【优选整合】人教版初中化学九年级一轮 专题16 常见气体的制备与收集 教案2

人教版化学中考第一轮复习教案专题十六常见气体的制备与收集【复习目标】初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体；常见气体的发生及收集装置；二氧化碳的实验室制取(装置气；【复习重难点】常见气体的发生及收集装置【复习过程】一、制取常见气体药品、状态及反应条件1、实验室制取气体实验室制取气体原料原理氧气高锰酸钾2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑过氧化氢溶液和二氧化锰2H2O22H2O+O2↑氯酸钾和二氧化锰2KClO32KCl+3O2↑二氧化碳大理石或石灰石、稀盐酸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑氢气锌粒和稀硫酸Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2、工业制取气体工业制取气体原料方法氧气空气分离液态空气二氧化碳石灰水CaCO3CaO+CO2↑氢气水2H2O2H2↑+O2↑二、气体的发生装置（一）固＋固（加热）（图1）：适用于制备气体：O2 (KClO3和MnO2共热、KMnO4加热)注意事项：⑴试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷却后倒流而引起试管破裂。

⑵铁夹应夹在距管口处（试管的中上部）。

⑶固体药品要放在试管底部平铺开，加热时首先均匀预热，然后在试管的最后部位集中加热，并逐步前移。

⑷胶塞上的导管伸入试管里不能过长，否则会妨碍气体导出。

⑸如用排气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯。

以防止水倒流使试管炸裂。

⑹用KMnO4制取O2时，为了防止生成的细小颗粒堵塞导管，在大试管口放一松软棉花。

催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质都没有变化的物质。

1）不参加反应，化学反应前后本身的质量和化学性质不变；2）改变反应速率，包括加快和减慢，并不全部是加快；3）不能增加或减少生成物的质量；4）对于指定的化学反应，没有催化剂并不是反应不会发生，只是速率小一些；5）催化剂要纯净，以免影响其催化效果或引起事故。

（二）固＋液体（不加热）（图2、图3）：适用于制CO2、H2、O2（用Na2O2和H2O、H2O2和MnO2制取O2也用此装置）⑴装置注意事项：1）瓶内气密性要好。

2）先放固体后加液体。

3）加人酸的量要适当。

4）生成气体微溶或难溶于水。

5）在最右边的装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下，否则起不到液封的作用而无法使用。

6）图3中启普发生器：加入大小适宜不溶于水的块状固体。

如果太碎会落入底部的酸中使反应太快无法控制，造成容器内压力过大，导致酸液溢出。

7）在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时，必须先检验纯度。

验纯方法：收集一试管氢气，集满氢气的试管用拇指堵住管口，管口朝下，立即移近酒精灯火焰，点燃试管里的氢气。

点火后，根据声音判断氢气是否纯净，如果听到的是尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯，必须重新收集进行检验，直至听到“噗”的声音，才表明收集的氢气已经纯净，可以使用。

重新收集氢气检验时，应另换一支试管进行操作，若仍使用原试管，要先用拇指堵住试管口一会儿，然后再去收集氢气进行点火验纯。

三、气体的净化（干燥）装置（一）常见干燥剂及气体的干燥液态干燥剂固态干燥剂常见干燥剂浓硫酸无水氯化钙碱石灰装置可干燥气体H2、O2、CO2、N2、CO H2、O2、CO2、N2、CO H2、O2、NH3、N2、CO 不可干燥气体NH3 NH3 HCl、CO2注意事项a进b出（长进短出）a进b出（大进小出）左进右出（二）常见净化(包括干燥气体)装置（图4）注意事项：⑴ A为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置。

如用灼热的铜丝除氧气。

⑵ B、C一般盛液体药品，用于洗液。

如用浓硫酸除水蒸气，氢氧化钠溶液除酸性气体。

气体由a进b出。

⑶ D一般盛固体药品。

如用碱石灰吸收水或二氧化碳。

四、气体的收集装置（图5、图6）根据气体溶解性和密度（相对分子质量，与29比较）不同，把气体的收集方法分为排液法（常为排水法）和排气法（常为排空气法）。

（一）排水法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。

例如：H2、O2、CO 、CH4等。

排水法的典型仪器是a ，注意导管只能伸入集气瓶内少许，便于导管的取出。

（二）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。

用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。

为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b ）；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花（如图d ）⑴向上排空气法：相对分子质量大于29的气体。

