1、初高中化学衔接气体的制取、净化和干燥考点整合考点一 实验室制取气体的思路与方法实验室制备气体应从发生装置、收集装置、气体贮存三个方面考虑。1制取气体的原理：实验室制取气体选择药品通常有以下几个原则；科学性，必须能通过化学反应制取所需气体。反应条件不能太苛刻，反应速度要适中，便于实验室操作，且也比较容易收集。价格要便宜2制取气体的装置：根据反应物的状态和反应所需的条件选择气体的发生装置。如：（1）药品状态为固固，且反应需要加热的，可选择实验室用加热高锰酸钾制氧气的方法制取。 （2）药品状态为固液，且反应在常温下进行的，可选择实验室制二氧化碳的方法制取。3气体的收集装置：排水法 向上排空气法 向下
2、排空气法方法 用于收集难溶于水或不易溶于水气体用于收集密度大于空气的气体收集密度小于空气的气体量多 量少装置图（集气瓶应垂直）导管伸到集气瓶口内 导管伸到集气瓶底注意事项收集的气体较纯（含少量水蒸气）瓶口有大气泡向外冒出时集满收集的气体比排水法不纯（含少量空气）在瓶口处验满考点二 实验室制取气体的操作程序实验室制取气体在选择好药品、仪器后操作的一般程序是：组装仪器；一般按从左到右，从下到上的顺序进行；检查装置气密性；装药品；若是固体跟液体反应，一般是先装入固体再加入液体；准备收集装置；若用排水法收集气体时，应在制取气体之前将集气瓶装满水；制取气体；收集气体并验满；拆洗仪器。考点三 气体的干燥与
3、净化1实验装置：常用的干燥及净化装置主要是：洗气瓶、干燥管和 U 形管浓硫酸 氯化钙 碱石灰2气体的干燥选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。如下表中常见气体的干燥剂。干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体浓硫酸 H2、O 2、CO、HCl 等中性或酸性气体 碱性气体，如：NH 3氯化钙 H2、O 2、CO、HCl 等绝大多数气体 NH3除外氢氧化钠固体或生石灰H2、O 2、CO、N 2、CH 4、NH 3等中、碱性气体不能干燥酸性气体，如：CO2、SO 2、HCl、H 2S等3气体的净化根据被净化的气体和杂质性质的差异来选择净化
4、的方法和装置。原则：吸收剂只与杂质反应，不与待净化气体反应，不能引入新的杂质；吸收剂与杂质反应彻底、迅速；能用液体吸收剂的则不用固体吸收剂。在多种气体杂质共存时，要注意除杂顺序。选择吸收装置时，要注意进、出气体导管连接方法，若用洗瓶，注意“长进短出” ，若用干燥管，注意“大进小出” 。常见除去气体杂质的试剂如下表所示：除杂试剂 可除去的气体杂质无水 CuSO4 既能说明物质含有水，又能除去水，但实验中前者用它更多一些NaOH 固体 吸收 H2O 和 CO2、HCl 等酸性气体NaOH 溶液 吸收 CO2、HCl 等酸性气体Ca(OH)2溶液 证明 CO2气体存在，少量 CO2可用它吸收浓 H2
5、SO4 吸收水蒸气灼热 Cu 网 吸收 O2灼热的 CuO 吸收 H2、CO应用示例类型之一 制取气体实验装置的选择例 1化学是一门以实验为基础的学科，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)写出图中带标号仪器的名称： 。(2)若实验室对你开放，请从图 1 中选择合适的装置，制取一种你熟悉的气体。你想制取的气体是 ，选择的发生装置是 (填序号，下同)，选择的收集装置是 ，选择此收集装置的理是 。(3)装置 B 虽然操作简便，但无法控制反应速率。请从图 2 中选取 (填序号)取代 B 中的单孔塞，以达到控制反应速率的目的。解析 此题考查了气体制取中装置
6、选择的问题。反应物是固体，反应需要加热的选择 A作为发生装置，固体和液体反应，反应在常温下进行的，选择 B 作为发生装置。收集密度比空气大的气体，选择 C 装置收集，收集密度比空气小的气体，选择 E 装置收集，收集难溶于水的气体，选择 D 收集。我们可用以上装置制取 H2、O 2或 CO2，且均能选择 B 作为发生装置，收集氢气可选择 DE 收集，收集氧气可选择 CD，收集二氧化碳只能选择 C。在图 2中，能起到控制反应速率的为，因为注射器能控制滴加速率。答案 酒精灯 长颈漏斗 (2)O 2 B C(或 D) 氧气密度比空气大(或氧气不易溶于水)(其他合理答案也可) (3)变式题：下列制取气体
7、的方案，可以直接采用右图所示装置进行的是（ ）用 H2O2和 MnO2制取 O2 用 CaCO3和稀盐酸制取 CO2用 KClO3和 MnO2制取 O2用 Zn 和稀 H2SO4制取 H2用 Na2CO3和 H2SO4制取 CO2A B C D类型之二 实验操作的程序例 2通过一年的化学学习，我们知道实验室中的组装仪器往往有多种用途。根据下图所示装置回答问题。（1）图中 A 装置常用于制氧气，其反应的化学方程式是_；除制氧气外，A 装置还能进行另一个实验是_。（2）若用 B 装置对氧气进行干燥，则装置内放入的药品是_。若在 B 装置中盛满水，用排水法收集（瓶口向上）一瓶氧气，气体从_端（填字母
