《气体净化》专题
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知识梳理
1.实验室制取气体的净化(除杂与干燥)
(1)常见干燥剂
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
浓H2SO4
等
生石灰、固体NaOH、
碱石灰(NaOH与CaO的混合物)
等
(2)常见气体的净化(干燥)方法
制取的气体
带来的杂质气体
除杂(干燥)方法
O2
H2O
通过浓硫酸或其它固体干燥剂
CO2
HCl、H2O
H2
HCl、H2O
CO2
CO
N2
O2
(3)常见气体的净化装置
装置类型
液态除杂(或干燥剂)
固态除杂(或干燥)剂(不加热)
装置图
①
瓶
②
形干燥管
③
形干燥管
气体流
动方向
进气和出气没有区别
口进气,
口出气(在干燥管的进出气口都要塞一团棉花,防止固体移动)
尾气处理
对于有毒的气体通常需要进行尾气处理,常用的方法有:
(
尾气处理装置
)
法或
法:如炼铁时可将尾气CO
或
。
(2)碱液吸收法:如
溶液可吸收SO2等气体。
知识补充
用右图装置吸收尾气的优点是
。
多功能瓶的使用
目的
排空气法收集气体
排水法收集气体
(或测气体体积)
气体除杂、干燥、检验等
图示
①
②
如图①:密度大于空气的气体从
端进;密度小于空气的气体从
端进。
如图②:密度大于空气的气体从
端进;密度小于空气的气体从
端进。
(1)先将瓶内装满水,气体从
端进,水从
端排出。
(2)如果要测定某气体的体积,则应将导管
端与量筒连接。
先将瓶内装入用于检验(除杂、干燥)试剂,气体从
端进。
说明
记住“
轻
重”原则,即密度小的气体通至集气瓶上部,密度大的气体通至集气瓶下部
进
出,可用量筒量取排出水的体积,从而得到收集气体的体积
进
出,除杂时,除杂试剂应足量
二、考点透视
考点1
气体的净化和收集
例1
如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中,错误的是(
)
A.用排空气法收集CO2,则CO2从b管通入
B.用排空气法收集O2,则O2从a管通入
C.除去空气的CO2,则空气从a管通入
D.用排水法收集O2,则O2从b管通入
例2
化学实验中,常常要涉及到仪器和装置的连接。
(1)甲、乙、丙装置中都用到了导管、橡皮塞和
。
(2)利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量,应将甲中导管a端与丙中导管
端相连接(填字母,下同)。
(3)如果实验室用乙装置收集二氧化碳,空气应从导管的
端排出。丙装置正在用排水法收集氧气,氧气是从导管
端进入,如果用丙装置干燥氧气,容器中的液体是
(填名称)。
考点2
综合考查气体的制取、净化和收集
例3
根据下图回答问题。
(1)反应原理
①加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾均可产生氧气,其中分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾时,加入二氧化锰在反应中起的作用是
。三种方法中,写出其中一个反应的化学方程式
。
②石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳的化学方程式为
。
(2)制取O2和CO2。连接图中的装置完成实验。
制取气体
A
B
C
反应物
装置(填“甲”或“乙”)
物质
作用
作用
O2
水
接水
CO2
石灰石和稀盐酸
乙
干燥CO2
例4
根据下图”(省略夹持仪器)回答问题:
(1)仪器e的名称是
。
(2)用高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式为
,制备并导出氧气的装置应选取的仪器是c、h、
(填序号,下同),收集氧气(用于做铁丝燃烧实验)应选取的仪器是
。
(3)用锌粒和稀盐酸制备H2(可随时使反应发生或终止)应选取的仪器是
。
(4)氢化钙(CaH2)?常温下能与水反应生成H2,是野外工作人员便携燃料的来源。课外小组同学利用(3)中产生的H2与金属钙反应制取CaH2?(见图)。
请回答:
①洗气瓶中m、n应选下列试剂的
、
(填序号);
I.NaHCO3溶液
II.NaOH溶液
III.浓硫酸
②为防止钙被氧化,在加热钙之前必须进行的操作是
