九年级化学专题实验基本技能与常见气体的制取和净化

第四篇科学探究篇

专题突破十五实验基本技能与常见气体的制取与净化

一、考点解读

考点1 化学实验仪器及基本操作

［基础知识］

操作名称	技能要求	操作要点	注意事项
药品取用	会取用固体、液体药品	1．固体药品一般用药匙，粉末状固体常用纸槽协助，块状固体可用镊子；操作时一般是“一平、二送、三直立”。 2．液体药品需要的量多时，一般采用倾倒；需要量少时，用胶头滴管滴加；需要一定量时用量筒量取。	1．对药品不要触、尝、凑近闻。 2．药品一般取用最少量。 3．用剩的药品应放在指定容器中。 4．倾倒液体时要瓶塞倒放，标签朝向手心，瓶口挨管口，试管稍倾斜。 5．胶头滴管应悬垂。 6．量筒放平，读数时视线与凹液面最低处相平。
仪器的洗涤	正确洗涤玻璃仪器	倒掉废液，认真刷洗；纯碱（洗衣粉）可洗油脂；盐酸可洗不溶性盐或氧化物	1．用盐酸或纯碱洗完后，都需用清水冲洗。 2．内壁附着的水既不聚成水滴也不成股流下，才算洗净。
物质加热	正确、安全使用酒精灯加热固体、液体药品	1．使用酒精灯前查灯芯和酒精量；用外焰加热；使用完用灯帽盖灭。 2．给试管中的固体加热时，试管口略低于试管底，先预热后固定加热。 3．给试管中的液体加热时，试管口向上倾斜45°角，液体不超过试管容积的1／3，管口不能对着人，先预热后固定加热。	1．绝对禁止向燃着的酒精灯内添加酒精，绝对禁止用燃着的酒精灯点燃另一盏酒精灯。 2．加热前擦干容器外壁。 3．加热后的热容器不要立即用水冲洗。
仪器连接	练习连接玻璃导管、橡皮塞、胶皮管的操作	1．玻璃管插入（带孔）橡皮塞；一手拿塞，一手拿管，一端润湿，转动插入。 2．连接玻璃管和胶皮管：一手拿胶管，一手拿玻璃管润湿，插进胶管。 3．容器口塞橡皮塞：一手拿容器，一手拿塞子，慢慢转动，塞进容器。	切忌将容器或玻璃管放在桌子上用劲塞塞子或套橡皮管。
检查装置的气密性	练习	管端浸在水中，两手紧贴容器外壁，管口冒出气泡，证明装置气密性良好。	装置不漏气方能做实验。
气体收集和验满	练习排水集气和排空气集气、排水集气时检验气体是否已满	1．排水集气：集气瓶盛满水，推动玻璃片盖住瓶口，（瓶和玻璃片）一起倒立在水槽的水中；导气管口连续均匀地冒出气泡后，再伸入盛水的集气瓶中集气；瓶口冒大气泡时说明气体已集满，水面下用玻璃片盖好集气瓶，小心地移出水槽。 2．排空气集气，导管应尽量伸入瓶底。	1．玻璃片毛面贴紧集气瓶口。 2．盛水时集气瓶里不得留有气泡。 3．收集密度比空气大的气体，集气瓶正放；收集密度比空气小的气体，集气瓶倒放。
过滤	练习用漏斗、滤纸进行过滤	“一贴二低三靠”	若滤液仍浑浊，应再过滤，直至滤液澄清。
蒸发	练习用蒸发皿蒸发溶液	1．将溶液倒入蒸发皿中，蒸发皿放在铁架台的铁圈上。 2．加热时，用玻璃棒不断搅动液体。 3．蒸发皿里出现较多量固体时，即停止加热。	热的蒸发皿不能立即用水洗涤。
配制溶液	练习配制一定质量分数的溶液	1．计算溶质、溶剂的质量。 2．称固体质量，量取液体体积。 3．溶解，搅拌以加速溶解。

