九年级化学[气体的制取]

初中常见气体的制取

【知识总结】

一、 实验原理的确定

确定实验原理:1. 反应应容易控制;2. 反应条件温和(能不高温就不高温,高温条件不易满足,并且较危险);3. 成本低。

例如二氧化碳实验原理的确定

Na 2CO 3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 反应速度太快,不容易控制

CaCO 3+2HCl(浓)==CaCl2+H2O+CO2↑浓盐酸易挥发,生成的气体中容易混有氯化氢 CaCO 3+H2SO 4==CaSO4+H2O+CO2↑反应生成的CaSO 4微溶,附着在CaCO 3表面,阻止了反应的进一步发生 现象:反应一段时间以后,反应停止,不再有汽泡

高温CaCO 3====CaO+CO2↑ 反应条件不容易满足

CaCO 3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 反应条件温和,容易控制,故选择该种方法

二、 气体发生装置确定

确定发生装置依据:1. 反应物状态;2. 反应条件(是否需要加热)

反应不需要加热时可用下图装置:

例如:CaCO 3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 上图装置可控制反应的发生

MnO 22H 2O 2====2H2O+O2↑

Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑

注意:固液反应不加热、液液反应不加热适用该装置,当固液反应、液液反应需要加热时只需要再添加酒精灯即可。

当反应需要加热,并且是固固反应时可用下图装置:

MnO 2 2KClO 3====2KCl+3O2↑

△ 2KMnO 4====K 2MnO 4+MnO2+O2↑

注意!使用该装置时试管口一定要向下倾斜,原因是防止加热过程中产生的冷凝水倒流引起试管底炸裂。

三、 气体收集装置确定

气体收集方法确定的依据:密度:密度比空气大 向上排空气法 E

密度比空气小 向下排空气法 D

溶解性:不易溶于水不与水反应 排水法 C

试确定氢气二氧化碳氧气分别能用什么方法收集?

引申:1. 已知收集方法推测气体性质:一种气体只能用向上排空气法,由此可以得出该气体有什么样的性质

2. 上述三种气体收集方法均可采用下图装置

向上排空气法:长管进短管出

向下排空气法:长管出短管进

排水法:集气瓶事先装满水,长管进短管出

除此以外,该装置还常常用于洗气

四、 初中常见几种气体制取实验原理

氧气

MnO 22H 2O 2====2H2O+O2↑

MnO 22KClO 3====2KCl+3O2↑

△2KMnO 4====K 2MnO 4+MnO2+O2↑

二氧化碳

CaCO 3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

五、 一般实验步骤及气体的净化

实验室制取气体的一般顺序是:连接装置→检查气密性→装药品(先固体,后液体)→反应→收集气体(应等到装置中空气排净后再收集)。

气体的净化原则:净化时所需气体不能参加化学反应或因溶解而损失,也不能引入新的杂质。净化的顺序一般是除杂在前,干燥在后,干燥后的气体不能再通过水溶液。

【题型体系】

一、气体制备及性质验证

这部分内容综合性强,要求学生掌握常见气体的制务原理以及性质。

中考考察热点

1. 氧气和二氧化碳的实验室制法律以及操作过程

2. 实验装置以及药品的选择,并分析选择错误的后果

3. 通过归纳总结氧气和二氧化碳的制取方法推测制取某种未知气体。

典型例题及练习

通过一年的化学学习,相信你已掌握了实验室制取气体的有关规律,请你结合下列装置完成下列问题:

(1)请写出在装置B 中放入氯酸钾和二氧化锰混合物加热制取氧气的化学方程式。

(2)已知过氧化钠(Na 2O 2)是一种淡黄色固体,常温下可与水反应生成氢氧化钠和氧气。如果在实验室中用A 作气体发生装置,用过氧化钠和水反应来制取一瓶干燥的氧气,所选装置的正确连接顺序是(填写管口字母)______________。若只改变A 装置中的药品,仍采用已连接的整套装置,还可以用来制取的气体是__________________。

(3)通过上述两种制取氧气的方法所选用发生装置的对比,可总结出选择气体发生装置应考虑的因素有哪些?_______________

(4)装置A 和C 都可以作为实验室制取氢气的发生装置,

A 和C 相比,具有哪些优点?(答出一条即可)

________________________________

1.在实验室中,利用右图装置可以制取并收集多种气体

(必要时可以加热)。

(1)李明同学想利用该装置制取干燥的O 2,应对装置作何改进? 。a 中发生反应的化学方程式为 ; b中盛放的试剂

是 。

2.化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题:

