中考高频考点专题气体的净化与干燥

中考高频考点专题气体的净化与干燥

气体的净化与干燥 ‎1.除杂原则：①不能引入新的气体杂质；②不能减少被净化气体的量。‎ ‎2.除杂原理：（碱石灰是由CaO固体和NaOH固体组成的混合物）。‎ ‎3.干燥剂的选择：（干燥原则：干燥剂不能与被干燥气体发生化学反应）。‎ 干燥装置 洗气瓶（盛液体）‎ 干燥管（固体干燥剂）‎ U形管（固体干燥剂）‎ 仪 器 无水硫酸铜 ‎（遇水变蓝）‎ 干燥剂 浓硫酸 固体NaOH、生石(CaO)、‎ 碱石灰等 无水CaCl2、‎ 无水硫酸铜（CuSO4）‎ 固NaOH、‎ 生石（CaO）、‎ 碱石灰等 无水CaCl2、‎ 无水硫酸铜（CuSO4）‎ 能干燥 的气体 SO2、CO2、HCl； H2、O2、CO、N2、CH4‎ NH3； ‎ H2、O2、CO、N2、CH4‎ SO2、CO2、HCl；H2、O2、CO、‎ N2、CH4‎ NH3； ‎ H2、O2、CO、N2、CH4‎ SO2、CO2、HCl；H2、O2、CO、N2、CH4‎ 不能干燥 的气体 NH3‎ SO2、CO2、‎ HCl NH3‎ SO2、CO2、‎ HCl NH3‎ ‎4.常见吸收剂及能吸收的气体：‎ 吸收剂 吸收的气体 吸收剂 吸收的气体 水 HCl、NH3‎ NaOH溶液或石灰水 HCl、CO2‎ 碱石灰(NaOH和CaO)‎ CO2、水蒸气、HCl 灼热铜丝或铁丝 O2‎ 浓硫酸、无水CuSO4‎ H2O 灼热氧化铜 CO、H2‎ ‎5.尾气的吸收及处理——环保意识 ‎①.溶液吸收：如CO2、SO2、HCl、NH3等可用NaOH溶液吸收（极易溶气体要防止倒吸）。‎ ‎②.点燃处理：如CO、CH4、H2S等可燃性气体可接一个尖嘴导管，将其点燃。‎ ‎③.气球收集：如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端接上一个气球收集。‎ ‎④.防倒吸装置：如易溶的气体可收集到倒立的漏斗中。‎ Fe2O3‎ CO 澄清的 石灰水 纯净的氢气 干燥的 烧杯 ‎ ‎ ‎6.“万能瓶”的几种主要用途：‎ ‎(1).集气：（贮气）学科王 b a ‎①如瓶中为空气，即用排空气法收集气体时，密度比空气大的气体从a管进，密度小的从b管进。‎ ‎②若瓶中为水，即用排水法收集气体时，气体从b管进。‎ ‎(2).洗气：（长入短出） 瓶内装浓硫酸或氢氧化钠溶液。‎ ‎(3).量气：（短入长出）‎ 瓶内装满水，气体从b端进入，a端接量筒，通过测量量筒内水的体积从而测得生成气体的体积。‎ ‎(4).安全瓶：（长入短出）‎ 点燃可燃气体时，瓶内装少量水，将点燃的气体与从发生装置产生的气体分隔开。‎ 注明：气体的性质决定收集的方法 收集法 排水集气法 向上排空气法 排空气法 实验图 O2、H2、CO、CH4‎ O2、CO2‎ H2、NH3、CH4‎ 气 体 性 质 适用不易溶于水、难溶于水 且不与水发生反应的气体。‎ 适用不跟空气发生反应 且密度比空气大的气体。‎ 适用不跟空气发生反应 且密度比空气小的气体。‎ 二、常见气体的性质和用途：‎ ‎（一）重要的三种气体：氢气、氧气、二氧化碳 ‎1.物理性质：‎ 三大气体 颜 色 气 味 状 态 密 度 溶 解 性 H2‎ 无色 无味 气体 比空气 小 ‎ ‎ 难 溶于水 O2‎ 无色 无味 气体 比空气 大 ‎ ‎ 不易 溶于水 CO2‎ 无色 无味 气体 比空气 大 ‎ ‎ 能 溶于水 ‎2.