常见气体的制取与净化复习专题

常见气体的制取与净化综合复习专题一、考试解读命题趋势：本专题主要考察CO2、O2制取的基础知识，内容有：药品，反应原理，实验装置及装置的连接，操作步骤，气体的收集、检验、验满，题型主要是实验题。

二、知识突破1、制取装置的确定固固反应反应物状态固液反应发生装置← 液液反应反应条件（是否需要加热、催化剂等）排水法（不易溶于水、不与水反应）收集装置密度比空气大——向上排气法排空气法密度比空气小——向下排气法【收集方法比较】排水法优点：收集的气体较纯；便于观察气体是否收集满排空气法优点：收集的气体较干燥；操作方便【广谈收集方法】NaOH溶液A B C图A：向上排空气法：正放，长进短出；倒放，短进长出向下排空气法：正放，短进长出；倒放，长进短出排水法：盛满水正放，短进长出；盛满水倒放，长进短出【小窍门】气体在哪儿集中，就从哪儿进图B (量气)：气体不溶于水且不与水反应，短进长出，用量筒测排出水的体积；若气体能溶于水，水面上加一层油。

图C：除去CO中的CO2并收集CO【排水法中水的作用】（1）排净集气瓶中的空气（2）证明气体是否收集满【检验和验满】检验：O2：用带火星的木条伸入到集气瓶中，木条复燃CO2 ：将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊验满：O2：用带火星的木条伸入到集气瓶口，木条复燃CO2 ：用燃着的木条伸入到集气瓶口，木条熄灭2、固固加热①药品: KMnO4 △②原理: 2KMnO4 ==== K2MnO4 + MnO2 +O2↑③装置: [仪器]酒精灯、试管、铁架台、集气瓶、水槽、导管④步骤查、装、定、点、收、移、熄【注意事项】1.用酒精灯的外焰加热、先预热，再集中在盛药品处加热 2.药品平铺在试管的底部3.铁夹夹在离管口约1／3的地方 4.试管口略向下倾斜 5.导气管稍微露出橡皮塞（便于气体排出）6.试管口应放一团棉花7.排水法收集时，当气泡连续并均匀地放出时开始收集8.用向上排气法收集时，导管要伸到集气瓶底部9.实验完毕，应先移导管，后熄灭酒精灯3、固液常温①药品：大理石或石灰石、稀盐酸②原理：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑③装置A B④步骤①查（A装置：用夹子夹紧橡皮管，通过长颈漏斗向锥形瓶中注水，使漏斗下端位于液面下，静置一段时间，漏斗内液面保持不变，则气密性良好；B：将导管末端插入水中，用手握住试管，导管末端有气泡产生，松开手后导管末端有一段水柱上升，证明装置不漏气。

）②装：先固后液③收：只能用向上排空气法④验：验满三、方法突破1、根据下图仪器和装置（A～E）回答问题：MnO 2 （1）写出图中①仪器的名称：① 。

（2）实验室用高锰酸钾制取较干燥的O 2，应选用的发生装置是 (填写字母，下同)，收集装置是 ，化学方程式为 。

检验O 2是否收集满的方法是：将燃着的木条放在 ，若木条复燃，证明氧气已集满。

（3）实验室制取CO 2，应选用的固体药品是 ，收集装置是 。

答案：（1）试管 （2）A C 或E 2KMnO 4 K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ 集气瓶口 （3）大理石 C解析：制取较干燥的O 2应用向上排空气法，验满时木条放在集气瓶口2、 实验室中，利用下列装置可以制取某些气体，请回答下列问题。

A B C D E（1）写出带标号的仪器的名称：① ；② 。

（2）向气体发生装置内加入药品前，应该进行的操作是 。

（3）实验室若用高锰酸钾制取氧气，选择的发生装置是 ；用双氧水制氧气的化学方程式为（4）乙炔又称电石气，是一种无色、无味、密度比空气略小，不溶于水的气体；工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属；实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔。

你认为制取乙炔应选择的发生装置是 ；收集装置是 。

答案：（1）铁架台 集气瓶 （2）检查装置气密性 （3）A 2H 2O 2 ==== 2H 2O + O 2↑（4）B E解析：（4）根据其固液制法选发生装置B ，密度比空气略小、不溶于水的性质决定了只能选排水收集法。

方法总结：实验中常考点：仪器（试管、集气瓶、铁架台）的识别；发生及收集装置的选择；反应方程式的书写；气体的检验和验满；课本外气体制取装置的选择 。

四、典例解析例1：如图1装置可以收集下列气体：氢气、甲烷、二氧化碳、二氧化硫。

（1）若集气瓶是干燥的，气体由A 进入，可收集的气体有________（填名称）。

（2）若将集气瓶装满水，可以收集并测量氢气和甲烷的体积，此时氢气和甲烷表现的性质是________，气体应由________管进入，由________管通向量筒。

