实验室制取气体的思路：

      1．知识要点详解在初中化学中，主要应掌握O₂、H₂、CO₂的实验室制法。可以从制备所需仪器、药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较，能够总结和归纳实验室制取气体的思路。即：研究反应原理一根据所选药品的状态和反应条件，选择适当的仪器组成相应的实验装置一根据实验装置的特点，设计合理的实验操作步骤，预测可能的注意事项一根据所制取气体的性质，选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。
      实验室制取气体及验证其性质的实验，属于基本操作的简单综合实验。通过对比发生装置和收集装置，总结气体的个性及几种气体的共性，提高记忆效果。 

      2．设计装置的依据制取气体的装置分两部分：气体发生装置和气体收集装置。
      发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计，收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。
      确定收集装置的原则——气体的收集方法是由该气体的性质，如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。


气体发生装置：

①“固+固”的反应，简称“固体加热型”，装置如图A所示，如用KMnO₄或KClO₃和MnO₂制O₂。
②“固+液”的反应，简称“固液常温型”，装置如图B、C、D、E。如用H₂O₂和MnO₂制O₂、用锌粒与稀H₂SO₄制H₂或用CaCO₃与稀盐酸制CO₂。同B装置相比，D装置具有便于添加液体药品，制取的气体量较多的优点；C装置不仅添加液体药品方便，而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止；E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。

③“固+液”的反应的发生装置的其他改进：
为了节约药品，方便操作，可设计如下图所示装置，这些装置都可自动控制。

当打开弹簧夹时，溶液进入反应器内开始反应；当关闭弹簧夹时，气路不通，反应产生的气体将溶液压出反应器外，液体与同体分离，反应停止。

气体收集装置：

收集装置
选择条件	难溶或微溶于水，与水不发生化学反应的气体。如：H2、 O2、CH4等	不与空气发生反应，密度比空气密度大的气体。如：O2、 CO2等	不与空气发生反应，密度比空气密度小的气体。如：H2、CH4等
说明	①使用排水法收集的气体较纯净，但缺点是会使收集的气体中禽有水蒸气。当导管口有连续均匀的气泡冒出时才开始收集，当有大量气泡从集气瓶口冒出时，表明气体已收集满。 ②用向上排空气法收集气体，应注意将导管伸到接近集气瓶瓶底，同时应在瓶口盖上玻璃片，以便尽可能地排尽空气，提高所收集气体的纯度。使用排空气法收集的气体比较十燥，但纯度较低，需要验满(可燃性气体则要注意安全，点燃之前一定要验纯，否则有爆炸危险)

药品的选取和实验方案的设计：

(1)可行性：所选取的药品能制得要制取的气体；
(2)药品廉价易得；
(3)适宜的条件：要求反应条件易达到，便于控制；
(4)反应速率适中：反应速率不能太快或太慢，以便于收集或进行实验；
(5)气体尽量纯净；
(6)注意安全性：操作简便易行，注意防止污染。
例如：①实验室制取H₂时选用锌粒，而不用镁条、铁片，原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢；酸选用稀硫酸，而不宜用稀盐酸、浓硫酸，因为用稀盐酸制得的H₂，因混有HCl而不纯，而锌与浓硫酸反应不生成H₂.
②制CO₂时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸，而不选用Na₂CO₃浓盐酸、稀硫酸，原因是Na₂CO₃，反应速率太快，浓盐酸易挥发出HCl气体，稀硫酸反应不能进行到底，也不能煅烧石灰石，因为条件不易达到，不呵操作；
④用KClO₃、过氧化氢制O₂时，要加少量的MnO₂，作催化剂，以加快反应的速率

实验室制取气体的实验操作程序：

实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序：
(1)组装仪器：一般按从左到右，从下到上的顺序进行；
(2)检查装置气密；
(3)装药品：若是固体跟液体反应，一般是是先装入固体再加入液体；
(4)准备收集装置：若用排水法收集气体时，应在制取气体之前将集气瓶盛满水；
(5)制取气体；
(6)收集气体并验满；
(7)拆洗仪器。
注意：①给同体加热时．试管口要略向下倾斜；
②用加热KMnO₄或KClO₃(MnO₂作催化剂)的方法制取O₂，若用排水法收集，实验完毕时应先把导管移出水槽再移走酒精灯；
③固体跟液体反应制取气体时，要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封，以防漏气。

