第9讲 常见气体的实验室制备-【暑假起跑线】2021年初升高化学教材知识衔接讲义

【暑假起跑线】2021年初升高化学教材知识衔接讲义 第9讲　常见气体的实验室制备 教材分析 初中教材要求 高中教材要求 已掌握实验室制备O2、H2、CO2的常见化学原理和相应的气体发生装置，能选用恰当方法收集并检验气体。 进一步学习Cl2、NH3、NO、SO2、C2H4等气体的实验室制备化学原理，学会根据化学反应原理选择恰当的气体发生装置。学会根据化学原理分析制备气体中可能含有的杂质，从而选用恰当试剂和装置除去这些杂质，以制备纯净、干燥的气体。进一步学会依据气体性质选择恰当方法进行气体的收集、尾气处理等，从而掌握实验室制备气体装置的基本流程：发生装置→除杂装置→干燥装置→收集装置→尾气吸收装置。(高中教材无章节专门讲解) 1．氧气的实验室制备 (1)反应原理 ①高锰酸钾固体加热分解制备： 2KMnO4eq \o(=====,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2 ＋O2↑。 ②常温下，用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制备 2H2O2eq \o(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑。 (2)发生装置 图1 原理①中反应物为固体，且需不断加热，一般选用图1装置。在本发生装置中，为了防止生成的细小颗粒堵塞导管，在大试管口可放一松软棉花球，以吸附这些细微颗粒。加热时，一般先均匀加热整个试管，后集中于反应物固体部位加热。如果使用排水法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，以防止(冷)水倒流进入气体发生装置中，使(热)试管破裂。 原理②中反应物过氧化氢是液体，MnO2 是固体，反应不需加热，一般选用图2中装置。在本反应原理中的两种反应物一般分开放置，其中固体(也可以是液体)放置在平底烧瓶、广口瓶或锥形瓶等适合反应的容器中，另一种液体可放在分液漏斗或长颈漏斗中。一般气体发生装置只能有一个导气口，因此用长颈漏斗组装气体发生装置时，长颈漏斗下端要伸到液面以下，用液体封住下端口，从而防止氧气从长颈漏斗逸出。 图2 (3)收集方法 因为氧气是不溶于水、密度比空气大的气体，实验室既可以用排水法收集氧气，也可以用向上排空气法收集氧气。当然，有时也可以用气球、氧气袋收集。 为保证尽可能将集气瓶中的空气排净，用向上排空气法收集氧气时，导管口要插到集气瓶底部；而用排水法收集氧气时，不能一有气泡产生就收集(开始排出气体实为装置内的空气)，