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易错类型09气体的制备与性质“五个”注意点

易错知识梳理

1.常见气体的制取(O2、CO2、H2)

（1）实验室用高锰酸钾加热制取氧气，发生装置为B(填字母，下同)，反应的化学方程式为2KMnO4eq\o(=====,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑

（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰固体混合物加热制取氧气，发生装置为A，反应的化学方程式为2KClO3eq\o(=====,\s\up11(MnO2),\s\do4(△))2KCl＋3O2↑

（3）实验室分解过氧化氢制取氧气，反应的化学方程式为2H2O2eq\o(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑

（4）实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳，，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。

（5）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑

2.气体发生装置的选择

主要依据:根据反应物的状态及反应条件选取合适的装置。

①反应物为固体(或固体混合物)，反应需加热，选择加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰混合物制氧气的发生装置(如图1)，归纳为“固-固加热型”发生装置。

图1

②反应物是块状固体和液体，反应不需加热，选择制H2或CO2或用MnO2与H2O2的混合物制O2的发生装置(如图2)，归纳为“固-液常温型”发生装置。

图2

3.气体收集方法的选择

主要依据:根据气体的密度和溶解性选择合适的收集方法。

①气体不易或难溶于水，且不与水反应，采用排水法收集(如图a)。

②气体的密度比空气大，采用向上排空气法收集(如图b)；密度比空气小，采用向下排空气法收集(如图c)。

③有毒气体的收集，若气体不溶于水，采用类似洗气瓶的装置排水法收集(如图d)；若气体易溶于水，同样采用类似洗气瓶的装置排空气收集，密度比空气大的气体导入集气瓶时“长进短出”(如图e)；反之，则“短进长出”(如图f)。

图3

（3）若要收集干燥气体，则选择排空气法收集；若要收集较为纯净的气体，则选择排水法收集(条件是该气体适用排水法收集)。

4.制取气体操作步骤

（1）用高锰酸钾制氧气

①组装仪器；②检查气密性；③装药品；④固定试管；⑤加热；⑥收集；⑦将导管移出水槽；⑧熄灯

注意事项：

①试管口应略向下倾斜；②当用高锰酸钾制氧气时靠管口处应塞一团疏松棉花；③排水法收集时，当气泡连续、均匀放出后才可收集；④排水法收集完后，先移出导管，再熄灭酒精灯；

（2）制备二氧化碳

①组装仪器；②检查气密性；③加入石灰石；④加入稀盐酸；⑤收集

注意事项：

①不能用稀H2SO4代替稀盐酸；②长颈漏斗的下端应伸入液面以下；③反应器中的导管刚露出橡皮塞即可；④用向上排空气法收集时，导管口应伸入接近集气瓶的底部

5.气体净化装置的选择。

净化即除去气体中的杂质。常见的气体净化装置有洗气瓶(图a)和干燥管两类，干燥管有球形干燥管(图b)和U形干燥管(图c)。

洗气瓶主要用于盛放液体吸收剂，连入装置时要注意气体必须“长进短出”，以利于杂质的吸收。干燥管则主要用于盛放固体吸收剂，球形干燥管中气流方向应为“大进小出”，这样可以形成回旋气流，杂质吸收充分；U形干燥管结构对称，无进出口之分。

6.有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序。

（1）制取气体时，先净化后收集。

（2）检验气体时，先验水后验杂(其他气体杂质)。

如:实验制取的氢气中含有HCl、水蒸气、CO2，应先让混合气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管，观察到硫酸铜变蓝色时，则说明含有水蒸气；再通过硝酸银溶液，当观察到生成白色沉淀，则说明含有氯化氢气体；接着通过澄清石灰水，当观察到石灰水变浑浊，则说明含有二氧化碳。

（3）净化气体时，水先除杂后干燥。

如:除去氢气中含有的HCl、水蒸气、CO2的操作中，先通过氢氧化钠溶液除杂，再通过浓硫酸或碱石灰干燥。

7.气体的干燥

选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。常见气体的干燥剂的选择见下表:

干燥剂

可干燥的气体

不能干燥的气体

酸性

浓硫酸

H2、O2、CO2、CO、

CH4、N2、SO2、HCl

NH3

碱性

生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠

H2、O2、CO、CH4、N2、NH3

CO2、SO2、HCl

中性

无水氯化钙

除NH3以外的所有气体

NH3

易错陷阱

易错陷阱1：气体的制备药品、原理和装置选择注意点

易错典例

（2023·广东深圳·中考真题）实验室现有KMnO4，块状大理石，稀盐酸，棉花

（1）亮亮根据现有药品制取氧气，方程式为____________________________________。制取一瓶较干燥的O2应选择的发生装置和收集装置是_