初中化学常见气体的制取、净化和尾气处理

常见气体的制取、净化、干燥和收集

知识要点:

一、气体的制取。

1、反应原理。

A 、制氧气：过氧化氢分解

高锰酸钾分解

B、制二氧化碳：碳酸钙与稀盐酸反应

C、制氢气：锌与稀硫酸反应

2、发生装置。

A、决定因素：反应物的状态和反应条件。

B、

反应物

状态

反应条件发生装置举例固体加热①：

固体+ 液体常温

①：

②：

③：锌与稀硫酸反应制H2

你知道一种叫启普发生器的装置原理吗？它与上述的两种“固体+液体”装置相比，最大的优点在哪儿？

3、收集装置。

A、决定因素：气体的密度（与空气比较）和溶解性。

收集方法收集装置适用范围举例

向上排空气法密度比空气O2、CO2向下排空气法密度比空气H2排水法溶于水O2、H2

特殊收集装置排水法：

向上排空法：向下排空法：

排水法：直接观察集气瓶中的水位。

排空法：O２：用带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，则说明已满。

CO２：用燃着的木条放在瓶口，若木条立即熄灭，则说明已满。

５、制取气体步骤。

Ａ、组装仪器

Ｂ、检查装置气密性

Ｃ、装入药品

Ｄ、固定（加热）仪器

Ｅ、收集气体（验满）

Ｆ、拆除并清洗仪器

多识一点：用高锰酸钾制Ｏ２（排水法）结束时，要先将，再，以防止水槽中的水倒吸进入试管，使热的试管炸裂。

气体检验方法

现象

氧气带火星的木条伸入集气瓶内

二氧化碳通入澄清石灰水

氢气

点燃，在火焰上方罩干冷烧杯；燃烧一会儿

将烧杯迅速倒转后，注入澄清石灰水

一氧化碳

甲烷

氨气用润湿的红色石蕊试纸放在试管口红色石蕊试纸变蓝

水蒸气通过白色的无水CuSO4粉末CuSO4粉末变蓝

氮气用燃着的木条伸入，再加入澄清石灰水，振

荡

木条立即熄灭，澄清石灰水不

变浑浊

氯化氢通入AgNO3溶液产生白色沉淀

三种或三种以上的气体在检验区分时，首先选用“带火星的木条”还是“燃着的木条”，为什么？

三、气体的干燥与净化。

１、实验装置。

注：Ａ（干燥管）要进出；

Ｃ（洗气瓶）要进出。

２、气体的干燥。

３、气体的净化。

Ａ、原理：所选吸收剂只吸收气体中的杂质，而与被提纯物不反应。

Ｂ、常见吸收剂及所吸收气体：

体，干燥装置应放在所有装置的最后。

1、根据下列实验装置图，按要求回答有关问题：

（1）写出图中带有标号仪器的名称：．

（2）实验室加热高锰酸钾制取并收集氧气时，应选用的装置是，反应的文字表达式为；若实验室用加热高锰酸钾的方法制取并用排水法收集氧气，停止加热时，应先将导管移出水面，然后再熄灭酒精灯．检验氧气已经集满的方法是；实验完毕发现集气瓶底剩余的水呈淡红色，原因是．

（3）实验室还可以用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气．常温下，在试管中分别加入下列物质，把带火星的木条伸入试管，不能使木条复燃的是

A．5mL 5%的过氧化氢溶液

B．5mL 5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰

C．5mL 5%的过氧化氢溶液和少量硫酸铜溶液

D．5mL 5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末

2、（2013?泰州一模）某校学生要进行一系列实验，请结合下图帮助他们解决以下问题：

（1）写出编号所指仪器的名称：①；②．

（2）实验室利用A装置制取氧气，反应原理用化学方程式表示为：，用收集到的氧气完成硫粉燃烧实验时，需向集气瓶内加入适量氢氧化钠溶液，目的是（用化学方程式表示）．

（3）用C装置制取二氧化碳，使用该装置制取气体的突出优点是，写出实验室制取二氧化碳的化学方程式；若改用G装置收集二氧化碳，则气体应从端进入．

（4）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气．你认为上图中最适合制取氨气的发生装置是．收集氨气时选用了E装置，把收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞试液的水槽中，观察到集气瓶内有大量红色液体进入．根据上述信息总结出氨气的性质有（至少答2条）．

3、①验室制取二氧化碳

结合下列实验装置图回答有关问题：

Ⅰ．仪器a的名称是________。

Ⅱ．用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式是_________。二氧化碳的收集方法是______。

