火线100天广西专版2022中考化学第一单元身边的化学物质滚动小专题一气体的制备与净化复习

滚动小专题(一)气体的制备与净化一、常见气体的制取（二氧化碳、氧气与氢气制取的比较）氧气(O2)氢气(H2)二氧化碳(CO2)反应原理2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑(或2H2O22H2O＋O2↑)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑药品高锰酸钾(KMnO4)[或双氧水(H2O2)和二氧化锰(MnO2)]锌粒(Zn)和盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)石灰石或大理石(CaCO3)和稀盐酸(HCl)发生装置　或　收集方法或或或或或或或验满或验纯用带火星的木条，平放在集气瓶口，若木条复燃，氧气已集满；否则没满用拇指堵住集满氢气的试管口；靠近火焰，移开拇指点火，若“噗”的一声，氢气已纯；若有尖锐的爆鸣声，则氢气不纯用燃着的木条，平放在集气瓶口，若火焰熄灭，则已集满；否则没满操作步骤注意事项①检查装置的气密性；②试管口要略向下倾斜(防止凝结在试管口的小水珠倒流入试管底部使试管破裂)；③加热时应先使试管均匀受热，再集中在药品部位加热；④排水法收集完氧气后，先撤导管后撤酒精灯(防止水槽中的水倒流，使试管破裂)①检查装置的气密性；②长颈漏斗的管口要插入液面下；③点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度(空气中，氢气的体积达到总体积的4%～74.2%时点燃会爆炸)①检查装置的气密性；②长颈漏斗的管口要插入液面下；③不能用排水法收集二、气体的净化与干燥1．原则：不能引入新的气体杂质；不能减少被净化的气体的量。2．顺序：气体的发生装置——除杂——干燥——主体实验——尾气处理。3．气体净化和干燥的装置4．常用干燥剂7\n选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定，其原则是干燥剂只能除去气体中的水分，而不能与待干燥的气体反应，常见气体的干燥剂选择见下表：干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体酸性浓硫酸H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HClNH3碱性生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠H2、O2、CO、CH4、N2、NH3CO2、SO2、HCl中性无水氯化钙除NH3以外的所有气体NH3　　【温馨提示】　a．选择的干燥剂(净化剂)必须只能吸收水分(杂质气体)，不与被干燥(净化)的气体反应。b.洗气瓶长导管为进气口，短导管为出气口；干燥管大口进气，小口出气，且两口都应堵一团脱脂棉，防止干燥颗粒进入导气管。类型1　常见气体的制取　(2022·河池)实验室常利用下图装置完成气体制备及性质实验。请回答：(1)指出编号仪器的名称：①________；②________。(2)若选择A和D装置制取氧气，反应的化学方程式为________________________________，收集好的氧气瓶正放在桌面上，玻璃片光滑面朝________(填“上”或“下”)。(3)制取CO2时，选B装置比选C装置好的理由是________________________；用G装置来检验CO2，则G中的试剂为____________。(4)若要收集CO，选择的收集装置最好是________(填字母)。思路点拨：(1)标出的仪器分别是：试管和锥形瓶；(2)A装置是固固加热型装置，且试管中有棉花团，故应用加热高锰酸钾的方法制取氧气；氧气的密度大于空气，故收集好的集气瓶应正放在桌面上；(3)B装置比C装置便于添加液体试剂；检验二氧化碳的试剂是：澄清的石灰水；(4)收集CO，由于其密度和空气相接近，最好用排水法收集，选F。类型2　气体的净化　研究性学习小组选择从空气中制取氮气作为研究课题，以下是他们设计的实验方案：→→→(1)除去二氧化碳和水蒸气：如图A装置中发生反应的化学方程式是_______________________________。B装置中浓硫酸的作用是____________。7\n(2)除去氧气：他们分别收集一瓶气体，用图C装置进行除去氧气的燃烧实验，其中甲同学选用红磷，乙同学选用木炭。你认为选用________(填“红磷”或“木炭”)的方法不科学，原因是____________________。(3)分析误差：经科学测定此法得到的氮气密度(标准状况下)，与氮气的实际密度有误差，请你分析出现误差的可能原因(只写两种，不考虑计算误差)：①____________________；②________。思路点拨：(1)利用装置A中的氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水而除去二氧化碳；利用浓硫酸的吸水性吸收气体中的水蒸气而除去水；(2)由于木炭和氧气反应会生成气体二氧化碳，因此在除去氧气的同时又引入了新的气体杂质二氧化碳；(3)分析以上操作，会发现空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气被除去，但空气中含量很少的稀有气体并没有被除去，因此由于氮气中混有稀有气体而使氮气不纯，密度与实际密度有误差；另外，在使用红磷除去氧气时，可能由于某种原因而没有把氧气完全除尽而使所得氮气不纯，密度与实际密度有误差。在除去气体中的杂质时往往会混入水蒸气，因此要先除杂质，后干燥。一、选择题1．(2022·上海)不能达到相应实验目的的装置是（）2．(2022·梧州)关于实验室制取O2和CO2的方法，下列说法正确的是（）A．都采用了固体加热的方法B．都可用向下排空气法收集C．都可用湿润石蕊试纸验满D．都需在实验前检查装置的气密性3．下列有关气体的制取装置或实验操作，错误的是（）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4．(2022·潍坊)实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热制氯气，反应的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，下列说法正确的是（）7\nA．反应前后锰元素的化合价不变B．可以用向上排空气法收集Cl2C．用浓盐酸配制稀盐酸时，必须用托盘天平、量筒、烧杯和玻璃棒D．