内容正文:
常见气体的制取
【一般思路】反应原理→发生装置→净化与干燥装置→收集装置→检验与验满→性质探究
实验步骤(以加热高锰酸钾制氧气、排水法收集为例)
注意事项:收集结束,先撤导管后熄灯。目的是为防止水槽中的水倒吸入试管,使试管炸裂。
选择发生装置的依据:反应物的______和反应发生的______。
(一)固固加热型
1.发生装置
反应原理与发生装置
状态
条件
2.反应原理(用化学方程式表示)
(1)制取O2
①__________________________;
②____________________________________;
注意事项:1.用高锰酸钾制氧气时,试管口要____________,目的:防止加热时高锰酸钾粉末随气流进入导管,堵塞导管。
2.试管口略向____倾斜,目的:防止产生的冷凝水倒流,使试管炸裂。
塞一团棉花
下
(二)固液常温型
1.发生装置
2.反应原理(用化学方程式表示)
(1)制取O2:
_______________________。
特别提醒:由于二氧化锰是粉末状固体,用E装置制取氧气时,不能达到随时控制反应发生和停止的目的。
(2)制取CO2:
__________________________________________________。
CaCO3 +2HCl=== CaCl2+H2O +CO2↑
【备考补充】实验室制取二氧化碳的实验药品为何不选碳酸钠、浓盐酸或稀硫酸?
1.不选碳酸钠的原因:碳酸钠与稀盐酸反应太剧烈,不易控制反应速率,不利于气体收集。
2.不选浓盐酸的原因:_____________________________________。
3.不选稀硫酸的原因:稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石(或石灰石)表面,阻止反应的进一步进行。
(3)制取H2:_______________________________________。
浓盐酸具有挥发性,使制得的CO2不纯
Zn +H2SO4=== ZnSO4 +H2↑
3.装置特点和适用范围
(1)A装置:便于添加液体药品。用于平稳反应并制取较多气体。A、E中长颈漏斗的下端应______________,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
(2)B、C装置:能控制化学反应速率。用于剧烈反应并制取较多气体。
(3)D装置:安装简单。用于制取少量气体。
(4)E装置:可随时控制反应的发生和停止。
伸入液面以下
(一)除杂与干燥的原则:①先除杂,后干燥。②选择的除杂试剂只能与气体中的杂质反应,干燥剂只能吸收气体中的水分,不能与制取的气体反应,且不能引入新的杂质。
(二)常见气体的除杂(括号中为杂质)
1.除去O2中的水蒸气
净化与干燥装置
2.除去CO2中的HCl和水蒸气
涉及反应:NaHCO3+HCl=== NaCl+H2O+CO2↑
3.除去H2中的HCl和水蒸气
涉及反应:NaOH+HCl=== NaCl+H2O
更多气体除杂详见P66【重难点突破4】
选择收集装置的依据:气体的密度和溶解性
(一)排空气法
适用范围:不与空气成分反应,且密度与空气的相差较大。
1.向上排空气法:收集O2、CO2等密度比空气____的气体。
收集装置
大
2.向下排空气法:收集H2、NH3等密度比空气小的气体。
【备考补充】
1.气体相对分子质量>29,密度大于空气,反之小于空气。
2.用排空气法收集气体:①收集到的气体较干燥,但纯度不高;②导管应伸入集气瓶底部,防止收集到的气体不纯。
(二)排水法:如收集O2、H2
适用范围:不与水反应,不易或难溶于水。
【备考补充】
1.排水法:①收集的气体纯度较高,但不干燥;②当导管口的气泡连续均匀地冒出时,再开始收集,防止收集的气体不纯;当有大量气泡从瓶口冒出时,则气体已收集满。
2.C装置可用于测定收集到的气体的体积,集气瓶中未装满水对测定结果________。
3.若使用B、C装置收集CO2,需要在水面上方铺一层植物油,防止气体溶于水或与水反应。
无影响
检验与验满
1.实验室制取气体。根据如图所示,回答问题。
①若制取O2,请填写下表
2KCl+3O2↑)
BC(或BD)[或AC(或AD)](与上一空对应)
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则
说明该气体为氧气
②若制取CO2,发生反应的化学方程式为_____________________________
__________,制取装置可选用______(填字母)。
CaCO3 +2HCl === CaCl2 +H2O
+CO2↑
BD
2.(2022·铜仁)根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)仪器a的名称:________。
铁架台
m
将带火星的木条放
在n管口