8、“a” 、 “b”）通入。（3）某同学将实验室制得的二氧化 碳通入装有澄清石灰水的 B 装置，始终未出现浑浊，原因可能是_（答一条即可） 。解析 本题考查气体的制备实验。装置适用于反应物为固态，反应条件为加热的实验，若用于制氧气，其反应的化学方程式为：2KMnO 4 K2MnO4+MnO2+O2或 2KClO3 2KCl+3O2；A 装置还能进行的另一个实验是碳酸氢铵受热分解。 （2）B 装置可用于干燥、检验、收集气体。若用 B 装置对氧气进行干燥，应加入的药品是浓硫酸，因为浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应；若在 B 装置中用排水法（瓶口向上）收集一瓶氧气，气体须从 b 端进入，这样便于水的排
9、出。如果气体从 a 端进入，将 B 装置中的水排出，液面下降，水不能继续排出，所以气体 须从 b 端进入。 （3）用 B 装置检验 CO2，应长进短出，从 a 端进入，若澄清的石灰水始终不变浑浊，可能的原因是：实验所用盐酸浓度大，挥发出 HCl 气体，使得生成的 CO2气体中混有 HCl 气体。答案 （1）2KMnO 4 K2MnO4+MnO2+O2 碳酸氢铵受热分解（2） 浓硫酸 b（3） 生成的 CO2气体中混有 HCl 气体变式题：以下是我们熟悉的实验室制取气体的发生装置、收集装置以及净化装置（装置中碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物） 。请根据装置图回答下列问题：(1)将装置中的固体
10、加热时应先 ；若用装置净化气体，则气体应从 端通入（填“a”或“b” ） 。（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，应选用的发生装置为 、收集装置为 （填装置的编号） ，过氧化氢溶液应从 中加入（填仪器名称） ，其中二氧化锰起 作用。（3）实验室常用加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气。通常情况下，氨气的密度比空气小且极易溶于水。若要制得干燥的氨气，则装置的连接顺序为 （填装置的编号）类型 之三 气体的干燥与净化例 3将 N2 、CO、HCl 三种混合气体依次通过 NaOH 溶液、浓硫酸、灼热的 CuO，假设每次处理均能完全反应(或吸收)。则最后排出的气体是（ ）AN 2 、CO
11、BH 2O (气)、N 2 CN 2 、CO 2 DHCI、 CO解析 本题考查酸、碱、盐及氧化物之间的相互反应，属于中档题。N 2、CO、HCl 三种混合气体依次通过 NaOH 溶液、浓硫酸、灼热的 CuO 时，发生的反应是： HCl + NaOH = NaCl +H2O CO+ CuO 加热 Cu + CO2 故最后排出的气体是 N2、CO 2。答案 C变式题：某无色气体可能含有 CO 、CO、H 中的一种或几种，依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行)；通过赤热的炭层后，恢复到原状态，气体体积不变；通过灼热的CuO 时，固体变成红色；通过白色 CuS04粉末时，粉末变成蓝色晶体；通人澄
12、清石灰水中，石灰水变浑浊。下列判断正确的是（ ）A原混合气体中一定含有 CO 、CO、H 2B原混合气体中一定没有 CO2，一定含有 H 和 COC原混合气体中一定含有 H 和 CO ，可能含有 COD根据，可推断实验过程中一定有 CO 生成类型之四 物质的除杂例 4下列除杂质的方法不正确的是（ ）选项 物质(括号内为杂质) 除杂方法A N2(O2) 通过灼热的铜网B KCl(MnO2) 溶解、过滤、蒸发结晶C CO2(水蒸气) 通过盛浓硫酸的洗气瓶D CaO(CaCO3) 加入适量的稀盐酸解析 除杂质的原则是在除去杂质的同时不能引入新的杂质。N 2中混有 O2，因为氮气的化学性质稳定，故可通
13、过灼热的铜网将氧气除去；因为 KCl 溶于水，而 MnO2不溶于水，故可采用溶解、过滤、蒸发结晶的方法；CO 2中混有水蒸气，应选择不与二氧化碳反应的干燥剂，故可选择浓硫酸；而 CaO 中混有 CaCO3，若选择稀盐酸，两种物质均能可稀盐酸反应，故不能选择稀盐酸，应选择高温煅烧的方法。答案 D变式题：下列选用的除杂试剂和实验操作都正确的是（括号内为杂质） （ ）ANaCl（Na 2CO3） 加足量稀盐酸、蒸发、结晶BCaCl 2（CaCO 3） 加足量稀硫酸、蒸发、结晶CFe（Cu） 加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥DMnO 2（KCl） 加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥课时作业基础在线1下列实验
