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2013中考化學(xué)試題分類匯編專題四 氣體的制備
重要考點(diǎn)：
一、氧氣、二氧化碳、氫氣的實(shí)驗(yàn)室制取和工業(yè)制取
氣 體 氧氣（O2） 二氧化碳（CO2） 氫氣（H2）
制備藥品 過氧化氫溶液
和二氧化錳 高錳酸鉀 氯酸鉀和二氧化錳 大理石（或石灰石）
和稀鹽酸 鋅粒和稀硫酸
反應(yīng)原理 2H2O2
2H2O+O2↑ 2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3
2KCl+3O2↑ CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑ Zn+H2SO4
ZnSO4+H2↑
反應(yīng)類型 分解反應(yīng) 復(fù)分解反應(yīng) 置換反應(yīng)
反應(yīng)物狀態(tài) 固體與液體混合 固體與固體混合 固體與液體混合 固體與液體混合
反應(yīng)條件 不需加熱 加熱 不需加熱 不需加熱
發(fā)生裝置
氣體溶解性 不易溶于水 能溶于水 難溶于水
氣體密度 密度比空氣密度大 密度比空氣密度大 密度比空氣密度小
收集裝置
（純凈的）或 （干燥的）
（唯一的）
或
凈 化 可用濃硫酸或堿石灰干燥 用NaHCO3溶液除去HCl，
用濃硫酸干燥 用NaOH溶液除去HCl
雜質(zhì)，用濃硫酸干燥
收集方法 排水法、向上排空氣法 只能用向上排空氣法 排水法或、下排空氣法
檢驗(yàn)方法 將帶火星的木條插入集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃，說明是氧氣。 將氣體通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水變渾濁，
說明是二氧化碳 點(diǎn)燃?xì)怏w，檢
驗(yàn)其生成產(chǎn)物。
淡藍(lán)色火焰，
生成H2O
驗(yàn)滿或驗(yàn)純 用向上排空氣法收集時(shí)，將帶火星的木條靠近集氣瓶口，若木條復(fù)燃，說明已收集滿。
用排水法收集時(shí)，集氣瓶口有氣泡冒出。 將燃著的木條靠近集氣瓶口，若木條熄滅，說明已收集滿。 用拇指堵住倒置已收集滿氫氣的試管，靠近火焰后移開手指，若聽到“噗”的一聲，說明已純。
注意事項(xiàng) ⑴先檢查裝置的
氣密性
⑵用排水法收集時(shí)，待氣泡連續(xù)均勻排出時(shí)才收集
⑶導(dǎo)管置集氣瓶口 ⑴先檢查裝置氣密性
⑵試管口略向下傾斜
⑶試管口放一團(tuán)棉花
⑷先移出導(dǎo)氣管，后
停止加熱，以防倒吸
⑸正放 ⑴ 不能用稀硫酸，因反應(yīng)生成CaSO4附著在大理石表面，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。
⑵ 長頸漏斗的末端應(yīng)插到液體中（分液漏斗不強(qiáng)調(diào)）
⑶ 正放保存 ⑴先檢查裝置氣密性
⑵先驗(yàn)純再收集
⑶不能用濃硫酸
⑷長頸漏斗的末端應(yīng)插到液體中
⑸倒放保存
工業(yè)制取 分離液態(tài)空氣(依氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同)
加壓、蒸發(fā)——物理變化。 高溫煅燒石灰石
CaCO3 CO2↑+ CaO 分離水煤氣H2和CO
注明： 1.固液不加熱裝置——凡是反應(yīng)物為固體和液體且反應(yīng)不需加熱的發(fā)生裝置圖均可用圖①、③、④。