(1)下面四种途径都可以得到氧气:

任意写出其中的两个反应方程

式 、

(2)化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作。从实现原料和反应过程的绿色化考虑,你认为在中学化学实验室中,上述几种制取氧气的途径中用 (填物质名称)更体现化学实验的绿色化追求。

(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,可选用的发生装置是 (填字母代号)。用排水收集氧气完毕后,停止加热时的操作顺序是先 ,然后 , 以防止水倒吸进入热的试管中,造成试管破裂。

(4)实验室制取二氧化碳时,可选用的发生装置是 (填字母代号)。收集二氧化碳通 常用C 装置,而不选用D 或E 装置,试从二氧化碳性质的角度来分析其原

因 。

二、设计实验

着重考察学生对实验原理的理解以及实验的基本操作,这是近年考试的热点。

典型例题及练习

某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现,18世纪末,

法国科学家拉瓦锡曾经做了这样—个实验:让水蒸气通过一根

烧红的枪管,生成了一种气体。同学们对这个实验很感兴趣:

难道红热的铁能与水蒸气反应? 生成的气体又是什么? 带着这些

疑问,他们设计了如右图所示的装置进行探究。

(1)已知试管内湿棉花不参加化学反应,它的作用是 ;

(2)若干燥从a 导管出来的气体,应从 (选填“b ”或“c ”)端管口通入;

(3)对化学变化过程中生成的气体同学们有以下猜想:

猜想一:生成的气体可能是氢气 猜想二:生成的气体可能

是 。

(4)请你对猜想二进行探究:

某化学兴趣小组通过查阅资料得知:固体草酸 (H2C 2O 4·2H 2O) 受热可分解,其化学方程式: H 2C 2O 4·2H 2O ≜CO↑+CO2↑+3H2O

该课题小组的同学在实验室分别进行了如下实验,请回答下列问题:

(1)制取CO 气体的发生装置应选用______;

(2)若用C装置收集CO ,则进气口应为____;

A c

(3)若要验证固体草酸 (H2C 2O 4·2H 2O) 受热的分解产物为CO 、CO 2、H 2O ,则仪器连接的顺序为_____________________

浓硫酸

A B

C D E

(提示:无水CuSO4遇到水会变成蓝色,NaOH 可以吸收CO 2且吸收量大于澄清石灰水,生成可溶的Na 2CO 3,溶液为无色)

(4)某同学设计用草酸制取并收集CO 的实验,装置如下图,请你评价他的方案。

强化训练

1.下列关于“用高锰酸钾受热分解制取氧气”与“用分离液态空气法制取氧气”的说法中正确的是( )

A .从变化的本质看:前者是化学变化,后者是物理变化

B .从消耗的能源看:前者要消耗能量,后者不消耗能量

C .从成本看:制备等量氧气,前者成本低,后者成本高

D .从经济效益看:前者效益高,后者效益低

2.实验室用高锰酸钾制取氧气,不必使用的用品是( )

A .小棉球 B .试管 C .药匙 D .玻璃棒

3.高温下分解下列物质,理论上不可能产生氧气的是( )

A .高锰酸钾(KMnO 4) B .氯化钾(KCl )

C .氧化汞(HgO ) D .氯酸钾(KClO 3)

4.以下实验室用高锰酸钾制取氧气的操作中,不正确的是( )

①试管口略向下倾斜 ②用排水法收集氧气

③铁夹夹持在试管的中上部 ④收集完毕,先停止加热再将导管移出水面

A .④ B .②④ C .①③ D .①②

5.用图所示的实验装置制取二氧化碳一般有以下几个步骤,其正确的操作顺序是( )

①向长颈漏斗中注入稀盐酸 ②向容器中放入几小块石灰石

③按要求装好仪器 ④检查装置的气密性 ⑤收集气体

A .①②③④⑤ B .④③①②⑤ C.③④②①⑤ D .③④①②⑤

6.要除去热水瓶内壁附着的水垢,最好的方法是( )

A .用沙子擦洗 B .用“钢丝球”擦洗 C.加热使之剥落 D .加少量稀盐酸使之溶解

7.下列各组气体中,可用同一种方法收集,且该方法是组内每种气体的最佳收集方法,这样的一组是( )