该反应是复分解反应5．某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按下图所示装置进行实验(假设每步都充分反应或吸收)，结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。下列关于气体X成分的分析中，错误的是（）A．一定没有二氧化碳B．可能含有甲烷和氢气C．可能只有甲烷D．可能含有氢气和一氧化碳二、实验探究题6．(2022·贵港)根据下列图示实验装置回答问题。(1)写出图中标有序号仪器的名称：①________；②________。(2)若实验室要用同一装置制取并收集O2和CO2，最好选择________装置组合(填字母)；写出该装置制取O2的化学方程式________________________。(3)若用F装置收集氢气，则气体应从________(填“a”或“b”)端进入。7．(2022·玉林)气体制取是重要的化学实验活动，请根据给出的装置回答下列问题：(1)请写出图A中仪器a的名称：________。(2)用高锰酸钾制取并收集较纯的氧气，选择的装置是________(填字母)。(3)在实验室中选用B装置制取氧气，反应原理是________________________(填化学方程式)；用这种方法制得的氧气常含有少量水蒸气，若用如图所示装置除去水蒸气，气体应从________(填“b”或“c”)端进入。7\n(4)实验室制取二氧化碳时，可将____________放到集气瓶口来判断是否已集满二氧化碳气体，实验室不适宜用排水法收集二氧化碳的理由是____________________________。8．(2022·柳州)(1)下列是实验室常见气体的制取及收集装置图。①写出标有标号的仪器名称：a________，b________；②实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰粉末来制取O2，其中二氧化锰的作用是____________，应选用的制气装置是________(填编号，下同)，收集O2不能选用的装置是________。(2)柳州生产的两面针成人牙膏中摩擦剂的主要成分是碳酸钙，现通过以下实验装置测定碳酸钙的质量分数(假设牙膏的其他成分与盐酸不反应)。①碳酸钙属于________(填“酸”“碱”或“盐”)，乙装置中碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为________________________________________________________________________；②下列措施中不能提高测定准确度的是________(填序号)；A．缓慢地逐滴滴加盐酸B．在甲乙间增加装有浓硫酸的洗气瓶C．在乙丙间增加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶D．在乙装置反应结束后仍继续通入空气③若称取的牙膏样品为ag，丙装置中的沉淀经干燥后质量为bg，则样品中碳酸钙的质量分数为________(用含a，b的代数式表示)；④若不测定丙装置中沉淀的质量，而通过测定丙装置在实验前后的质量差来计算碳酸钙的质量分数，会导致测定的结果明显偏高，原因是________________________________________________________。9．(2022·柳州)水煤气是一种工业上常用的气体燃料，一般用焦炭和水蒸气在高温下反应制得，含有少量的CO2和水蒸气杂质。某化学兴趣小组对水煤气的主要成分进行探究。【查阅资料】(1)白色的无水硫酸铜粉末遇水变成蓝色；(2)Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，与过量盐酸反应时生成NaCl、H2O、CO2。【实验假设】①可燃气体只是CO；②可燃气体只是H2；③可燃气体是CO、H2的混合气。【实验过程】实验小组按以下流程进行实验(水煤气中的CO2、H2O已被充分吸收)：灼热CuO―→→―→―→实验中，发现黑色的氧化铜变红，且____________________，证明水煤气含有H2；还观察到澄清石灰水变浑浊，证明水煤气中含有另一可燃气体为________。【实验反思】根据实验结论，甲同学认为实验应保证安全，防止中毒。对尾气的处理方法是________________。【实验拓展】7\n(1)实验后，乙同学认为欲检验所用的NaOH是否完全消耗，可向溶液中滴入几滴稀盐酸，若没有气体产生，则溶液中还有NaOH剩余。但丙同学认为乙同学的设计是错误的，理由是_________________________________________________________________；(2)丁同学通过本次实验，结合查阅的资料发现，不用任何其他试剂，只用试管和胶头滴管就可以鉴别稀盐酸和碳酸钠两种无色溶液。正确的鉴别方案及结论是_______________________________________________。参考答案归类例析例1　(1)①试管　②锥形瓶　(2)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　上　(3)方便随时添加稀盐酸　澄清石灰水　(4)F　例2　(1)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　除去水蒸气　(2)木炭　木炭燃烧产7\n生二氧化碳气体，导致氮气不纯　(3)①稀有气体没有除去　②氧气没有除尽专题精练1．B　2.D　3.C　4.B　5.B　6.(1)①铁架台　②集气瓶　(2)CD　2H2O22H2O＋O2↑　(3)a　7.(1)试管　(2)AC　(3)2H2O22H2O＋O2↑　b　(4)燃着的木条　二氧化碳能溶于水且与水反应　8.(1)①试管　集气瓶　②催化作用　B　E　(2)①盐　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　②BC　③%　④乙中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置丙中，使溶液增重　9.【实验过程】无水硫酸铜变蓝　CO　【实验反思】将尾气点燃处理　【实验拓展】(1)Na2CO3与少量盐酸反应也没有气体生成　(2)取一种溶液加入试管，用滴管逐滴加入另一种溶液，若开始无明显现象，过量时才有气体产生，则试管中溶液为Na2CO3，滴管中溶液为稀盐酸；若立即产生气体，则试管中溶液为稀盐酸，滴管中溶液为Na2CO37