14、室制气体的方案可以直接采用有图所示装置实施的是（ ）A用氯酸钾和二氧化锰制氧气 B用大理石和稀盐酸制二氧化碳 C用过氧化氢和二氧化锰制氧气 D用锌和稀硫酸制氢气2在实验室里制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有（ ）采用 MnO2均可改变其反应速率 反应都不需加热都利用含氧化合物分解来达到目的 两种方法所需仪器相同A B C D 3某气体可能含有水蒸气、CO、H 2中的一种或几种。为了确定其成分，最佳的实验方案是将气体依次通过装置（ ）A甲、乙、丙 B丙、乙、甲C丙、甲、乙、丙 D丙、甲、丙、乙4以下各装置能完成相应实验的是（ ）A装置：高锰
15、酸钾制氧气B装置：由 b 进气收集 O2或 CO2气体C装置：制取氧气、氢气等气体D装置：干燥，收集 HCl 气体5NO 是大气污染物之一，但少量的 NO 在人体内具有扩张血管、增加记忆的功能。通常状况下，NO 密度比空气略大，极易与氧气反应，难溶于水。实验室收集 NO 的装置是（ ）A B C D 6下图是同学们利用大可乐瓶设计的储气装置（铁架台未画出） ，以下说法不正确的是（ ）A.打开止水夹 a、b，气体从 d 管导入储存在下面的瓶子里，水被压入上瓶B.取用气体时，可通过控制止水夹 a 、b，靠水的重力方便地将气体排出C.气体被储存在装置中后，c 导管也必须安装止水夹D.该装置也可作为实
16、验室制取二氧化碳的发生装置7.实验室有下图所示的仪器装置。某同学准备利用这些仪器装置及相关试剂制取氧气。下列有关说法正确的是（ ）A.用高锰酸钾制氧气时需要二氧化锰作催化剂B.用过氧化氢溶液制取氧气时可用作发生装置C.可选用收集氧气D.用收集氧气时，应从导管 a 通入氧气8欲除去下列食物中混有的少量杂质（括号内为杂质） ，所选试剂正确的是A氮气（氧气）-木炭B氢氧化钠溶液（碳酸钠）-澄清石灰水C二氧化碳（一氧化碳）-氧气D氯化钾溶液（碳酸钾）-稀硫酸9下列除去杂质的方法中，正确的是选项 物质（括号内为杂质） 去除杂质的方法A NaCl 溶液（Na 2CO3） 加入适量的 CaCl2溶液、过滤B
17、 CaO（CaCO 3） 加水、过滤C Fe（Zn） 加过量 FeSO4溶液、过滤D HNO3溶液（H 2SO4） 加适量 BaCl2溶液、过滤10有一气体混合物含有二氧化碳、一氧化碳、氮气和水蒸汽四种气体，现进行如下操作，请判断所得气体的组成情况（假设每步反应都进行完全） 。（1）依次通过 NaOH 溶液、浓 H2SO4，最后得到的气体有 （填化学式） ；写出发生化学反应的方程式： 。（2）依次通过浓 H2SO4、炽热的氧化铁粉末，最后得到的气体有 （填化学式） ；写出发生化学反应的方程式： 。能力激活11根据下列实验装置图，回答问题：（1）写出标有序号的仪器名称：_，_；（2）在实验室中用
18、过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，其中二氧化锰起_作用，发生反应的化学方程式为_；（3）实验室制取二氧化碳气体，应选择的发生装置为_（填写装置的字母代号，下同） ；应选用的收集装置是_。检验二氧化碳是否收集满的方法是：将燃着的木条放在_，观察火焰是否熄灭。12 CO 2是目前大气中含量最高的一种温室气体，科学家正在研究分离出空气中的 CO2，然后在催化剂作用下将 CO2和 H2反应合成汽油、甲醇等有机物。请回答以下问题：(1)实验室中可选用制取氢气的装置 。简述实验中将锌粒加入容器的方法是 。(2)某同学设计右图装置分离 CO2和 CO。实验开始时关闭活塞 b，打开活塞a，让混合气体从导管
19、口进入，所得纯净气体从导管 c 逸出(假设完全反应)，此时逸出的气体是 。混合气体通人完毕后，再关闭活塞 a，打开活塞 b，使分液漏斗中的稀硫酸进入广口瓶，此时逸出的气体是 。13利用下列仪器进行实验（所有装置的气密性都已检查完毕）（1）把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取并收集氧气，完成该实验你所选用的仪器有 （填字母） 。写出发生反应的化学方程式 。这种方法与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比有 的优点。（2）某同学继续探究“红砖粉末是否也可以作过氧化氢分解反应的催化剂？”实验步骤和现象如下：他分别向两支试管中加入等质量等溶质质量分数的过氧化氢溶液，向其中一支试管加入