装置的选取与连接：

实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为：


气体净化的几种方法：

(1)吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如除去CO中混有的少量CO₂，可先用浓NaOH溶液吸收CO₂，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表：

吸收剂	吸收的气体杂质	吸收剂	吸收的气体杂质
水	可溶性的气体：HCl，NH3	NaOH	CO2，HCl，H2O
无水CuSO4	H2O	碱石灰	CO2,HCl ,H2O
灼热的铜网	O2	NaOH	CO2,HCl
灼热的CuO	H2，CO	浓硫酸	H2O

(2)转化法：通过化学反血，将杂质气体转化为所要得到的气体：如除去CO₂中的CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO+COCu+CO₂

气体的干燥：

气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥剂要根据气体的性质。一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂的状念决定．
(1)常见的干燥剂

干燥剂			可干燥的气体	不可干燥的气体
名称或化学式	酸碱性	状态
浓H2SO4	酸性	液体	H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO	NH3
固体NaOH、生石灰，碱石灰（氢氧化钠和生石灰的混合物）	碱性	固态	H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等	CO2、SO2、HCl
无水CaCl2	中性	固态	除NH3外的所有气体	NH3

(2)干燥装置的选择
 ①除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体一般是 “长进短出”，如下图A。
②除杂试剂为同体时，常选用干燥管(球形或u 形)，气体一般是“大进小出”，如下图B、C。
③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯，如下图D。


装置连接顺序的确定规律：

(1)除杂和干燥的先后顺序
①若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气体通常混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO₂和水蒸气，应将气体先通过。NaOH溶液，再通过浓H₂SO₄。
②若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。如除去CO₂中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H₂SO₄，再通过灼热的CuO。
(2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H₂O(气)、O₂时，应先除去HCl，再除去水，最后除去O₂(用灼热的铜网)。
(3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气)：有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO₂和水蒸气时，应先通过无水CuSO₄。检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验CO₂.

确定气体收集方法的技巧：

（1）排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体”，如下图A。
（2）向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量大于29的气体)，如下图B。
（3）向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体)，如下图C。

 （4）不能用排空气法收集的气体
①气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集
②当气体与空气中某一成分反应时不能用排空气法收集
（5）有毒气体收集方法的确定
①有毒，但气体难溶于水时，一般采用排水法收集。如下图D
②有毒，但气体叉易溶于水时，则采用带双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体，但必须接尾气处理装置，以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气，如收集氨气可用图E。


气体制取实验中关于仪器或装置选择题目的解题技巧：

(1)需要研究气体实验室制法的化学反应原理；
(2)需要研究制取这种气体所应采用的实验装置；
(3)需要研究如何证明制得的气体就是要制取的气体。
根据给出的仪器或装置进行选取时，应明确制取气体的发生装置主要是两套(同体加热型和固液常温型)，依据反应物的状态和反应条件来确定选用哪套发生装置；气体的收集装置主要就是三套(向上排空气法、向下排空气法和排水法)，依据气体的性质来确定选用什么样的收集装置。选择仪器时要注意先对实验原理进行判断，然后再根据原理确定装置所需要的仪器。
实验室制取气体的思路图:

化学方程式的书写原则遵循两个原则：
一是必须以客观事实为基础，绝不能凭空设想、主观臆造事实上不存在的物质和化学反应；

二是遵循质量守恒定律，即方程式两边各种原子的种类和数目必须相等。

书写化学方程式的具体步骤:
(1)写：根据实验事实写出反应物和生成物的化学式。反应物在左，生成物在右，中间用横线连接，如: H₂+O₂——H₂O，H₂O——H₂+O₂。
(2)配：根据反应前后原子的种类和数目不变的原则，在反应物和生成物的化学式前配上适当的化学计量数，使各种元素的原子个数在反应前后相等，然后将横线变成等号。配平后，化学式前的化学计量数之比应是最简整数比，如:2H₂+O₂=2H₂O，2H₂O= 2H₂+O₂。
(3)注：注明反应条件【如点燃、加热(常用“△”表示)、光照、通电等〕和生成物的状态(气体用“↑”。沉淀用“↓”。)。如:2H₂+O₂2H₂O，2H₂O2H₂↑+O₂↑。

