初中常见气体的制取

初中常见气体的制取
专题目标：通过对相关内容的巩固复习，使学生掌握初中化学常见气体的制取方法及相关内容。

【知识总结】
一、实验原理的确定
确定实验原理：1.反应应容易控制；2.反应条件温和（能不高温就不高温，高温条件不易满足，并且较危险）；3.成本低。

例如二氧化碳实验原理的确定
Na 2CO 3+2HCl==2NaCl+H 2O+CO 2↑ 反应速度太快，不容易控制
CaCO 3+2HCl （浓）==CaCl 2+H 2O+CO 2↑浓盐酸易挥发，生成的气体中容易混有氯化氢
CaCO 3+H 2SO 4==CaSO 4+H 2O+CO 2↑反应生成的CaSO 4微溶，附着在CaCO 3表面，阻止了反应的进一步发生 现象：反应一段时间以后，反应停止，不再有汽泡
CaCO 3高温====CaO+CO 2↑ 反应条件不容易满足
CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2↑ 反应条件温和，容易控制，故选择该种方法
二、 气体发生装置确定
确定发生装置依据：1.反应物状态；2.反应条件（是否需要加热）
反应不需要加热时可用下图装置：
例如：CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2↑ 上图装置可控制反应的发生
2H 2O 2MnO 2====2H 2O+O 2↑
Zn+2HCl==ZnCl 2+H 2↑
注意：固液反应不加热、液液反应不加热适用该装置，当固液反应、液液反应需要加热时只需要再添加酒精灯即可。

当反应需要加热，并且是固固反应时可用下图装置：
2KClO 3MnO 2====2KCl+3O 2↑
2KMnO 4△====K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑
注意！使用该装置时试管口一定要向下倾斜，原因是防止加热过程中产生的冷凝水倒流引起试管底炸裂。

三、 气体收集装置确定
气体收集方法确定的依据：密度：密度比空气大 向上排空气法 E
密度比空气小 向下排空气法 D
溶解性：不易溶于水不与水反应 排水法 C
试确定氢气二氧化碳氧气分别能用什么方法收集？
引申：1.已知收集方法推测气体性质：一种气体只能用向上排空气法，由此可以得出该气体有什么样的性质
2.上述三种气体收集方法均可采用下图装置
向上排空气法：长管进短管出
向下排空气法：长管出短管进
排水法：集气瓶事先装满水，长管进短管出
除此以外，该装置还常常用于洗气
四、 初中常见几种气体制取实验原理
氧气
2H 2O 2MnO 2====2H 2O+O 2↑
2KClO 3MnO 2====2KCl+3O 2↑
2KMnO 4△====K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑
二氧化碳
CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2↑
五、 一般实验步骤及气体的净化
实验室制取气体的一般顺序是：连接装置→检查气密性→装药品（先固体，后液体）→反应→收集气体（应等到装置中空气排净后再收集）。

气体的净化原则：净化时所需气体不能参加化学反应或因溶解而损失，也不能引入新的杂质。

净化的顺序一般是除杂在前，干燥在后，干燥后的气体不能再通过水溶液。

【题型体系】
一、气体制备及性质验证
这部分内容综合性强，要求学生掌握常见气体的制务原理以及性质。

中考考察热点
1. 氧气和二氧化碳的实验室制法律以及操作过程
2. 实验装置以及药品的选择，并分析选择错误的后果
3.通过归纳总结氧气和二氧化碳的制取方法推测制取某种未知气体。

典型例题及练习
通过一年的化学学习，相信你已掌握了实验室制取气体的有关规律，请你结合下列装置完成下列问题：
（1）请写出在装置B中放入氯酸钾和二氧化锰混合物加热制取氧气的化学方程式。

（2）已知过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，常温下可与水反应生成氢氧化钠和氧气。

如果在实验室中用A作气体发生装置，用过氧化钠和水反应来制取一瓶干燥的氧气，所选装置的正确连接顺序是（填写管口字母）______________。

若只改变A装置中的药品，仍采用已连接的整套装置，还可以用来制取的气体是__________________。

（3）通过上述两种制取氧气的方法所选用发生装置的对比，可总结出选择气体发生装置应考虑的因素有哪些？_______________
（4）装置A和C都可以作为实验室制取氢气的发生装置，A和C相比，具有哪些优点？（答出一条即可）
________________________________
1．在实验室中，利用右图装置可以制取并收集多种气体（必要时可以加热）。