2.固固加熱裝置——凡是反應(yīng)物都為固體且反應(yīng)需要加熱的發(fā)生裝置圖可用圖②。
二、氣體的凈化與干燥
1.除雜原則：①不能引入新的氣體雜質(zhì)；②不能減少被凈化氣體的量。
2.除雜原理：（堿石灰是由CaO固體和NaOH固體組成的混合物）。
3.干燥劑的選擇：（干燥原則：干燥劑不能與被干燥氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）。
干燥裝置 洗氣瓶（盛液體） 干燥管（固體干燥劑） U形管（固體干燥劑）
儀 器
干燥劑 濃硫酸 固體NaOH、生石(CaO)、
堿石灰等 無水CaCl2、
無水硫酸銅（CuSO4） 固N(yùn)aOH、
生石（CaO）、
堿石灰等 無水CaCl2、
無水硫酸銅（CuSO4）
能干燥
的氣體 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
的氣體 NH3 SO2、CO2、
HCl NH3 SO2、CO2、
HCl NH3
4.常見吸收劑及能吸收的氣體：
吸收劑 吸收的氣體 吸收劑 吸收的氣體
水 HCl、NH3 NaOH溶液或石灰水 HCl、CO2
堿石灰(NaOH和CaO) CO2、水蒸氣、HCl 灼熱銅絲或鐵絲 O2
濃硫酸、無水CuSO4 H2O 灼熱氧化銅 CO、H2
5.尾氣的吸收及處理——環(huán)保意識(shí)
①.溶液吸收：如CO2、SO2、HCl、NH3等可用NaOH溶液吸收（極易溶氣體要防止倒吸）。
②.點(diǎn)燃處理：如CO、CH4、H2S等可燃性氣體可接一個(gè)尖嘴導(dǎo)管，將其點(diǎn)燃。
③.氣球收集：如有毒的CO、H2S、Cl2等可在導(dǎo)管末端接上一個(gè)氣球收集。
④.防倒吸裝置：如易溶的氣體可收集到倒立的漏斗中。
6.“萬能瓶”的幾種主要用途：
(1).集氣：（貯氣）
①如瓶中為空氣，即用排空氣法收集氣體時(shí)，密度比空氣大的氣體從a管進(jìn)，密度小的從b管進(jìn)。
②若瓶中為水，即用排水法收集氣體時(shí)，氣體從b管進(jìn)。
(2).洗氣：（長入短出） 瓶內(nèi)裝濃硫酸或氫氧化鈉溶液。
(3).量氣：（短入長出）
瓶內(nèi)裝滿水，氣體從b端進(jìn)入，a端接量筒，通過測量量筒內(nèi)水的體積從而測得生成氣體的體積。
(4).安全瓶：（長入短出）
點(diǎn)燃可燃?xì)怏w時(shí)，瓶內(nèi)裝少量水，將點(diǎn)燃的氣體與從發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體分隔開。
注明：氣體的性質(zhì)決定收集的方法
收集法 排水集氣法 向上排空氣法 排空氣法
實(shí)驗(yàn)圖
氣 體
性 質(zhì) 適用不易溶于水、難溶于水
且不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體。 適用不跟空氣發(fā)生反應(yīng)
且密度比空氣大的氣體。 適用不跟空氣發(fā)生反應(yīng)
且密度比空氣小的氣體。
三、常見氣體的性質(zhì)和用途：
（一）重要的三種氣體：氫氣、氧氣、二氧化碳
1.物理性質(zhì)：
三大氣體 顏 色 氣 味 狀 態(tài) 密 度 溶 解 性
H2 無色 無味 氣體 比空氣 小 難 溶于水
O2 無色 無味 氣體 比空氣 大 不易 溶于水
CO2 無色 無味 氣體 比空氣 大 能 溶于水
2.化學(xué)性質(zhì)：
H2 ⑴.可燃性 ⑵.還原性
2H2+ O2 2H2O H2+ CuO Cu + H2O
O2 ⑴.與金屬反應(yīng) ⑵.與非金屬反應(yīng) ⑶.與化合物反應(yīng)
