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环 球 雅 思 教 育 学 科 教 师 讲 义
讲义编号： ______________ 副校长/组长签字： 签字日期： 学 员 编 号 ： 年 级 ：初四 课 时 数 ：2 学 员 姓 名 ：赵熙钰 辅 导 科 目 ：化学 学 科 教 师 ：张丹丹 课 题 授课日期及时段 教 学 目 的 重 难 点 常见气体的制备与净化 2014.04.19 15:00~17:00 1、掌握O2、CO2、H2的实验室制法。 2、掌握常见的气体净化方法。 3、掌握常见气体的检验。 【考纲说明】
1、掌握O2、CO2、H2的实验室制法。 2．掌握常见的气体净化方法。 3．掌握常见气体的检验。
4、本部分在中考中占6分左右。
【知识梳理】
一、实验室制取气体的一般思路和方法
1.确定制取气体的反应原理，即在什么实验条件下（如常温、加热、加催化剂等），选择什么药品，通过什么反应来制取这种气体
2.确定制取气体时应采用的实验装置
3.确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体 二、三种气体的制备
1. 氧气（O2）
△ 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3
MnO2 △ 2KCl+3O2↑
2H2O2 2H2O + O2↑
2. 二氧化碳（CO2）
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑（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）
3. 氢气（H2）
Zn＋H2SO4 === ZnSO4＋H2↑（不用Al反应速率快，而Fe反应慢） 气体 氧气（O2） 氢气(H2) 二氧化碳(CO2) 1
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药品 ①氯酸钾和二氧化锰②高锰酸钾③双氧水和二氧化锰 锌与稀硫酸 大理石或石灰石与稀盐酸 反应 原理（书写化学方程式） 实 验 装 置 收集方 法 检验方 法 验满方 法 实验操作步 骤 注意事项 固液常温型： 固固加热型： 固液常温型（启普发生器的简易装置）： 固液常温型： 排水法（不易溶于水）或向上排空气法（密度比空气大） 将带火星的木条伸入集气瓶内木条复燃 用带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，则说明已满 ①检查装置气密性；②装药品；③固定试管；④加热；⑤收集；⑥将导管移出水槽；⑦熄灭酒精灯 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； 排水法（不溶于水）或 向下排空气法（密度比空气小） 点燃，罩干而冷的小烧杯，产生淡蓝色火焰；烧杯内壁有水珠（生成物只有水） 向上排空气法（能溶于水，密度比空气大） 通过澄清石灰水，石灰水变浑浊 用燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，则说明已满 ①检查装置气密性；②加药品；①组装仪器；②检查气密性；③③固定试管；④验纯；⑤收集 加大理石或石灰石；④加稀盐酸；⑤收集 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 三、根据反应物的状态和反应条件分为两种类型 1. 固 + 固 △ 气体 发生装置(图1)： △ 制取氧气： 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2KClO32. 固 + 液
MnO2 △ 2KCl+3O2↑ 气体 发生装置(图2)：) 2
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①制取氧气： 反应原理：2H2O2
MnO2
2H2O + O2↑
②制取二氧化碳：反应原理： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ ③制取氢气： 反应原理：Zn＋H2SO4 === ZnSO4＋H2↑ 四、实验装置的组成（四个部分） 1.发生装置 A. 固 + 固
△ 气体（图1）
注意事项①试管口略向下倾斜，防止水倒流，致使试管炸裂。 ②铁夹夹在离试管口1/3处。
③试管内导管刚露出橡皮塞即可，便于导出气体。
④高锰酸钾制氧气时试管口应放一团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒随气流进入导管。 ⑤酒精灯加热要用外焰加热 B. 固 + 液注意事项
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 装药品时，先装固体后装液体 ④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 气体(图2) 还可以用
2.洗气装置（除杂和干燥）
1. 气体的净化（除杂）一定先净化后干燥（？）,对于实验室制备氧气时可能含有的杂质只有水，而制备CO2和H2
时除了又水还有HCl气体。在制备CO2和H2一定要先出去HCl再干燥。 H2（HCl）用NaOH溶液 CO2（HCl）用NaHCO3溶液
2. 气体的干燥（除去水） 干燥剂有：浓硫酸（酸性）、碱石灰（碱性） 酸性干燥剂：不能干燥碱性气体如氨气；
碱性干燥剂；不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫、氯化氢等
注意：证明时，一定要先证明水再证明其它物质，证明水一定要用无水硫酸铜；除去水时，先除去杂质，再除去水 。证明二氧化碳一定要用澄清石灰水。(例2) 3.收集装置
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常用气体的收集方法：（一般有毒排水、无毒排空）
A：排水法 适用于难或不溶于水且与水不反应的气体，导管稍稍伸进瓶内。 （CO、N2、NO只能用排水法）
B：向上排空气法 适用于密度比空气大的气体（CO2、HCl只能用向上排空气法） C：向下排空气法 适用于密度比空气小的气体。如H2 排气法：导管应伸入瓶底 4.尾气处理装置
有毒的气体不能直接排放到空气中（CO）
五、气体的检验 气体 氧气 二氧化碳 氢气 一氧化碳 甲烷 检验方法 将带火星的小木条伸入集气瓶 通入澄清石灰水 点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯 点燃，在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯 点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯，迅速倒转后，注入少量澄清石灰水 用湿润的红色石蕊试纸放在试管口 通过白色CuSO4粉末 通入HNO3酸化的AgNO3溶液中 现象 木条复燃 石灰水变浑浊 纯净的气体能安静的燃烧，有淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠 石灰水变浑浊 烧杯内壁有水珠，石灰水变浑浊 红色石蕊试纸变蓝 白色粉末变蓝 有白色沉淀生成 氨气 水蒸气 氯化氢 六、气体的净化和干燥 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质的顺序，一般水蒸气最后除去。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”。常见的气体杂质的吸收剂见下表： 吸收剂 水 强碱溶液（NaOH） 碱石灰（NaOH+CaO） 灼热的CuO 灼热的铜网 吸收的气体杂质 易溶性气体，如HCl、NH3等 酸性气体，如CO2、SO2、HCl、H2S等 H2O（气体），酸性气体如CO2、H2S等 还原性气体如H2、CO O2
2.气体的干燥
选用烦躁剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定，其还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。常见的气体的干燥剂的选择见下表 干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置 4
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酸性 浓硫酸 H2、O2、NH3 CO2、CO、CH4、N2、SO2、HCl 碱性 固体氢氧H2、O2、CO2、SO2、化钠、生石CO、CH4、HCl 灰、碱石灰 N2、NH3 无水氯化钙 除NH3以外的所有气体 NH3 中性 3.有关气体的制取、检验和净化实验中的先后顺序 （1）组装仪器：一般从左到右，从上到下
（2）制取气体：先检查装置的气密性，后装药品 （3）收集气体：先净化后收集
（4）检验气体：先验水后验杂（其他气体杂质） （5）净化气体：先除杂后干燥
【经典例题】
【例1】(2013佛山市)以下气体制备的发生装置说法正确的是
Ａ．装置a可作实验室制备CO2
Ｂ．装置b烧杯中加水后，干燥管内外液面一致，则气密性良好 Ｃ．装置c可用实验室制备氧气
Ｄ．装置d可用作实验室制备氧气、氢气
【例2】(2013黄冈市)右图所示装置（不可倒置）有多种用途，下列叙述正确的是
学科王
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