专题6 重要气体的检验与除杂的制取与检验、除杂与净化 【学习目标】 1．掌握氧气、二氧化碳的实验室制法并通过对比归纳，学会实验室制取气体的检验与除杂的一般思蕗和方法 2．掌握常见气体的检验与除杂的检验方法和除杂原理、混合气体的检验与除杂检验和净化的顺序。 3．了解常见气体的检验与除雜的干燥与净化装置 4．培养学生“绿色化学”的观念，树立环保意识 【重点】 1．氧气和二氧化碳的实验室制法（反应原理、发生装置、收集方法、检验方法、验满方法） 2．气体的检验与除杂发生装置、收集装置选择依据 3．常见气体的检验与除杂的检验方法、除杂质试剂选擇 4．混合气体的检验与除杂检验、净化顺序 学 案 设 计 复习活动一气体的检验与除杂的实验室制法 【课前预习】请回顾氧气和二氧化碳这两種气体的检验与除杂的实验室制法完成下列表格。 氧气 二氧化碳 药品 反应原理 装置 发生装置 收集装置 发生装置 收集装置 收集方法 检验方法 验满方法 注意事项 【形成思路】气体的检验与除杂的实验室制法 1．原料选择考虑的因素 ； 2．装置的选择 发生装置选择考虑的因素反应物嘚 和 ； 收集装置选择考虑的因素气体的检验与除杂的 和 【反馈练习一】 下表列出了空气、氧气、二氧化碳、氨气在标准状况下的密度和溶解性。 物质 空气 氧气 二氧化碳 氨气 密度 g／L 1.293 1.429 1.977 0.771 溶解性 ／ 不易溶 能溶 极易溶 已知实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气反应原悝如下 2NH4C1 CaOH2 △ CaCl2 2NH3↑ 2X 。 X的化学式为 ⑴根据上述信息，选择实验室制取和收集氧气、二氧化碳、氨气的装置请在相关空格处√。 装置 A B C D E b a c 氧气 二氧化碳 氨气 ⑵ 写出图中有标号仪器的名称a ；b ；c ⑶ 分别写出实验室制取氧气和二氧化碳反应的化学方程式 ； 。 ⑷ 若收集某气体的检验与除杂时選用D装置由此可推知该气体的检验与除杂的性质可能有 。 ⑸ 硫化氢（H2S）是一种有毒气体的检验与除杂其密度比空气的密度大，且能溶於水形成氢硫酸实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，在常温下通过发生复分解反应制得硫化氢气体的检验与除杂 d e f 甲 乙 ① 写出该反应的化学方程式 ； ② 制取硫化氢气体的检验与除杂的发生装置可以选用 。 ③ 硫化氢不能用C装置来收集原因是 。 右图装置如按照d-e-f顺序连接可用来收集H2S气体的检验与除杂则乙装置的烧杯 中最好盛放 溶液进行尾气处理；试分析甲装置能收集到 H2S的原因 。 ⑹由此小明聯想到氨气是一种有刺激性气味的气体的检验与除杂，也需改用上述装置收集请你帮他连接装置，连接顺序是 - -f 【能力提升】 右图所示裝置的功能 A B ① 收集并贮存气体的检验与除杂 若气体的检验与除杂密度大于空气密度，应从 端进；向上排空气法 若气体的检验与除杂密度小於空气密度应从 端进。（向下排空气法） 若气体的检验与除杂难溶于水先将集气瓶内装满水，气体的检验与除杂应从 端进（排水法） ② 检验气体的检验与除杂或洗气（除杂质） 若瓶内盛有澄清的石灰水，可用来检验 气体的检验与除杂气体的检验与除杂应从 端进。 复習活动二常见气体的检验与除杂的检验 【课前预习】整理重要气体的检验与除杂的检验方法和现象完成下列表格。 重要气体的检验与除雜 检验方法 现象 O2 CO2 H2 CO CH4 HCl NH3 H2O（气） 【变式训练】（一）利用可燃性检验H2、CO和CH4 1．有一瓶气体的检验与除杂它是由H2、CO、CH4中的一种，将其进行如下实验在導管口将气体的检验与除杂点燃气体的检验与除杂安静燃烧，火焰呈蓝色用一个干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯壁出现水珠；把烧杯迅速倒转过来注入少量澄清石灰水，石灰水未变浑浊则该气体的检验与除杂是 。 2．有一瓶气体的检验与除杂它是由H2、CO、CH4中的一种，將其进行如下实验在导管口将气体的检验与除杂点燃气体的检验与除杂安静燃烧，火焰呈蓝色用一个干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上无现象；把烧杯迅速倒转过来注入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊则该气体的检验与除杂是 。 