Ⅲ．符合启普发生器原理的装置是________（填编号）。

②制取二氧化碳后剩余溶液的成分探究（假设二氧化碳已完全放出，杂质不

溶于水且不参加反应）：甲、乙同学分析认为剩余溶液中一定有氯化钙，可能有盐酸。为验证是否含有盐酸，他们采用了不同方法进行实验，得到了相同的结论。

查找资料：氯化钙溶液呈中性

丙同学取样于试管中，滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，由此得出和甲、乙一致的结论。甲、乙认为丙的实验设计不合理。

理由是________。

③从剩余溶液中得到尽可能多的氯化钙固体。同学们认为加入稍过量的

__________（填化学式），经_____、蒸发等操作后即可完成。

4、请你用已经掌握的实验室有关气体制取和净化等知识回答下列问题：

（1）写出上图中a、b仪器名称：a，b．

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是B（填装置代号），如用C装置收集氧气，如何确定气体已经收集满，实验结束时的正确操作顺序为：先后，写出该反应的化学方程式：

（3）若用F装置收集O2，则O2应从导管口（填“c”或“d”）通入．

（4）若用E装置收集某种气体，则该种气体应具备的性质是

，试写出一个制取该种气体的化学方程式：．

（5）某课外小组的同学用上图B装置使草酸分解并用如下装置探究草酸分解的产物：

①该装置中，A的作用是，C的作用是．

②实验观察到A处无水硫酸铜变蓝，B和F处澄清石灰水都变浑浊，C处澄清石

灰水无混浊现象，E处黑色粉末变成红色，说明草酸分解的产物

是．

5、实验室部分仪器或装置如下图所示，请回答下列问题：

(1)若要组装一套二氧化碳的发生装置，可选择图中的__________（填仪器下方

的字母，下同），收集装置可选用图中的__________，检验二氧化碳是否收集满

的方法是__________。用该发生装置还可以制取的气体是_________（填一种）。(2)若用高锰酸钾制取氧气，除需增加酒精灯外，还需要的实验用品是__________，写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式____________，用下图所示装置收集氧气，氧气应从_____（填“a”或“b”）端导入。

如图是实验室常用的两个气体制备、收集、净化的多种功能装置。

(1)若制备的气体是氢气，且产生的气体中不含酸性杂质气

体，则试剂X常用，用图示放置的乙装置收集

氢气，A应与(填“B”或“C”)相连。

(2)若制备的气体是氧气，Y是黑色粉末，则甲中反应的化学

方程式为。若A、C相连制取氧气，

检

验气密性后，还须将装置乙。

(3)若X是稀盐酸、Y是石灰石，用甲、乙两装置组成发生、甲乙净化、收集CO2气体的系列装置。若乙中放入饱和NaHCO3溶液，该溶液的作用是除去；若乙中放入浓硫酸，浓硫酸的作用是。

6、化学实验是学习化学的基础，请根据下列装置图回答问题。

A B C

(1)写出仪器a、b的名称_______；b_______。

(2)写出A图中产生气体的化学方程式____________________________。

(3)B图中，把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，下层蜡烛先灭，说明二氧化碳具有_______、_______和_______性质。这一性质在实际生活中的应用为_______。

(4)C图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是_______。

(5)小明按C图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是_______。

(6)小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量

7、为了制取少量的氧气，化学兴趣小组的同学把工作分为以下三个阶段。

I 查阅资料．获得信息：过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾等含有氧元素的物质在一定条件下分解都可以产生氧气，其中过氧化氢价格最低，在常温下就能够分解放出氧气．该过程无副产物；氯酸钾价格较高。分解较困难．且常伴有副产物；高锰酸钾价格较高，加热即可快速分解。二氧化锰能加速上述三种物质的分解。

根据上述信息，确定制取氧气的实验方案。

II 组装仪器，进行实验。可供选择的实验装置如下：

Ⅲ实验完毕，洗刷仪器，整理用品，总结实验，完成实验报告。

(1)要制取一瓶氧气，你认为应选择的最佳实验装置是(填写字母代号)，组装好实验装置后首先应。(2)有气体产生的化学反应在有限的空间里发生时，如果反应速度过快，容易引起爆炸。

在用过氧化氢和二氧化锰制氧气的实验中，为预防爆炸应采取的措施是(列举两条)；

(3)回顾整个工作过程，你认为在准备工作阶段除应考虑药品的价格、制氧气反应的难易、制氧气过程的安全性等因素外。还应考虑的因素是(一条即可)。

8、实验室提供了以下仪器，请你随某兴趣小组的同学一起来参加实验探究活动：

图㈡

（1）若用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气，你认为除需要用到上面的⑥⑦⑩仪器外，还需上面的仪器有 （填序号）。 上述所有仪器．．．．选择的依据是 （填字母）。 A 、属于固固型加热的反应 B 、属于固液型加热的反应

