1、化学实验专题复习气体的制取和性质一、氧气、二氧化碳等气体的制取和性质在考查气体的制取和性质时,主要围绕着对制气原理的考查、制气装置和收集装置的选择、操作顺序、验满方法以及气体性质的探究来进行的。例 1 (2007 年南京)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)写出指定仪器的名称: ; 。(2)下面四种途径都可以得到氧:写出实验室中通过甲、丙两种途径制取氧气的化学方程式:甲 ;丙 。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的。从实验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,甲、乙、丙三种制
2、取氧气的途径中, (填“甲”、“乙”或“丙”)途径更体现化学实验室的绿色化追求。 (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)。用排水法收集氧气完毕后,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,使试管炸裂。(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)。收集二氧化碳通常选用 C 装置,而不选用 D 或 E 装置,试从二氧化碳的性质角度来分析其原因:。点拨:在甲、乙、丙三种方案中,只有方案甲无需加热,更能体现化学实验室的绿色化要求。对制气装置的选择,根据反应物的状态和反应条件,用加热高锰酸钾的方法制氧气应选择装置 A;制取二氧化碳,因
3、为是固液反应反应无需加热,则选择的发生装置为B 装置。而用排水法收集完氧气后,应先将导管移出液面,然后移走酒精灯停止加热;对于二氧化碳的收集,我们根据二氧化碳的密度比空气的大和能溶于水两点性质,只能选择向上排空气法进行收集。答案:(1)试管 集气瓶(2) 甲22MnOH2424OMnKnO(3)A 将导管移出液面 移走酒精灯 停止加热(4)B 二氧化碳能溶于水、密度比空气的大例 2 (2007 年柳州)实验室用来制备和收集气体的部分装置为:(1)用过氧化氢制备氧气,选用的发生装置为 (填序号)。选用该装置的理由是 。使用该装置还可完成的另一个实验的名称是 。(2)用石灰石和稀盐酸反应制 CO2
4、,选用的收集装置为 (填序号)。能用该装置收集的气体必须具备的物理性质是 。要证明集气瓶内已经充满二氧化碳气体,应该进行的操作和观察到的现象是 。假若二氧化碳气体始终不能收集满,除装置漏气外,还可能的一种原因是 。(3)请设计一个实验;证明在相同温度和压强下,二氧化碳气体的密度比空气的密度大,然后填写实验报告。实验步骤 实验现象 结论相同温度、相同压强下,二氧化碳的密度比空气的密度大点拨:选择制取气体的发生装置要根据反应物的状态和反应条件,用加热高锰酸钾的方法制氧气,是固体需要加热型,因此应选择装置甲。在加热固体时,试管口要略向下倾斜。而石灰石和稀盐酸反应时反应物中有液体,且反应无需加热因此应
5、选择装置乙作为发生装置。根据二氧化碳的溶解性和密度,则应选择向上排空气法进行收集。证明二氧化碳是否收集满,则必须将燃着的木条放在集气瓶口。二氧化碳无法集满则可能是装置漏气或药品不足。要想探究二氧化碳的密度比空气的大,我们既可以用化学方法,即将二氧化碳倒入放有高低不同的蜡烛的烧杯中,也可用物理方法,即可以比较同温度、同压强、同体积的二氧化碳和空气的质量。答案:(1)甲 反应物是固体与液体,且不需加热 制取 CO2(2)丙 密度比空气的大 将一根燃着的木条放在集气瓶口,若木条火焰立刻熄灭,则证明集气瓶中已经充满二氧化碳 反应物的量不足(其他合理答案均可)(3)实验步骤:在一个烧杯中放人一高一低两根
6、蜡烛,将蜡烛点燃后,再将二氧化碳气体沿着烧杯壁慢慢倒入 实验现象:低的蜡烛火焰先熄灭(其他合理答案均可)二、制气装置的组装和改进对此类问题的考查,往往会给出一些零散的仪器,让同学们结合实际进行组装或进一步对实验装置进行改进,如改进后能随时控制实验的发生与停止。这就要求同学介树制气装置非常地熟悉,并能与物理中的压强知识相结合对装置进行改进。例 3 (2007 年肇庆)下图是实验室制取气体的常用仪器。请根据要求填空:(1)图中仪器 A 的名称是 。(2)某同学用氯酸钾制取氧气,并用排空气法收集一瓶,应选择上图中的仪器 (填编号),其反应的化学方程式为: ;若要验证瓶中氧气已集满,其具体操作和现象为
7、 。(3)若要制取并收集一瓶 H2,并使反应能随关随停,应选择上图中的仪器 (填编号,只选一组)。点拨:对于制取装置的选择和前面分析的原则是相同的。要想将装置改进为随关随停,我们必须能利用产生的气体将反应物分离这就要求选择一个能控制气体排出的仪器,使装置里的气压增大,从而将液体压回而与固体分离,即可选择装置。答案:(1)长颈漏斗(2) 用带火星的木条放在瓶口,若木条复燃则表明氧气已集满(3)或三、信息迁移型题目此类题目以两大气体的制取为出发点,主要考查对制气发生装置的选择和收集装置的选择。在处理此类题目时,同学们一定要弄清所给信息中反应物的状态和反应条件以及所要制取的气体的性质,依此选择制气的
8、发生装置和收集装置。例 4 (2007 年十堰)甲烷是一种无色、无味、难溶于水,密度比空气小的气体。实验室常用加热醋酸钠和碱石灰(均为固体)的方法制取甲烷。请回答:(1)实验室制取甲烷的发生装置和收集装置分别是 (填序号);(2)收集满的一瓶甲烷气体应如何放置? 。(3)点燃甲烷前,一定要 。点拨:通过分析所给信息,我们不难看出制取甲烷时用到的反应原理是固体需要加热型,因此我们所要选择的发生装置应该是 A 装置。而甲烷难溶于水,密度比空气的密度小,因此可用排水法或向下排空气法进行收集,收集完要倒放在桌面上;当然了,点燃任何具有可燃性气体之前,我们都要进行验纯。答案:(1)A、C (2)倒放 (3)验纯