图1解析：这是一道典型的图象信息题。

图象提供了两个信息：一个是集气瓶口向上且在瓶口塞有双孔橡皮塞；一个是导气管一长一短。

另外还有一个隐含信息：气体相对分子质量比29大，则气体密度比空气密度大。

再联系我们收集气体所采取的方法，若气体“长进（A）短出（B）”，就是向上排气法，则收集密度比空气大的气体。

装满水后，收集氢气和甲烷，则相当于用排水法收集气体，要将瓶中的水排出来，此时气体应“短进（B）长出（A）”。

答案：（1）二氧化碳，二氧化硫；（2）难溶于水，B，A。

例2、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制备的气体是氢气，且产生的气体中不含酸性杂质气体，则实际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．解析：（1）产生的气体中不含酸性杂质气体，则使用的酸是稀硫酸，使用乙装置收集氢气，则使A与C相连，故填：稀硫酸，C；（2）过氧化氢能分解生成水和氧气，使用乙装置收集氧气，与C相连，则需要将乙装置倒置，故填：MnO22H2O22H2O+O2↑，倒置．例3以下是我们熟悉的实验室制取气体的发生装置、收集装置以及净化装置（装置⑦中碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物）．请根据装置图回答下列问题：作用．（3）实验室常用加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气．通常情况下，氨气的密度比编号）解析：（1）为防止试管因突然的受热而炸裂，在给试管内固体加热时，应先预热或均匀加热试管，然后再集中加热；⑥中的浓硫酸可用来干燥气体，一般要遵循长进短出的原则，所以气体应从b 端进入．故答案为：预热或均匀加热、b；（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，是固液在常温下反应，所以可选用②作为发生装置；因氧气的密度大于空气的密度，并且不易溶于水，我们可选用排水法或相似排空气法收集，所以可用③或⑤收集；药品中的液体过氧化氢溶液应从长颈漏斗中加入，固体二氧化锰起到催化作用．故答案为：②、③（或⑤）、长颈漏斗、催化；（3）加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气．是固固加热反应，我们可选用装置①作为发生装置；又因要收集干燥的氨气，所以要首先干燥氨气．浓硫酸可与氨气反应，所以浓硫酸不能干燥碱性的氨气，我们可选用装置⑦中的碱石灰来干燥．然后根据氨气密度比空气小且极易溶于水的性质可知，要用图中④向下排空气法收集．故答案为：①⑦④．例4、归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法．以下是我们熟悉的实验室制取气体的发生装置、收集装置以及净化装置（装置⑦中碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物）．请根据下列实验装置回答问题（1）写出组装装置②的仪器名称（其中一种即可）长颈漏斗（2）我们已经学过实验室制取O2、H2、CO2三种气体的反应原理，制取与收集方法，请你归纳出实验室制取这三种气体反应的共同点CD（填序号）．A．需要加热 B．需用催化剂 C．没有气体参加反应 D．生成的气体只有一种（3）用装置①来完成的实验（填具体实验名称）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，加热时应先预热；若用装置⑥净化气体，则气体应从b端通入（填“a”或“b”）．（4）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，选用的装置组合是②③（填序号），检验二氧化碳收集满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭则收集满．（5）贝贝同学上网查资料得知：固体草酸（H2C2O4•2H2O）受热可分解，其化学方程式为：H2C2O4•2H2O△CO↑+CO2↑+3H2O．现欲制取并收集CO，应选用的气体发生装置为（填序号）①，将其与方框中的仪器进行连接制备CO，该装置中氢氧化钠溶液的作用是除去二氧化碳．若CO集满后，将集气瓶由水槽中加盖取出，然后应先从水槽中移出导管，再弹簧夹夹住橡皮管熄灭酒精灯例5.如图为实验室中常见气体的制备、净化、收集和性质实验的部分仪器，根据题目的要求，回答下列问题：（1）实验室用稀盐酸和锌粒制取氢气的化学反应方程式为Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑，这种方法制得的氢气中往往含有少量氯化氢（原因是盐酸具有挥发性）和水蒸气，可将杂质气体通过装置C、D除去（填字母，下同）；B装置与A装置相比具有的优点是可以使反应随时进行，随时停止．（2）实验中可采用F或G装置收集氢气，原因是氢气的密度比空气小，不溶于水．五、同步巩固1、（1）装置中标“a”的仪器名称是_____。

（2）用高锰酸钾制取氧气时，所选用的发生装置是_____（填字母序号，下同），收集装置是C或_____。

（3）用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时，所选用的发生装置是_____，其反应的化学方程式为。

该装置还可用于制氧气，其反应的化学方程式为。

2、根据下图回答问题。

（1）写出标有序号的仪器名称：①____________，②____________。

（2）实验室制取二氧化碳应选用的发生装置为____________（填序号，下同），收集装置为____________。

（3）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为________________________，应选用的发生装置为____________。

3、根据下列实验装置图，回答问题：（1）实验室制取二氧化碳常用的药品是__________________，应选用的装置是___________（填装置代号），选用这种收集方法的原因是______________________。

（）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气2(232KClO MnO2KCl＋3O2↑），应选用的装置是___ ____（填装置代号）；欲从完全分解后的残渣中回收二氧化锰（难溶于水），其操作步骤是：溶解、__________、烘干；若用向上排空气法收集氧气，检验是否收集满的方法是：将带火星的木条放在____________，观察木条是否复燃。

4、根据下图回答问题。

（1）实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是，反应的发生装置为（填序号）。