气体的制取和净化讲义文档格式.docx
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⑥将导管移出水槽；
⑦熄灭酒精灯
②加药品；
④验纯；
⑤收集
①组装仪器；
②检查气密性；
③加大理石或石灰石；
④加稀盐酸；
注意事项
①导管口应略向下倾斜；
②用高锰酸钾制取氧气时靠近管口处应塞一团疏松的棉花；
③用排水法收集气体时，当气泡连续、均匀放出后再收集；
④排水法收集完后，先移出导管，在熄灭酒精灯；
①长颈漏斗末端应伸入液面以下；
②反应器中的导气管应刚露出橡皮塞即可；
③用向下排空气法收集气体是导管应伸到容器底部；
④不能用浓硫酸、硝酸及浓盐酸来制取氢气；
⑤气体必须验纯
①不能用浓盐酸、硫酸代替稀盐酸；
②不能用纯的碳酸钠粉末、碳酸钙粉末代替大理石；
③长颈漏斗末端应伸入液面以下；
④用向上排空气法收集气体是导管应伸到容器底部
2、气体的净化与干燥
（1）气体的净化（气体的除杂）
选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质，而与被提纯的物质不反应，也不产生新的杂质。
多种气体杂质共存时，要注意试剂的选择和除杂的顺序，一般水蒸气最后除去（除水蒸气通常选浓硫酸）。
选择“洗气瓶”等吸收装置，不仅要注意药品的名称，还要注意“长进短出”的原则，干燥管要：
“大进小出”。
（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。
（3）气体的检验：
检验气体是一般先检验水蒸汽，再检验其他气体。
检验水蒸气通常用CuSO4。
（4）洗气瓶
（除去气体中的杂质）向下排空气法向上排空气法排水法集气排水测气体体积
【典型例题】
【例1】如下图，在实验室制氢气和利用氢气还原氧化铜的实验中，由于锌粒中混入了少量大理石，使产生的氢气中混入了少量二氧化碳，还有少量盐酸的酸雾及水蒸气。
为了制得纯净、干燥的氢气进行还原氧化铜的实验，氢气中CO2、HCl可用通过NaOH溶液除去，少量水蒸气可通过浓H2SO4干燥剂除去。
为实现以上实验要求，请回答：
（1）在a～f各种装置中应选择的装置（填写符号代号）__________。
（2）正确的连接顺序应是：
（填写符号数字代号）
从左到右：
（）接（）；
（）接（）。
（3）为什么在停止加热时还要继续通入氢气，直到试管冷却才停止？
________________________________________________________________________
【例2】请认真阅读下列短文，并应用所学过的知识回答问题：
氨气（NH3）在通常状况下是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，其水溶液称为氨水。
其在加热和催化剂存在的条件下，氨气能跟氧气起反应生成一氧化氮和水。
在常温下氨气还能跟酸、CaCl2和CuSO4等物质起反应。
实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物来制取氨气，其反应的化学方程式：
1.实验室制取（不包括收集）氨气的装置，可选用制取____（H2或O2或CO2）的装置。
其理由是______________________________，收集氨气可用____________法。
2.若要制得干燥的氨气，可用___________做干燥剂。
3.写出氨气与氧气反应的化学方程式：
____________________________________________。
4.将氨气溶于水制成氨水，应选用下图装置中的_______（填序号）。
ABC
【例3】某有机物在氧气中充分燃烧后，产物只有二氧化碳和水。
甲、乙两组同学分别用A、B两种方法测定它的组成，测得两组数据（如下图所示）。
请分析，选用的正确方法是_____。
推测出该有机物是由______________元素组成，各元素的质量比为______________（实验过程中气体均全部吸收）
燃烧有机物的质量
实验方法
实验前后
（1）-（4）装置质量
实验前
实验后
甲组
3.2g
A
（1）150g
（1）154.6g
（2）150g
（2）153.4g
乙组
B
（3）150g
（3）153.6g
（4）150g
（4）154.4g
实战练习：
一、选择题：
1.请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。
（1）选择药品。
小明对三组药品进行了研究，实验记录如下：
组别
实验现象
4
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
碳酸钠粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
从制取和收集的角度分析，一般选择第
组药品，该组药品发生反应的化学方程式
为；
不选择第
组药品的原因是。
（2）选择装置。
通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。
你认为他选择的依据是。
（3）制取气体。
将药品装入所选装置制取气体，并用向上排空气法收集。
验满方法是。
（4）气体检验。
将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变红，因此他确定该气体是二氧化碳。
他的检验方法是否正确？
请说明理由。
。
2.用氢气还原氧化铜实验应包括以下几个步骤
（1）加热盛有氧化铜粉末的试管，
（2）通入氢气，（3）撤去酒精灯，（4）停止通入氢气。
正确的操作顺序是（）
A.
