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边院中学——幸福教育
专题三 气体的制备和检验
设计人: 宿光洋 审批人: 时间: 5.5
学习目标：
掌握实验室制取氧气、二氧化碳的方法、药品、反应原理、仪器装置、收集方法、验满、检验及操作注意事项。
知道氧气、二氧化碳的主要性质和用途；
3、熟练掌握化学方程式的书写。
学习过程：（用10分钟时间完成下列问题）
一、气体的制取
1、反应原理
实验室：
O2: ，
CO2: ；
工业上：
O2: ；
CO2: 。
实验室制取气体原理的选择： 可行性、操作简便、实验室条件许可、经济
2、发生装置的选择：反应物的状态、反应条件
固体加热型 固体+液体不加热型
3、收集方法:
O2:: （1）收集方法： ：
（2）验满方法： 。
CO2: （1）收集方法： ：
（2）验满方法： 。
4、气体的检验
O2:: ，
CO2: 。
二、气体的干燥：
注意：
（1）酸性干燥剂不能干燥碱性气体，碱性干燥剂不能干燥酸性气体
（2）酸性气体：CO2、SO2、SO3、HCl气；碱性气体：NH3；中性气体：H2、O2、CO、Ｎ2
干燥剂 可以干燥的气体 不能干燥的气体 常用装置
酸性 浓硫酸 H2、O2、CO2、CO NH3 A
碱性 固体NaOH碱石灰 H2、O2、CO、NH3 CO2、SO2、SO3、HCl B、C、D
中性 CaCl2 除NH3以外的所有气体 NH3 B、C、D
三、气体检验和除杂
（一）常用的试剂及作用：
1.浓H2SO4： 除去水蒸气（干燥） 2.固体NaOH： 除去水蒸气（吸水）
3.无水CuSO4： 检验水（有时也可以除水蒸汽） 4. NaOH溶液： 吸收（除去）CO2等酸性气体
5.Ca(OH)2溶液： 检验CO2气体（也可除去CO2气体） 6.灼热铜网： 吸收O2
7.石蕊试液： 检验并除去HCl气体 8.AgNO3 溶液： 检验并除去HCl气体
（二）装置顺序的确定
例1.如何除去H2中少量的CO2和水蒸气？
装置的正确连接顺序是：混合气体
例2.如何检验H2中是否含有CO2和水蒸气？
装置的正确连接顺序是：混合气体
例3.如何测量H2中混有的CO2和水蒸气的质量？
装置的正确连接顺序是：混合气体
巩固提高：
1.下列有关盛放某些气体的集气瓶，其摆放情况正确的是
2.下列各组物质中能利用右图装置
进行实验制取气体的是 （ ）
（1）用硫酸铜固体和5%的过氧化氢溶液制取氧气
（2）二氧化锰固体和5%的过氧化氢溶液制取氧气
（3）二氧化锰固体和氯酸钾溶液制取氧气
（4）锌片和稀硫酸制取氢气
A．仅（1）（2 B．仅（3）（4）
C．仅（1）（2）（4） D．仅（1）（3）（4）
3.在实验操作考查中，小明抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。下图是他的主要实验步骤，其中操作有误的是（ ）
4.下图为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置的说法不正确的是
A. 装置I可作为固体加热制取气体的发生装置
B. 装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
C. 装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体
D. 装置Ⅴ可以用于收集H2、O2，也可以用于实验室收集CO2
5.常温下，氨气为无色有刺激性恶臭气味的气体，密度比空气小，易溶于水。氨气溶于水显弱碱性，实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取。则下列说法正确的是（ ）
A.可用向下排空气法收集到氨气 B.氨水能使紫色石蕊试液变红色
C.多余的氨气可排放到大气中 D.实验室制氨气的发生装置与双氧水制氧气相同
6.小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用右图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张（ ）
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶CO2
7．常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步加人足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是（ ）
A．物质间是否发生化学反应，只和反应的条件有关 B．反应物之间必须直接接触才会发生化学反应
C．块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同 D．硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解
8.氢气是最轻的气体，难溶于水。氢气作为未来的理想能源，是航天工业的高能燃料，也是化工生产的重要原料。实验室通常采用下面装置制取少量氢气，请根据
要求回答：
①实验室使用稀盐酸和金属锌制取氢气的化学反应方程式为__________________，这种方法制得的氢气往往含有少量________________(原因是__________________________)和水蒸气，可将杂质气体通过装置_________________除去；
②实验中可采用__________装置收集氢气；集满氢气后的集气瓶按装置G方式放置备用，原因是__________________________________。
9.实验室按下图所示装置制取CO2，并检验CO2的性质．试回答以下问题：
（1）实验开始前，先应检查装置A的______________。
（2）用装置A来制取CO2，所用的药品是____________和____________（写化学式）
（3）若要用装置B鉴定CO2，在B中应盛放的试剂名称是____________，当将标①和②的导管口连接时，B中看到的实验现象是______________________。
（4）若要用装置C证明CO2能与水反应生成碳酸，C中除有少量水外，应加入的试剂是_________________，当将标①和③的导管口连接时，C中看到的实验现象是________________。
（5）烧杯D中放有燃着的蜡烛如图所示，当将标①和④的导管口连接时，D中看到的实验现象是____________________________________。
（6）继续设计并进行有关CO2性质的探究实验，如装置E、F。先在装置E中放一个用空气充胀的气球，制取一瓶二氧化碳倒入E装置后，出现如F装置实验现象。请回答：该实验的目的是探究____________________________________。
