(共29张PPT)
常见气体的制取
一、实验室制取气体的一般思路和方法
二、常见气体的实验室制取
1.实验药品及反应原理
气体 试剂 反应原理
氧气 ①高锰酸钾; ②过氧化氢溶液和二氧化锰 ①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
②2H2O22H2O+O2↑
二氧化碳 石灰石(或大理石)和稀盐酸 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
氢气 锌粒和稀硫酸 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
2.常见发生装置及选择
装置类型 固固加热型 固液常温型
发生装置
适用范围 反应物为固体,反应条件为加热,如分解高锰酸钾制取氧气 反应物为固体和液体,反应条件为常温
装置优点 — 安装简单,操作简便 可以随时添加液体试剂 可控制反应速率 可控制反应的发生与停止
注意事项 ①加热时试管口应略向下倾斜,防止冷凝水流至热的试管底部,避免试管炸裂; ②加热高锰酸钾制取氧气时,应在试管口塞一团棉花,防止加热时试管内的粉末状物质进入导管,堵塞导管; ③导管口略露出橡胶塞即可,以免生成的气体不能顺利排出 加入的试剂不宜过多,防止产生气体过快,使液体溢出或橡胶塞弹出 长颈漏斗下端应伸入液面以下,形成液封,防止生成的气体逸出 — 固体试剂应为块状或大颗粒状
3.常见收集装置及选择
收集方法 排空气法 排水法
向上排空气法 向下排空气法
收集装置
装置特点 收集的气体干燥,但纯度不高 收集的气体纯度较高,但混有水蒸气
适用范围 密度比空气大且无毒,不与空气中的成分反应的气体 密度比空气小且无毒,不与空气中的成分反应的气体 不易或难溶于水,且不与水反应的气体
举例 O2、CO2 H2、CH4 O2、H2、CH4
注意事项 导管伸到集气瓶底部,便于空气排出;不宜收集密度与空气(相对分子质量为29)相近的气体 当导管口有气泡连续且均匀地冒出时再开始收集;导管伸到集气瓶瓶口即可
4.常见气体的检验与验满
气体 检验方法 验满方法
O2 将带有火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃 将带有火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满(若用排水法收集O2,则集气瓶口有大气泡冒出时,说明已收集满)
CO2 通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满
H2 点燃,产生淡蓝色火焰,在火焰上方罩干冷小烧杯,烧杯内壁有水珠生成 —
5.“多功能瓶”的用途
用途 排空气集气 排水集气 除杂与收集 除杂与干燥 测量气体体积
常见 装置
说明 长进短出:收集密度比空气大的气体; 短进长出:收集密度比空气小的气体 收集不易溶于水且不与水反应的气体 除去气体中混有的气体杂质,并收集气体,如用NaOH溶液除去CO2,并收集CO ①X为浓硫酸,干燥O2、CO2、H2等不与其反应的气体; ②X为NaOH溶液,可吸收CO2、HCl等; ③X为饱和NaHCO3溶液,可除去CO2中混有的HCl CO2等能溶于水或能与水反应的气体需要在水面上方加一层植物油,防止气体和水接触
(1)在装置C中使用仪器①时的注意事项是________________
。
伸入液面以下
针对训练
1.某小组利用如图装置制取气体,并完成气体性质的探究。回答下列问题。
长颈漏斗下端应
(2)实验室用锌粒和足量的稀硫酸制取H2,可选用的发生装置有 (填字母序号),反应的化学方程式为
。
(3)将产生的H2通过装置D吹肥皂泡,可能出现的现象是
,说出产生此现象的原因:
。
氢气的密度小于空气
吹出的肥皂泡往上飘
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
BC
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)实验室制取二氧化碳常用的试剂是___________________
;其发生装置可选用装置A或B,与装置A相比,装置B的优点是 。
可以控制反应的发生与停止
稀盐酸
石灰石(或大理石)、
2.如图是实验室常用的制取气体的装置,据图回答下列问题。
集气瓶
(3)选用装置B制取氧气的化学方程式为
。若要收集一瓶较干燥的氧气,
应选择的收集装置是 (填字母序号);若用此装置收集的氧气不纯,可能的原因是____________________________
(写出1点即可)。
2H2O22H2O+O2↑
装置漏气,合理即可)
导管口未伸到集气瓶底部(或
E
(4)某气体只能用装置C收集,则该气体可能具有的性质为
(填字母序号)。
a.密度与空气接近
b.能与空气中的成分反应
c.能与水反应
ab
(1)仪器a的名称是 。