化学计量数:
化学计量数指配平化学方程式后,化学式前面的数字。在化学方程式中，各化学式前的化学计量数之比应是最简整数比，计数量为1时，一般不写出。

书学化学方程式的常见错误:

常见错误	违背规律
写错物质的化学式	客观事实
臆造生成物或事实上不存在的化学反应
写错或漏泄反应条件
化学方程式没有配平	质量守恒
漏标多标“↑”、“↓”符号	——

书写化学方程式时条件和气体、沉淀符号的使用:
（1）.“△”的使用
①“△”是表示加热的符号，它所表示的温度一般泛指用酒精灯加热的温度。
②如果一个反应在酒精灯加热的条件下能发生，书写化学方程式时就用“△”，如:2KMnO₄ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑。
③如果一个反应需要的温度高于用酒精灯加热的温度，一般用“高温”表示;如:CaCO₃CaO+ CO₂↑
 
（2）“↑”的使用
 ①“↑”表示生成物是气态，只能出现在等号的右边。
②当反应物为固体、液体，且生成的气体能从反应体系中逸出来，气体化学式后应该加“↑”。如Fe+ 2HCl==FeCl₂+H₂↑。
③当反应物是溶液时，生成的气体容易溶于水而不能从反应体系中逸出来，则不用“↑”，如:H₂SO₄+ BaCl₂==FeCl₂+2HCl
④只有生成物在该反应的温度下为气态，才能使用“↑”。
⑤若反应物中有气态物质，则生成的气体不用标 “↑”。如:C+O₂CO₂

（3）“↓”使用
①“↓”表示难溶性固体生成物，只能出现在等号的右边
②当反应在溶液中进行，有沉淀生成时，用 “↓”，如:AgNO₃+HCl==AgCl↓+HNO₃
③当反应不在溶液中进行，尽管生成物有不溶性固体，也不用标“↓”，如:2Cu+O₂2CuO
④反应在溶液中进行，若反应物中有难溶性物质，生成物中的难溶性物质后面也不用标“↓”。如:Fe +CuSO₄==FeSO₄+Cu.

化学方程式中“↑”和“↓”的应用：
①“↑”或“↓”是生成物状态符号，无论反应物是气体还是固体，都不能标“↑”或“↓”;
②若反应在溶液中进行且生成物中有沉淀，则使用“↓”；若不在溶液中进行，无论生成物中是否有固体或难溶物，都不使用“↓”;
③常温下，若反应物中无气体，生成物中有气体.

提取信息书写化学方程式的方法:
      书写信息型化学方程式是中考热点，题目涉及社会、生产、生活、科技等各个领域，充分体现了化学学科的重要性，并考查了同学们接受信息、分析问题和解决问题的能力。解答这类题日的关键是掌握好化学方程式的书写步骤，可按两步进行:首先正确书写反应物和生成物的化学式，并注明反应条件及生成物状态；第二步就是化学方程式的配平。

概念：用文字表示化学反应的式子

文字表达式的书写步骤：
（1）写：根据反应事实写出反应物和生成物
（2）注：注明反应条件：[点燃，加热，光照，通电等]

单质：
(1)概念：由同种元素组成的纯净物。
(2)单质的分类：依据组成单质元素的性质把一单质分为三类。
金属单质：由金属元素组成的单质，如铁、铜、银等
非金属单质：由非金属元素组成的单质，如碳、磷、氧气等
稀有气体单质：由稀有气体元素组成的单质，如氦、氖、氛等单质

化合物：
(1)概念:由不同种元素组成的纯净物。
(2)化合物的分类：化合物分为有机化合物和无机化合物。

单质和化合物的区别和联系：

		单质	化合物
区别	宏观组成	同种元素	不同种元素
	微观构成	有同种原子构成	由不同种原子构成
	化学性质	不能发生分解反应	一定条件下发生分解反应
联系	相互转变	它们均属于纯净物。单质发生化合反应可以生成化合物，化合物发生分解反应可以生成单质
	质子数	同一种元素的原子，不论在一单质里还是在化合物里，原子核内质子数保持不变

