三大气体——（O2、H2、CO2）的制法
文档属性
| 名称 | 三大气体——（O2、H2、CO2）的制法 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 188.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2011-05-31 16:36:13 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
三大气体
——（O2、H2、CO2）的制法
1．工业制法：
H2 O2 CO2
原 料
或方法 ⑴天然气(主要含甲烷 )
⑵水煤气(含 和 ) 分离 法 煅烧 或
2．实验室制法：
⑴制取原料：
制取氧气 制取氢气 制取二氧化碳
氯酸钾(加二氧化锰)
或高锰酸钾 金属(镁、铝、锌、铁)
与酸(稀硫酸或盐酸) 石灰水或大理石
与稀盐酸
⑵反应原理：
MnO2
△
制取氧气 KClO3
KMnO4 △
制取氢气 Zn+ H2SO4 = Zn+ HCl =
Mg+ H2SO4 = Mg+ HCl =
Fe+ H2SO4 = Fe+ HCl =
Al+ H2SO4 = Al+ HCl =
制取二氧化碳 CaCO3+ HCl =
⑶制取装置：
制取氧气 制取氢气 制取二氧化碳
装置名称 型 型
装置图
⑷收集方法：
排 法
向 排空气法
向 排空气法
收集氢气 收集氧气 收集二氧化碳
三大气体
（O2、H2、CO2）的性质与用途
1）物理性质：
三大气体 颜色 气味 状态 密度 溶解性
H2 无色 无味 气体 比空气 溶于水
O2 无色 无味 气体 比空气 溶于水
CO2 无色 无味 气体 比空气 溶于水
2）化学性质：
H2 ⑴可燃性 ⑵还原性
H2+ O2 点燃 H2+ CuO △
O2 ⑴与金属 ⑵与非金属 ⑶与化合物
Mg+ O2 点燃
Fe+ O2 点燃 C+ O2 点燃
S+ O2 点燃
P+ O2 点燃 CH4+ O2 点燃
C2H5OH+ O2 点燃
CO+ O2 点燃
CO2 ⑴与水 ⑵与石灰水 ⑶与碳
CO2+ H2O = CO2+ Ca(OH)2 = CO2+ C 高温
2、氧气、氢气、二氧化碳用途的比较：
氢气用途 氧气用途 二氧化碳用途
⑴填充气球
⑵高能燃料
⑶冶炼重要金属 ⑴支持燃烧
⑵供给呼吸
⑶用于炼钢 ⑴灭火
⑵作工业原料（制饮料、纯碱、化肥等）
⑶“干冰”用于人工降雨
⑷植物的光合作用
例1 实验室制取和收集气体的常见装置如图。试回答：
⑴过氧化氢（H2O2）俗称双氧水，是一种无色液体，常温下过氧化氢在二氧化锰催化作用时迅速分解出水和氧气。如果用过氧化氢制取氧气，应选择的发生装置是 （填序号）。选择该装置的理由是 。收集氧气可选用 。
⑵实验室可用加热熟石灰和氯化铵两种固体混合物的方法制取氨气，反应方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl △ CaCl2+2H2O+2NH3↑。
氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，比空气轻，极易溶于水，
氨气的水溶液叫做氨水。实验室制取氨气应选择的发生装置是 ，收集氨气可选用 。
⑶实验室可用铜与稀硝酸反应制取NO，反应方程式是3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑。NO是无色气体，难溶于水，比空气略重。常温下NO极易与O2化合生成红棕色NO2气体。实验室制取NO的装置应选 ，收集NO应选 。
C D E
A B
例2 右图装置具有集气、贮气、洗气
等功能。试用“a”或“b”填空：
⑴作集气瓶：①用排空气法收集氢气时，氢气应从 端通入；收集氧气时，氧气应从 端通入，检验氧气是否已收集的方法是将带火星的木条放在 处。②用排水法收集气体时，需先在瓶里盛 。收集氢气时，氢气应从 端通入；收集氧气时，氧气应从 端通入。
⑵作贮气瓶：若瓶中已贮存有难溶于水的气体，为使气体逐渐排出，可往 端逐渐通入 。
