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滚动小专题 气体的制取、净化和干燥
气体的制备
1.选择实验室制取气体的方案应从以下几个方面考虑:
(1)可行性,所选原料能够制得所需要的气体。
(2)经济效益,原料一般要廉价易得。
(3)反应条件适宜且易于控制。
(4)反应速率适中,不能太快或太慢,便于收集与实验。
(5)生成的气体尽量纯净。
(6)操作简便易行,安全可靠,节能环保。
2.气体发生装置的选择
依据:根据反应物的状态及反应条件选取合适的发生装置。
图Ⅰ 固体加热制气装置
图Ⅱ 固液不加热制气装置
(1)反应物为固体(或固体混合物),反应需要加热,选择“固固加热型”发生装置(如图Ⅰ)。
(2)反应物为固体和液体,反应不需要加热,选择“固液常温型”发生装置(如图Ⅱ)。
3.气体收集装置的选择
主要依据:根据气体的密度和溶解性选择合适的收集装置。
(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);用排水法收集的气体与用排空气法收集的气体相比,用排水法收集的气体比较纯净。
(2)若气体不与空气各成分发生反应,无毒,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)使用多功能瓶——洗气瓶(又称万能瓶)来收集气体(如图d)。
①若用此装置收集密度比空气大的气体:气体导入集气瓶时“长进短出”。
②若用此装置收集密度比空气小的气体:气体导入集气瓶时“短进长出”。
③若用此装置用排水法收集气体,先将集气瓶装满水:气体导入集气瓶时“短进长出”。
【温馨提示】 (1)医院输氧时,气体“长进短出”,即长管接供氧钢瓶,短管接病人吸氧导气管,通过产生气泡的速率来判断输氧的速度。(2)利用洗气瓶检验、净化、干燥气体时均为“长进短出”。
4.实验室制取氧气、氢气和二氧化碳的比较
氧气
氢气
二氧化碳
反应物
状态
固态粉末
固体与液体
块状固体与液体
块状固体与液体
反应
条件
加热
常温
常温
常温
反应
原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
2H2O22H2O+O2↑
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
发生
装置
收集
方法
排水法或向上排空气法
排水法或向下
排空气法
向上排空气法