如O2、CO2等，典型装置是b 。

⑵向下排空气法：相对分子质量小于29的气体。

如H2、CH4、NH3等，典型装置是c 。

（三）其它气体收集装置如果一种气体既能用排液法收集，又能用排空气法收集，则用排液法收集的气体纯度要高一些。

五、尾气处理装置（图7）通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。

常用经典仪器有：⑴ a 用于NaOH 吸收CO2（气体溶解或反应速度不是很快，不易引起倒吸）； ⑵ b 用于收集少量气体然后处理；如多余的CO 的处理。

⑶ c 收集极易溶且溶解很快的气体。

如NH3等，这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液体对气体的吸收。

由于漏斗容积较大，从而防止吸收液的倒吸。

⑷ d 用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。

如H2、CO 等。

1、尾气的吸收及处理——环保意识①.溶液吸收：如CO 2、SO 2、HCl 、NH 3等可用NaOH 溶液吸收（极易溶气体要防止倒吸）。

②.点燃处理：如CO 、CH 4、H 2S 等可燃性气体可接一个尖嘴导管，将其点燃。

③.气球收集：如有毒的CO 、H 2S 、Cl 2等可在导管末端接上一个气球收集。

④.防倒吸装置：如易溶的气体可收集到倒立的漏斗中。

2、“万能瓶”的几种主要用途： (1).集气：（贮气）学科王①如瓶中为空气，即用排空气法收集气体时，密度比空气大的气体从a 管进，密度小的从b 管进。

②若瓶中为水，即用排水法收集气体时，气体从b 管进。

(2).洗气：（长入短出） 瓶内装浓硫酸或氢氧化钠溶液。

(3).量气：（短入长出）瓶内装满水，气体从b 端进入，a 端接量筒，通过测量量筒内水的体积从而测得生成气体的体积。

(4).安全瓶：（长入短出）点燃可燃气体时，瓶内装少量水，将点燃的气体与从发生装置产生的气体分隔开。

Fe 2O 3CO澄清的石灰水小结：一、氧气、二氧化碳、氢气的实验室制取和工业制取气 体 氧气（O 2）二氧化碳（CO 2）氢气（H 2） 制备药品过氧化氢溶液 和二氧化锰高锰酸钾氯酸钾和二氧化锰大理石（或石灰石）和稀盐酸锌粒和稀硫酸反应原理2H 2O 2MnO 22H 2O+O 2↑ 2KMnO 4K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ 2KClO 32KCl+3O 2↑CaCO 3+2HClCaCl 2+H 2O+CO 2↑ Zn+H 2SO 4ZnSO 4+H 2↑反应类型 分解反应复分解反应 置换反应 反应物状态 固体与液体混合固体与固体混合固体与液体混合 固体与液体混合 反应条件不需加热加热 不需加热不需加热发生装置气体溶解性 不易溶于水能溶于水难溶于水气体密度密度比空气密度大密度比空气密度大 密度比空气密度小收集装置（纯净的）或 （干燥的）（唯一的）或净 化可用浓硫酸或碱石灰干燥用NaHCO 3溶液除去HCl ，用浓硫酸干燥用NaOH 溶液除去HCl 杂质，用浓硫酸干燥③①②④△ MnO 2△收集方法排水法、向上排空气法只能用向上排空气法排水法或、下排空气法检验方法将带火星的木条插入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。

将气体通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水变浑浊，说明是二氧化碳点燃气体，检验其生成产物。

淡蓝色火焰，生成H2O验满或验纯用向上排空气法收集时，将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满。

用排水法收集时，集气瓶口有气泡冒出。

将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明已收集满。

用拇指堵住倒置已收集满氢气的试管，靠近火焰后移开手指，若听到“噗”的一声，说明已纯。

注意事项⑴先检查装置的气密性⑵用排水法收集时，待气泡连续均匀排出时才收集⑶导管置集气瓶口⑴先检查装置气密性⑵试管口略向下倾斜⑶试管口放一团棉花⑷先移出导气管，后停止加热，以防倒吸⑸正放⑴不能用稀硫酸，因反应生成CaSO4附着在大理石表面，阻止反应继续进行。

⑵长颈漏斗的末端应插到液体中（分液漏斗不强调）⑶正放保存⑴先检查装置气密性⑵先验纯再收集⑶不能用浓硫酸⑷长颈漏斗的末端应插到液体中⑸倒放保存工业制取分离液态空气(依氧气和氮气的沸点不同)加压、蒸发——物理变化。

高温煅烧石灰石CaCO3CO2↑+ CaO分离水煤气H2和CO练习1 利用图所示装置可进行若干实验。

(1)若用此干燥装置从A口进气收集气体X，则气体X应满足的条件是________。

(2)若此装置充满水，用来测量气体Y的体积，气体Y应满足的条件是________，此时气体从________口进入集气瓶。

(3)若用此装置来除去气体中的某些杂质气体，则保留气体应满足的条件是：________，此时气体从________口进入集气瓶。

练习2．过氧化氢(H2O2)溶液俗称双氧水，它在MnO2催化作用下能迅速分解，放出氧气，同时生成水．在实验室中可用下图所示装置用双氧水制取氧气(通过分液漏斗玻璃活塞的“开”、“关”，可随时向锥形瓶中滴加双氧水)。

(1)试写出该反应的化学方程式_______________。

(2)在实验室中该装置还可用于制取___________(写两种气体)。

(3)此法制取氧气的优点是_________________________________。

练习3、如图所示的只是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。

回答下面问题。

⑴为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降？⑵这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性⑶从下面两个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装置制取的气体，填写下表中的空白。

①大理石与盐酸反应制取二氧化碳②用二氧化锰催化分解过氧化氢制氧气气体名称收集方法检验方法考例精选1．实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是(c )A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉D．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯2．在实验室里，利用下列物质和装置制取气体的方法正确的是（ c ）A．二氧化锰和氯酸钾制取氧气B．大理石和稀盐酸制取二氧化碳C．二氧化锰和5%的过氧化氢溶液制取氧气学科王D．铜和稀硫酸制取氢气3.在实验室中，同学们用如下装置制取纯净的CO2，下列说法不正确的是(A)[查阅资料]饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl而不吸收CO2A.①中固体反应物也可用Na2CO3代替B.③中没有白色沉淀产生，说明CO2气体中已经不混有HCl气体C.④中浓H2SO4的作用是吸收CO2气体中混有的H2OD.将燃着的小木条放在⑤中的集气瓶中，可以检验集气瓶是否收集满CO24．空气是人类活动必需的自然资源。