初中化学九上考前回归--气体的制备及检验知识梳理
展开考前回归--气体的制备及检验
1、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。
2、比较归纳O2、H2、CO2的实验室制法，并通过对比分析，总结归纳，推断其他气体的制取方法
气体 | 氧气（O2） | 氢气(H2) | 二氧化碳(CO2) |
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） | 1、2KClO3 2KCl+3O2↑ 2、2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 3、2H2O22H2O+O2↑ | Zn＋H2SO4 === ZnSO4＋H2↑ | CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ |
实 验 装 置 | 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： [来源:学§科§网Z§X§X§K]
|
收集方 法 | 排水法（不易溶于水）或向上排空气法（密度比空气大） | 排水法（不溶于水）或 向下排空气法（密度比空气小） | 向上排空气法（能溶于水，密度比空气大） |
检验方 法 | 将带火星的木条伸入集气瓶内木条复燃 | 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） | 通过澄清石灰水，石灰水变浑浊[来源:Zxxk.Com] |
验满方 法 | 用带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，则说明已满 |
| 用燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭，则说明已满 |
实验操作步 骤 | 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检查装置气密性；②加药品；③固定试管；④验纯；⑤收集 | ①组装仪器；②检查气密性；③加大理石或石灰石；④加稀盐酸；⑤收集 |
注意事项 | 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；[来源:Zxxk.Com] | 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 |
3、气体的检验
气体 | 检验方法 | 现象 |
氧气 | 将带火星的小木条伸入集气瓶 | 木条复燃 |
二氧化碳 | 通入澄清石灰水 | 石灰水变浑浊 |
氢气 | 点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯 | 纯净的气体能安静的燃烧，有淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠 |
一氧化碳 | 点燃，在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯 | 石灰水变浑浊 |
甲烷 | 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 | 烧杯内壁有水珠，石灰水变浑浊 |
氨气 | 用湿润的红色石蕊试纸放在试管口 | 红色石蕊试纸变蓝 |
水蒸气 | 通过白色CuSO4粉末 | 白色粉末变蓝 |
氯化氢 | 通入HNO3酸化的AgNO3溶液中 | 有白色沉淀生成 |
4、气体的净化和干燥
（一）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 | 吸收的气体杂质 |
水 | 易溶性气体，如HCl、NH3等 |
强碱溶液（NaOH） | 酸性气体，如CO2、SO2、HCl、H2S等 |
碱石灰（NaOH+CaO） | H2O（气体），酸性气体如CO2、H2S等 |
灼热的CuO | 还原性气体如H2、CO |
灼热的铜网 | O2 |
（二)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 | |
酸性 | 浓硫酸 | H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HCl | NH3 | |
碱性 | 固体氢氧化钠、生石灰、碱石灰 | H2、O2、CO、CH4、N2、NH3 | CO2、SO2、HCl | |
中性[来源:学。科。网] | 无水氯化钙 | 除NH3以外的所有气体 | NH3 | |
（三）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
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1、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。
2、化学实验中的多功能瓶
多功能瓶（又称“万能瓶”）是化学实验里经常使用与考查的实验装置之一，该装置由一个集气瓶、一个双孔塞和一长一短的两个导管组合而成，具有洗涤、干燥、检验、收集和储存气体等多种用途。
（一）收集气体：
⑴排空气法收集
①向上排气法：用于收集密度比空气大的气体，如O2、CO2等，收集的气体从长管进，空气从短管出，即“长进短出”。
②向下排气法：收集密度比空气小的气体，如H2、CH4等，收集的气体从短管进，空气从长管出，即“短进长出”。
仪器变式（图2）：如果瓶子倒放，则在收集气体时，所有的进出气口也应该交换，如O2、CO2等气体应从b端进入，空气从a端被排出；而H2、CH4等气体应从a端进入。
⑵排水法（图3）：收集不溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2、CH4等。瓶中盛满水，收集的气体从短管进，水则从长管出，即“短进长出”。
若想测定被收集气体的体积（图3），可将排出的水直接引入量筒，通过水的体积即可直观读出收集到的气体体积。
（二）气体干燥（图4）：
集气瓶中装入浓硫酸等干燥剂，则需要干燥的气体都从长导管进入，从短导管被排出的气体是干燥后的气体， 即“长进短出”。
（三）气体除杂（洗气）：
瓶中装入适当的溶液，混合气体从长端进入，使溶液与其中的杂质反应，纯净的气体从短端被排出，即“长进短出”。
⑴若要可以除去混合气体中的CO2 ，瓶中装入氢氧化钠浓溶液；
⑵若除去CO中混有的CO2和水蒸气，应先通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸，混合气体从长管进，通过两次洗气后CO从短管端出。
（四）气体检验
瓶中装入所需的特定试剂，气体流向是长进短出，通过观察显著的现象，来验证某种气体的真实存在。
⑴如检验CO中是否混有CO2，瓶中装入澄清的石灰水，观察石灰水是否变浑浊来证明CO2是否存在；
⑵瓶中装入白色的无水CuSO4 固体，观察是否变蓝来说明气体中是否有H2O存在。
（五）气体流量（图5）
医院给病人输氧气时，也利用了类似装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。长管连接供氧钢瓶，氧气从长端进入，短管导管连接病人吸氧导气管，短导管输出氧气供病人使用。医生可以通过水中冒出气泡的多少快慢，来确定是否有氧气输出及输出速率的快慢。
（图5）
