中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題突破 專題1 氣體的制備、檢驗(yàn)、凈化教案

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專題1 氣體的制備、檢驗(yàn)、凈化 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】 1、了解制取氣體的發(fā)生裝置，收集方法； 2、學(xué)會(huì)檢驗(yàn)氣體的方法、凈化氣體的方法： 【課時(shí)安排】教學(xué)安排：1課時(shí) 【復(fù)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)】 1、了解制取氣體的發(fā)生裝置，收集方法； 2、學(xué)會(huì)檢驗(yàn)氣體的方法、凈化氣體的方法： 【教學(xué)過程】 1、 知識(shí)梳理： 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路：若要制取氣體，首先研究生成該氣體的化學(xué)反應(yīng)原理，就是要研究在實(shí)驗(yàn)條件下（如常溫、加熱、加催化劑等），可用什么藥品、通過什么反應(yīng)來制取這種氣體；第二，需要研究制取這種氣體所采用的實(shí)驗(yàn)裝置；第三，需要研究如何驗(yàn)證制得的氣體就是所要制的氣體。 初中化學(xué)主要考查兩種常見氣體（O2和CO2）的制備。其中裝置一般分四大部分：發(fā)生裝置、凈化裝置（干燥裝置）、收集裝置和尾氣處理裝置。中考不僅考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，更突出考查學(xué)生能力，在基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸和綜合。 （一）、制取常見氣體藥品、狀態(tài)及反應(yīng)條件 制備氣體 教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)藥品、狀態(tài)及反應(yīng)條件 中考增加實(shí)驗(yàn)藥品、狀態(tài)及反應(yīng)條件 O2 KClO3和MnO2共熱、KMnO4加熱、 H2O2和MnO2 Na2O2 和H2O；Na2O2 和CO2 CO2 石灰石或大理石與稀鹽酸 H2 Zn與稀H2SO4或稀HCl （二）、氣體的發(fā)生裝置 （一）固＋固（加熱）（圖1）：適用于制備氣體：O2 (KClO3和MnO2共熱、KMnO4加熱)、NH3 （2） 固＋液體（不加熱）（圖2、圖3）：適用于制CO2、H2、O2（用Na2O2 和H2O、H2O2和MnO2制取O2也用此裝置） （三）、氣體的凈化（干燥）裝置 1、常見干燥劑及氣體的干燥 液態(tài)干燥劑 固態(tài)干燥劑 常見干燥劑 濃硫酸 無水氯化鈣 氫氧化鈉、氧化鈣、 堿石灰（NaOH與CaO混合物） 裝置 可干燥氣體 H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、CH4 H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、CH4 H2、O2、NH3、N2、CO、CH4 不可干燥氣體 NH3 NH3 HCl、CO2 注意事項(xiàng) a進(jìn)b出（長(zhǎng)進(jìn)短出） a進(jìn)b出（大進(jìn)小出） 左進(jìn)右出 2、常見凈化(包括干燥氣體)裝置（圖4） 注意事項(xiàng)： ⑴ A為加熱固態(tài)試劑以除去氣體中雜質(zhì)的裝置。如用灼熱的銅絲除氧氣。 ⑵ B、C一般盛液體藥品，用于洗液。如用濃硫酸除水蒸氣，氫氧化鈉溶液除酸性氣體。氣體由a進(jìn)b出。 ⑶ D一般盛固體藥品。如用堿石灰吸收水或二氧化碳。 （四）、氣體的收集裝置（圖5） （一）排水法：難溶或不易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體。例如：H2、O2、CO、CH4等。排水法的裝置是a，注意導(dǎo)管只能伸入集氣瓶?jī)?nèi)少許，便于導(dǎo)管的取出。 （二）排氣法：不與空氣反應(yīng)且密度與空氣相差較大的氣體；又可分為向上排空氣法和向下排空氣法。用排氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)氣管一定要伸入集氣瓶底部，把空氣盡量排出。為了減少空氣擴(kuò)散，集氣瓶口可蓋上毛玻璃片（如圖b）；試管口輕輕塞上一小團(tuán)疏松的棉花（如圖d） ⑴向上排空氣法：相對(duì)分子質(zhì)量大于29的氣體。如O2、CO2等，典型裝置是b。 ⑵向下排空氣法：相對(duì)分子質(zhì)量小于29的氣體。如H2、CH4、NH3等，典型裝置是c。 （五）、尾氣處理裝置（圖7） 通常有毒和有污染的尾氣必須適當(dāng)處理。常用儀器有： ⑴ a用于NaOH吸收CO2（氣體溶解或反應(yīng)速度不很快，不易引起倒吸）； ⑵ b用于收集少量氣體然后處理；如多余的CO的處理。 ⑶ c收集極易溶且溶解很快的氣體。