A .H 2、O 2、CO 2 B .H 2、CO 2、CO C.CH 4、O 2、CO 2 D .H 2、CH 4、CO

初中常见气体的制取

【知识总结】

一、 实验原理的确定

确定实验原理:1. 反应应容易控制;2. 反应条件温和(能不高温就不高温,高温条件不易满足,并且较危险);3. 成本低。

例如二氧化碳实验原理的确定

Na 2CO 3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 反应速度太快,不容易控制

CaCO 3+2HCl(浓)==CaCl2+H2O+CO2↑浓盐酸易挥发,生成的气体中容易混有氯化氢 CaCO 3+H2SO 4==CaSO4+H2O+CO2↑反应生成的CaSO 4微溶,附着在CaCO 3表面,阻止了反应的进一步发生 现象:反应一段时间以后,反应停止,不再有汽泡

高温CaCO 3====CaO+CO2↑ 反应条件不容易满足

CaCO 3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 反应条件温和,容易控制,故选择该种方法

二、 气体发生装置确定

确定发生装置依据:1. 反应物状态;2. 反应条件(是否需要加热)

反应不需要加热时可用下图装置:

例如:CaCO 3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 上图装置可控制反应的发生

MnO 22H 2O 2====2H2O+O2↑

Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑

注意:固液反应不加热、液液反应不加热适用该装置,当固液反应、液液反应需要加热时只需要再添加酒精灯即可。

当反应需要加热,并且是固固反应时可用下图装置:

MnO 2 2KClO 3====2KCl+3O2↑

△ 2KMnO 4====K 2MnO 4+MnO2+O2↑

注意!使用该装置时试管口一定要向下倾斜,原因是防止加热过程中产生的冷凝水倒流引起试管底炸裂。

三、 气体收集装置确定

气体收集方法确定的依据:密度:密度比空气大 向上排空气法 E

密度比空气小 向下排空气法 D

溶解性:不易溶于水不与水反应 排水法 C

试确定氢气二氧化碳氧气分别能用什么方法收集?

引申:1. 已知收集方法推测气体性质:一种气体只能用向上排空气法,由此可以得出该气体有什么样的性质

2. 上述三种气体收集方法均可采用下图装置

向上排空气法:长管进短管出

向下排空气法:长管出短管进

排水法:集气瓶事先装满水,长管进短管出

除此以外,该装置还常常用于洗气

四、 初中常见几种气体制取实验原理

氧气

MnO 22H 2O 2====2H2O+O2↑

MnO 22KClO 3====2KCl+3O2↑

△2KMnO 4====K 2MnO 4+MnO2+O2↑

二氧化碳

CaCO 3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

五、 一般实验步骤及气体的净化

实验室制取气体的一般顺序是:连接装置→检查气密性→装药品(先固体,后液体)→反应→收集气体(应等到装置中空气排净后再收集)。

气体的净化原则:净化时所需气体不能参加化学反应或因溶解而损失,也不能引入新的杂质。净化的顺序一般是除杂在前,干燥在后,干燥后的气体不能再通过水溶液。

【题型体系】

一、气体制备及性质验证

这部分内容综合性强,要求学生掌握常见气体的制务原理以及性质。

中考考察热点

1. 氧气和二氧化碳的实验室制法律以及操作过程

2. 实验装置以及药品的选择,并分析选择错误的后果

3. 通过归纳总结氧气和二氧化碳的制取方法推测制取某种未知气体。

典型例题及练习

通过一年的化学学习,相信你已掌握了实验室制取气体的有关规律,请你结合下列装置完成下列问题:

(1)请写出在装置B 中放入氯酸钾和二氧化锰混合物加热制取氧气的化学方程式。

(2)已知过氧化钠(Na 2O 2)是一种淡黄色固体,常温下可与水反应生成氢氧化钠和氧气。如果在实验室中用A 作气体发生装置,用过氧化钠和水反应来制取一瓶干燥的氧气,所选装置的正确连接顺序是(填写管口字母)______________。若只改变A 装置中的药品,仍采用已连接的整套装置,还可以用来制取的气体是__________________。

(3)通过上述两种制取氧气的方法所选用发生装置的对比,可总结出选择气体发生装置应考虑的因素有哪些?_______________

(4)装置A 和C 都可以作为实验室制取氢气的发生装置,

A 和C 相比,具有哪些优点?(答出一条即可)

________________________________

1.在实验室中,利用右图装置可以制取并收集多种气体

(必要时可以加热)。

(1)李明同学想利用该装置制取干燥的O 2,应对装置作何改进? 。a 中发生反应的化学方程式为 ; b中盛放的试剂

是 。

2.化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题:

(1)下面四种途径都可以得到氧气:

任意写出其中的两个反应方程

式 、

(2)化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作。从实现原料和反应过程的绿色化考虑,你认为在中学化学实验室中,上述几种制取氧气的途径中用 (填物质名称)更体现化学实验的绿色化追求。

(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,可选用的发生装置是 (填字母代号)。用排水收集氧气完毕后,停止加热时的操作顺序是先 ,然后 , 以防止水倒吸进入热的试管中,造成试管破裂。

(4)实验室制取二氧化碳时,可选用的发生装置是 (填字母代号)。收集二氧化碳通 常用C 装置,而不选用D 或E 装置,试从二氧化碳性质的角度来分析其原

因 。

二、设计实验

着重考察学生对实验原理的理解以及实验的基本操作,这是近年考试的热点。

典型例题及练习

某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现,18世纪末,

法国科学家拉瓦锡曾经做了这样—个实验:让水蒸气通过一根

烧红的枪管,生成了一种气体。同学们对这个实验很感兴趣:

难道红热的铁能与水蒸气反应? 生成的气体又是什么? 带着这些

疑问,他们设计了如右图所示的装置进行探究。

(1)已知试管内湿棉花不参加化学反应,它的作用是 ;

(2)若干燥从a 导管出来的气体,应从 (选填“b ”或“c ”)端管口通入;

(3)对化学变化过程中生成的气体同学们有以下猜想:

猜想一:生成的气体可能是氢气 猜想二:生成的气体可能

是 。

(4)请你对猜想二进行探究:

某化学兴趣小组通过查阅资料得知:固体草酸 (H2C 2O 4·2H 2O) 受热可分解,其化学方程式: H 2C 2O 4·2H 2O ≜CO↑+CO2↑+3H2O

该课题小组的同学在实验室分别进行了如下实验,请回答下列问题:

(1)制取CO 气体的发生装置应选用______;

(2)若用C装置收集CO ,则进气口应为____;

A c

(3)若要验证固体草酸 (H2C 2O 4·2H 2O) 受热的分解产物为CO 、CO 2、H 2O ,则仪器连接的顺序为_____________________

浓硫酸

A B

C D E

(提示:无水CuSO4遇到水会变成蓝色,NaOH 可以吸收CO 2且吸收量大于澄清石灰水,生成可溶的Na 2CO 3,溶液为无色)

(4)某同学设计用草酸制取并收集CO 的实验,装置如下图,请你评价他的方案。

强化训练

1.下列关于“用高锰酸钾受热分解制取氧气”与“用分离液态空气法制取氧气”的说法中正确的是( )

A .从变化的本质看:前者是化学变化,后者是物理变化

B .从消耗的能源看:前者要消耗能量,后者不消耗能量

C .从成本看:制备等量氧气,前者成本低,后者成本高

D .从经济效益看:前者效益高,后者效益低

2.实验室用高锰酸钾制取氧气,不必使用的用品是( )

A .小棉球 B .试管 C .药匙 D .玻璃棒

3.高温下分解下列物质,理论上不可能产生氧气的是( )

A .高锰酸钾(KMnO 4) B .氯化钾(KCl )

C .氧化汞(HgO ) D .氯酸钾(KClO 3)

4.以下实验室用高锰酸钾制取氧气的操作中,不正确的是( )

①试管口略向下倾斜 ②用排水法收集氧气

③铁夹夹持在试管的中上部 ④收集完毕,先停止加热再将导管移出水面

A .④ B .②④ C .①③ D .①②

5.用图所示的实验装置制取二氧化碳一般有以下几个步骤,其正确的操作顺序是( )

①向长颈漏斗中注入稀盐酸 ②向容器中放入几小块石灰石

③按要求装好仪器 ④检查装置的气密性 ⑤收集气体

A .①②③④⑤ B .④③①②⑤ C.③④②①⑤ D .③④①②⑤

6.要除去热水瓶内壁附着的水垢,最好的方法是( )

A .用沙子擦洗 B .用“钢丝球”擦洗 C.加热使之剥落 D .加少量稀盐酸使之溶解

7.下列各组气体中,可用同一种方法收集,且该方法是组内每种气体的最佳收集方法,这样的一组是( )

A .H 2、O 2、CO 2 B .H 2、CO 2、CO C.CH 4、O 2、CO 2 D .H 2、CH 4、CO


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