初中化学常见气体制备的装置及方法.docx

初中化学常见气体制备的装置及方法初中化学实验室制取气体的原理及装置初中化学实验室制取气体的原理及装置 一、发生装置的选择依据 发生装置 注意事项及优缺点 适试管固定在铁架台上时，要注意试管口略向下倾斜，用防止冷凝水倒流，炸裂试管；铁夹应夹在试管中上于部，防止试管因受热不均匀而破固裂。加热时要先给试管预热，然后在药品的部位集体中加热，防止试管局部受热而炸裂。用排水法收集，+刚开始有气泡的时候不能收集，要等到有大量气泡连固续均匀的冒出时，才开始收集用排水法收集时，收体 集完氧气后，应该先把导管移出水槽，再熄灭酒精灯。加否则水槽中的水倒流到试管中，使试管炸裂。 热同上，此外用高锰酸钾制取氧气时，应在试管口放型一团棉花，目的是防止高锰酸钾粉末进入导管。导制管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出；加热取时用酒精灯外焰加热。 气体 适注意：长颈漏斗下端应插入液面以下，目的是防止用气体从长颈漏斗中逸出。 于导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出。 固优点：可以随时添加液体药品 +液不加 热型注意：导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排制出。 取 分液漏斗与长颈漏斗有区别有一个活塞，分气液漏斗下端不需要插到液面以下 体 优点：控制反应速率 可以控制反应的随时发生和停止。 可以随时添加液体药品 发生装置 注意事项及优缺点 适注意：导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出。 用 于缺点：不便于添加液体药品 固+液 不注意：长颈漏斗下端应插入液面以下，目的是防止气体从长颈漏斗中加逸出。(固体放有孔塑料板上) 热导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出。 型优点：可以随时添加液体药品； 制 控制反应速率； 取 可以控制反应的随时发生和停止； 体 二 、收集装置的选择依据 收集装置 气体性质 举例 优缺点 不易溶于水或氧气 收集气体较纯，但含有水蒸气不 排难溶于水，且氢气、够干燥 水不与水反应。 甲烷(CH4)、 集一氧化碳 气(CO)等 法 密度比空气氧气、纯度不高，但气体较干燥 向大，不与空气二氧化碳 上反应 (CO2)等 排 空 气 法 向密度比空气氢气 下小，不与空气 排反应。 空 气 法 收集装置 注意事项 此装置既收集密度比空气大的气体时应该长进短出即气体可用收集从c端进去，空气从d端排出。收集密度比空气小密度比空的气体时应该短进长出即气体从d端进去，空气从c气大气体，端排出。 也可以收集密度比空气小的 气体 此装置可用此装置收集气体相当于排水集气法，应该短进长用于测量出，即气体从f端进去，水从e端排出。用此装置测量气体体积时，气体从f端也可用于进，e端连接量筒，量筒中水的体积就是气体的体积 排水收集气体 初中常见气体的制取 一、氧气的制取 、实验室制取氧气 1.用过氧化氢溶液制取氧气 药品：过氧化氢溶液、二氧化锰 反应原理：文字表达式：过氧化氢 二氧化锰 水+氧气 符号表达式 ： HMnO2 2O2 H2O+O2 化学方程式： 2HMnO2 2O2 发生装置：C或D或E或F 收集装置：G排水集气法或H向上排空气法 2.用氯酸钾制取氧气 药品：氯酸钾、二氧化锰 反应原理：氯酸钾 二氧化锰 加热 氯化钾+氧气 发生装置：A 3.用高锰酸钾制取氧气 药品：高锰酸钾 反应原理：高锰酸钾 加热 锰酸钾+二氧化锰+氧气 KMnO 4 K2MnO4+MnO2+O2 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 (3)发生装置：B 4. 检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃说明该瓶内的气体是氧气 5. 验满方法：用排水法收集时，当集气瓶口有大量气泡冒出时，说明该瓶内的气体已满；用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃说明瓶内气体已满。7.装置气密性的检查：如下图所示 把导管的一段浸入水中，双手紧握试管外壁，如果导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。 实验步骤：查、装、定、点、收、离、熄 、氧气的工业制法 分离液态的空气 二、二氧化碳的制取 (一)、实验室制取二氧化碳 1.药品：大理石、稀盐酸 2.反应原理：碳酸钙+盐酸 氯化钙+水+二氧化碳 符号表达式： CaCO3+HCl CaCl2+H2O+CO2 化学方程式：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 3.发生装置： C或D或E或F 4.收集装置： H向上排空气法 5.检验方法：把产生的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，若石灰水变浑浊，则证明生成的气体是CO2。化学方程式：CO2+Ca(OH)2 6.验满方法：用一根燃着的木条放在集气瓶口 CaCO3+H2O ，若木条立即熄灭，则证明瓶内已充满CO2，否则说明CO2没有收集满。 7.