中考化学一轮复习时常见气体的制取及检验学案

中考化学一轮复习时常见气体的制取及检验学案

第23课时 常见气体的制取及检验 ‎【复习目标】‎ ‎1、了解制取气体的发生装置，收集方法；‎ ‎2、学会检查装置气密性的方法；‎ ‎3、实验中应该注意的安全问题 ‎【复习重点和难点】‎ ‎1、了解制取气体的发生装置，收集方法；‎ ‎2、学会检查装置气密性的方法；‎ ‎3、实验中应该注意的安全问题。‎ ‎【学习过程】‎ 一、 知识梳理：‎ 考点一、气体装置的选择 ‎1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）‎ ‎（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：‎ ‎①反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。‎ ‎②反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制CO2的发生装置。‎ ‎（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：‎ ‎①难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法 ‎②密度比空气大（或相对分子质量＞29）用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法 ‎③密度比空气小（或相对分子质量＜29）用向下排空气法。‎ ‎2、实验室制取二氧化碳的方法 ‎（1）药品：石灰石与稀盐酸 ‎①不能用H2SO4 与CaCO3反应的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3表面，阻止反应的进行。‎ ‎②不能用HCl与Na2CO3反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利于收集。‎ ‎（2）原理：用石灰石和稀盐酸反应： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ ‎ ‎（3）装置图 ‎ 装置的注意事项：（1）若用长颈漏斗来注入盐酸，长颈漏斗下端必须伸入液面以下 ‎（2）若用试管来装药品，固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。‎ ‎（4）气体收集方法：向上排空气法（密度比空气大，能溶于水）‎ ‎（5）检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。‎ 验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。‎ ‎3、双氧水（过氧化氢）制取氧气 A、药品：过氧化氢（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）‎ B实验原理：‎ 表达式：过氧化氢（H2O2） MnO2‎ ‎ ‎ 水（H2O） + 氧气（O2）‎ 化学方程式： 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑‎ 注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用 C、装置： 固体与液体反应，不需加热（双氧水的为一类）‎ 注意事项：‎ ‎①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；‎ ‎②、导管只需略微伸入试管塞 ‎③、气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。‎ ‎④、装药品时，先装固体后装液体 ‎⑤、该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。‎ D、步骤：连、查、装（二氧化锰）、定、倒（过氧化氢溶液）、收 ‎4、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气 A、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）‎ B、原理：‎ ‎①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：‎ 表达式：氯酸钾（KClO3）MnO2‎ ‎△‎ 氯化钾（KCl） + 氧气（O2）‎ 方程式：2KClO3 2KCl + 3O2 ↑‎ 注意：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用 ‎②加热高锰酸钾：‎ 表达式：高锰酸钾（KMnO4）锰酸钾（K2MnO4）+ 二氧化锰（MnO2）+ 氧气（O2）‎ 方程式：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑‎ C、装置：加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类）‎ D、操作步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄。‎ ‎① 连接装置：先下后上，从左到右的顺序。‎ ‎② 检查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。‎ ‎③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）‎ ‎④固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部 ‎⑤加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。‎ ‎⑥收集气体：‎ a、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大)（防止气体逸出）‎ b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）‎ 用排水法收集时，导管放在集气瓶口 ‎⑦先将导管移出水面 ‎ ‎⑧再停止加热 E、易错事项：‎ a)试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部 b)导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。‎ c)用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。‎ d)排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。‎ e)实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。