3.(2024·河南中考改编)实验室里选用如图所示仪器制取气体(橡胶塞、导气管及试剂略去)。
锥形瓶
(2)实验室制取CO2的化学方程式为_____________________
。制取一瓶纯净的CO2,若要使用双孔橡胶塞,需选用的仪器有 (填字母序号)。
abef
CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl===
(3)用KMnO4制取O2,其发生装置需补充一种玻璃仪器,请在虚线框内画出该仪器;用排空气法收集氧气时,验满的操作是________________________________________________
。
明氧气已收集满
将带有火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说
答案:如图所示
(1)制取二氧化碳的发生和收集装置为 (填字母序号)。
(2)若想干燥CO2气体,应将气体从E中的 口通入。
a
4. (2024·深圳中考改编)俊宇同学想要做实验室制取二氧化碳实验。
BC
(3)模拟海洋生态系统。
①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用
和 作用参与碳循环。
②俊宇向生态箱中通入CO2,一段时间后烧杯中出现的现象为 。
③一段时间后,测得生态箱内海水的pH下降,原因是
(用化学方程式解释)。
CO2+H2O===H2CO3
澄清石灰水变浑浊
光合
5.(2024·安徽中考)甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成。
(1)装置甲可用于制取甲烷,还可用于制取氧气,用该装置制取氧气的化学方程式为 。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)实验前,用图乙所示方法检查装置气密性时,如果气密性良好,很快会出现的现象是 (填字母序号)。
A
(3)甲烷难溶于水,密度比空气的小,实验室收集甲烷的方法是 (写出1种即可)。
(4)用装置丙验证甲烷的组成时,为保证安全,点燃前应先
。下列能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有 (填字母序号)。
A.火焰呈淡蓝色
B.干燥的烧杯壁出现水雾
C.倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡后溶液变浑浊
BC
检验其纯度(合理即可)
排水法(或向下排空气法)
(1)仪器①的名称是 。
6.(2024·芜湖三模)某小组同学用下列装置测量过氧化氢溶液分解生成氧气的体积,请回答下列问题。
铁架台
(2)写出过氧化氢溶液分解的化学方程式:
。
(3)为测量过氧化氢溶液分解生成氧气的体积,请选择恰当的实验装置,并将其连接起来:a→ (用导管口字母和箭头表示),测量反应生成氧气体积的时机为 (填字母序号)。
A.气泡连续均匀冒出时
B.有大量气泡产生时
C.注射器内液体进入试管时
2H2O22H2O+O2↑
C
b→c→e
(4)若将注射器内的过氧化氢溶液全部注入试管中,实验最终测得量筒内水的体积为54 mL,则反应生成氧气的体积为
mL。
46
(1)装置A存在一处不足,改进的方法是 。
7.(2024·湖北中考改编)以下是氧气的实验室制取和性质实验。
在试管口放一团棉花
(2)用改进后的装置A和B制取并收集氧气,实验结束时先移走酒精灯,后撤离导管,可能会造成的后果是____________
。
(3)用装置C收集氧气,进气口为 (填“a”或“b”)。
(4)装置D中,细铁丝剧烈燃烧, ,放出热量,生成黑色固体,发生反应的化学方程式为
。
3Fe+2O2Fe3O4
火星四射
b
沿导管流到试管底部,试管炸裂
水槽中的水
(1)塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。
8.(2024·成都中考改编)利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
集气瓶
(2)检查装置A的气密性,方法是________________________
_____________________________________________________________________________________________________。
(3)用装置B检验二氧化碳时,发生反应的化学方程式为
。
(4)用装置C收集二氧化碳并验满,此过程体现二氧化碳的性质有 。
连接仪器装置,关闭K1,向装置A左侧塑料瓶中加水,当左侧液面高于右侧时停止加水,能形成稳定的液面差,说明装置气密性良好
密度比空气大,不可燃也不助燃
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O