注意事项：不选用碳酸钠制取二氧化碳的原因：与酸反应速度过快，难以控制 不选用稀硫酸制取二氧化碳的原因：生成微溶性固体硫酸钙，它覆盖在大理石或石灰石表面，使酸与大理石或石灰石脱离接触，导致反应太缓慢。不选用浓盐酸制取二氧化碳的原因：浓盐酸具有挥发性，导致收集到的二氧化碳不纯。在实验前要检验装置的气密性 8.二氧化碳的化学性质：不支持燃也不能燃烧； 能使石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O； 能使石蕊溶液变红色CO2+H2O溶液从红色变回紫色H2CO3 H2CO3；加热溶液后H2O+CO2；加入活性炭后溶液变无色。 二氧化碳通过灼热的炭层会转化成一氧化碳。CO2+C高温 2CO 9.用途: 灭火; 干冰(固体二氧化碳) 致冷剂.人工降雨 10.除去二氧化碳中含有的少量一氧化碳，实验方法为：混合气体通过灼热的氧化铜。 除去一氧化碳中含有的少量二氧化碳，实验方法为：混合气体通过足量的澄清石灰水。 、二氧化碳的工业制法 高温煅烧石灰石：碳酸钙 氧化钙+二氧化碳 CaCO3 CaO+CO2 CaCO3CaO+CO2 三、氢气的实验室制法 1.药品、锌粒、稀硫酸 2.反应原理：锌+稀硫酸 硫酸锌+氢气 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 Zn+H2SO4ZnSO4+H2 3.发生装置：C或D或E或 F 4.收集装置：I向下排空气法或G排水集气法 5. 验满方法：用向下排空气法收集一试管氢气，用拇指堵住管口，管口向下移近火焰，若发出尖锐爆鸣声表示不纯，若发出轻微的“噗”声，表明已纯。 6.注意事项：不能用镁：反应速度太快；不能用铁：反应速度太慢；不能用铜，因为不反应 实验前检查装置的气密性。 点燃前应先检验氢气的纯度。 用氢气还原金属氧化物的装置及步骤 以用氢气还原氧化铜为例 一、实验装置图 二、实验步骤 通、点、停、通 1.通氢气排尽玻璃管内的空气 2.点燃酒精灯加热氧化铜 3.当黑色粉末全变成红色后停止加热 4.继续通氢气至试管冷却。 注：氧化铜为黑色粉末状固体 初中常用知识点 1. 具有还原性的物质：氢气、一氧化碳、碳,氢气、一氧化碳为气体 ，碳是黑色固体。 2. 产物水的检验：在火焰上方罩一个干燥而冷的烧杯，如果烧杯壁上有水珠出现，则证明燃烧产物中有水。将产物通过无水硫酸铜粉末，若果无水硫酸铜粉末变蓝，则证明产物中有水。 注：无水硫酸铜粉末为白色粉末，遇到水变为蓝色 3. 火焰的颜色： 淡蓝色火焰：氢气、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰 蓝色火焰：一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)在空气中燃烧发出蓝色火焰 蓝紫色火焰：硫(S)在纯净的氧气中燃烧发出蓝紫色火焰。 4. 污染空气的气体：二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO) 5. 导致酸雨的气体：二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2) 6. 气体特征 有刺激性气味的气体：氯化氢(HCl)、二氧化硫(SO2)、氨气(NH3) 有颜色的气体：氯气(Cl2)是黄绿色、二氧化氮(NO2)是红棕色 无色无味的气体：氧气、氢气(H2)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2) 初中上学期主要实验 1.空气中氧气的含量测定实验。 现象：红磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量热；打开弹簧夹后，烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中，至约占集气瓶内空间的1/5。 结论： 通过实验得知，空气中氧气的体积约占1/5。 这个实验还可推论出氮气不能支持燃烧；集气瓶内水面上升一定高度后，不能继续上升，可以说明氮气不易溶于水。 通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而在这个实验中，为什么有时气体减少的体积小于1/5呢？导致结果偏低的原因可能有：红磷的量不足；瓶内氧气没有耗尽；装置漏气，使外界空气进入瓶内；未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少。 2.电解水 2H通电 2O 现象：两电极产生气泡， 2H2+O2 B试管中气体是氧气，A试管中气体是氢气 V正极：V负极=1：2 水的组成:水是由氢元素和氧元素组成的。 3. 用木炭还原氧化铜的实验如图酒精灯加灯罩的目的为了提高温度 刚开始预热，试管中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 试管中的空气受热膨胀进入试管中产生气泡 继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质请你写出化学方程式：CO2+Ca停止加热时，应先将导管从试管中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒出这样操作的原因是防止灼热的铜被氧化 4.燃烧条件的探究p课本124页 至125页 5.过滤p课本55页