（1）
（2）（3）（4）B.
（2）
（1）（4）（3）C.
（2）
（1）（3）（4）D.
（1）
（2）（4）（3）
3.现有A、B、C、D、E、F、G七种物质，C、F是最常见的金属，B是相同条件下密度最小的气体单质，D为浅绿色溶液，G为蓝色溶液，它们之间存在如下关系：
⑴试推测下列物质的化学式：
B，C，E，F。
⑵写出C→A转化的化学方程式：
4、我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸，那么二氧化硫与水是否也能反应生成一种酸呢？
某实验小组对此进行探究，设计的探究过程如下。
请你回答其中的有关问题：
（1）做出假设：
；
（2）设计方案：
先验证水能否使蓝色石蕊试纸变色，再验证二氧化硫气体能否使干燥的蓝色石蕊试纸变色，最后验证二氧化硫气体能否使湿润的蓝色石蕊试纸变红，实验装置和药品如图：
（3）查阅资料：
你认为该实验小组需要掌握的资料内容中应包括（填序号）
①二氧化硫易溶于水②酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红③SO2不与浓硫酸反应④二氧化硫有毒，能与碱溶液反应生成盐和水
（4）实验：
①实验过程中装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化，这说明。
②装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上，未见试纸颜色发生变化，当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红。
此现象说明
，此过程中反应的化学方程式为。
③装置E的作用是。
（5）结论：
原假设（填“成立”或“不成立”）
5、现有一混合气体，其主要成分为CO，含有少量水蒸气，还可能含有少量HCl气体。
某化学课题组的同学欲用该混合气体进行实验：
①检验HCl气体是否存在，并除去HCl气体②用干燥纯净的CO气体还原不纯的氧化铜试样（其中的杂质不发生变化）③实验CO气体还原氧化铜生成的气体生成物的性质
试用如图所示的仪器组装一套实验装置，完成上述实验任务。
请回答下列问题：
（1）实验进行时，若要气体从左向右流动，则这几种仪器组件的连接顺序应是（填写仪器导管接口处字母）：
（）接（），（）接（），（）接（）。
（2）判定HCl气体是否存在的根据是
（3）仪器B的作用是。
（4）仪器D中的现象是。
（5）反应进行完全后，若仪器D中物质增重ag，则仪器C中的试样质量减少g.
