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课题3 气体的制取、鉴别和除杂
（复习课）
【学习目标】：
1．氧气、二氧化碳制备的原理、制取的装置；
2．了解气体的净化和检验，会分析实验过程中出现的各种现象、问题。
课前延伸
1．实验室制取氧气的药品有 、 、 ；化学方程式： ； ； 。
2．实验室制取二氧化碳的药品是 ；化学方程式为 。
3．实验室制取氢气的化学方程式是 或 。
4．
A B C D E
试根据上面的装置图回答：
(1)．选择发生装置A制取气体应具备的条件是 、
选择发生装置B制取气体应具备的条件是 、
(2)．C、D、E为气体的收集装置，C适用于 ；D适用于
；E适用于 。
5．现在有氧气、空气、二氧化碳、氮气和氨气各一集气瓶如何鉴别，请写出鉴别过程。
6．鉴别二氧化碳用 ，除去二氧化碳通常用 。
课堂探究
导入新课：
气体的制取是初中化学的一个重要组成部分，今天我们来回忆一下气体的制取、鉴别以及除杂。
探究一、
在初中重要学习了氧气、二氧化碳和氢气的制取。下面我们从气体的反应原理、发生原理、收集、验满、放置、实验步骤来具体学习。
气体制取原理小结
（一）反应原理
反应原理主要考虑反应能否进行、反应的快慢、生成物的纯净以及原料的价格等。
1．制取氧气：采用的是含氧化合物分解的方法。常用的药品是过氧化氢溶液、高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰。
2．制取二氧化碳：采用的碳酸盐和酸发生复分解反应的方法。实验室中用块状大理石（石灰石）和稀盐酸两种药品。碳酸盐不宜采用碳酸钠，因为它颗粒细小和酸反应速度过快；酸不宜采用硫酸，因为反应生成微溶的硫酸钙覆盖在固体表面使反应很难继续进行，也不宜采用浓盐酸，因为挥发性太强使二氧中有较多的氯化氢气体而不纯。
3．制取氢气：采用的是活泼金属和酸发生置换反应的方法。实验室常用锌和稀硫酸。酸不用硝酸和浓硫酸等氧化性酸，没有氢气生成；不优先选用盐酸，因为收集的气体含有杂质（ ）；金属不用镁、铝，活动性强反应速度过快；也不用铁，活动性弱反应太慢。
（二）、发生原理
气体的发生主要考虑两大因素：反应物状态和反应条件。初中可分以下两种类型：
反应物状态 反应条件 反应类型 发生装置 举例
固体 加热 固体加热制气体 1． 加热高锰酸钾制氧气2．加热二氧化锰和氯酸钾制氧气
固体、液体 常温 固体和液体常温制气体 1．过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气2．碳酸钙和稀盐酸制二氧化碳3．锌和稀硫酸制氧气
、
A B C D E
（三）收集原理
气体的收集也主要考虑两大因素：密度（与空气比较）和溶解性。同时要考虑气体的化学性质以及毒性。
密度（与空气比较） 溶解性 是否与水反应 是否与空气中成分反应 毒性 收集方法 收集 装置 举例
大 否 无 向上排空气法 O2、CO2
小 否 无 向下排空气法 H2
小 否 有 排水法 O2、 H2
（四）验满原理
排水法因为可以通过观察集气瓶里水位的下降知晓气体收集是否已满，因而不需验满。排空气法可以利用气体各自的性质来实验，但要注意位置在瓶口。
如二氧化碳： ；氧气： 。
(五)放置原理
主要由气体密度决定：密度比空气大的用玻璃片盖住正放于桌面；密度比空气小的用玻璃片盖住倒放于桌面。
如二氧化碳： ；氧气： ；氢气： 。
(六)步骤原理
制取气体首先组装好气体发生装置，第一步先检查装置的气密性，接着装药品，若只是固体物质，一次性装好后再固定装置；若是固体和液体两种，一般先装固体，安装好后从长颈漏斗加液体。开始反应排尽空气后收集。结束时要考虑仪器的安全
注意事项：
①实验前，检查装置的气密性；
②药品平铺在试管的底部：均匀受热
③高锰酸钾制取氧气时，试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管
④铁夹夹在离管口约1/3处
⑤导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出不要插得太深，更不要插入反应物中；
⑥注入液体的长颈漏斗管口，应插入反应的液体中。
⑦固体与固体进行加热反应时，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流引起试管破裂；
⑧排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑨用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部
⑩实验结束时，先撤导管，后停止加热，以防止因装置冷却致使水倒流，引起仪器炸裂；
探究二、
在有关气体的综合实验中，常常涉及到气体的验证。
二、气体的鉴别：
要验证某气体的存在，关键是要有特殊的实验现象。如验证水蒸气的存在一般选用无水硫酸铜验证，二氧化碳的存在一般选用澄清的石灰水；验证氯化氢气体的存在一般选用硝酸银溶液和稀硝酸；验证氨气一般选用湿润的石蕊试纸。氧气用带火星的木条。
具体方法和实验现象见中考作业本P63表格
注意：同时验证二氧化碳、氯化氢、水蒸气时，一般先硫酸铜验证水蒸气，再验证其它气体。