化学性质：‎ H2‎ ‎⑴.可燃性 ‎⑵.还原性 ‎2H2+ O22H2O ‎ H2+ CuOCu + H2O O2‎ ‎⑴.与金属反应 ‎⑵.与非金属反应 ‎⑶.与化合物反应 ‎2Mg+ O22MgO ‎3Fe+ 2O2 Fe3O4‎ C+ O2CO2‎ S+ O2SO2‎ ‎4P+ 5O22P2O5‎ CH4+2O2 CO2+ 2H2O C2H5OH+3O22CO2+3H2O ‎2CO+ O22CO2 ‎ CO2‎ ‎⑴.与水反应 ‎⑵.与石灰水反应 ‎⑶.与碳反应 CO2+ H2OH2CO3‎ CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O CO2+ C2CO ‎ ‎3.用途的比较：‎ 氢气用途 氧气用途 二氧化碳用途 ‎⑴填充气球 ‎⑵高能燃料 ‎⑶冶炼重要金属 ‎⑴支持燃烧 ‎⑵供给呼吸 ‎⑶用于炼钢 ‎⑴灭火 ‎⑵作工业原料（制饮料、纯碱、化肥等）‎ ‎⑶“干冰”用于人工降雨 ‎⑷植物的光合作用 ‎（二）具有可燃性的三种气体：氢气、一氧化碳、甲烷 ‎1.物理性质：‎ 颜 色 气 味 状 态 密 度 溶 解 性 H2‎ 无色 无味 气体 比空气 小 ‎ ‎ 难 溶于水 CO 无色 无味 气体 比空气 略小 ‎ ‎ 难 溶于水 CH4‎ 无色 无味 气体 比空气 小 ‎ ‎ 难 溶于水 ‎2.化学性质（可燃性）：‎ H2‎ 可燃性 H2、CO、CH4的检验 ‎2H2+ O22H2O 点燃后，⑴在火焰上方罩一干冷的小烧杯，烧杯内壁没有 水雾 ，该气体是 CO ；⑵在火焰上方罩一内壁附有澄清石灰水的小烧杯，石灰水变 浑浊 ，该气体是 CH4 ；另一气体就是 H2 。‎ CO ‎2CO+ O22CO2‎ CH4‎ CH4+2O2 CO2+ 2H2O ‎（三）具有可燃性和还原性的三种物质：氢气、一氧化碳、碳 ‎1.物理性质：‎ 颜 色 气 味 状 态 密 度 溶 解 性 H2‎ 无色 无味 气体 比空气 小 ‎ ‎ 难 溶于水 CO 无色 无味 气体 比空气 略小 ‎ ‎ 难 溶于水 C 金刚石和石墨的物理性质不同，是因为它们中的 碳原子的排列方式 不同。‎ 金刚石和石墨是由 碳 元素组成的 碳单质 的物质；它们的物理性质 不同 ，但化学性质 相同 。（填：相同、不同）‎ ‎2.化学性质： ‎ H2‎ ‎⑴.可燃性 ‎⑵.还原性 ‎2H2+ O22H2O H2+ CuOCu + H2O CO ‎2CO+ O22CO2‎ CO+ CuOCu + CO2‎ C C+ O2CO2‎ C+2CuO2Cu+CO2↑‎ 三、解题策略指导 ‎ 一定要熟知常见气体的制取、干燥、除杂、装置的连接顺序和性质的检验。‎ ‎1、除杂和干燥的先后顺序：①若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后；‎ ‎②若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。‎ ‎2、洗气瓶和干燥管中气体的进出口顺序：‎ ‎①用洗气瓶除杂和干燥时，气体应长进短出；‎ ‎②用球型干燥管除杂或干燥时，气体应大进（即大管口进气）小出（即小管口出气），以利于气体充分干燥。‎ ‎3、检验多种气体的先后顺序：有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中是否含有二氧化碳和水蒸气时，应先检验水（用无水硫酸铜检验），后检验二氧化碳（用澄清石灰水检验），最后干燥水（用浓硫酸干燥）。