（计算结果可为分数形式）
6、“禽流感”是一种H5N1病毒引起的传染病，从禽类发病到人类染病引起了全世界的关注。
预防这类病毒的方法是消毒，常见的碱类物质、甲醛等都有较好的杀死病毒的作用。
其中NaOH溶液因消毒效果好且廉价易得被广泛使用，从而使工业烧碱用量增加。
但工业烧碱中含有杂质碳酸钠，为了测定氢氧化钠的质量分数，某工厂甲、乙两实验员分别设计了实验方案：
Ⅰ甲的方案是：
准确称量一定质量的烧碱样品于烧杯中加蒸馏水溶解，再加入过量氯化钡溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、烘干、称量。
（1）甲实验员洗涤沉淀的具体操作是：
向沉淀中加入蒸馏水，然后过滤，重复2～3次。
确认沉淀已洗涤干净的依据是
（2）氯化钡溶液和氯化钙溶液都能与该样品溶液反应生成沉淀，但使用氯化钡溶液比氯化钙溶液所得的结果具有更高的精确度，原因是
Ⅱ乙的方案如下图所示：
（1）根据乙的实验装置图分析，浓硫酸的作用是，碱石灰的作用是。
小明认为按照乙的方案进行测定，会导致不可避免的误差，例如：
装置内空气中的CO2没有排出；
反应产生的CO2未被完全吸收等。
该设计中还有一个因素也会导致不可避免的误差，你认为是下列因素中的（填序号）。
①装置的气密性不好②加入的稀硫酸量不足③干燥管与空气直接相通
（2）经测定知，该工业烧碱中氢氧化钠的质量分数为80%,某养殖户需配制2000g2%的氢氧化钠溶液对禽舍进行杀菌消毒，需要这种工业烧碱g。
6、某一种气体可能是氮气、水蒸气、二氧化碳、氢气和一氧化碳中的一种或几种，某学生设计了如下实验来分析研究该气体的成分。
该学生观察到如下化学现象：
装置A中澄清的石灰水变白色浑浊，装置B中白色无水硫酸铜变蓝，装置C中浓硫酸无明显变化，装置D中黑色的氧化铜变为一种亮红色物质，装置E中澄清的石灰水变白色浑浊，装置F中白色的无水硫酸铜变蓝色。
该学生从上述实验现象中得出如下结论：
气体中①肯定不含二氧化碳，②肯定含一氧化碳，③肯定含水蒸气，④肯定含氢气，⑤可能含氮气。
请你分析：
（1）上述不正确的结论是（填代号）______________，你认为不正确的原因是
（2）上述正确的结论是（填代号）______________
（3）当使本实验有可能得出更多的正确结论，可将各实验仪器重新连接，你认为
的连接次序是（从左到右填写仪器代号）_________________。
7、某课外活动小组的同学用下图所示装置，对氧化铜粉末（含铜粉）样品进行实验。
图中铁架台等装置已略去。
请回答有关问题：
（1）实验目的：
（2）实验现象和有关化学方程：
化学方程式
A中反应产生大量气泡；
A中：
B中黑色粉末逐渐变红色；
B中：
CuO+H2===Cu+H2O
C中白色粉末逐渐变蓝色。
C是：
CuSO4+5H2O===CuSO4·
5H2O
（3）实验数据记录和处理：
经过规范的操作和正确的称量，得到如下两组数据（B中反应完全，C中吸收完全）：
反应前
氧化铜完全反应后
①组
B：
玻璃管的质量30.8克
氧化铜样品的质量5.0克
玻璃管和管内固体物质的质量35.0克
②组
C：
干燥管和硫酸铜的质量40.0克
干燥管和管内固体物质的质量41.0克
通过计算，同学们发现，用得到的两组数据求出的样品氧化铜的质量分数不同。
你觉得应该选择哪组数据？
请计算出样品中氧化铜的质量分数。
5、根据实验装置图，回答下列问题：
（1）实验室若用排空气法收集氧气可选用装置（用编号回答，下同）;
用KMnO4
制氧气的反应方程式为
（2）氢气还原氧化铜的实验可选装置;
实验时发现试管破裂，分析其中原因可能
是
（3）实验室用无水醋酸钠固体和固体碱石灰加热制取甲烷气体。
甲烷的密度比空气小，
不溶于水。
选用装置制备甲烷，收集气体时可选用
或。
（4）右图是某学生设计的一种有洗气、贮气等用途的装置。
欲除去02中混有的水蒸气，瓶中可盛：
氢气是难溶于水的气体，当用排水集气法收集氢气时，瓶内先装满水，气体从（填“a”或“b”，下同）处导管通入。
若要用水将瓶中氢气排出使用，水应从处导管进入。
请再举出该装置的一种用途。
4.某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，并收集纯净的气体”的实验。
设计了如下方案进行实验：
ABCDE
（1）写出所标仪器的名称：
①、②。
（2）描述A中发生的现象：
（3）根据我们所学的知识，你认为A装置和装置相连并产生什么现象时就足以
说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐?