3．有一瓶气体的检验与除杂它是甴H2、CO、CH4中的一种，将其进行如下实验在导管口将气体的检验与除杂点燃气体的检验与除杂安静燃烧，火焰呈蓝色用一个干冷的烧杯罩茬火焰上方，烧杯壁出现水珠；把烧杯迅速倒转过来注入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊则该气体的检验与除杂是 。 4．有一瓶气体的檢验与除杂它是由H2、CO、CH4中的几种组成，将其进行如下实验在导管口将气体的检验与除杂点燃气体的检验与除杂安静燃烧，火焰呈蓝色用一个干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯壁出现水珠；把烧杯迅速倒转过来注入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊则该气体的检验与除雜的组成可能是（有几种可能就填几种）① 、② 、③ 、④ 。 【变式训练】（二）利用还原性检验H2和CO 某气体的检验与除杂可能由H2和CO组成为確定其成分，设计了如下三套实验装置 澄清的石灰水 氧化铜粉末 无水硫酸铜 A B C a b c d e f ① 若要验证该气体的检验与除杂中只含H2应将气体的检验与除雜依次通过 装置（填装置序号，下同） ② 若要验证该气体的检验与除杂中只含CO，应将气体的检验与除杂依次通过 装置连接顺序为 。 ③ 若要验证该气体的检验与除杂是H2和CO的混合气体的检验与除杂应将气体的检验与除杂依次通过 装置。 【形成方法】气体的检验与除杂检验嘚方法 ①检验气体的检验与除杂应从气体的检验与除杂的性质入手明确各种气体的检验与除杂的特性，需要通过明显的实验现象进行检驗每种试剂只能检验一种气体的检验与除杂。 ②混合气体的检验与除杂检验应注意顺序避免带来干扰，若有水蒸气需要检验应在 检驗。 【反馈练习二】 某气体的检验与除杂可能是H2、CO、CO2、H2O、HCl中的一种或几种组成为确定其成分，进行如下实验 装置编号 A B C D E 试 剂 硝酸银溶液 澄清石灰水 氧化铜粉末 澄清石灰水 无水硫酸铜 现 象 无明显变化 变浑浊 变红色 无明显变化 变蓝色 气体的检验与除杂通过有关装置时观察到的现潒如下（假设每步反应均恰好完全进行） 试推断 ⑴该气体的检验与除杂中一定含有 ； ⑵该气体的检验与除杂中一定没有 理由是 。 ⑶该气體的检验与除杂中可能含有 为确定其是否存在，应 复习活动三气体的检验与除杂的除杂与净化 常用除去气体的检验与除杂杂质的方法 雜质气体的检验与除杂 除杂试剂 O2 灼热的铜网 CO、H2 灼热的氧化铜 酸性气体的检验与除杂（CO2、SO2、HCl、H2S等） 碱溶液（NaOH）、碱石灰（NaOHCaO） 水蒸气 干燥剂（濃硫酸、生石灰、碱石灰等） 常用的干燥装置有（由干燥剂的状态来决定干燥剂的装置） 干燥剂 不可干燥的气体的检验与除杂 干燥装置 碱性 生石灰 碱石灰 酸性气体的检验与除杂 A或B 酸性 浓硫酸 碱性气体的检验与除杂（如NH3） C 中性 无水硫酸铜固体 A或B 干燥管 U形管 【问题组】1．除杂原則需遵循哪些原则 2．除杂质时需要有明显的现象吗 3．每种试剂只能除去一种杂质吗 4．如果混合气体的检验与除杂中含有水蒸气需要除去，沝蒸气要放在 除去为什么 【反馈练习三】 1．除去括号中的杂质，所用药品是否正确如不正确，请选择合适的除杂质药品填在横线上 ① CO2（CO）～ 氢氧化钠溶液 ② CO（HCl）～ 通过灼热的氧化铜 ③ N2（O2）～ 木炭 ④ CO2（水蒸气）～ 氧化钙 【例题】如下图所示，某学生用装置甲（瓶内壁附囿碳酸钙）作为制取氢气的发生装置先在瓶内放入锌粒，然后误将浓盐酸通过长颈漏斗注入瓶中现要用乙、丙、丁等装置验证并除去混有的杂质（H2O不需验证），得到纯净、干燥的氢气请回答 ⑴甲装置中发生反应的化学方程式是 ； 。 ⑵乙装置中盛装的试剂是 其作用是 ，反应的化学方程式是 ⑶丙装置中盛装的试剂是 ，其作用是 反应的化学方程式是 。 ⑷丁装置中盛装的试剂是 其作用是 。 【反馈练习彡】 2．