［解题策略］

对于化学实验基本操作部分，解题的关键在于把握准各项实验操作的要点以及原理，并运用原理解决相关问题。

［典型例题］

例1 下列实验操作错误的是（　）

解析：该题将化学实验的基本操作用图的形式来表示，这比文字叙述要直观得多，只要学生平时实验时亲自动手做，就不难回忆出哪些是正确的做法。很显然B、C、D选项中图示操作是正确的，而A项的做法会引起失火事故。

答案：A

［新题展示］

1．从氯酸钾与二氧化锰混合加热完全分解后的剩余固体中分离出氯化钾，可采取的操作步骤是：①溶解、②过滤、③________。在以上三步操作中均需使用的一种玻璃仪器是________。

解析：这是一道利用初中化学中最常见的知识出现的实验题。再次让学生认识到，一个简单的化学实验是由多步的基本操作有序组合而成。解答此题的关键在于明确实验目的和重要的操作步骤。实验目的：从2KClO3 2KCl+3O2↑反应中分离获得KCl。反应后的剩余固体是KCl与MnO2混合物，其中KCl易溶于水，MnO2难溶于水，由此决定了实验步骤应该是：①溶解；②过滤（可以得到难溶于水的MnO2）；③蒸发结晶（得到溶质KCl）。三步操作都需要的玻璃仪器应是该仪器的用途决定，溶解与蒸发要搅拌，过滤需引流过滤液。
答案：蒸发（或结晶或蒸发结晶）　玻璃棒
考点2 O2、H2、CO2的实验室制法（包括反应原理、发生装置、收集方法、验证方法和验满方法）

［基础知识］

反应物状态	固体与固体混合	固体与液体混合
反应条件	加热	不需加热
发生装置	装置A	装置B
发生装置

1．实验室制取气体的发生装置是根据反应物、生成物的状态(固体或液体),反应条件(是否加热)决定的；收集装置是根据气体的溶解性和密度决定的。

2．氧气、二氧化碳和氢气的实验室制取方法和收集方法

	氧气	二氧化碳	氢气
药品	方案1：过氧化氢和二氧化锰方案2：高锰酸钾	大理石（或石灰石）和稀盐酸	锌粒和稀硫酸（或稀盐酸）
化学反应原理	方案1：2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑ 方案2：2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑	CaCO3+2HCl CaCl2 +H2O+CO2↑	Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
制得气体在水中的溶解性	氧气不易溶于水	二氧化碳能溶于水	氢气难溶于水
制得气体的密度与空气的比较	氧气密度比空气密度大	二氧化碳密度比空气密度大	苎麻纱氢气密度比空气密度小
发生装置	方案1制取氧气使用上表装置B 方案1制取氧气使用上表装置A	使用上表装置B	使用上表装置B
收集方法	排水法或向上排空气法	向上排空气法	卷纸架排水法或向下排空气法
检验方法	将带火星的木条插入集气瓶内，若复燃，说明是氧气	将气体通入澄清的石灰水，若其变浑浊，说明是二氧化碳	点燃该气体，检验其生成的产物
验满或验纯	将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满	n-苯基咔唑将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明已收集满	用拇指堵住倒置已收集满氢气的试管，靠近火焰移开手指，若听到“噗”的一声，说明已纯

［解题策略］

熟练的掌握气体实验室制法的思路和方法，并通过对比分析，总结归纳，推断其他气体的制取方法。

保安对讲机［典型例题］

某化学兴趣小组利用下列装置进行O2、CO2的实验室制法和有关性质的研究。

（1）写出下列编号仪器的名称：①_________；②_________。　

（2）甲同学要用KMnO4固体来制取O2，应选用上图中的__________装置(填编号)，该反应的化学方程式是_________________。当O2收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正

确操作步骤是先__________后___________。
（3）乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO2并检验其有关性质，观察到烧杯中紫石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是______________(填序号)
A．产生的CO2直接使石蕊试液变红
B．产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红