（1）李明同学想利用该装置制取干燥的O2，应对装置作何改进？。

a中发生反应的化学方程式为； b中盛放的试剂
是。

（
2．化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。

结合下列实验装置图回答问题：
（1）下面四种途径都可以得到氧气：
任意写出其中的两个反应方程式
、
（2）化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作。

从实现原料和反应过程的绿色化考虑，你认为在中学化学实验室中，上述几种制取氧气的途径中
用（填物质名称）更体现化学实验的绿色化追求。

（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是（填字母代号）。

用排水收集氧气完毕后，停止加热时的操作顺序是先，然后，以防止水倒吸进入热的试管中，造成试管破裂。

（4）实验室制取二氧化碳时，可选用的发生装置是（填字母代号）。

收集二氧化碳通常用C装置，而不选用D或E装置，试从二氧化碳性质的角度来分析其原
因。

二、设计实验
着重考察学生对实验原理的理解以及实验的基本操作，这是近年考试的热点。

典型例题及练习
某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现，18世纪末，法国科学家拉瓦锡曾经做了这样—个实验：
让水蒸气通过一根烧红的枪管，生成了一种气体。

同学们对这个实验很感兴趣：难道红热的铁能与水蒸气反应?生成的气体又是什么?带着这些疑问，他们设计了如右图所示的装置进行探究。

（1）已知试管内湿棉花不参加化学反应，它的作用
是；
（2）若干燥从a导管出来的气体，应从（选填“b”或“c”）端管口通入；
（3）对化学变化过程中生成的气体同学们有以下猜想：
猜想一：生成的气体可能是氢气猜想二：生成的气体可能是。

某化学兴趣小组通过查阅资料得知：固体草酸 (H 2C 2O 4·2H 2O)受热可分解，其化学方程式： H 2C 2O 4·2H 2O ≜CO↑+CO 2↑+3H 2O
该课题小组的同学在实验室分别进行了如下实验，请回答下列问题：
（1）制取CO 气体的发生装置应选用______;
（2）若用Ｃ装置收集CO ，则进气口应为____;
（3）若要验证固体草酸 (H 2C 2O 4·2H 2O)受热的分解产物为CO 、CO 2、H 2O ，则仪器连接的顺序为_____________________
（提示：无水CuSO4遇到水会变成蓝色，NaOH 可以吸收CO 2且吸收量大于澄清石灰水，生成可溶的Na 2CO 3，溶液为无色）
（4）某同学设计用草酸制取并收集CO 的实验，装置如下图，请你评价他的方案。

强化训练
1．下列关于“用高锰酸钾受热分解制取氧气”与“用分离液态空气法制取氧气”的说法中正确的是（ ）
A ．从变化的本质看：前者是化学变化，后者是物理变化
B ．从消耗的能源看：前者要消耗能量，后者不消耗能量
C ．从成本看：制备等量氧气，前者成本低，后者成本高
D ．从经济效益看：前者效益高，后者效益低
2．实验室用高锰酸钾制取氧气，不必使用的用品是（ ）
A ．小棉球
B ．试管
C ．药匙
D ．玻璃棒
3．高温下分解下列物质，理论上不可能产生氧气的是（ ）
A
c 浓硫酸
A B C
D
E
A．高锰酸钾（KMnO4）B．氯化钾（KCl）
C．氧化汞（HgO）D．氯酸钾（KClO3）
4．以下实验室用高锰酸钾制取氧气的操作中，不正确的是（）
①试管口略向下倾斜
②用排水法收集氧气
③铁夹夹持在试管的中上部
④收集完毕，先停止加热再将导管移出水面
A．④B．②④C．①③D．①②
5．用图所示的实验装置制取二氧化碳一般有以下几个步骤，其正确的操作顺序是（）
①向长颈漏斗中注入稀盐酸
②向容器中放入几小块石灰石
③按要求装好仪器
④检查装置的气密性⑤收集气体
A．①②③④⑤B．④③①②⑤
C．③④②①⑤D．③④①②⑤
6．要除去热水瓶内壁附着的水垢，最好的方法是（）
A．用沙子擦洗
B．用“钢丝球”擦洗
C．加热使之剥落
D．加少量稀盐酸使之溶解
7．下列各组气体中，可用同一种方法收集，且该方法是组内每种气体的最佳收集方法，这样的一组是（）
A．H2、O2、CO2 B．H2、CO2、CO
C．CH4、O2、CO2 D．H2、CH4、CO。