探究三、
在常见气体的制备过程中，由于种种原因导致得到的气体中混入杂质，因此在收集或检验气体的性质之前，必须对混入的杂质气体进行净化（除杂或干燥）。气体的除杂、干燥、检验的装置、试剂的选择以及各种装置的连接顺序是考查的热点，将上述知识与生产、环保联系起来是今后的趋势，在除杂、干燥气体的顺序和试剂的选择上将是解题关键点和难点。
三、气体的净化
在常见气体的制取过程中，常含有少量的酸雾、水蒸气和其它气体杂质，必须通过净化和干燥后才能得到纯净的气体。常见气体的净化和干燥 一定先净化后干燥
实验装置；常用的干燥及净化装置主要是：洗气瓶、干燥管和U型管。
气体的干燥；干燥是通过干燥剂来实现的。选择干燥剂要根据气体的性质，不能让干燥剂与被干燥的气体发生反应。干燥剂的装置要由干燥剂的状态来决定。常见气体的干燥剂及干燥装置的选择见下表：
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置
碱性 生石灰碱石灰固体氢氧化钠 氧气、氢气、一氧化碳、甲烷、氮气、氨气、等中、碱性气体 不能干燥的，即二氧化碳、氯化氢等酸性气体 B或C
酸性 浓硫酸 氢气、氧气、二氧化碳、一氧化碳、氯化氢、甲烷等中、酸性气体 不能干燥碱性气体如：氨气 A
中性 无水硫酸铜无水氯化钙 氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、氯化氢 能干燥绝大多数气体，氨气除外 B或C
气体的除杂（净化）：选择气体吸收剂应根据气体性质和要除去杂质的性质而定。
原则：（1）所用的吸收剂只能吸收气体中的杂质：
（2）不能与被提纯的物质反应，也不引入新的杂质。
气体的除杂方法：
易溶于水的杂质用水吸收（如氨气、氯化氢）。
酸性杂质选用碱性试剂吸收；碱性杂质选用酸性试剂吸收。
选用能与杂质生成沉淀或能与杂质反应生成可溶性物质的试剂吸收。
如多种杂质共存时，要注意除杂顺序。一般来说，杂质中有多种酸性杂质时，要先将酸性强的杂质除去，水蒸气要在最后除；但是，当要用到加热装置除去杂质时，水蒸气要在加热之前除去。
为了保证杂质彻底除掉，选用吸收剂时，要注意的反应进行的程度。例如，除去二氧化碳杂质最好用氢氧化钠溶液而不用澄清石灰水，因为氢氧化钙是微溶物，石灰水中的氢氧化钙浓度太小，吸收不完全。
⑥ 除杂装置用上面的A、B、C三种，根据所选用吸收剂状态来选择。一般来说，固体吸收剂选B或C，液体吸收剂选A，但是一定要注意连接装置的方法，即干燥管B要“大进小出”，洗气瓶A要“长进短出”。
常见气体杂质的吸收剂见下表：
吸收剂 吸收的气体杂质
水 可溶性气体，如氯化氢、氨气等
强碱溶液（氢氧化钠 ） 二氧化碳、二氧化硫、氯化氢、硫化氢等
碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体混合物） 二氧化碳、水蒸气、硫化氢等
灼热的氧化铜 氢气、一氧化碳
灼热的铜网 氧气
例如：
H2（HCl）用NaOH溶液 CO（HCl）用NaOH溶液 CO（CO2）用氢氧化钠溶液
CO2（HCl）用NaHCO3溶液 CO2（H2、CO）用CuO CO（O2）用灼热的铜网
O2（CO2、HCl、H2O）用碱石灰（CaO和NaOH的混合物）
反馈训练
1、实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。
A B C D E F G
（1）写出编号所指仪器的名称：① ；② 。
（2）以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：① ；② 。
上述装置改进后，请继续回答下列问题。
（3）小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和
（填字母）进行组装。小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置。在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是 （填化学式），在两个反应中它起 作用。请你写出小红制取氧气的化学反应方程式： 。
（4）实验室选用C和E装置还可以制取的气体是 （填化学式），写出实验室制取该气体的化学方程式 。
（5）装置B、C都可以用来制取（4）中的气体，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点 。
（6）有一名同学欲用G装置收集H2，则H2应从导管口 通入
2、水蒸气通过灼热的煤所制得的水煤气，其主要成分是CO、H2，还含有少量的CO2和水蒸气。如用下列装置设计一个实验以证明水煤气中含有CO和H2，试回答：
　　
　　(1)连接上述所有装置的正确顺序是(用甲、乙、丙、丁、戊填入方框内)
　　水煤气→ → → → → →点燃。
　　(2)气体经过丙、丁、戊装置都应从____进入。
　　(3)请说出各装置在本实验中的作用：
甲　 　乙 　 　丙　 　丁　 　戊
课后提升
中考作业本P64 66
②
带小孔的隔板
①

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