10.以下是我们熟悉的实验室制取气体的发生装置、收集装置以及净化装置（装置⑦中碱石灰为固体氢氧化钠和氧化钙的混合物）。请根据装置图回答下列问题：
(1)将装置①中的固体加热时应先 ；若用装置⑥净化气体，则气体应从 端通入（填“a”或“b”）。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，应选用的发生装置为 、收集装置为 （填装置的编号），过氧化氢溶液应从 中加入（填仪器名称），其中二氧化锰起 作用。
11.有人提出工业生产回收利用空气中CO2的构想：把空气吹入饱和碳酸钠溶液中，溶液可吸收CO2生成碳酸氢钠；加热碳酸氢钠固体又分解放出CO2；在合成塔内CO2与氢气反应生成甲醇(CH3OH)和水。简要的生产流程如下图所示：
[资料卡片]　碳酸氢钠分解温度是270℃，碳酸钠在856℃熔化，但还未达到分解温度。
请回答下列问题：
（1）大气中CO2浓度不断增大的人为原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，造成的后果是＿＿＿＿＿＿。
A、温室效应 B、南极出现臭氧空洞 C、酸雨
（2）分解池中发生反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）合成塔中发生反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）该流程中能循环利用的物质是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
12.学习了MnO2对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了如下探究。
【猜想】Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ. CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ. CuO是反应的催化剂，反应前后_________ _____________________。
【实验】用天平称量0.2gCuO，取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：
（1）填写下表：
步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论
___ _____带火星的木条复燃 ____ _____ 溶液中有气泡放出_____ _______ 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立猜想Ⅲ成立
（2）步骤①的目的________ ____________。
（3）步骤④需用到的实验仪器有：铁甲台（带铁圈）、漏斗、烧杯、_____ ____。
（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为___________________。
【拓展】要探究步骤⑤做过催化剂的CuO其它化学性质，还应补做的实验是______________
_____ __________________（写一种）。
13.下列装置用于实验室里CO2的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2。请回答下列问题：
（1）对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：
组别 药品 实验现象
① 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③ 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
从制取和收集的角度分析，一般选择第 （填序号）组药品，所发生反应的化学方程式为 。
（2）把C、D中的液体名称填入下表：
B（盐） C（碱） D（酸）
液体名称 碳酸氢钠溶液
（3）B中反应的化学方程式是 。
（4）C中反应的化学方程式是 。
（5）反应过程中将弹簧夹关闭，在A中看到的现象是 。
（6）E收集方法说明二氧化碳具有的物理性质是 。
甲、乙两位同学，在实验室制取CO2并对CO2气体与澄清石灰水的反应新产物进行探究。
[实验准备] 甲、乙两位同学先指导老师领取必要仪器和药品,并组装了右图气体发生装置:
(1) 组装的气体发生装置中各仪器名称为:双孔胶塞、导气管、
橡胶管、 、 。
[对比实验]甲同学将制得的CO2气体通入一支盛有澄清石灰水
的试管中产生白色沉淀后立即停止通气。
（2）甲同学实验时，试管内发生的化学反应方程式为：
；乙同学也将制得的CO2气体通入另一支盛有澄清石灰水问题的试管中，产生白色沉淀后，继续较长时间通入气体，发现沉淀逐渐溶解，溶液最后变为澄清。
[问题提出] 乙同学实验最后得到的澄清溶液中的主要成分是什么？有哪些化学性质？带着问题，经老师点拨指导，两位同学设计了下面的方案探究：
方案（一）：取乙所得的澄清溶液少量注入一支试管中，用胶头滴管滴入Na2CO3溶液，产生白色沉淀。经过滤将白色沉淀取出洗涤、干燥后置于另一支试管中，滴入稀盐酸，发现产生气泡，用燃烧木条伸入试管中，火焰熄灭。
方案（二）：取乙所得的澄清溶液少量注入一支试管中，用胶头滴管滴入稀盐酸，发现产生气泡，用燃烧木条伸入试管中，火焰熄灭。
方案（三）：取乙所得的澄清溶液少量注入一支试管中，加热至沸腾，有气泡冒出，并用湿润的紫色石蕊试纸放在试管口，试纸变红，溶液同时变浑浊。冷却后滴入 稀盐酸，沉淀溶解，产生气泡，用燃着木条伸入试管，火焰熄灭。
[推测判断]
（3）方案（一）中的白色沉淀是 （填化学符号或名称均可，下同），由此可推断乙所得的澄清溶液中含有的阳离子是 （H+ 除外）。
（4）方案（二）中产生的气体是 ，由此可以推断乙所得的澄清溶液中含的阴离子是 （OH- 除外）
（5）甲、乙两位同学经过亲手操作实验，并结合九年级化学教材中提到石笋、钟乳石的形成等知识，认为：乙同学实验最后所得的澄清溶液中溶质是 ；
其中方案（二）中溶质与稀盐酸反应的化学方程式为 ；
由方案（三）的现象可推测澄清溶液中的溶质受热可转化为一种不溶盐，又从化学反应必须遵守质量守恒的规则推知：还应生成另外两种物质，此反应属于复分解反应，请写出此化学议程式： 。
[思维拓展]
（6）甲、乙两位同学通过本实验，结合曾经学习的“木炭与氧气反应可生成一氧化碳也可生成二氧化碳”的知识，得出一个重要结论：很多化学反应，即使反应条件、反应物相同，但 不相同。
课后反思：
A
B
C
D
NaOH溶液
浓H2SO4
a
b
c
d
a
b
石灰水
d
无水CuSO4
c
c
d
NaOH溶液
g
h
Ca(OH)2溶液
b
浓H2SO4
a
f
碱石灰
e

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