常見氣體的製取與淨化考點詮釋與解題技巧

2021-01-09 初中化學大師

考點詮釋:

氣體的製取與淨化是指有關氧氣二氧化碳氣體的製取的原理、操作、儀器的組裝及選擇、改進等相關問題的考察,常結合圖片說出儀器的名稱,使用的注意事項,或者判斷一些基本操作方法的正誤,指出改進裝置後的優點、氣密性的檢驗等,是中考中的必考點,常見題型有選擇題、填空題,也常融匯在實驗探究題中,常見的考察形式:

(1)說出儀器名稱:要求能由圖片認識儀器,或根據用途判斷所用的儀器;

(2)根據製取藥品和條件選擇發生裝置和收集裝置;

(3)進行氣體的驗滿或驗證等;

(4)氣體的製取和性質相結合;

解題策略:

(1)熟記常見儀器的名稱和用途;

(2)準確掌握基本操作要領:驗滿要在集氣瓶口進行,驗證可以在集氣瓶內進行;檢查裝置的氣密性要「一放、二握、三看」;高錳酸鉀法制氧氣時的操作步驟是:檢查裝置的氣密性——將高錳酸鉀裝入試管, 試管口放一小團棉花,用帶導管的橡皮塞塞緊試管口,並把它固定在鐵架臺上——點燃酒精燈給試管加熱—— 用排水法收集氧氣——將導氣管從水中取出——熄滅酒精燈等;選擇發生裝置需考慮的因素有反應物的狀態和反應條件。

●考向一 製取氣體的基本操作和操作順序

例1(2018安徽)實驗室可通過加熱高錳酸鉀固體製取氧氣,下列實驗操作正確的是

A.組裝好裝置後,檢查裝置的氣密性

B.加入藥品後,直接將酒精燈火焰對準藥品加熱

C.水槽中有氣泡冒出時,立即收集氣體

D.實驗結束時,先移走酒精燈再從水槽中移出導管

【思路點撥】熟悉加熱固體製取氣體時的操作步驟

【答案】A

【解析】用加熱高錳酸鉀的方法製取氧氣時,先將裝置連接好,然後檢查裝置的氣密性,A正確;加入藥品後,為防止炸裂試管,需先用酒精燈預熱,然後對裝藥品的部位集中加熱,B錯誤;用排水法收集氧氣時,待導管口氣泡均勻、連續冒出時再收集氣體,一產生氣泡就開始收集,會導致收集的氧氣不純,C錯誤;實驗結束時,為防止水倒吸炸裂熱的試管,要先將導管移出水面再熄滅酒精燈,D錯誤。

●考向二 儀器的選擇

例2(2018·威海市)以下是實驗室製取、收集、乾燥、存放氣體的裝置圖,有關說法錯誤的是

A.實驗室用雙氧水製取氧氣,用石灰石和稀鹽酸製取二氧化碳均可使用裝置②

B.實驗室收集氧氣和二氧化碳均可使用裝置③,氣體從導管b進入

C.實驗室乾燥氯氣和二氧化碳均可使用裝置④,氣體從導管a進入

D.實驗室收集的氯氣和二氧化碳,均可如圖⑤臨時存放

【思路點撥】選擇發生裝置需考慮是因素是,反應物的狀態和反應條件。加熱固體製取氣體,發生裝置為①,固體和液體常溫下反應製取氣體應選用的發生裝置為②。乾燥氣體時,氣體要從長管進短管出。

【答案】B

【解析】本題考查實驗室中常見氣體的製取、收集、乾燥和存放。②適用於固體、液體常溫下反應製取氣體,故實驗室用雙氧水製取氧氣、用石灰石和稀鹽酸製取二氧化碳都可以使用②,故A說法正確;氧氣、二氧化碳的密度都比空氣大,故用③收集時,氣體應該從a管進入,故B說法錯誤;濃硫酸有吸水性,且不能和氯氣、二氧化碳反應,故可以用④乾燥,為使氣體和濃硫酸充分接觸被乾燥,則氣體從a管進入,故C說法正確;氯氣、二氧化碳的密度比空氣大,故集滿氯氣和二氧化碳的集氣瓶要正放在桌面上,故D說法正確。

●考向三 氣體製備的綜合考察

例3(2018·嶽陽)實驗課上,同學們利用下列裝置進行氣體製備的學習。請回答下列問題:

(1)編號①的儀器名稱是 ;

(2)用加熱法製取氧氣,所選用的發生裝置是 (填字母,下同),收集裝置是 ,反應的化學方程式為 ;

(3)若要製取一瓶純淨、乾燥的二氧化碳氣體(常混有少量氯化氫氣體和水蒸氣),裝置連接的正確順序是:產生氣體→ → →F。檢驗二氧化碳氣體的方法是 。

【思路點撥】根據圖示可知,A屬於固固加熱型製取氣體的發生裝置,要用鐵架臺固定試管,可知a是鐵架臺,B屬於固液常溫型,C是排水集氣法的收集裝置,b儀器名稱是水槽,D和E分別是向上排空氣法和向下排空氣法收集裝置;又因為實驗室用石灰石和稀鹽酸製取二氧化碳,二氧化碳的密度比空氣大且能溶於水,所以採用的收集方法得向上排空氣法,二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉澱和水,能使澄清石灰水變渾濁,通常用澄清石灰水來檢驗二氧化碳;實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳混合製取氧氣,因為過氧化氫在二氧化錳催化劑的作用下能生成水和氧氣;用集氣瓶收集氣體時,集氣瓶口是磨砂狀態,與集氣瓶配套使用的毛玻璃片,要用磨砂的一面蓋住集氣瓶。

【答案】(1)酒精燈;(2)A;E或F;(3)D;C;將氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁,則是二氧化碳。

【解析】本題考查的是常見的氣體製備的知識;

(1)據圖可以看出,①是酒精燈;

(2)用加熱的方法製取氧氣,選擇的發生裝置A,由於該裝置中試管口沒有塞一團棉花,故使用的是加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物的方法製取氧氣,氧氣的密度大於空氣,不易溶於水,可以選擇向上排空氣法和排水法收集氧氣,故收集裝置選擇E或F,加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物生成氯化鉀和氧氣,化學方程式為:

(3)要製取一瓶純淨、乾燥的二氧化碳氣體,需要先通過飽和的碳酸氫鈉溶液除去氯化氫氣體,然後通過濃硫酸除去水,檢驗二氧化碳使用的方法是將氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁,則是二氧化碳。

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