‎ ‎4、记住常见物质的特征反应：‎ CO2能使澄清石灰水变浑浊，白色的无水硫酸铜遇H2O变蓝。要验证H2和CO等还原性气体，可先将净化后的气体通过灼热的CuO，再检验其产物。检验H2的存在是通过其与CuO反应生成H2O，检验H2O时一定要将产物先通过无水CuSO4检验。要验证CO和CO2的混合气体，可先将混合气体通入澄清石灰水，后通过灼热的CuO，再检验CO。‎ 四、典型习题 ‎ ‎1. (2013荆州市)实验室用下图所示装置的部分或全部组合后完成如下实验，请回答下列问题：‎ d e A B C D ‎ ‎ ‎ ‎（1）小明要证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，他将A装置中的导气管a与C装置中的导气管 相连，当装置C中产生 的现象时即达到实验目的。‎ ‎ （2）若将A装置中的药品换成稀硫酸和锌粒，产生的H2经干燥后用D装置收集，当D装置的瓶口向下时，导管口的连接顺序应是a→b→c→ 。‎ ‎（3）B装置中使用过的浓硫酸稀释后，还可以用作它用， 用烧杯稀释浓硫酸时，应向烧杯中倒入的物质是 。‎ 弹簧夹 有孔 隔板 水 ‎①‎ ‎②‎ ‎2. （2013镇江市）请结合下图回答问题：‎ 稀 盐酸 A B C D E F ‎ ‎（1）标号①②的仪器名称：① ，② 。‎ ‎（2）实验室选用A、D装置制取O2，气体收集完毕时，应先 （填“从水中取出导气管”或“熄灭酒精灯”）。‎ ‎（3）实验室可用(NH4)2SO4固体和熟石灰混合加热制取NH3，应选择发生装置为 （选 填序号）。‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎1‎ 浓H2SO4‎ 饱 和NaHCO3‎ ‎（4）选择发生装置B和收集装置 （选填序号）可以用于实验室制取CO2，若将发生装置由B改为F，其优点是 。‎ ‎①为了得到纯净、干燥的CO2，除杂装置（如右图）‎ 的导管按气流方向连接顺序是 （选填字母）；‎ ‎ a．1→2→4→3 b．2→1→3→4 ‎ ‎ c．4→3→1→2 d．3→4→2→1‎ 用化学反应方程式表示饱和NaHCO3溶液的作用 。‎ ‎②写出用澄清石灰水检验CO2的化学反应方程式 。‎ ‎3．（2013张掖市）下列装置常用于实验室制取气体．根据给出的装置回答下列问题 ‎（1）指出编号仪器名称：②　 　．‎ ‎（2）实验室利用A装置制取氧气，反应原理用化学方程式表示为　 ．‎ ‎（3）制取并收集二氧化碳应选择的装置是　 　（从A﹣﹣E中选择），使用该套装置制取气体的突出优点是　 　，该反应原理用化学方程式表示为 ‎　 　改用F装置收集二氧化碳，则气体应从　 端进入．制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，欲使个G、H装置将以上杂质气体除去，则装置正确的连接顺序是：混合气体→　 　（用端口字母表示）．‎ ‎（4）将纯净的二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后，测得该装置中溶液的pH、‎ ‎　 　（填“＞”、“＜”或“=”）7．‎ ‎4．