第五部分专题突破专题一科学探究专题一科学探究第二节第二节常用气体的制取、净化、检验常用气体的制取、净化、检验考情分析考情分析考点梳理考点梳理2. 气体发生装置的选择：主要依据：反应物的状态及反应条件。(1)反应物为固体(或固体混合物)，反应需加热，选择加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气的发生装置(如图5121)，归纳为“固固加热型”发生装置。(2)反应物是块状固体和液体，反应不需加热，选择制H2或CO2或用MnO2与H2O2的混合物制O2的发生装置(如图5122)，归纳为“固液常温型”发生装置。3. 气体收集方法的选择：主要依据：气体的密度和溶解性。(1) 气体不易或难溶于水，且不与水反应，采用排水法收集(如图5123a)。(2) 气体的密度比空气大，采用向上排空气法收集(如图5123b)；密度比空气小，采用向下排空气法收集(如图5123c)。(3) 有毒气体的收集：若气体不溶于水，采用类似洗气瓶的装置排水收集(如图5123d)；若气体易溶于水，同样采用类似洗气瓶的装置排空气收集。密度比空气大的气体导入集气瓶时“长进短出” (如图5123e)；反之，则“短进长出”(如图5123f)。(4)若要收集干燥的气体，则应选择排空气法收集；若要收集较为纯净的气体，则应选择排水法(条件是该气体适用排水法)。4. 常见气体的检验：5. 气体的干燥与净化：在实验室制备的各种气体中，常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质，须经过干燥与净化才能得到实验所需的纯净气体。(1)气体的净化：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，而与被净化的气体不反应。常见气体杂质的吸收剂见下表：(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。常见气体的干燥剂的选择见下表：常见气体的干燥剂6. 气体净化装置的选择：净化即除去气体中的杂质。常见的气体净化装置有洗气瓶(如图5124a)和干燥管两类，干燥管有球形干燥管(如图5124b)和U形干燥管(如图5124c)。洗气瓶主要用于盛放液体吸收剂，连接装置时要注意气体必须“长进短出”以利于杂质的吸收。干燥管则主要用于盛放固体吸收剂，球形干燥管中气流方向应为“大进小出”，这样可以形成回旋气流，杂质吸收充分；U型干燥管结构对称，无进出口之分。7. 有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序：制取气体时，先净化后收集。检验气体时，先验水后验杂(其他气体杂质)。净化气体时，先除杂后干燥。精讲精练精讲精练典例解析典例解析【例【例1 1】实验室制取下列气体：用锌和稀硫酸制取氢气；用双氧水和二氧化锰制取氧气；用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体。下列有关说法错误的是()A. 都不需要对气体发生装置加热 B. 二氧化碳气体不能用排水法收集C. 都可用向上排空气法收集气体 D. 都可以用相同的发生装置解析：用锌和稀硫酸制取氢气；用双氧水和二氧化锰制取氧气；用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，反应物为固液型，反应不需要加热，氢气的密度比空气小，不易溶于水，氧气的密度比空气大，不易溶于水，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，故氢气、氧气可用排水法收集，氧气、二氧化碳可用向上排空气法收集，三种反应都可以用相同的发生装置。答案：C【例【例2 2】(2015广东)据图5125中的实验常用仪器回答有关问题。(1)仪器F的名称是_。(2)若用KMnO4加热制取氧气，应选用上述仪器中的_(填序号)；其化学反应方程式为_；当用铁夹固定好试管后，要使试管口略低于试管底部，应调节螺旋_(填“K1”“K2”或“K3”)；要调节试管与酒精灯相对高度，应调节螺旋_(填“K1”“K2”或“K3”)。(3)若用废铁片与稀盐酸反应制取氢气，并装配一个使反应随时发生和停止的装置，应选上述仪器中的_(填序号)；若需测量收集到氢气的体积，则收集的仪器应选_(填序号)。(4)如图5126为某同学制作的微型实验装置(夹持仪器略)，甲酸与热的浓硫酸反应的方程式为： ，则X是_(填化学式)；氧化铜的颜色变化为_，其化学反应方程式为_。此实验装置的主要优点是环保，其理由是_(只写一点)。解析：(1)量筒是量取液体体积的仪器。(2)如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，应选用上述仪器中的ABE；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，要注意配平；当用铁夹固定好试管后，要使试管口略低于试管底部，应调节螺旋K2，要调节试管与酒精灯相对高度，应调节螺旋K1。(3)实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，若用废铁片与稀盐酸反应制取氢气，并装配一个使反应随时发生和停止的装置，应选上述仪器中的CDI；若需测量收集到氢气的体积，则收集的仪器应选量筒。(4)根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数在化学反应前后不变，因此X是水；氧化铜的颜色变化是黑色变红色；一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳；此实验装置的主要优点是环保，其理由是一氧化碳被点燃生成二氧化碳，不污染环境，并且节约能源。答案：(1)量筒(2)ABE K2K1(3)CDIF(4)H2O黑色变红色 一氧化碳被点燃生成二氧化碳，不污染环境，并且节约能源考题再现考题再现1.(2016株洲)除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳，最合理的方法是 ( ) A. 使混合气体通过氢氧化钠溶液 B. 将混合气体点燃 C. 使混合气体通过灼热的氧化铜 D. 使混合气体通过灼热的焦炭C2.(2016广东)根据图5127回答有关问题。(1)仪器E的名称为_。(2)图AC是常见实验基本操作，其中正确的是_(填序号)；请选择一个有错误的操作写出改正方法：_。试管试管B BA A操作中，应先挤压出胶头中的空气，再插入吸取液体操作中，应先挤压出胶头中的空气，再插入吸取液体(3)选择仪器DI完成下列实验操作： 用KMnO4制备O2，应选仪器_(填序号)，其化学反应方程式为_；用大理石与稀盐酸反应制备CO2并使反应随时发生或停止，应选仪器_，其反应方程式为_。(4)图5128是以锌粒和稀硫酸反应制备H2，并用排水法收集。请把图补画完整。DEFGDEFGEIEICaCOCaCO3 32HCl2HCl=CaClCaCl2 2H H2 2O OCOCO2 2如答图如答图5 51 12 21 1所示。所示。3.(2016广州)实验室部分装置如图5129所示，回答下列问题(制取时将A中的药品混合)。(1)制取并收集不同气体，填写下表空白。稀盐酸稀盐酸C C氢气氢气D D二氧化锰二氧化锰过氧化氢过氧化氢B B(2)收集干燥的CO2还需要用装置E，E中盛装的试剂为_。(3)用上述装置A制取O2时发生反应的化学方程式为_。浓硫酸浓硫酸解题点拨：解题点拨：制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热。氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集。实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热。二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集。实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集。