如NH3等，這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積，有利于吸收液體對(duì)氣體的吸收。由于漏斗容積較大，從而防止吸收液的倒吸。 ⑷ d用于處理難以吸收（有毒）且可燃的氣體。如H2、CO等。 （六）一般實(shí)驗(yàn)步驟及氣體的凈化 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般順序是：連接裝置→檢查氣密性→裝藥品（先固體，后液體）→反應(yīng)→收集氣體（應(yīng)等到裝置中空氣排凈后再收集）。 氣體的凈化原則：凈化時(shí)所需氣體不能參加化學(xué)反應(yīng)或因溶解而損失，也不能引入新的雜質(zhì)。凈化的順序一般是除雜在前，干燥在后，干燥后的氣體不能再通過水溶液。 （二）題型、方法歸納： 本單元復(fù)習(xí)本課題復(fù)習(xí)常見氣體的制取及檢驗(yàn)、凈化，學(xué)生要掌握發(fā)生裝置、收集裝置的選擇，氣體檢驗(yàn)的方法、凈化的方法，等內(nèi)容，常見題型有選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)探究題。 （3） 典例精講： 1、下圖是實(shí)驗(yàn)室里的一種常用裝置，利用它可進(jìn)行若干實(shí)驗(yàn)． （1）若在瓶中盛滿水，用它作量氣裝置，則氣體應(yīng)從______端通入，用它可以測(cè)量下列哪些氣體的體積______（填編號(hào)）． ①H2 ②O2③NH3④CO2 （2）若用它作干燥裝置來干燥CO2氣體，則氣體應(yīng)從______端通入，瓶中可選用下列哪些干燥劑______（填編號(hào)）． ①堿石灰②濃硫酸③生石灰 （3）若用它作氣體的收集裝置，用排空氣法收集氣體，當(dāng)從A端通入氣體時(shí)，可收集下列哪些氣體______（填編號(hào)）． ①CO2②H2③SO2④NH3． 解析：（1）用它作量氣裝置時(shí)，氣體的密度小于液體的密度，所以氣體在液體的上方，隨著氣體的進(jìn)入，裝置中壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致裝置中的液體排出，所以B是進(jìn)氣管，A是出液體管； 如果瓶中裝滿水，收集的氣體不能與水反應(yīng)，氨氣、二氧化碳都和水反應(yīng)，所以不能選． 故答案為：B，①②； （2） 作干燥裝置來干燥CO2氣體時(shí)，二氧化碳的密度小于溶液的密度，所以氣體的上方，溶液在下方，所以A是進(jìn)氣管，B是出氣管；二氧化碳是酸性氣體，不能用堿性物質(zhì)作干燥劑，所以只能選濃硫酸作干燥劑． 故答案為：A，②； （3） 作氣體的收集裝置時(shí)，當(dāng)從A端通入氣體時(shí)，采取的是向上排空氣法收集氣體，收集的氣體密度應(yīng)大于空氣的密度，所以應(yīng)選①③．答案為：①③ 2、如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣常用的裝置，根據(jù)裝置圖回答下列問題： （1）寫出圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱a　　b　??； （2）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，氣體發(fā)生裝置應(yīng)選　?。ㄌ钭帜笜?biāo)號(hào)，下同） （3）寫出實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的化學(xué)方程式　　，該反應(yīng)的基本類型　?。? （4）實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，氣體收集裝置選　?。喝粢档酶稍锏腃O2，還應(yīng)將氣體通過　　裝置． 解析：a是試管，常用作反應(yīng)容器；b是分液漏斗，通過分液漏斗可以向反應(yīng)容器中注入液體藥品．故填：試管；分液漏斗． （2）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)需要加熱，氣體發(fā)生裝置應(yīng)選A裝置．故填：A． （3）實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的化學(xué)方程式為：2H2O22H2O+O2↑，反應(yīng)物是一種，生成物是兩種，屬于分解反應(yīng)． 故填：2H2O22H2O+O2↑；分解反應(yīng)． （4）二氧化碳能夠溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，即用D裝置收集；若要制取干燥的CO2，還應(yīng)將氣體通過F裝置．故填：D；F． 3、下列為實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，請(qǐng)回答下列問題： （1）若實(shí)驗(yàn)室需制取干燥的CO2氣體,你選擇的干燥裝置是（寫裝置編號(hào)，下同），收集裝置是； （2）若實(shí)驗(yàn)室制取的X氣體只適用B裝置進(jìn)行收集，請(qǐng)推測(cè)X氣體一條可能的性質(zhì)： ； （3）D裝置在裝藥品之前需檢查氣密性。