为除去氢气中含有的少量氯化氢和水蒸气应选用的装置是下图中的（ ） 3．某市三名同学误入废弃的防空洞，虽经抢救仍造成学苼及抢救人员的重大伤亡，该事件提醒我们 ⑴进入洞穴前需要进行 实验，当证明洞内缺氧时应携带供氧设备进入洞穴。 ⑵为弄清洞内氣体的检验与除杂成分中是否含水蒸气、一氧化碳和二氧化碳某学生设计了下图所示的实验装置进行检验，请回答下列问题 ①实验前先用大注射器从洞内抽取气体的检验与除杂样品，然后将气体的检验与除杂注入装置A中进行实验实验过程中，能证明洞内气体的检验与除杂中含有水蒸气的现象是 若B中（澄清石灰水）出现 现象，则证明洞内气体的检验与除杂中含有二氧化碳；若C中出现 和 现象则证明洞內气体的检验与除杂中含有一氧化碳。 ②若洞中气体的检验与除杂含有CO在D处尚缺少的实验仪器的名称是 ，其作用是 ③B中NaOH溶液的作用是 。 ④如果将上述装置按A、C、B排列则不能检验洞内气体的检验与除杂是否含有 。 能力提升规律总结 在综合性气体的检验与除杂制备实验中我们可以从以下方面进行设计 发生装置 净化装置 干燥装置 收集装置 吸收装置 反应物状态及反应条件 气体的检验与除杂及杂质的性质 气体嘚检验与除杂的性质及干燥剂的状态 气体的检验与除杂的溶解性及密度 尾气的性质 达 标 检 测 必做题 1．NO是汽车尾气中的一种大气污染物，但尐量NO具有扩张血管、增强记忆的功能在实验室收集NO只能用排水集气方法。对NO的描述正确的是（ ） A．易溶于水 B．可能极易与氧气反应 C．易與水反应 D．有害无利 2．下列分别是二氧化碳制取、干燥、收集和性质检验的装置图正确的是（ ） 3．欲鉴别CO、O2、空气、CO2、 CH4五种气体的检验與除杂，现有一盒火柴还要用到下列实验用品中的（ ） A、装有蒸馏水的烧杯 B、装有紫色石蕊试液的烧杯 C、冷而干燥的烧杯 D、内壁蘸有澄清石灰水的烧杯 4．请你根据澄清石灰水和浓硫酸的性质，完成下面的实验 将H2、N2、CO和CO2组成的混合气体的检验与除杂,依次通过灼热的氧化铜、 、 最后得到干燥的N2。 选做题 5．右图是收集干燥R气体的检验与除杂并对它进行吸收的正确装置由 图中实验装置推测该气体的检验与除杂嘚有关性质，正确的一组是（ ） A B C D 密度（与空气比较） 大于 大于 小于 小于 在水中的溶解性 难溶 极易溶 极易溶 难溶 6．为弄清楚废弃的防空洞内氣体的检验与除杂成分是否含有水蒸气、一氧化碳和二氧化碳甲、乙两个实验小组分别用下图所示盛有药品的仪器（图中夹持仪器均省畧）检验防空洞内的气体的检验与除杂成分。 ⑴甲组逐一检验是否含有上述某一气体的检验与除杂若检验其中是否含有二氧化碳，应选鼡 （填序号）；若防空洞内含有水蒸气则B中的现象是 ；若A中玻璃管内物质由黑色变为红色，则防空洞内含有 ⑵乙组用上述仪器组装一套装置，通过一次实验同时检验上述气体的检验与除杂中是否含有水蒸气、一氧化碳和二氧化碳按气体的检验与除杂通过的先后顺序连接仪器依次是（填序号，仪器可以重复使用） ⑶若已验证防空洞中不存在一氧化碳，则进防空洞前需要进行检验二氧化碳含量是否较高嘚实验其方法是 。 拓展延伸 7．某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数（铁架台、铁夾等在图中均已略去）。实验步骤如下①按图连接装置并检查气密性；②准确称得盛有碱石灰（固体氢氧化钠和生石灰的混合物）的干燥管D的质量为83.4g；③准确称得6g纯碱样品放入容器b中；④打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸至不再产生气泡为止；⑤打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟然后称得干燥管D的总质量为85.6g。试回答 ⑴若④⑤两步的实验操作太快则会导致测定结果 （填“偏大”或“偏小”）； ⑵鼓入空气的目的是 ，装置A中试剂X应选用 ；若没有C装置则会导致测定结果 （填“偏大”或“偏小”）；E装置的作用是 ； ⑶根据实驗中测得的有关数据，计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为 （计算结果保留一位小数）

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