广东专版中考化学总复习第五部分基本的实验技能第18考点气体的制备与收集课件

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第18考点 气体的制备与收集
(1)仪器a的名称是____________；图中可用于加热KClO3制备O2的装置为__________(填序号)，化学反应方程式为______________________________。
1．(2017·广东)根据如图回答有关问题。
(2)若用铁片与稀盐酸在A装置中制备H2，铁片应放在________________；用F收集H2时导入气体的导管端为________ (选填“b”或“c”)；检验装置D气密性的方法是：用止水夹夹紧导管口的橡胶管后，____________________________________________________________，则气密性良好。(3)图中可用于固液反应制备气体的装置中，不能使反应随时发生或停止的装置是__________(选填序号)，原因是反应过程中若用止水夹夹紧橡胶管后，_______________________________________________。(4)若用过氧化氢溶液制备O2，最好选用装置__________(选填序号)，把F装满水，用排水法收集O2并测定气体体积，应在__________端(选填“b”或“c”)连接上一个量筒。
向长颈漏斗中加水，长颈漏斗内会形成一段稳定的水柱
装置内的压强改变，但是不会实现固体和液体的分离
一、 氧气、二氧化碳、氢气的实验室制取
CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑
Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑
二、 气体的净化与干燥1．气体的净化(除杂质)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。常见吸收剂及能吸收的气体
2．气体的干燥(除水蒸气)原则：干燥剂不能与被干燥气体发生化学反应。(1)碱性气体如氨气(NH3) ：不可用浓硫酸干燥；(2)酸性气体如CO2、SO2、Cl2等： 不可用氢氧化钠固体、生石灰、碱石灰(NaOH和CaO的混合物) 干燥；(3)中性气体如H2、O2、CO、N2等：可任选一般的干燥剂。
三、尾气的吸收及处理——环保意识
1．溶液吸收：如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收。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。注：防倒吸装置：如易溶的气体可在导管末端连一个倒立的漏斗(如右图)。
(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，与气体密度大小无关。2．洗气：(长入短出) 瓶内装浓硫酸或氢氧化钠溶液等吸收剂。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。
四、“万能瓶”的几种主要用途1．集气：(贮气)
A B C D
(2017·泰州模拟)下列制取二氧化碳的装置中，不能做到“随时控制反应的发生与停止”的是(　　)
一、常见气体的实验室制法
【思路点拔】 A中虽然有止水夹可以控制的导出使锥形瓶内的气压增大，将稀盐酸部分压入长颈漏斗，但是稀盐酸总是浸没大理石，所以无法控制反应的停止；B中的干燥管只要放入烧杯中，稀盐酸可以随时进入干燥管产生气体，不用时可以随时移出干燥管使反应停止，或通过止水夹的开关利用干燥管内的气压加稀盐酸压出干燥管使反应停止，打开止水夹使稀盐酸进入干燥管使反应发生。故该装置能够使反应随时发生或停止；C大理石在多孔塑料片上，要产生气体时，打开止水夹，长颈漏斗内的稀盐酸就会下降浸没大理石产生气体，不用时关闭止水夹，压强增大部分盐酸又被压到长颈漏斗内，使二者分离，控制了反应的进行。故该装置能够使反应随时发生或停止；D中的原理同C，大理石通过玻璃珠放在U形管的一侧，要产生气体时，打开止水夹，U型管的右边压强减小，稀盐酸就会浸没大理石产生气体，不用时关闭止水夹，压强增大盐酸又被压到U形管的左侧，控制了反应的进行。故该装置能够使反应随时发生或停止。
1．(2016·黄浦区三模) 能用于实验室制二氧化碳，且符合启普发生器原理的装置是(　　)
A B C D
二、气体的检验、干燥与净化
(2017·祁阳县二模)如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中，错误的一项是(　　)
C.除去空气中的CO2，则空气从a管通入