化合物与氧化物的区别和联系：

	化合物	氧化物
区别	①由不同种元素组成的纯净物叫化合物 ②由两种或两种以上元素组成 ③不一定含有氧元素 ④属于纯净物中的一类	①由两种元素组成的化合物中，如果有一种元素是氧元素，这种化合物叫氧化物 ②一定由两种元素组成 ③一定含有氧元素 ④属于化合物中的一类
联系	氧化物和化合物是个体与总体的关系，氧化物属于化合物中的一类

同种元素组成的物质一定是单质吗？
     由同种元素组成的纯净物叫做单质。理解单质的概念必须抓住两点：①由同种元素组成；②必须是纯净物，如氧气是一单质。由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，但绝不可能是化合物，如氧气 (O₂)、臭氧(O₃）两种物质混在一起是一种混合物，但是只有一种氧元素；同样的例子还有红磷和白磷，金刚石和石墨等。

对单质和化合物概念的理解：
(1)单质的概念：
①理解一单质的概念不仅要关注它是由一种元素组成，还应注意它首先是一种纯净物。如:氧气、氮气、碳、硫、铁、铜、各种稀有气体等都属于单质。
②由同种元素组成的物质不一定是单质，还可能是混合物：如:氧气与臭氧的混合物、白磷与红磷的混合物、金刚石与石墨的混合物等都只含一种元素，但都属于混合物。

(2)化合物的概念:理解化合物的概念同样不仅要关注它是由两种或两种以上的元素组成，还应注意它首先是一种纯净物。如二氧化碳，氯化钠、高锰酸钾等都属于化合物。

共价化合物与离子化合物的区别：
1. 共价化合物
（1）概念：像HCl、CO2这样以共用电子对结合在一起的化合物为共价化合物。

（2）共价化合物的类型：
①两种非金属原子结合成的化合物，如HCl、CO₂等。
②非金属与酸根构成的化合物，如H₂SO₄、HNO₃等。

2. 离子化合物与共价化合物的区别：
离子化合物是由阴、阳离子相互作用形成的化合物；共价化合物是原子间全部以共用电子对结合形成的化合物。离子化合物由离子构成，共价化合物大多数由分子构成。

混合物：
（1）概念：由两种或多种物质混合而成的物质，没有有固定的组成，各成分保持自己原有的化学性质。
（3）常见的混合物:空气、合金、矿石、溶液等。
（4）混合物的提纯:混合物经过物理或化学的方法可以提纯。

纯净物：
（1）概念：只由一种物质组成的物质。
（3）纯净物的分类：纯净物根据物质组成的元素种类，分为两大类：单质和化合物。

纯净物和氧化物的区别：

	纯净物	混合物
概念	宏观：由一种物质组成的物质 微观：由同种分子构成(对于由分子构成的物质而言)	宏观:由两种或多种物质组成的物质 微观:由不同种分子构成(对于由分子构成的物质而言)
区别	由同种物质组成(对于由分子构成的物质，是由同种分子构成的)，组成是固定的	由不同种物质组成（对于由分子构成的物质. 是由不同种分子构成的)，组成是不固定的
特点	①具有固定的组成 ②具有一定的性质 ③有专门的化学符号	①没有固定的组成和性质 ②各成分保持各自的性质 ③没有专门的化学符号
分离方法	组成固定，不需分离；若需将化合物分成几种单质，则必须通过化学方法才能实现	物理方法： 筛选 过滤 蒸馏
实例	氧气，二氧化碳，高锰酸钾	空气，粗盐，蔗糖水
联系	纯净物是相对而言的，自然界中绝对纯净的物质是不存在的，通常的纯净物是指含杂质很少的具有高纯度的物质。两者间的关系为

对纯净物和混合物概念的理解：
（1）混合物概念：混合物可以看作是由几种纯净物混合而成的，混合物的形成过程中发生的是物理变化。由于混合物的组成一般不固定，所以往往不能用化学式表示。
（2）纯净物概念：纯净物只由一种物质组成，有固定的组成.可以用化学式表示。

