《氣體制取》專題班級(jí)姓名學(xué)號(hào)一、知識(shí)梳理1.反應(yīng)原理氣體藥品名稱反應(yīng)原理藥品狀態(tài)O2高錳酸鉀氯酸鉀、二氧化錳過(guò)氧化氫溶液、二氧化錳CO2H2鋅粒、稀硫酸2.實(shí)驗(yàn)裝置(1)發(fā)生裝置裝置類型固—固加熱型固(液)—液常溫(不加熱)型裝置圖注意事項(xiàng)①試管口應(yīng)稍向傾斜,防止。②用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)試管口處應(yīng)塞一團(tuán)疏松的,防止。若使用長(zhǎng)頸漏斗,長(zhǎng)頸漏斗下端管口應(yīng)插入,防止。①小結(jié):選擇發(fā)生裝置要根據(jù) 和。②固(液)—液常溫型發(fā)生裝置的評(píng)價(jià)常規(guī)裝置改進(jìn)裝置
裝置圖評(píng)價(jià)操作簡(jiǎn)便(固體應(yīng)為塊狀,不能放置MnO2)(2)收集裝置方法排水法向上排空氣法向下排空氣法收集裝置滿足條件且且且小結(jié):選擇收集裝置要根據(jù) 和 。注意:①要收集較純凈的氣體,應(yīng)選用________法;要收集干燥的氣體,應(yīng)選用__________法。②用排水法收集氣體,當(dāng)觀察到導(dǎo)管口______________________時(shí)開始收集;當(dāng)有__________從集氣瓶口冒出時(shí),表明氣體已經(jīng)收集滿。③用向上排空氣法收集氣體,應(yīng)將導(dǎo)管伸到,同時(shí)應(yīng)在瓶口蓋上玻璃片,以便盡可能地排盡集氣瓶中的________,提高收集氣體的純度。2.常見氣體的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿氣體氧氣二氧化碳檢驗(yàn)方法則說(shuō)明該氣體為氧氣則說(shuō)明該氣體為二氧化碳驗(yàn)滿方法①排水法收集時(shí),當(dāng)則說(shuō)明已收集滿;②向上排空氣法收集時(shí),則說(shuō)明已收集滿。則說(shuō)明已收集滿二、考點(diǎn)透視
考點(diǎn)氣體制取裝置的選擇例1在實(shí)驗(yàn)室里,用下圖所示的裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:圖1圖2(1)用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣,組裝發(fā)生裝置應(yīng)選擇(填寫字母標(biāo)號(hào),下同),反應(yīng)化學(xué)方程式為。(2)用混合過(guò)氧化氫溶液和硫酸銅溶液的方法制取氧氣,為了便于控制反應(yīng),組裝發(fā)生裝置應(yīng)選擇,硫酸銅溶液的作用是。(3)用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰固體混合物的方法制取甲烷,組裝發(fā)生裝置應(yīng)選擇。上述裝置中,能用于收集甲烷的是。(4)選用上述裝置并進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計(jì)了如圖所示裝置制取二氧化碳,該發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止,節(jié)約藥品。使反應(yīng)停止的操作是。例2根據(jù)如圖回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)圖一中儀器①的名稱是 。(2)實(shí)驗(yàn)室用A裝置制氧氣的化學(xué)方程式為 。欲收集一瓶較純凈的氧氣,可從圖一中選擇的收集裝置是 ?。ㄌ钭帜福#?)圖二中E是小組同學(xué)組裝的實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是 ;為了解裝置具有該優(yōu)點(diǎn)的原因,他們?cè)谘b置E中連接壓強(qiáng)傳感器(如圖F),從而測(cè)定實(shí)驗(yàn)中試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化的情況(如圖G)。下列說(shuō)法正確的是 ?。ㄌ钚蛱?hào),雙選)。Ⅰ.a(chǎn)b段試管中液面逐漸上升Ⅱ.bc段石灰石與稀鹽酸脫離接觸Ⅲ.c點(diǎn)的對(duì)應(yīng)操作是打開彈簧夾三、課堂訓(xùn)練1.實(shí)驗(yàn)室制取某些氣體的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ?。〢.裝置①和③組合可以用來(lái)制取氫氣B.裝置②和③組合可以用來(lái)制取氧氣C.裝置②和⑤組合可以用來(lái)制取二氧化碳D.裝置②可以控制反應(yīng)的隨時(shí)發(fā)生隨時(shí)停止2.某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列裝置進(jìn)行氣體的制取實(shí)驗(yàn),請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。
(1)選用A裝置制取氧氣的化學(xué)方程式。(2)A、E連接,制取的氧氣不純的原因是(寫一點(diǎn)即可)。(3)若用過(guò)氧化氫溶液制取一瓶干燥的氧氣,需要用到裝置F,則裝置F中應(yīng)放入的物質(zhì)是,氣體應(yīng)從端通入(填“a”或“b”)。若F瓶中裝滿水,可用于收集某些氣體。氣體應(yīng)從端通入(填“a”或“b”)。如需測(cè)收集的氣體體積還應(yīng)補(bǔ)充儀器。(4)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳選擇的發(fā)生裝置和收集裝置是(填選項(xiàng)字母),選擇該發(fā)生裝置的依據(jù)是,檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿的方法是。(5)若用F裝置檢驗(yàn)制得的氣體是否為二氧化碳,則F裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。3.下圖是實(shí)驗(yàn)室制取某些常見氣體的裝置示意圖。請(qǐng)完成下列相關(guān)問(wèn)題。(1)寫出圖中儀器②的名稱。(2)實(shí)驗(yàn)室要制取一瓶干燥的氧氣所選擇的裝置是(填序號(hào))。(3)實(shí)驗(yàn)室制備CO2的化學(xué)方程式為,若用裝置H收集CO2氣體,產(chǎn)生的氣體應(yīng)從(填“a”或“b”)端通入。(4)用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳,選取裝置C或D相對(duì)于裝置B