‎ F、收集方法：‎ ‎① 排水法（不易溶于水）‎ ‎② 向上排空法（密度比空气大）‎ G、检验、验满 检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；‎ 验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。‎ 考点二：检查装置气密性 简易装置气密性检查：A、连接装置； B、将导管的一端浸入水中； C、用手紧握试管加热；D、过一会儿导管中有气泡产生，当手离开后导管内形成一段水柱。‎ 二、题型、方法归纳：‎ 本单元复习本课题复习常见气体的制取及检验，学生要掌握发生装置、收集装置的选择，学会气密性的检查方法，检验方法、验满方法等内容，常见题型有选择题、填空题、实验探究题。‎ 三、典例精讲：‎ ‎1、某学习小组利用如图仪器或装置进行气体制备，回答有关问题：‎ ‎（1）写出仪器a的名称　　，用A装置制取氧气的化学反应方程式为　　．‎ ‎（2）若要在实验室制取二氧化碳气体，其发生装置可选用图中的　　（填序号）进行组装，连接玻璃管和胶皮管的操作：先把玻璃管口 ，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管内．‎ ‎（3）要制的干燥的二氧化碳，可在收集装置前增加盛有　　的洗气瓶．‎ ‎（4）实验室收集氧气和二氧化碳都可用到的装置是　　（填序号）‎ ‎（5）用澄清石灰水检验二氧化碳，其反应的化学方程式为　 ．‎ ‎2、如图是实验室制取氧气常用的装置，根据装置图回答下列问题：‎ ‎（1）写出图中标号仪器的名称a　　b　　；‎ ‎（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，气体发生装置应选　　（填字母标号，下同）‎ ‎（3）写出实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学方程式　　，该反应的基本类型　　．‎ ‎（4）实验室用大理石和稀盐酸反应制取CO2，气体收集装置选　　：若要值得干燥的CO2，还应将气体通过　　装置．‎ ‎3、下列为实验室常用的实验装置示意图，请回答下列问题：‎ ‎（1）若实验室需制取干燥的CO2气体,你选择的干燥装置是        （写装置编号，下同），收集装置是           ；‎ ‎（2）若实验室制取的X气体只适用B装置进行收集，请推测X气体一条可能的性质：                                ；‎ ‎（3）D装置在装药品之前需检查气密性。在不与其他装置连接时，请说明其检验方法及气密性良好的标志                ；‎ ‎4、某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置，并进行了有关气体制取和性质的探究．请你回答下列问题．‎ ‎（1）请写出图中标有字母仪器的名称：a______，b______．‎ ‎（2）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是______（填写装置的字母序号，下同），请写出该反应的化学方程式______，其中二氧化锰在该反应中起______作用；‎ ‎（3）实验室利用上述装置制取二氧化碳时，应该选用的收集装置是______．‎ ‎（4）如图F所示，向烧杯中倾倒 参考答案 典例精讲：‎ ‎1、解析：（1）根据实验室常用仪器的认识，可知仪器a的名称为：长颈漏斗；A装置的特点适用于固体加热型的反应，适用于高锰酸钾加热制取氧气，反应的方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；‎ ‎（2）二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石反应来制取，为固体液体常温型，故发生装置可选用图中的BC组合；连接玻璃管和胶皮管的操作：先把玻璃管口用水润湿，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管内；‎ ‎（3）据浓硫酸具有吸水性，且不与二氧化碳反应，知浓硫酸可用于干燥二氧化碳，故要制的干燥的二氧化碳，可在收集装置前增加盛有浓硫酸的洗气瓶；‎ ‎（4）据氧气和二氧化碳的密度都比空气大，这两种气体的收集都可以用向上排空气法，故实验室收集氧气和二氧化碳都可用到的装置是F；‎ ‎（5）澄清石灰水检验二氧化碳生成碳酸钙和水，反应的方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．‎ 答案为：（1）长颈漏斗，2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）BC，用水润湿；（3）浓硫酸；（4）F；（5）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．‎ ‎2、解析：a是试管，常用作反应容器；b是分液漏斗，通过分液漏斗可以向反应容器中注入液体药品．故填：试管；分液漏斗．‎ ‎（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时需要加热，气体发生装置应选A装置．故填：A．‎ ‎（3）实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑，反应物是一种，生成物是两种，属于分解反应．‎ 故填：2H2O22H2O+O2↑；分解反应．‎ ‎（4）二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集；若要制取干燥的CO2，还应将气体通过F装置．故填：D；F．‎ ‎3、【解析】此题是一道综合的实验探究题。若实验室需制取干燥的CO2‎ 气体,选择的干燥装置是A，不能用F，因为碱石灰会和二氧化碳反应；实验室制取的X气体只适用B装置进行收集，则该气体密度比空气小或能溶于水；D装置在装药品之前需检查气密性。在不与其他装置连接时，其检验方法及气密性良好的标志用弹簧夹（或止水夹）夹紧胶皮管，从长颈漏斗中加水至使长颈中形成一段水柱，若在一段时间内水柱液面不下降，则该装置的气密性良好。‎ ‎【答案】（1）A   E    (2) 密度比空气小或能溶于水 ‎（3）用弹簧夹（或止水夹）夹紧胶皮管，从长颈漏斗中加水至使长颈中形成一段水柱，若在一段时间内水柱液面不下降，则该装置的气密性良好。‎ ‎4、解析：（1）标号仪器分别是铁架台和酒精灯；‎ ‎（2）实验室用过氧化氢溶液制取氧气不需加热，属于固液常温型，故选发生装置A，反应方程式是：2H2O22H2O+O2↑，二氧化锰在此反应中起催化作用，能加快化学反应速率；‎ ‎（3）二氧化碳密度比空气大且能溶于水，所以用向上排空气法收集；‎ ‎（4）向烧杯中倾倒二氧化碳，可以看到下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有既不燃烧，也不支持燃烧，且密度比空气大；‎ 答案：（1）铁架台；酒精灯；（2）B；2H2O2 2H2O+O2↑；催化；‎ ‎（3）C；（4）比空气大．‎