写出该装置中发生反应的化学方程式：
_______。
（4）该同学想要收集一瓶纯净的该气体，进一步验证它的性质。
连接上述装置的顺序
是：
（填写各接口字母）_______________；
其中，C装置的作用是:
________________写出有关反应的化学方程式：
______________________________________________________
（5）写出用A装置还可以制取的日常生活中一种常见气体的化学反应方程式：
__________________________________________________________________________。
并说出它的一个重要用途____________________________________。
5.某科学兴趣小组的同学，为探究过氧化钠（Na2O2）和CO2的化学反应，设计了如图的实验。
实验步骤：
①按上图装配好装置，并检查其气密性；
②把相关的试剂放入对应的仪器中；
③推动注射器的活塞，把稀盐酸注入锥形瓶内，并固定活塞位置；
④一段时间后，在a处放置一根带火星的小木条，观察现象。
实验现象：
①a处带火星的小木条复燃；
②D装置中的饱和澄清石灰水变浑浊。
根据上述实验，回答下列有关问题：
（1）A装置中发生反应的化学方程式是▲；
（2）C装置中无水硫酸铜的作用是▲；
（3）D装置烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是▲。
6.实验室制取甲烷的方法是：
用无水醋酸钠和碱石灰两种固体药品，经研磨均匀混合后装入试管中，加热后产生甲烷气体。
通常情况下，甲烷是没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，极难溶于水，很容易燃烧。
（1）本实验的气体发生装置可选用_________（填H2或O2）的气体发生装置。
（2）收集较纯的甲烷最好用_________法。
（3）将上述混合物粉末装入试管中，应先检查装置的__________。
（4）点燃甲烷前一定要先检验甲烷的__________。
7.现有下列仪器或装置，请回答下列问题：
（1）仪器①的名称是；
要用上图仪器组装成制气装置：
用KMnO4加热分解制O2应选（填字母）；
用废铁屑与稀盐酸反应制取H2，应选（填字母）。
（2）若用F装置进行CO还原CuO的实验，b处的现象为；
要检验反应后的气体中含有CO2，仪器②中应装的试剂名称为，c处尾气的处理方法是。
（3）若用右图装置进行“排空气法”收集制取的H2，请把
图中的“导气管”补画完整。
（4）检验F装置气密性的操作和现象是
9.如图所示，甲、乙两位同学用如下实验装置测定铜和氧化铜混合物中铜元素的含量，试回答下列有关问题：
（1）仪器a、b的名称为：
a___________；
b____________。
（2）A中可观察到的现象为：
___________________________________，反应的化学方程式为：
_________________________________。
（3）C装置的作用为________________________________。
（4）测定方法：
同学甲称量反应前后D装置中玻璃管及其固体物质的质量，同学乙称量反应前后E装置的质量验证同学甲的测定结果。
已知D装置中铜和氧化铜混合物的质量为10g，经称量，反应前后E装置的质量分别为100.2g和102.0g，则同学乙测定的原混合物中铜元素的质量分数为___________________（假设各装置中的反应或吸收都是完全的）
（5）F装置的作用是吸收空气中的水蒸气，按同学乙的方法如不加F装置，会使实验结果___________________（填“偏低”或“偏高”）。
10、小黄用如图装置测定铜锌合金中锌的质量分数和锌的相对原子质量．主要实验步骤如下（必要的固定装置已略去）：
①连接装置并检查装置气密性；
②加入药品和水；
③记录C中液面刻度（C为带有刻度的玻璃管）；
④由A向B中滴加试剂至过量；
⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C中液面刻度，计算得到气体的体积为V
mL（经查，该气体密度为ρg/L）；
⑥将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥并称重，称得剩余固体质量为W
g．
根据题意完成下列问题．
（1）A仪器的名称为_______；
（2）B中发生的反应的化学方程式为：
__________________________________；
（3）小黄在实验前将块状的铜锌合金磨成粉末状，其目的是：
___________________；
（4）如何检验该装置的气密性：
___________________________________________；
（5）为使测得的气体体积更精确，记录C中液面刻度时，除使视线与凹液面的最低处相平外，还应______________________________________________________________；
（6）小黄发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是：