（2013莱芜市）某同学利用“多米诺骨牌”效应，设计了如图气体制取与性质验证的组合实验，打开A中分液漏斗的活塞，很快看到E中导管口有气泡冒出，且溶液由紫色变红色．请看图回答问题：‎ ‎（1）A中反应的化学方程式　 　；B中白磷不燃烧，原因是　 　．‎ ‎（2）C、D中看到的现象分别是　 　、　 　．‎ ‎（3）用化学方程式表示E中颜色变化的原因　 　；用F装置收集气体的依据是　 　．‎ ‎ 5．煤炉燃烧正旺时，蜂窝煤的每个小孔中都会有一个蓝色的火苗在跳动，蓝色火焰是一氧化碳燃烧产生的。‎ ‎ （1）碳不完全燃烧产生一氧化碳，反应的化学方程式为 。‎ ‎ （2）小红上网查阅资料得知：二氧化碳与红热的碳反应也会产生一氧化碳。小红设计了下图所示的实验装置，证明二氧化碳能与碳反应。回答下列问题。‎ ① A装置用于制取二氧化碳，其中发生反应的化学方程式为 。‎ ② ‎ E装置中盛有浓氢氧化钠溶液，该装置的作用是 。‎ ③ ‎ H中氧化铁被冶炼成铁，发生反应的化学方程式为 。‎ ④ ‎ F和I中盛有的药品完全相同，其作用的不同之处是 。‎ ‎ ‎ ‎6．实验室用干燥、纯净的一氧化碳还原氧化铁并检验其产物。实验装置如下图所示。其中A是实验室用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，反应的化学方程式为 浓硫酸H2‎ 加热 H2C2O4 H2O+CO2↑+CO↑‎ ‎　　 ‎ ‎　　　回答下列问题：‎ ‎(1) 写出E装置中的实验现象 。 ‎ ‎(2) 请将下列装置正确的接入到B、C、D位置中，装置导管的接口顺序是：a→ →h。‎ ‎（3）B装置中发生反应的化学方程式为 。‎ ‎（4）C装置无明显现象，C装置的作用是 。‎ ‎（5）F装置的作用是 。‎ ‎ 3．已知草酸(H2C2O4)在加热条件下会发生分解反应，同学们对生成物产生了浓厚的兴趣，于是用实验的方法对生成的物质进行探究。‎ ‎ 【提出猜想】产生的气体是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物。‎ ‎ 【查阅资料】（1）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。‎ ‎ （2）H2在高温条件下可以还原氧化铁。‎ ‎ 【实验过程】同学们经过讨论设计了如下图所示装置，并进行了实验(部分夹持仪器已略去)。‎ ‎ ‎石灰水 草酸 浓硫酸 Fe2O3‎ 石灰水 碱石灰 A B C D E ‎ （1）观察到装置D中产生的现象为 。‎ ‎ （2）装置C的作用为吸收混合气体中的水和二氧化碳，其中氧化钙与水反应的化学方程式为 。‎ ‎ （3）观察到装置B中澄清石灰水变浑浊，写出此反应的化学方程式 ，由此得出的结论为 。又知装置C的质量增加了，E中石灰水变浑浊了，并结合上述实验现象，某同学得出了结论。‎ ‎ 【得出结论】同学认为猜想正确，请写出草酸分解的方程式 。‎ ‎ 【反思与评价】‎ ‎ （1）根据上述实验现象，有的同学认为草酸分解不一定生成CO。你认为他的看法是否合理？‎ 原因是 。‎ ‎ （2）有同学认为上述实验中还有不合理的地方，你认为下列建议正确的是 。（填数字序号）‎ ‎ ①应在装置A、B之间增加检验水蒸气的装置 ‎ ②应在装置E后增加尾气处理装置 ‎ ③可将装置C换成装有浓硫酸的洗气瓶 ‎ ④可在装置C、D之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