥

,中考专题精讲)

常见气体的制取

反应原理

(1)实验室制取氧气：

①用加热高锰酸钾的方法制取氧气：2KMnO 4=====△

K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑。

②用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气：2KClO 3=====MnO 2

△2KCl ＋3O 2↑，其中MnO 2是催化剂。 ③用过氧化氢分解的方法制取氧气：2H 2O 2=====MnO 2

2H 2O ＋O 2↑，其中MnO 2是催化剂。 (2)实验室制取CO 2气体：

实验室常用大理石(主要成分碳酸钙，是块状固体)与稀盐酸反应，制取二氧化碳：CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑。

(3)实验室制取氢气：

实验室常用锌和稀H 2SO 4反应： Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑ (4)发生装置的选择：

实验装

置图

反应物状态 固体与固体 固体与液体 反应条件 加热

不加热

适用制取的气体

①加热高锰酸钾制氧气 ①过氧化氢分解制氧气 ②加热氯酸钾和二氧化锰的混

合物制氧气 ②实验室制取氢气 注意事项

①试管口略向下倾斜

②加热前要给试管预热

③用排水法收集气体，实验完毕，要先将导气管从水中取出，然后再熄灭酒精灯 用长颈漏斗添加液体，长颈漏斗的下端应伸到液面

以下

④高锰酸钾制取氧气，试管口

处应放一团棉花

常见气体最佳发生装置的选择：

装置图

装置特点 安装简单 便于添加液体 可以控制反应速

率 可以控制反应的发生与停止 适用范围

用于制取少量气

体

用于平稳反应，并制取较多气体

用于剧烈反应，并制取较多气体

用于平稳反应，并持续时间很长的气体制取

根据制取气体的实际需要和反应的具体情况，从上述装置中选择最佳适合需要的装置进行气体的制取。 (5)收集装置的选取：

选择收集装置要考虑气体的溶解性、能否与水反应、密度、是否有毒性、能否与空气中的某成分发生化学反应等因素。

收集方法

向上排空气法

向下排空气法

排水法

装置图

气体性质 密度比空气大，不与空气中的成分发生反

应

密度比空气小，不与空气中的成分发生反

应 不溶于水或难溶于水

(不与水反应) 典型气体 CO 2、O 2等 H 2、NH 3、CH 4等

H 2、O 2、CO 、CH 4

等

注意事项

导气管伸到集气瓶的底部，防止收集的气

体不纯

①导气管口气泡均匀连续产生时开始收集 ②导气管不宜伸到集气瓶内

气体的净化、干燥、尾气处理

1．实验装置

洗气瓶、U 形干燥管、球型干燥管如下图所示。

(1)洗气瓶用液体试剂除杂或干燥气体，气体通过的方向是长管进，短管出。 (2)U 形干燥管和球形干燥管用固体除杂或干燥气体。 2．气体的净化

将不纯的气体中杂质气体除去，从而得到较纯净的气体过程，就是气体的净化。 气体净化常用的试剂

除去气体

常用试剂

CO 2 NaOH 溶液、灼热的炭

H 2O 浓H 2SO 4

HCl

Na 2CO 3溶液、NaHCO 3溶液、AgNO 3溶液

CO 灼热的氧化铜 O 2

灼热的铜丝网

除杂试剂的选择，要根据从某气体中除掉某杂质气体而定，原则是既不能与原气体反应，又能去掉其中

的杂质气体，还不能引进新的气体杂质。

3．气体的干燥

用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程就是气体的干燥。 常见的干燥剂

干燥剂 干燥的气体

浓H 2SO 4 O 2、H 2、CO 、CO 2、HCl 等气体 碱石灰 NH 3、O 2、H 2、CO 等气体 CaCl 2

O 2、H 2、CO 2、CO 、HCl 等气体

选择干燥剂必须只能吸收水蒸气，而不能与被干燥的气体发生反应。 4．多功能瓶的使用

装置

图

操作目的

洗气或干燥气体

向上排空气法收集气体c 进d 出；向下排空气法收集气

体d 进c 出 排水法收集气体f

进e 出

排水法收集气体g

进h 出

适用范围

浓H 2SO 4吸水、氢氧化钠吸收CO 2

c 进

d 出收集密度比空气大的气体；d 进c 出收集密度比空气小的气体

收集不溶于水的气

体f 进e 出 收集难溶于水的气

体g 进h 出

5.尾气处理

将实验产生的有毒有害气体(或对空气造成污染的气体)，用物理或化学方法进行处理，将其消除。 (1)常用装置

(2)常用方法