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.與水反應(yīng) ⑵.與石灰水反應(yīng) ⑶.與碳反應(yīng)
CO2+ H2O H2CO3 CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O CO2+ C 2CO
3.用途的比較：
氫氣用途 氧氣用途 二氧化碳用途
⑴填充氣球
⑵高能燃料
⑶冶煉重要金屬 ⑴支持燃燒
⑵供給呼吸
⑶用于煉鋼 ⑴滅火
⑵作工業(yè)原料（制飲料、純堿、化肥等）
⑶“干冰”用于人工降雨
⑷植物的光合作用
（二）具有可燃性的三種氣體：氫氣、一氧化碳、甲烷
1.物理性質(zhì)：
顏 色 氣 味 狀 態(tài) 密 度 溶 解 性
H2 無色 無味 氣體 比空氣 小 難 溶于水
CO 無色 無味 氣體 比空氣 略小 難 溶于水
CH4 無色 無味 氣體 比空氣 小 難 溶于水
2.化學(xué)性質(zhì)（可燃性）：
H2 可燃性 H2、CO、CH4的檢驗(yàn)
2H2+ O2 2H2O 點(diǎn)燃后，⑴在火焰上方罩一干冷的小燒杯，燒杯內(nèi)壁沒有 水霧 ，該氣體是 CO ；⑵在火焰上方罩一內(nèi)壁附有澄清石灰水的小燒杯，石灰水變 渾濁 ，該氣體是 CH4 ；另一氣體就是 H2 。
CO 2CO+ O2 2CO2
CH4 CH4+2O2 CO2+ 2H2O
（三）具有可燃性和還原性的三種物質(zhì)：氫氣、一氧化碳、碳
1.物理性質(zhì)：
顏 色 氣 味 狀 態(tài) 密 度 溶 解 性
H2 無色 無味 氣體 比空氣 小 難 溶于水
CO 無色 無味 氣體 比空氣 略小 難 溶于水
C 金剛石和石墨的物理性質(zhì)不同，是因?yàn)樗鼈冎械?碳原子的排列方式 不同。
金剛石和石墨是由 碳 元素組成的 碳單質(zhì) 的物質(zhì)；它們的物理性質(zhì) 不同 ，但化學(xué)性質(zhì) 相同 。（填：相同、不同）
2.化學(xué)性質(zhì)：
H2 ⑴.可燃性 ⑵.還原性
2H2+ O2 2H2O H2+ CuO Cu + H2O
CO 2CO+ O2 2CO2 CO+ CuO Cu + CO2
C C+ O2 CO2 C+2CuO 2Cu+CO2↑
[解題策略指導(dǎo)]
一定要熟知常見氣體的制取、干燥、除雜、裝置的連接順序和性質(zhì)的檢驗(yàn)。
除雜和干燥的先后順序：①若用洗氣裝置除雜，一般除雜在前，干燥在后；②若用加熱裝置除雜，一般是干燥在前，除雜在后。
洗氣瓶和干燥管中氣體的進(jìn)出口順序：①用洗氣瓶除雜和干燥時(shí)，氣體應(yīng)長進(jìn)短出；②用球型干燥管除雜或干燥時(shí)，氣體應(yīng)大進(jìn)（即大管口進(jìn)氣）小出（即小管口出氣），以利于氣體充分干燥。
檢驗(yàn)多種氣體的先后順序：有多種氣體需要檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡量避免前步檢驗(yàn)對后步檢驗(yàn)的干擾。如被檢驗(yàn)的氣體中是否含有二氧化碳和水蒸氣時(shí)，應(yīng)先檢驗(yàn)水（用無水硫酸銅檢驗(yàn)），后檢驗(yàn)二氧化碳（用澄清石灰水檢驗(yàn)），最后干燥水（用濃硫酸干燥）。
記住常見物質(zhì)的特征反應(yīng)：CO2能使澄清石灰水變渾濁，白色的無水硫酸銅遇H2O變藍(lán)。要驗(yàn)證H2
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