 常考的纯净物与混合物：
(1)混合物：石油、煤、天然气、洁净的空气、生理盐水、矿泉水、汽水、碘酒、白酒、双氧水、盐酸、合金等都是混合物。
(2)纯净物：水银、烧碱、纯碱、胆矾、液态氧、液态氮、蒸馏水(纯水)、干冰、冰水共存物、金刚石、石墨、生石灰、熟石灰、氯化钠、氧化铁等都是纯净物:
 

物质的分类示意图：

酸：
1. 定义：电离时生成的阳离子全部是H⁺的化合物
2. 常见的酸：HCl，H₂SO₄，HNO₃，H₃PO₄。

碱：
1. 定义：电离时生成的阴离子全部是OH^-的化合物
2. 常见的碱：NaOH，KOH，Cu(OH)₂，Fe(OH)₃等

盐：
1. 定义：电离时生成金属离子（包括NH₄⁺）和酸根离子的化合物
2. 常见的盐：NaCO₃，NaCl，NaSO₄等
酸、碱、盐的比较：

	从化学组成看	从电离观点看	组成特点
酸	由氢元素和酸根组成	电离时生成的阳离子全都是氢离子(H+)的化合物	一定含氢元素
碱	由金属元素和氢氧根组成(氨水也是碱)	电离时生成的阴离子全都是氢氧根离子(OH-)的化合物	一定含氢、氧 元素
盐	含有金属元素(或NH4+) 和酸根	电离时能生成金属离子（或NH4+）和酸根离子的化合物	酸式盐中一定含氢元素，碱式盐中一定含氢、氧元素

氧化物：
1.定义:由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物(即由氧元素和另一种元素组成的化合物)。

2.分类：
(1)根据组成分类：
金属氧化物，如Na₂O，CuO等
非金属氧化物，如CO₂，NO等

(2)根据性质分类：
①酸性氧化物
能和碱反应生成盐和水的氧化物如CO₂，SO₃等
②碱性氧化物
能和酸反应生成盐和水的氧化物如CaO、Fe₂O₃等
③两性氧化物(初中不作要求)
④不成盐氧化物
不能直接反应生成盐的氧化物如CO，NO等
金属氧化物性质小结：
1.与水反应生成碱(可溶性金属氧化物)
Na2O+H2O==2NaOH
CaO+H2O==Ca(OH)2

2.与强酸反应
CaO+2HCI==CaCl2+H2O
Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO)3+3H2O
CuO+2HCl==CuCl2+H2O
CuO+H2SO4==CuSO4+H2O

3.与H₂、CO或C反应
CuO+H2==Cu+H2O
2CuO+C==2Cu+CO2↑
CuO+CO==Cu+CO2
Fe2O3+3H2==2Fe+3H2O
2Fe2O3+3C==4Fe+3CO2↑
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2
Fe3O4+4H2==3Fe+4H2O
Fe3O4+2C==3Fe+2CO2↑
Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2

非金属氧化物性质小结：
1.部分非金属氧化物与水反应生成相应的酸
CO2+H2O==H2CO3
SO2+H2O==H2SO3

2.与碱反应生成盐和水
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+SO2==CaSO3↓+H2O
2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O
易错点：
①酸性氧化物多数是非金属氧化物，但也可能是金属氧化物(如Mn₂O₇)；碱性氧化物肯定是金属氧化物。
②非金属氧化物一般都是酸性氧化物，但H₂O、CO、NO等不是酸性氧化物。
过氧化物：
常见的过氧化物有过氧化氢(H₂O₂)、过氧化钠 (Na₂O₂)。
过氧化氢俗称双氧水，在催化剂的催化作用下能分解生成水和氧气，常用于实验室制取氧气。过氧化氢具有极强的氧化性，可用作杀菌剂，漂白剂。
过氧化钠能与二氧化碳反应：2Na₂O₂+2CO₂== 2Na₂CO₃+O₂，根据该性质，可将过氧化钠用在坑道、潜艇或宁宙飞船等缺氧的场所，将人们呼出的CO₂转换成O₂，供给呼吸。