逍遥右脑 2015-03-01 09:44
2013中考化学试题分类汇编专题四 气体的制备
重要考点：
一、氧气、二氧化碳、氢气的实验室制取和工业制取
气 体 氧气（O2） 二氧化碳（CO2） 氢气（H2）
制备药品 过氧化氢溶液
和二氧化锰 高锰酸钾 氯酸钾和二氧化锰 大理石（或石灰石）
和稀盐酸 锌粒和稀硫酸
反应原理 2H2O2
2H2O+O2↑ 2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3
2KCl+3O2↑ CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑ Zn+H2SO4
ZnSO4+H2↑
反应类型 分解反应 复分解反应 置换反应
反应物状态 固体与液体混合 固体与固体混合 固体与液体混合 固体与液体混合
反应条件 不需加热 加热 不需加热 不需加热
发生装置
气体溶解性 不易溶于水 能溶于水 难溶于水
气体密度 密度比空气密度大 密度比空气密度大 密度比空气密度小
收集装置
（纯净的）或 （干燥的）
（唯一的）
或
净 化 可用浓硫酸或碱石灰干燥 用NaHCO3溶液除去HCl，
用浓硫酸干燥 用NaOH溶液除去HCl
杂质，用浓硫酸干燥
收集方法 排水法、向上排空气法 只能用向上排空气法 排水法或、下排空气法
检验方法 将带火星的木条插入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。 将气体通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水变浑浊，
说明是二氧化碳 点燃气体，检
验其生成产物。
淡蓝色火焰，
生成H2O
验满或验纯 用向上排空气法收集时，将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满。
用排水法收集时，集气瓶口有气泡冒出。 将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明已收集满。 用拇指堵住倒置已收集满氢气的试管，靠近火焰后移开手指，若听到“噗”的一声，说明已纯。
注意事项 ⑴先检查装置的
气密性
⑵用排水法收集时，待气泡连续均匀排出时才收集
⑶导管置集气瓶口 ⑴先检查装置气密性
⑵试管口略向下倾斜
⑶试管口放一团棉花
⑷先移出导气管，后
停止加热，以防倒吸
⑸正放 ⑴ 不能用稀硫酸，因反应生成CaSO4附着在大理石表面，阻止反应继续进行。
⑵ 长颈漏斗的末端应插到液体中（分液漏斗不强调）
⑶ 正放保存 ⑴先检查装置气密性
⑵先验纯再收集
⑶不能用浓硫酸
⑷长颈漏斗的末端应插到液体中
⑸倒放保存
工业制取 分离液态空气(依氧气和氮气的沸点不同)
加压、蒸发——物理变化。 高温煅烧石灰石
CaCO3 CO2↑+ CaO 分离水煤气H2和CO
注明： 1.固液不加热装置——凡是反应物为固体和液体且反应不需加热的发生装置图均可用图①、③、④。
2.固固加热装置——凡是反应物都为固体且反应需要加热的发生装置图可用图②。
二、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
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。
6.“万能瓶”的几种主要用途：
(1).集气：（贮气）
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
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。
三、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+ O2 2H2O H2+ CuO Cu + H2O
O2 ⑴.与金属反应 ⑵.与非金属反应 ⑶.与化合物反应
2Mg+ O2 2MgO
3Fe+ 2O2 Fe3O4 C+ O2 CO2
S+ O2 SO2
4P+ 5O2 2P2O5 CH4+2O2 CO2+ 2H2O
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
2CO+ O2 2CO2
CO2 ⑴.与水反应 ⑵.与石灰水反应 ⑶.与碳反应
CO2+ H2O H2CO3 CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O CO2+ C 2CO
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+ O2 2H2O 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+ O2 2CO2
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+ O2 2H2O H2+ CuO Cu + H2O
CO 2CO+ O2 2CO2 CO+ CuO Cu + CO2
C C+ O2 CO2 C+2CuO 2Cu+CO2↑
[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。
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。
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。
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）。
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