C 、制取的气体密度比空气大

D 、制取的气体难溶于水 （2）甲同学设计了图（一）装置制取CO 2，实验前对该装置进行

了气密性检查：打开图㈠装置中的活塞，发现分液漏斗中的水没有流下，于是得出“气密性好”的结论。你认为甲同学的检验方法是否可行？ （填“是”或“否”）。

乙同学也设计了一种检验该装置气密性的方法，请你帮助完成：关闭活塞，在集气瓶中

加水浸没导管末端， ，若集气瓶中导管水柱上升一段时间不下降，则气密性好。

（3）若要得到干燥的CO 2，图（一）还需要一个干燥装置，干燥剂为浓硫酸。图（二）画出了该干燥装置的一部分，请你补充画出其它部分，并用箭头标明气体进出方向。 9、（常州）小黄用右图装置测定铜锌合金中锌的质量分数和锌的相对原子质量。主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：

①连接装置并检查装置气密性； ②加入药品和水；

③记录C 中液面刻度（C 为带有刻度的玻璃管）； ④由A 向B 中滴加试剂至过量；

⑤待B 中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C 中液面刻度，计算得到气体的体积为V mL （经查，该气体密度为ρg/L ）；

⑥将B 中剩余固体过滤、洗涤、干燥并称重，称得剩余固体质量为W g 。

④

双孔塞单孔塞

玻璃片

①②③

④⑤

⑥⑦⑧⑨⑩

双孔

活塞

塞子

图㈠

（1）A 仪器的名称为 ；

（2）B 中发生的反应的化学方程式为： ；

（3）小黄在实验前将块状的铜锌合金磨成粉末状，其目的是： ； （4）如何检验该装置的气密性： ；

（5）为使测得的气体体积更精确，记录C 中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应 ；

（6）小黄发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是： ； （7）通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验： ；理由是 。

10、(肇庆)现有下列仪器或装置，请回答下列问题：

（1）仪器①的名称 ；加热高锰酸钾制取氧气应选装置 （填字母），收集O 2应采取 法。 （2）草酸(H 2C 2O 4) 固体在浓硫酸作用下发生反应: H 2C 2O 4======CO 2↑+CO↑+H 2O ，若用该反应来制取CO ，制气装置应选 （填字母）；除去其中的CO 2可选仪器AC ，C 中装入的试剂最好．．是 （填小写字母）： a. 烧碱溶液 b. 浓硫酸 c. 澄清石灰水。 （3）点然CO 前应进行的操作是 ；若用CO 还原氧化铜粉末，应选装置 （填字母），其反应方程式为 。

（4）右图为某种“微型”

实验装置。如果G 处装稀盐酸，H 处放少量铁屑，则加热处的现

象为 ；“微型塑料滴管”相当于上图实验装置中的 （填字母）；用微型仪器进行实验，除试剂用量极少以外，还可能具有的优点是

（写1点）。

11、（1从制取．．和收集．．

的角度分析，一般选择第 浓硫酸

A B C D E F 2O 3

为；

不选择第③组药品的原因是。（2）选择装置。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。你认为他选择的依据是。（3）制取气体。将药品装入所选装置制取气体，并用向上排空气法收集。

验满方法是。（4）气体检验。将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变红，因此他确定该气体是二氧化碳。他的检验方法是否正确？请说明理由。

。

12、（黄冈）在初中的学习中我们掌握了氧气、氢气、二氧化碳的制取和收集方法。某校化

学兴趣小组的同学，按规范的操作要求，运用合理的装置在实验室制取了这些气体。下图是他们实验中用过的仪器。请回答下列问题：

（1）指出下列仪器名称：

③________；⑤__________。

（2）将玻璃管插入橡皮塞中的操作方法是：_______________________

_________________________。

（3）小明同学在制取气体时使用的仪器是

①③④⑤⑦⑩，他制取的气体是_________；

（4）小兰同学成功地制取并收集了一瓶氢气，则她一定不会使用上图仪器中的_______(填序号)。

（5）小芳同学顺利地制取并收集了一瓶二氧化碳，已知她使用了仪器②⑥，那么她还需使用上图仪器中的_______________(填序号)。

13、某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物并测定其质量分数（假设杂质不参与反应）．草酸晶体（ H2C2O4?2H2O）的理化性质见表．

（1）加热分解草酸晶体最适宜的装置是（填图1字母序号）．