⑶作洗气瓶：为除去（或称洗去）CO中的少量CO2，可在瓶中盛半瓶 ，将混有少量CO2的CO气体从 端通入，则另一端导管排出的即是纯净的CO。
⑷对于医院里给病人输氧时使用该洗气瓶（装半瓶水）的叙述错误的是（ ）
A便于观察是否有氧气输出 B可观察输出氧气的速度
C有利于让病人吸入具有一定湿度的氧气 D氧气瓶应与洗气瓶的b端连接
例3.如下图，在实验室制氢气和利用氢气还原氧化铜的实验中，由于锌粒中混入了少量大理石，使产生的氢气中混入了少量二氧化碳，还有少量盐酸的酸雾及水蒸气。为了制得纯净、干燥的氢气进行还原氧化铜的实验，氢气中CO2、HCl可用通过NaOH溶液除去，少量水蒸气可通过浓H2SO4干燥剂除去。为实现以上实验要求，请回答：
(1)在a～f各种装置中应选择的装置(填写符号代号)____。
(2)正确的连接顺序应是：(填写符号数字代号)
从左到右：( )接( )；( )接( )；( )接( )。
(3)为什么在停止加热时还要继续通入氢气，直到试管冷却才停止？
例4.水蒸气通过灼热的煤所制得的水煤气，其主要成分是CO、H2，还含有少量的CO2和水蒸气。如用下列装置设计一个实验以证明水煤气中含有CO和H2，试回答：
(1)连接上述所有装置的正确顺序是(用甲、乙、丙、丁、戊填入方框内)
水煤气→□→□→□→□→□→点燃。
(2)气体经过丙、丁、戊装置都应从____进入。
(3)请说出各装置在本实验中的作用：
甲_____ 乙____ 丙____ 丁____ 戊____
例5.如图所示，甲、乙两位同学用如下实验装置测定铜和氧化铜混合物中铜元素的含量，试回答下列有关问题：
(1)仪器a、b的名称为：a____ b____
(2)A中可观察到的现象为：____，反应的化学方程式为：____
(3)C装置的作用为____
(4)测定方法：同学甲称量反应前后D装置中玻璃管及其固体物质的质量，同学乙称量反应前后E装置的质量验证同学甲的测定结果。已知D装置中铜和氧化铜混合物的质量为10g，经称量，反应前后E装置的质量分别为100.2g和102.0g，则同学乙测定的原混合物中铜元素的质量分数为____(假设各装置中的反应或吸收都是完全的)
(5)F装置的作用是吸收空气中的水蒸气，按同学乙的方法如不加F装置，会使实验结果____(填“偏低”或“偏高”)。
三大气体
——（O2、H2、CO2）的制法
1．工业制法：
H2 O2 CO2
原 料
或方法 ⑴天然气(主要含甲烷 )
⑵水煤气(含 和 ) 分离 法 煅烧 或
2．实验室制法：
⑴制取原料：
制取氧气 制取氢气 制取二氧化碳
氯酸钾(加二氧化锰)
或高锰酸钾 金属(镁、铝、锌、铁)
与酸(稀硫酸或盐酸) 石灰水或大理石
与稀盐酸
⑵反应原理：
MnO2
△
制取氧气 KClO3
KMnO4 △
制取氢气 Zn+ H2SO4 = Zn+ HCl =
Mg+ H2SO4 = Mg+ HCl =
Fe+ H2SO4 = Fe+ HCl =
Al+ H2SO4 = Al+ HCl =
制取二氧化碳 CaCO3+ HCl =
⑶制取装置：
制取氧气 制取氢气 制取二氧化碳
装置名称 型 型
装置图
⑷收集方法：
排 法
向 排空气法
向 排空气法
收集氢气 收集氧气 收集二氧化碳
三大气体
（O2、H2、CO2）的性质与用途
1）物理性质：
三大气体 颜色 气味 状态 密度 溶解性
H2 无色 无味 气体 比空气 溶于水
O2 无色 无味 气体 比空气 溶于水
CO2 无色 无味 气体 比空气 溶于水
2）化学性质：
H2 ⑴可燃性 ⑵还原性
H2+ O2 点燃 H2+ CuO △
O2 ⑴与金属 ⑵与非金属 ⑶与化合物
Mg+ O2 点燃
Fe+ O2 点燃 C+ O2 点燃
S+ O2 点燃
P+ O2 点燃 CH4+ O2 点燃
C2H5OH+ O2 点燃
CO+ O2 点燃
CO2 ⑴与水 ⑵与石灰水 ⑶与碳
CO2+ H2O = CO2+ Ca(OH)2 = CO2+ C 高温
2、氧气、氢气、二氧化碳用途的比较：
氢气用途 氧气用途 二氧化碳用途
⑴填充气球
⑵高能燃料