B.用排空气法收集O2，则O2从a管通入
A.用排空气法收集CO2，则CO2从b管通入
D.用排水法收集O2，则O2从b管通入
【思路点拔】解：A.用排空气法收集CO2，因为二氧化碳的密度比空气的密度大，则CO2从a管通入，不能从b管通入；B.用排空气法收集O2，因为氧气的密度比空气的密度大，则O2从a管通入正确；C.除去空气中的CO2，可以用氢氧化钠溶液吸收，则空气从a管通入正确；D.用排水法收集O2，则O2应该从b管通入，这样可以把水彻底的排出，否则会导致氧气从b跑出，不能收集到氧气；故选A。
2．(2017·南山区三模)某气体可能含有水蒸气、CO、H2中的一种或几种。为了确定其成分，最佳的实验方案是将气体依次通过装置(　　)　　A．甲、乙、丙 B．丙、乙、甲 C．丙、甲、乙、丙 D．丙、甲、丙、乙
【解答】解：由于气体从水溶液中出来的时候都带有水蒸气，氢气还原氧化铜也会生成水，为了排除这些干扰因素，首先应将气体通过丙检验是否含有水蒸气；然后将气体通过甲，再检验气体还原氧化铜后的气体产物，氢气还原氧化铜生成水，可用丙来检验，为了排除干扰，先通过丙，检验是否有水蒸气生成，再通过乙检验是否有二氧化碳生成，从而判断气体中是否含有一氧化碳和氢气。
一、考点过关1．(2017·镇江模拟) 下列有关氨气(密度小于空气)的实验操作和描述中，正确的是(　　)
A．装置甲：制NH3 B．装置乙：干燥NH3C．装置丙：收集NH3 D．装置丁：检验NH3
2．(2016·海南模拟) 下列气体发生装置中，不能起到“随时控制反应发生和停止”效果的是(　　)
A B C D
A．a接c B．a接d C．b接c D．b接d
3．(2017·上海) 实验室为了收集干燥的二氧化碳气体，让制取的气体先后经过甲、乙两装置。下列关于甲、乙两装置导管的连接方式正确的是(　　)
4．(2017·深圳模拟)按下列装置实验，不能达到对应目的是(　　)
A.收集H2 B.O2验满 C.配制20%的Ca(OH)2溶液 D.除去CO中的CO2
5．(2017·玄武区二模)能用下图装置完成的实验是(　　)
6.(2017·北京)下列气体中，既能用浓硫酸干燥，也可以用氢氧化钠干燥的是(　　)A．CO2 B．CO C．SO2 D．NH37．(2017·金华)将N2、CO、CO2的混合气体依次通入足量石灰水和灼热CuO后，冷却至室温，剩余气体是(　　)A．N2、CO2 B．N2 C．CO2 D．N2、CO2、H2O
8．(2017·苏州二模)要使N2中所含少量H2、CO2和H2O等杂质完全除去，可能用到以下操作：①通过浓硫酸、②通过盛有CuO的加热管、③通过NaOH溶液、④通过浓盐酸以上除杂操作中，最好的顺序是(　　)A．①③② B．③②① C．③②④ D．④②③
9．在实验室中，集气瓶被称做“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列(F～K)各个装置的特点回答问题：
(1)实验室若用F装置收集氧气，则氧气应从_____口进入(选填导管口符号)。(2)若要收集一定体积的二氧化碳气体，应选用_____装置。(3)若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳，应选用__________装置。
10．(2017·监利县模拟)如图1是实验室常用的一些装置。
(1)实验室制取并收集二氧化碳气体应选择的装置是________(选填序号)；(2)用装置A与C连接制取并收集氧气，则装置A中反应的化学方程式为__________________________________________；(3)SO2通常是一种无色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水，排放到空气中会形成酸雨。实验室用图2装置收集一瓶干燥的SO2，装置的导管按气流方向连接的顺序是______→______→______→______→e(选填序号)，装置中的X是__________。
二、能力提升11．(2017·城中区模拟)已知：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑。某种混合气体中可能含有N2、HCl、CO，将混合气体依次通过NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积无变化但是有红色物质生成；再通过NaOH溶液，气体体积明显减小；将燃着的木条伸入装有剩余气体的集气瓶中，木条熄灭(假设每步反应都是完全的)，则下列说法中正确的是(　　)A．一定有CO和HCl，肯定无N2 B．一定有CO和N2，可能有HClC．一定有CO和HCl，可能有N2 D．一定有CO和N2，肯定无HCl
