初中常见气体的制取
【能力要求】
1、掌握CO2、O2的实验室制法；了解H2的实验室制法，并在这三种气体制备的基础上进行知识迁移，选择实验装置，设计实验方案来制取其他气体；
2、初步学会用实验的方法鉴别常见的气体，并能描述实验现象； 3、初步学会常见气体的干燥和净化。
【命题导向】
氧气、氢气和二氧化碳三种气体的实验室制法是气体制备的基础，尤其是氧气和二氧化碳的制取属于重点掌握内容，在中考中是必考的知识点；常见气体的检验和净化常穿插于气体的制取考题中。题型主要有选择题和实验探究题。考查方式通常有以下几种：
1、常规基础题：考查有关三大气体制取的基础知识。内容有：制取气体的药品、反应原理、实验装置、收集方法、检验方法、验满方法、操作步骤、注意事项、气体的净化和干燥方法及装置的连接；
2、迁移运用题：将课本外的气体制取纳入考试范围，给足实验信息，考查学生正确处理信息的能力，及将三大气体的制取规律迁移到新的问题情境中来，考查学生分析解决新问题的能力；
3、分析评价题 ：分析实验中出现异常现象的原因、操作过程中的漏洞；评价三种气体的制取方案，如药品的选择、制取方案是否可行、发生装置及收集装置的评析和选择；考查学生思维的灵活性及分析判断能力；
4、综合实验题：集气体的制取、除杂、干燥及性质的实验于一体，考查学生的综合实验能力。
【知识总结】
一、实验原理的确定
确定实验原理：1.反应应容易控制；
2.反应条件温和（能不高温就不高温，高温条件不易满足，并且较危险）； 3.成本低。 例如二氧化碳实验原理的确定
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 反应速度太快，不容易控制
CaCO3+2HCl（浓）==CaCl2+H2O+CO2↑浓盐酸易挥发，生成的气体中容易混有氯化氢
CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2↑反应生成的CaSO4微溶，附着在CaCO3表面，阻止了反应的进一步发生 --------现象：反应一段时间以后，反应停止，不再有汽泡 高温
CaCO3====CaO+CO2↑ 反应条件不容易满足
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 反应条件温和，容易控制，故选择该种方法 氧气
MnO2
2H2O2====2H2O+O2↑ MnO2
2KClO3====2KCl+3O2↑
△
2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑
氢气
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
二、 气体发生装置确定
确定发生装置依据：1.反应物状态；2.反应条件（是否需要加热） 反应不需要加热时可用下图装置：
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(a) (b) (c) (d) (e)
装置(a)的特点：装置简单，适用于制取少量的气体；容易造成气体泄漏，增加药品不太方便。 装置(b)、(c)的特点：便于随时添加药品。 装置(d)的特点：可以控制反应速率。
装置(e)的特点：可以控制反应的发生和停止。
注意: (b)、(c)、(e)长颈漏斗的下端管口应插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
例如：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 上图(e)装置可控制反应的发生 MnO2
2H2O2====2H2O+O2↑
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
注意：固液反应不加热、液液反应不加热适用该装置，当固液反应、液液反应需要加热时只需要再添加酒精灯即可。
当反应需要加热，并且是固固反应时可用下图装置： MnO2
2KClO3====2KCl+3O2↑
△
2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑
注意事项：
（1）加热时，先预热且应用外焰加热----防止局部温度过高造成试管炸裂 （2）试管口应略向下倾斜----防止冷凝水倒流引起试管炸裂
（3）药品应平铺于试管底部----防止固体混合物随气流冲向试管口，又便于控制气体放出的速度 （4）导管稍露出橡皮塞---防止伸入太长不易于气体排出
（5）用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花---防止高锰酸钾粉末随气流进入导管 三、 气体收集装置确定
气体收集方法确定的依据：密度：密度比空气大 向上排空气法 密度比空气小 向下排空气法
溶解性：不易溶于水不与水反应 排水法 排水法收集气体的装置
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注意事项：
1）集气瓶内必须装满水且不能留有气泡，否则收集到的气体不纯。 2）当气泡连续均匀地放出才开始收集气体，否则收集到的气体不纯。 3）当集气瓶内的水全部排尽且瓶口出现大气泡时，说明气体收集满。
4）气体收集完毕后，要在水下把玻璃片盖在集气瓶口上，否则收集到的气体不纯。
向上排空气法收集气体的装置
比空气重，在空气的下方，排空气法时就把空气“托”出去
向下排空气法收集气体的装置
比空气轻，空气比较重在下方，排空气法时就把空气“压”出去
排空气法时需注意事项：
（1）导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。
（2）密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。
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试确定氢气、二氧化碳、氧气分别能用什么方法收集？
引申：1.已知收集方法推测气体性质：一种气体只能用向上排空气法，由此可以得出该气体有什么样的性质
2.上述三种气体收集方法均可采用下图装置
向上排空气法：长管进短管出 向下排空气法：长管出短管进
排水法：集气瓶事先装满水，长管进短管出 除此以外，该装置还常常用于洗气
四、 气体的验满：
O2的验满：用带火星的木条放在瓶口。 证明O2的方法是用带火星的木条。 CO2的验满：用燃着的木条放在瓶口。 证明CO2的方法是用澄清石灰水。 五、 一般实验步骤及气体的净化
实验室制取气体的一般顺序是：连接装置→检查气密性→装药品（先固体，后液体）→反应→收集气体（应等到装置中空气排净后再收集）。
气体的净化原则：净化时所需气体不能参加化学反应或因溶解而损失，也不能引入新的杂质。净化的顺序一般是除杂在前，干燥在后，干燥后的气体不能再通过水溶液。 （1）气体的净化（除杂） 吸收剂 水 强碱溶液（NaOH） 碱石灰(NaOH＋CaO) 灼热的氧化铜 灼热的铜网 吸收的气体杂质 可溶性气体，如HCl NH3等 CO2 SO2 HCl H2S等 CO2 H2O(气体) H2S等 H2 CO O2 （2）气体的干燥（选择干燥要根据气体的性质，一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂状态决定）
Ⅰ常见的干燥剂 干燥剂 酸性 浓硫酸 可干燥的气体 H2 O2 CO2 CO CH4 N2 SO2 HCl 4
不能干燥的气体 NH3 干燥装置 A 碱性 生石灰、碱石灰、 固体氢氧化钠 无水氯化钙 H2 O2 CO CH4 N2 NH3 除氨气外的所有气体 H2 O2 CO2 CO CH4 N2 SO2 HCl CO2 SO2 HCl NH3 NH3 B或C B或C C 中性 无水硫酸铜 Ⅱ常用干燥装置如下：
注意：检验时，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。
【例题】
1.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：
A B C D E （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 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 。
2.有下列实验装置示意图：
A B C D E F G H
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