（4）丙同学用C装置制取了一瓶无无味的气体(纯净物)，你推测该气体可能是________，试用最简便的方法证实你的推测____________ ___________。
解析：实验室制取气体的实验能否成功，除了能根据反应原理选择实验装置外，还要掌握正确规范的操作步骤。实验室制取氧气已收集至满时，水槽中导管的取出与熄灭加热酒精灯的顺序，对于用题中装置制取氧气时，非常重要。如果先熄灭酒精灯，试管温度降低，管内气压减小，水槽中的水有可能会倒流入试管，造成试管破裂。实验室制CO2应该用稀盐酸与大理石反应，当用浓盐酸时，产生的CO2气体中一定含有挥发出的HCl气体，当它们通入紫石蕊试液中，CO2与水反应：CO2+H2O＝H2CO3，HCl溶于H2O形成盐酸，都能使紫石蕊试液变红。猜测C装置产生的气体，不要离开题意，它是研究O2和CO气体收集2的制法与性质。
答案：（1）①烧杯 ②锥形瓶；（2）A，2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑　把导管移出水面，熄灭酒精灯。（3）B、C （4）CO2 或O2 　用带火星的木条伸入集气瓶中，若木条熄灭，则为CO2；若木条复燃，则为O2。
［新题展示］

2．下图所示装置可用于实验室制取某些气体，并能随开随用，随关随停。下表中所选用的

药品及制取的气体完全正确的一组是（　）

选项	选用的药品		制取的气体
选项	固体M	液体N	制取的气体
A	大理石	稀硫酸	二氧化碳
B	锌　粒	浓硫酸	氢气
C	大理石	稀盐酸	二氧化碳
D	碳酸钠	稀硫酸	二氧化碳

解析：实验室制备气体装置的选择，往往是由制取该气体的方法（原理）来确定。用化学方法制取气体，就需考虑反应中反应物状态和反应条件，如实验室制取氢气和二氧化碳两

气体在原理上是基本一致的：制H2用Zn+2HCl（稀）＝ZnCl2+H2↑或Zn+H2SO4（稀）＝ZnSO4+H2↑；制CO2用CaCO3+2HCl（稀）＝中波塔CaCl2+H2O+CO2↑。共同特点是：固体与液体反应；反应在常温即可发生，不需加热。解题的关键在于除具备上述知识外，还有对题中装置的认识和理解。

答案：C

考点3 常见气体的检验（O2、H2、CO2、CO、CH4等）

［基础知识］

气体	检验方法	实验现象
O2	将带火星的木条伸入到集气瓶内	木条复燃。
H2	点燃该气体，在其火焰上方罩一冷而干燥的烧杯。	火焰呈淡蓝，烧杯内壁有水生成。
CO2	将气体通入到澄清石灰水中。	澄清石灰水变浑浊。
H2O	白硫酸铜粉末	变为蓝
CO	(1)点燃，将产生的气体通入澄清石灰水中。(2)将该气体通入灼热的氧化铜，再将产生的气体通入澄清石灰水中。	(1)火焰呈蓝，澄清石灰水变变浑浊。(2)灼热的氧化铜变红，石灰水变浑浊。
CH4	点燃，先再其火焰上方罩一干燥的烧杯，再将附有澄清石灰水的烧杯罩上。	火焰呈蓝，干燥的烧杯内壁有水生成，另一烧杯内壁变浑浊。
空气	将燃着木条伸入集气瓶内。	木条燃烧程度无变化。
氮气	将燃着木条伸入瓶内，再倒入少量澄清石灰水。	燃着木条熄灭，澄清石灰水无明显变化。

［解题策略］

识记常见气体的检验方法并能用于解决实际问题是解题的关键。

［典型例题］

例3 鉴别氢气、一氧化碳、甲烷三种气体，可根据它们的（　）
A．燃烧现象不同　
B．燃烧产物不同
C．颜和气味不同
D．密度不同
解析：对于氢气、一氧化碳、甲烷这样一类都具有可燃性，而且燃烧火焰颜相似的气体的鉴别，单靠气体本身性质有时很难区别，需要借助生成物某些性质的差别才能分辨。此题解答就应利用三种气体的燃烧产物的不同来鉴别。氢气燃烧生成H2O；CO燃烧生成CO2；CH4燃烧生成是CO2和H2O。综合比较、思考发现，可以鉴别。

本文发布于:2024-09-22 20:34:45，感谢您对本站的认可！

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