在不與其他裝置連接時(shí)，請(qǐng)說明其檢驗(yàn)方法及氣密性良好的標(biāo)志； 【解析】此題是一道綜合的實(shí)驗(yàn)探究題。若實(shí)驗(yàn)室需制取干燥的CO2氣體,選擇的干燥裝置是A，不能用F，因?yàn)閴A石灰會(huì)和二氧化碳反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)室制取的X氣體只適用B裝置進(jìn)行收集，則該氣體密度比空氣小或能溶于水；D裝置在裝藥品之前需檢查氣密性。在不與其他裝置連接時(shí)，其檢驗(yàn)方法及氣密性良好的標(biāo)志用彈簧夾（或止水夾）夾緊膠皮管，從長(zhǎng)頸漏斗中加水至使長(zhǎng)頸中形成一段水柱，若在一段時(shí)間內(nèi)水柱液面不下降，則該裝置的氣密性良好。 答案:（1）A E (2)密度比空氣小或能溶于水 （3）用彈簧夾（或止水夾）夾緊膠皮管，從長(zhǎng)頸漏斗中加水至使長(zhǎng)頸中形成一段水柱，若在一段時(shí)間內(nèi)水柱液面不下降，則該裝置的氣密性良好。 4、氨氣（NH3）是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，氨水呈堿性．實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨（NH4Cl）和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣，同時(shí)還生成氯化鈣和水． （1）請(qǐng)用化學(xué)方程式表示實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)反應(yīng)原理______； (2)實(shí)驗(yàn)室可選上圖裝置中的______作發(fā)生裝置，______作收集裝置． (3)按右圖安裝好裝置后，打開橡皮管上的夾子，將膠頭滴管中的少量水?dāng)D入盛滿干燥氨氣的燒瓶中，此時(shí)可觀察到什么現(xiàn)象？______為什么？______． 解析：氨氣（NH3）是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，氨水呈堿性．實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨（NH4Cl）和熟石灰兩種固體混合物的方法制取氨氣，同時(shí)還生成氯化鈣和水．這是解題的信息關(guān)鍵．從中可以看出氣體的制取時(shí)固體加熱條件下實(shí)現(xiàn)的，所以制取裝置應(yīng)該是選用A．同時(shí)由于極易溶解于水，密度比空氣小，所以用向下排空氣法收集即選C．由于氨氣極易溶解于水，所以當(dāng)使用噴泉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)形成噴泉，同時(shí)氨氣溶解于得到的是氨水，氨水顯堿性，所以會(huì)形成紅色的噴泉． 答案為：（1）2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O+2NH3↑；(2)A，C； (3)燒瓶?jī)?nèi)形成紅色的噴泉，原因是：氨氣溶于水，造成燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，外界氣壓大于燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)，氨水呈堿性，可使酚酞試液變紅 （四）歸納小結(jié)：本課題復(fù)習(xí)常見氣體的制取及檢驗(yàn)、凈化，學(xué)生要掌握發(fā)生裝置、收集裝置的選擇，學(xué)會(huì)檢驗(yàn)、凈化的方法、學(xué)生要練習(xí)基本操作，同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)掌握復(fù)習(xí)的內(nèi)容。 【作業(yè)布置】常見氣體的制備及檢驗(yàn)、凈化同步練習(xí)題。 【教學(xué)反思】常見氣體的制備、檢驗(yàn)、凈化是中考考試的重點(diǎn)內(nèi)容。中考常在簡(jiǎn)答題和綜合應(yīng)用題中考查制取氣體的反應(yīng)原理、發(fā)生裝置和收集裝置的選擇、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、氣體的干燥與凈化、氣體的檢驗(yàn)與驗(yàn)滿、多功能瓶的使用方法、分析裝置的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)措施、實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟等，分值較高。學(xué)生在復(fù)習(xí)時(shí)要熟記制取氣體的基本操作方法，掌握裝置特征和適用范圍。 在教學(xué)中幫助學(xué)生掌握一定的實(shí)驗(yàn)技能，實(shí)驗(yàn)的操作方法，多讓學(xué)生練習(xí)，從中體會(huì)儀器的使用方法，制取氣體的發(fā)生裝置、收集裝置的選擇方法，檢查氣密性的方法，記住應(yīng)該注意的事項(xiàng)，一定注意安全！