。
③CaH2与水反应的化学方程式为
;为防止空气中的O2、CO2、水蒸气与玻璃管中Ca或CaH2反应,必须在导管末端再连接的装置是
(写出仪器名称及所装试剂)。
三、课堂训练
1.请根据下列实验装置回答有关问题。(温馨提示:无水CaC12具有吸水性)
(1)写出仪器X的名称
。
(2)实验室用装置A制取O2,反应的化学方程式为
,其中黑色固体的作用是
,收集装置可选择
,若用F装置收集,验满的方法是
。
(3)硫化氢(化学式为H2S)是一种无色,其有臭鸡蛋气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水,其水溶液呈酸性,与稀盐酸的化学性质相似。实验室可用CaS固体与稀硫酸在常温下制取,若要制取一瓶干燥的H2S气体,正确的装置连接顺序为
→H(用A、B……填空)。装置H的作用是吸收多余的H2S气体,防止污染空气,反应的化学方程式为
。
2.现有氯酸钾、过氧化氢溶液、二氧化锰、稀硫酸、稀盐酸、石灰石及下列仪器:
(1)仪器⑥的名称
。
(2)利用上述药品,从①﹣⑦中选择仪器,可以制取一瓶较干燥氧气或二氧化碳,你选择的仪器是
(填序号),其反应的化学方程式为
(选写一个)。
(3)小明用A、B两种仪器组装了一套发生装置,这套装置与你的装置相比,具有的优点是
(任写一条)。
参考答案
一、知识梳理
1.(1)
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
浓H2SO4
CO2、SO2、HCl、H2、O2
等
NH3
生石灰、固体NaOH、
碱石灰(NaOH与CaO的混合物)
NH3
、H2、O2
等
CO2、SO2、HCl
(2)
制取的气体
带来的杂质气体
除杂(干燥)方法
O2
H2O
通过浓硫酸或其它固体干燥剂
CO2
HCl、H2O
通过足量的饱和NaHCO3溶液后,再通过浓硫酸
H2
HCl、H2O
通过足量的NaOH溶液后,再通过浓硫酸
CO2
CO
通过灼热的氧化铜
N2
O2
通过灼热的铜网
(3)
装置类型
液态除杂(或干燥剂)
固态除杂(或干燥)剂(不加热)
装置图
①
洗气
瓶
②
U形干燥管
③
球
形干燥管
气体流
动方向
长进短出
进气和出气没有区别
大口进气,
小
口出气(在干燥管的进出气口都要塞一团棉花,防止固体移动)
(1)燃烧法
吸收法
点燃
用气球收集
NaOH
防倒吸
3.
目的
排空气法收集气体
排水法收集气体
(或测气体体积)
气体除杂、干燥、检验等
图示
①
②
如图①:密度大于空气的气体从a端进;密度小于空气的气体从
b端进。
如图②:密度大于空气的气体从a端进;密度小于空气的气体从
b
端进。
(1)先将瓶内装满水,气体从
a端进,水从b
端排出。
(2)如果要测定某气体的体积,则应将导管
b端与量筒连接。
先将瓶内装入用于检验(除杂、干燥)试剂,气体从a
端进。
说明
记住“
上
轻
下
重”原则,即密度小的气体通至集气瓶上部,密度大的气体通至集气瓶下部
短
进
长
出,可用量筒量取排出水的体积,从而得到收集气体的体积
长
进
短
出,除杂时,除杂试剂应足量
二、考点透视
例1
A
例2
(1)集气瓶
(2)e
(3)c
d
浓硫酸
(
?
)例3
(1)①催化作用
2KMnO4
?
K2MnO4+MnO2+O2↑
或2KClO3
MnO2
2KCl+3O2↑
或2H2O2
MnO2
2H2O+O2
↑
②CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
(2)
制取气体
A
B
C
反应物
装置(填“甲”或“乙”)
物质
作用
作用
O2
过氧化氢溶液
甲
水
收集O2
接水
CO2
石灰石和稀盐酸
乙
浓硫酸
干燥CO2
收集CO2
例4
(1)量筒
(2)2KMnO4
?
K2MnO4+MnO2+O2↑
a、i
b、g、l(或b、m、o)
c、f、j、n(或d、f、i、n)
(4)
①II
III
②通入氢气把装置中的空气排尽
③CaH2+2H2O==Ca(OH)2+H2
↑
装浓硫酸的洗气瓶
三、课堂训练
(
?
)1.(1)分液漏斗
(2)2KClO3
MnO2
2KCl+3O2↑
C或E或F
在管口b处放一带火星的木条,木条复燃表明集满
(3)BGF
H2S+2NaOH==Na2S+2H2O
2.(1)锥形瓶
(2)①②⑥⑦
2H2O2
MnO2
2H2O+O2
↑
(3)可以控制反应速率