_________；
（7）通常实验前须估算药品用量，如果实验过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸还是重新实验：
理由是__________________________________。
11、下图是二氧化碳的制取和性质实验的微型一体化装置图，该装置的气密性良好。
请回答
（1）~（3）题。
（1）挤压胶头，滴入稀盐酸。
过一会儿，用燃着的木条放在微型集气瓶口，如果，则说明二氧化碳已收集满。
（2）生成的二氧化碳在装置内与1、2处的溶液反应，1处的反应现象是，2处生成了白色沉淀。
（3）用橡胶塞塞紧微型集气瓶口，再反复挤压几次胶头。
一段时间，氢气化钠溶液被吸进了微型气体实验器和微型集气瓶中。
这是由于（用化学方程式表示）的缘故。
12．已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2。
现利用下图1的实验装置进行实验，反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2。
注：
图1中的仪器甲是一种加热仪器，图2中A、B点的固体组成分别是铁的氧化物中的一种。
⑴查阅资料发现，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800～1200℃。
实验室要利用图1来制取金属铁，仪器甲应选用的加热仪器是__▲__（填“酒精灯”或“酒精喷灯”）；
若完全反应后图1中可以观察到哪些现象▲、▲。
图l装置明显存在的不足之处是___▲_______。
⑵利用图2显示的相关信息，回答如下问题．
①在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是__▲___。
②图中x=___▲___g．
③试据图计算并推断A点固体的合理化学式（要求有计算过程）
13.
（1）根据下列装置图回答问题。
①写出图中标有小写字母的仪器的名称：
ab。
②若用氯酸钾制取氧气，就选用的发生装置是（填字母序号）。
用D装置收集氧气，停止加热时，必须先，后。
③写出实验室制取二氧化碳的化学方程式，选用图中和（填字母序号）组装一套制取二氧化碳的装置。
检验二氧化碳集满的方法是。
（2）为鉴别失去标签的五瓶溶液：
稀盐酸、碳酸钠溶液、硝酸钡溶液、硫酸钠溶液和硝酸钠溶液，将其任意编号，进行两两混合，其部分实验现象见下表：
实验
A+D
A+B
B+C
现象
产生气体
产生沉淀
①写出有关的化学式：
C，D；
②写出A与B反应的化学方程式：
14、请你用已经掌握的实验室有关气体制取和净化等知识回答下列问题：
（1）写出上图中a、b仪器名称：
a_____，b_____．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是___（填装置代号），如用C装置收集氧气，如何确定气体已经收集满______，实验结束时的正确操作顺序为：
先_______后_________，写出该反应的化学方程式：
_______________________
（3）若用F装置收集O2，则O2应从导管口____（填“c”或“d”）通入．
（4）若用E装置收集某种气体，则该种气体应具备的性质是____________，试写出一个制取该种气体的化学方程式：
______________________．
（5）某课外小组的同学用上图B装置使草酸分解并用如下装置探究草酸分解的产物：
①该装置中，A的作用是______________，C的作用是_____________________．
②实验观察到A处无水硫酸铜变蓝，B和F处澄清石灰水都变浑浊，C处澄清石灰水无混浊现象，E处黑色粉末变成红色，说明草酸分解的产物是_____________________________．
15、实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。
ABCDEFG
（1）写出编号所指仪器的名称：
①；
②。
（2）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：
上述装置改进后，请继续回答下列问题。
（3）小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和
（填字母）进行组装。
小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置。
在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是（填化学式），在两个反应中它起作用。
请你写出小红制取氧气的化学反应方程式：
（4）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是（填化学式），
写出实验室制取该气体的化学方程式。
（5）装置B、C都可以用来制取（4）中的气体，比较这两个
装置的不同，指出B装置的一个突出优点。
（6）有一名同学欲用G装置收集H2，则H2应从导管口通入。
16、化学实验是学习化学的基础，请根据下列装置图回答问题。
ABC
（1）写出仪器a、b的名
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