【解答】解：将混合气体依次通过NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积无变化但是有红色物质生成，说明一定有CO，因CO可以还原CuO，是黑色CuO变成红色Cu，并生成二氧化碳气体。可有HCl，因1体积的HCl与碳酸氢钠反应会生成1体积的二氧化碳。再通过NaOH溶液，气体体积明显减小，NaOH溶液一定是吸收了前面生成的二氧化碳气体，使气体体积明显减小；将燃着的木条伸入装有剩余气体的集气瓶中，木条熄灭，说明一定有N2(因前面生成的CO2都被吸收，是木条熄灭的只有N2)。所有混合气体中一定有CO和N2，可能有HCl。
12．(2017·福州模拟)下图是干燥、收集某气体的装置。由实验装置可以推测该气体的有关性质，请你在表中找出相对应的选项__________。
13．(2017·苍溪县一模)某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组设计了如图所示实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定。
(1)仪器①的名称是__________如果该实验选择图Ⅰ装置来制取氧气，则所用药品为______________________(填化学式)，反应的化学方程式为____________________________。(2)用图Ⅱ装置可收集和干燥氧气：若烧瓶充满水来收集氧气，气体应从________(选填“a”或“b”，下同)端通入；若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从______端通入。
(3)图Ⅲ是用干燥纯净的O2与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，装置③中装有碱石灰(氧化钙和氢氧化钠的混合物)，若无此装置，则测得样品中二氧化锰的质量分数将会__________(选填“偏大”“偏小”)。(4)为验证图Ⅲ中装置②已将CO2吸收完全，可在装置②与③之间加入图Ⅳ装置进行证明，则图Ⅳ装置中加入的试剂为__________(选填序号)。A．NaOH溶液　　 B．澄清石灰水　　 C．浓硫酸
14．日前，世界环保联盟建议全面禁止用氯气对饮用水消毒，推广使用安全、高效杀菌消毒剂ClO2.①ClO2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，②冷却至11.0 ℃以下时变成红色液体，③易溶于水，④见光易分解，⑤易与碱反应，⑥杀菌、漂白能力均优于氯气．
(1)某实验小组用如图所示装置探究用潮湿的KClO3与草酸在60 ℃时反应制取ClO2获得成功．在装置中，A为ClO2的发生装置，B为ClO2收集装置，C为尾气吸收装置．为了收集到液态ClO2，对装置B应采取的措施是________________________________________________________________________。
因为ClO2冷却至11.0 ℃以下时变成红色液体，可以对装置B用冰冷却。
(2)目前欧洲一些国家采用氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应制取ClO2(Kestig法)，反应的化学方程式为：2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O＋2NaCl，该反应__________采用图中A装置来制取(选填“能”或“否”)。
解答：氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应制取ClO2属于固液在常温下反应制取气体，可用图中A装置来制取。
(3)我国最近研究成功用氯气和亚氯酸钠(NaClO2)反应制取ClO2，该反应的化学方程式为：Cl2＋2NaClO2=2ClO2＋2X，X的化学式为_____________________________________________，此法与Kestig法相比，其优点是___________________________________________________________。
解答：有氯气和NaClO2反应制取ClO2，则由反应前的元素可知X为NaCl，与反应2NaClO3＋4HCl＝2ClO2＋Cl2↑＋2H2O＋2NaCl相比，该反应无有害气体氯气产生，且生成气体和固体产品易分离。
2NaClO3＋4HCl＝2ClO2＋Cl2↑＋2H2O＋2NaCl
该反应无有害气体氯气产生，且生成气体和固体产品易分离