①燃烧法。对可燃性气体采用燃烧的方法，使其通过燃烧转化为对空气无污染(无毒无害)的气体，再排放到空气中。

②通入能与尾气中有害气体发生反应的溶液使其反应而被吸收。 ③用气球先收集起来，再另外处理。

,中考题型分类示例)

常见气体的制取

【例】(2015西宁中考)根据图示回答问题：

(1)写出图中标号为a 的仪器名称：__________；连接玻璃管和橡皮管的操作，先把玻璃管口________，然后稍稍用力，即可把玻璃管插入橡皮管内。

(2)实验室制取二氧化碳的发生和收集装置是________(填序号)，此套装置在实验室中还可以制取的气体是______，其反应的化学方程式为__________。

(3)用C 装置收集氧气，验满的方法是______________________。

(4)根据以上实验，你觉得选择气体发生装置应考虑的因素是______________。

【解析】(1)把导气管口用水润湿后就容易插入橡皮管；(2)制取CO 2的发生装置应选B ，收集装置应选C ，因为所用药品是固体石灰石和液体稀盐酸，不需要加热，CO 2气体密度比空气大且能溶于水；此套装置还可用于用H 2O 2制取氧气，因为它们的反应物的状态和反应条件相同；制取气体发生装置的选择应考虑的因素是反应物的状态和反应条件。

【答案】(1)长颈漏斗；润湿；(2)BC ；O 2；2H 2O 2=====MnO 2

2H 2O ＋O 2↑；(3)将带火星的木条伸到集气瓶口，如果木条复燃，则证明已满；(4)反应物的状态和反应条件

1.(2015青海中考)如图为初中化学常见的气体发生、收集装置。有关这些装置的说法不正确的是

( D )

A ．装置Ⅰ可作为加热固体制取气体的发生装置

B ．装置Ⅱ可用于制取二氧化碳气体

C ．装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分发生反应的无毒气体

D ．装置Ⅳ、Ⅴ都可用于实验室收集氧气

2.(2016重庆中考A 卷)甲、乙两同学在实验室制取CO 2和O 2时，无论选择什么药品，他们都能

选用的装置是( C )

3.(2016福州中考)根据下列实验要求回答问题。

(1)写出图中仪器的名称：①__试管__；②__集气瓶__。

(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为__CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑__，制取装置为__B __(填标号，下同)和__C __组合。检验二氧化碳的原理为__Ca(OH)2＋CO 2===CaCO 3↓＋H 2O __(用化学方程式表示)。

(3)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为__2KMnO 4=====△

K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑__，可选用的发生装置为__A __(填序号)。

1．有如图所示的装置和KClO 3、MnO 2、稀H 2SO 4、石灰石、稀盐酸等药品供选择，若在实验室完成如下实验，请填写下列空白处：

(1)制取并收集CO 2气体，你选择的仪器和药品是__①②⑦⑧，石灰石和稀盐酸__(仪器填序号)。 (2)若再补充一种药品，也可用上述制CO 2的装置来制O 2，你补充的药品是__H 2O 2溶液__。

(3)若再补充一种仪器，并选择上述原有仪器和药品制取并收集O 2，你认为需要补充的仪器是__试管__，你选择的药品是__KClO 3、MnO 2__。

2．根据如图所示的实验装置，回答问题：

发生装置

收集装置

洗气装置

(1)写出图中仪器a 的名称：__锥形瓶__。

(2)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的化学方程式为__2KClO 3=====MnO 2

△2KCl ＋3O 2↑__，发生和收集装置为__AC 或AD __(填字母)。

(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，其中常混有少量氯化氢气体，可通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的F 装置来除去，则混合气体应从F 装置的__②__(选填“①”或“②”)端口通入，F 中发生的化学方程式为__NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑__。