常見氣體的制取專題

張波

中考化學實驗室制取氣體主要考查氧氣和二氧化碳的制取，常考查實驗藥品的選擇、反應(yīng)原理、發(fā)生裝置和收集裝置的選擇、檢驗氣體、驗滿氣體以及氣體的干燥等。此部分試題的難度不大，想得滿分并不難。

考點提煉

一、實驗室制取氣體的常見發(fā)生裝置（如圖1）

1.實驗室制取氣體發(fā)生裝置選擇的依據(jù)：反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。

（1）固體加熱型發(fā)生裝置：反應(yīng)物是固體，反應(yīng)需要加熱，裝置如圖A，如氯酸鉀制取氧氣。

（2）固液常溫型發(fā)生裝置：反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不需要加熱，裝置如圖B～圖F，如過氧化氫制取氧氣。

2.不同固液常溫型發(fā)生裝置的優(yōu)點：圖B裝置簡單，節(jié)約藥品，用于制取少量的氣體；圖C裝置可隨時添加液體，用于制取較多量氣體；圖D和圖E裝置可控制液體的添加速度從而控制反應(yīng)的速率；圖F裝置可隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。

二、實驗室制取氣體的常見收集裝置

1.收集裝置選擇的依據(jù)：所制取氣體的密度和溶解性。

（1）不溶于水、不易溶于水（如氧氣）、難溶于水（如氫氣）并且不與水反應(yīng)的氣體都可用排水法收集，裝置如圖2。

（2）密度比空氣大（如氧氣、二氧化碳）并且不與空氣中的組分氣體發(fā)生反應(yīng)的氣體都可用向上排空氣法收集，裝置如圖3。

（3）密度比空氣?。ㄈ鐨錃猓┎⑶也慌c空氣中的組分氣體發(fā)生反應(yīng)的氣體都可用向下排空氣法收集，裝置如圖4。

2.注意事項：

（1）密度與空氣接近或常溫下能與空氣中的組分氣體（如氧氣）發(fā)生反應(yīng)的氣體，一般不用排空氣法收集。

（2）排水法收集的氣體比較純凈，但不干燥。要收集比較純凈的氣體一般用排水法。

（3）排空氣法收集的氣體比較干燥，但不純凈。要收集比較干燥的氣體一般用排空氣法。

（4）用排水法收集氧氣時，當導(dǎo)管口剛有氣泡冒出時不能立即收集（因為剛冒出的是試管里的空氣，此時收集的氧氣不純），當導(dǎo)管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時才能開始收集。當集氣瓶口有較大氣泡向外冒出時，則氧氣已收集滿。

（5）用向上排空氣法收集氧氣時，驗滿的方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口，若帶火星的木條復(fù)燃，則氧氣已收集滿。

（6）若收集的氣體密度比空氣大，集氣瓶須正放；若收集的氣體密度比空氣小，集氣瓶須倒放。

三、多功能瓶的用法

1.收集氣體：

（1）向上排空氣法：如圖5，收集密度比空氣大的氣體時，氣體從a管通入。

（2）向下排空氣法：如圖5，收集密度比空氣小的氣體時，氣體從b管通入。

（3）排水法：如圖6，收集不溶于水、不易溶于水或難溶于水的氣體時，氣體從b管通入。

2.檢驗氣體：如圖7，以檢驗二氧化碳氣體為例，多功能瓶中盛放適量的澄清石灰水，氣體從a管通入，若澄清石灰水變渾濁，則檢驗的氣體是二氧化碳。

3.干燥氣體（除去氣體中的水蒸氣）：如圖7，多功能瓶中盛放適量的濃硫酸，氣體從a管通入，則可以干燥氣體。

4.測量氣體的體積：如圖8，氣體從a管通入，將水排到量筒，排出水的體積等于收集的氣體的體積。（植物油的作用：防止氣體溶于水）

真題精講

例 （2022·江西）根據(jù)圖9回答有關(guān)問題。

（1）圖9中儀器①的名稱是。

（2）實驗室用高錳酸鉀制氧氣，可從圖9中選擇的發(fā)生裝置是（填序號）；使用裝置D收集氧氣時應(yīng)從導(dǎo)管口（選填“a”或“b”）通入。

（3）實驗室制二氧化碳的化學方程式為。圖9中，與裝置A相比，選用裝置B制二氧化碳的優(yōu)點是。將產(chǎn)生的二氧化碳通入圖10裝置，觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅，飽和澄清石灰水變渾濁，據(jù)玻璃管中的現(xiàn)象可知二氧化碳的化學性質(zhì)是；若試管中導(dǎo)管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出，但飽和澄清石灰水未變渾濁的原因是 。

答案：（1）酒精燈 （2）C b （3）CaCO3 + 2HCl [? ? ? ? ? ? ] CaCl2 + H2O + CO2↑ 可以控制反應(yīng)速率和節(jié)約藥品? ? 二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸 鹽酸有揮發(fā)性，生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體

總結(jié)提升

如圖11為實驗室制取氣體的一般步驟和思路，同學們掌握了這些內(nèi)容，對題目中出現(xiàn)的陌生氣體也能應(yīng)對自如。例如：甲烷是密度小于空氣且難溶于水的氣體，實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷，那么制取甲烷的發(fā)生裝置應(yīng)選擇固體加熱型，收集裝置應(yīng)選擇向下排空氣法或者排水法。

（作者單位：大連南金實驗學校）