⑶冶炼重要金属 ⑴支持燃烧
⑵供给呼吸
⑶用于炼钢 ⑴灭火
⑵作工业原料（制饮料、纯碱、化肥等）
⑶“干冰”用于人工降雨
⑷植物的光合作用
例1 实验室制取和收集气体的常见装置如图。试回答：
⑴过氧化氢（H2O2）俗称双氧水，是一种无色液体，常温下过氧化氢在二氧化锰催化作用时迅速分解出水和氧气。如果用过氧化氢制取氧气，应选择的发生装置是 （填序号）。选择该装置的理由是 。收集氧气可选用 。
⑵实验室可用加热熟石灰和氯化铵两种固体混合物的方法制取氨气，反应方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl △ CaCl2+2H2O+2NH3↑。
氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，比空气轻，极易溶于水，
氨气的水溶液叫做氨水。实验室制取氨气应选择的发生装置是 ，收集氨气可选用 。
⑶实验室可用铜与稀硝酸反应制取NO，反应方程式是3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑。NO是无色气体，难溶于水，比空气略重。常温下NO极易与O2化合生成红棕色NO2气体。实验室制取NO的装置应选 ，收集NO应选 。
C D E
A B
例2 右图装置具有集气、贮气、洗气
等功能。试用“a”或“b”填空：
⑴作集气瓶：①用排空气法收集氢气时，氢气应从 端通入；收集氧气时，氧气应从 端通入，检验氧气是否已收集的方法是将带火星的木条放在 处。②用排水法收集气体时，需先在瓶里盛 。收集氢气时，氢气应从 端通入；收集氧气时，氧气应从 端通入。
⑵作贮气瓶：若瓶中已贮存有难溶于水的气体，为使气体逐渐排出，可往 端逐渐通入 。
⑶作洗气瓶：为除去（或称洗去）CO中的少量CO2，可在瓶中盛半瓶 ，将混有少量CO2的CO气体从 端通入，则另一端导管排出的即是纯净的CO。
⑷对于医院里给病人输氧时使用该洗气瓶（装半瓶水）的叙述错误的是（ ）
A便于观察是否有氧气输出 B可观察输出氧气的速度
C有利于让病人吸入具有一定湿度的氧气 D氧气瓶应与洗气瓶的b端连接
例3.如下图，在实验室制氢气和利用氢气还原氧化铜的实验中，由于锌粒中混入了少量大理石，使产生的氢气中混入了少量二氧化碳，还有少量盐酸的酸雾及水蒸气。为了制得纯净、干燥的氢气进行还原氧化铜的实验，氢气中CO2、HCl可用通过NaOH溶液除去，少量水蒸气可通过浓H2SO4干燥剂除去。为实现以上实验要求，请回答：
(1)在a～f各种装置中应选择的装置(填写符号代号)____。
(2)正确的连接顺序应是：(填写符号数字代号)
从左到右：( )接( )；( )接( )；( )接( )。
(3)为什么在停止加热时还要继续通入氢气，直到试管冷却才停止？
例4.水蒸气通过灼热的煤所制得的水煤气，其主要成分是CO、H2，还含有少量的CO2和水蒸气。如用下列装置设计一个实验以证明水煤气中含有CO和H2，试回答：
(1)连接上述所有装置的正确顺序是(用甲、乙、丙、丁、戊填入方框内)
水煤气→□→□→□→□→□→点燃。
(2)气体经过丙、丁、戊装置都应从____进入。
(3)请说出各装置在本实验中的作用：
甲_____ 乙____ 丙____ 丁____ 戊____
例5.如图所示，甲、乙两位同学用如下实验装置测定铜和氧化铜混合物中铜元素的含量，试回答下列有关问题：
(1)仪器a、b的名称为：a____ b____
(2)A中可观察到的现象为：____，反应的化学方程式为：____
(3)C装置的作用为____
(4)测定方法：同学甲称量反应前后D装置中玻璃管及其固体物质的质量，同学乙称量反应前后E装置的质量验证同学甲的测定结果。已知D装置中铜和氧化铜混合物的质量为10g，经称量，反应前后E装置的质量分别为100.2g和102.0g，则同学乙测定的原混合物中铜元素的质量分数为____(假设各装置中的反应或吸收都是完全的)
(5)F装置的作用是吸收空气中的水蒸气，按同学乙的方法如不加F装置，会使实验结果____(填“偏低”或“偏高”)。