内容正文:
第四章 化学实验
第16讲 常见仪器和基本操作
一、常见气体的制取
1气体制取的思路
2.常见气体的反应原理
(1)氧气的三种实验室制法:
① ;
② ;
③ 。
(2)二氧化碳的实验室制法: 。
(3)氢气的实验室制法: 。
3.发生装置
4.收集装置
装置图
名称
向 排空气法
向 排空气法
排水法
适用范围
密度比空气 ,不与空气中的成分发生反应的气体
密度比空气 ,不与空气中的成分发生反应的气体
溶于水,不与水反应的气体
可收集的气体
O2、CO2
H2、CH4、NH3
O2、H2、CH4
注意事项
(1)采用固固加热型气体发生装置时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流到试管底部使试管炸裂;橡胶塞上的导管伸入试管中的部分,应刚露出胶塞即可,否则会妨碍气体的导出。
(2)当用高锰酸钾制氧气时,试管口应塞一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管并堵塞导管。
(3)若使用长颈漏斗,长颈漏斗下端应伸入液面以下形成“液封”,防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
(4)用排水法收集气体时,应等导管口的气泡连续、均匀冒出时再开始收集。
(5)实验室通过加热高锰酸钾制取氧气时,实验结束时,应先撤离导管,再熄灭酒精灯。
(6)用排空气法收集气体时,导管应伸入集气瓶底部,目的是充分排尽集气瓶中的空气。
5.气体检验
气体
检验方法及现象
装置图
O2
将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃
CO2
通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
H2
点燃,火焰呈淡蓝色,在火焰上方罩一只干冷烧杯,烧杯内壁有水珠产生(生成物只有水)
6.气体验满
气体
验满方法及现象
装置图
O2
将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已收集满
若有大气泡从集气瓶口冒出,则已收集满
CO2
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则已收集满
7.气体净化
1.净化原则:只能与气体中的杂质反应,不能与被净化的气体反应,也不能引入其他的气体杂质。
2.净化装置
(1)洗气瓶:如图1所示,用于盛放液体吸收剂,连接装置时要注意气体必须“长进短出”,以利于杂质的吸收。
(2)干燥管:如图2所示,用于盛放固体吸收剂,球形干燥管中气流方向应为“粗进细出”,以利于杂质的充分吸收。
(3)U形管:如图3所示,结构对称,无进、出口之分。
3.常见的干燥剂
干燥剂
不能干燥的气体
酸性
浓硫酸
NH3等碱性气体
碱性
生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠
CO2、HCl、SO2等酸性气体
注意事项:
(1)基本规律:碱性干燥剂不能干燥酸性气体,酸性干燥剂不能干燥碱性气体。
(2)除去CO2最好用NaOH溶液,不宜用石灰水,因为Ca(OH)2微溶于水,石灰水中溶质Ca(OH)2含量较少,对CO2的吸收不完全。
判断下列说法是否正确,若正确请打“√”,若错误,请打“X”并改正。
1.实验室制取氧气和二氧化碳可以采用同一套装置。()
2.氢气是最理想、最清洁的高能燃料,实验室用电解水的方法制取氢气。()
3.收集二氧化碳时,将燃着的木条伸到瓶中,木条熄灭,则证明已收集满。
4.用排水法收集二氧化碳气体。()
5.判断能否用排水法收集气体,不需要考虑气体的密度。()
6.可以用浓硫酸干燥氨气。()
7.固体氢氧化钠常用作干燥剂,氢氧化钠溶液也可以做干燥剂。()
8.利用排水法的原理,装了部分水的万能瓶可以用来收集纯净的氧气。()
9.在加热固体制取气体时,都需要在试管口放一团棉花。()
10.过氧化氢分解时,二氧化锰作催化剂,硫酸铜也可以作该反应的催化剂()
11.固定装有高锰酸钾的试管时,试管口略向上倾斜。()
12.催化剂在化学反应前后,其质量和性质都不发生变化。()
13.开始加热高锰酸钾时,导管口出现气泡立即收集。()
14.加热氯酸钾时,先使用酒精灯预热试管,再用外焰加热。()
15.停止加热氯酸钾时,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面。()
16.实验室制得的二氧化碳气体中通常含有 HCI 气体,可将混合气体通入 NaOH 溶液来提纯二氧化碳。()
17.在试管中装好氯酸钾后,再检查气密性,才能点燃酒精灯。()
18.过氧化氢分解