在操作方面的優(yōu)勢(shì)為;若選擇裝置D用雙氧水和二氧化錳制備氧氣,能否體現(xiàn)該優(yōu)點(diǎn)(填“能”或“否”);(5)用排水法與排空氣法收集CO2及相關(guān)性質(zhì)的比較(分別用體積相同的2個(gè)集氣瓶收集)。已知:向收集滿CO2的集氣瓶?jī)?nèi)倒入等體積適量澄清石灰水,并振蕩。二氧化碳純度越高,澄清石灰水先變渾濁后變澄清的時(shí)間越短。比較項(xiàng)目排水法向上排空氣法收集方法可行性分析CO2氣體生成和從水面逸出的速率遠(yuǎn)大于其溶解和與水反應(yīng)的速率,且不與空氣發(fā)生反應(yīng)收集過(guò)程分析集滿現(xiàn)象:“驗(yàn)滿”分析:因氣體無(wú)色,是否集滿難確定,即便用燃著木條移近容器口熄滅,也難以證明空氣完全排盡。石灰水變渾濁又變澄清所需時(shí)間分析時(shí)間較短時(shí)間較長(zhǎng)由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:①二氧化碳可用排水法或向上排空氣法收集;②與排空氣法相比,排水法的優(yōu)點(diǎn)是。參考答案一、知識(shí)梳理1.氣體藥品名稱反應(yīng)原理藥品狀態(tài)O2高錳酸鉀2KMnO4?K2MnO4+MnO2+O2↑固體氯酸鉀、二氧化錳?2KClO3MnO22KCl+3O2↑固體+固體過(guò)氧化氫溶液、二氧化錳2H2O2MnO22H2O+O2↑固體+液體CO2大理石(或石灰石)、稀鹽酸CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑固體+液體H2鋅粒、稀硫酸Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑固體+液體2.(1)裝置類型固—固加熱型固(液)—液常溫(不加熱)型
裝置圖注意事項(xiàng)①試管口應(yīng)稍向下傾斜,防止冷凝水倒流使試管炸裂。②用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)試管口處應(yīng)塞一團(tuán)疏松的,防止。若使用長(zhǎng)頸漏斗,長(zhǎng)頸漏斗下端管口應(yīng)插入液面以下,防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗口逸出。①反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件②常規(guī)裝置改進(jìn)裝置裝置圖評(píng)價(jià)操作簡(jiǎn)便方便添加液體可控制反應(yīng)速率可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止(固體應(yīng)為塊狀,不能放置MnO2)(2)方法排水法向上排空氣法向下排空氣法收集裝置
滿足條件難溶或微溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)密度比空氣大且不與空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)密度比空氣小且不與空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)氣體的密度氣體的溶解性①排水法排空氣法②氣泡連續(xù)均勻冒出大氣泡③集氣瓶底部空氣氣體氧氣二氧化碳檢驗(yàn)方法將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi),若木條復(fù)燃則說(shuō)明該氣體為氧氣將氣體通入澄清石灰水,若變渾濁則說(shuō)明該氣體為二氧化碳驗(yàn)滿方法①排水法收集時(shí),當(dāng)有大氣泡從集氣瓶口冒出則說(shuō)明已收集滿;②向上排空氣法收集時(shí),將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃則說(shuō)明已收集滿。將燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅則說(shuō)明已收集滿二、考點(diǎn)透視例1(1)BD2KMnO4?K2MnO4+MnO2+O2↑(2)AC作催化劑(3)BDE或F(4)抽拉(或提起)粗銅絲,使小布袋與液體分離例2(1)集氣瓶?(2)2KClO3MnO22KCl+3O2↑D(3)可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止ⅡⅢ三、課堂訓(xùn)練1.B2.(1)2KMnO4?K2MnO4+MnO2+O2↑(2)沒(méi)有等氣泡連續(xù)均勻冒出就開始收集或集氣瓶?jī)?nèi)沒(méi)有裝滿水(3)濃硫酸ab量筒(4)BD反應(yīng)物是固體和液體,反應(yīng)無(wú)需加熱將燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,則說(shuō)明已收集滿(5)CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O3.(1)水槽(2)AG或AH
(3)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑a(4)可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止否(5)比較項(xiàng)目排水法向上排空氣法收集方法可行性分析CO2氣體生成和從水面逸出的速率遠(yuǎn)大于其溶解和與水反應(yīng)的速率密度比空氣大,且不與空氣發(fā)生反應(yīng)收集過(guò)程分析集滿現(xiàn)象:集氣瓶口產(chǎn)生大氣泡“驗(yàn)滿”分析:因氣體無(wú)色,是否集滿難確定,即便用燃著木條移近容器口熄滅,也難以證明空氣完全排盡。石灰水變渾濁又變澄清所需時(shí)間分析時(shí)間較短時(shí)間較長(zhǎng)②收集的氣體純度較高