内容正文:
气体制备
一、实验室制取气体的仪器装置
带孔塑料片
A B C D E
向下排空气法:较干燥
向上排空气法:较干燥
排水法:较纯净
A装置固体与固体加热,高锰酸钾制氧气需在试管口塞一团棉花
B装置优点是操作简单;C装置(长颈漏斗)优点是便于添加液体药品;D装置(分液漏斗)可控制反应进行,E装置(多孔隔板)优点是控制反应的发生与停止
二、 制取气体的一般设计思路和方法
1.发生装置的选择:药品的状态及反应条件
反应物状态、反应条件
装置
举例
固气体
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(试管口塞一团棉花)
2KClO32KCl+3O2↑
固+液气体
2H2O2 2H2O+O2↑
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
2.收集装置的选择:气体的密度及溶解性
气体的性质
收集方法
装置
举例
优缺点
不易溶于水,且不与水发生反应
排水法
O2、H2等
较纯,但不干燥
密度比空气大,且不与空气反应
向上排空气法
注意:瓶口盖玻璃片,导管插到集气瓶下部
O2、CO2等
较干燥,但纯度不高
密度比空气小,且不与空气反应
向下排空气法
注意:导管插到集气瓶底部
H2、NH3等
较干燥,但纯度不高
3、气体的检验与验满
气体
检验
验满
O2
将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明该气 体是氧气
将带火星的木条靠近集气瓶瓶口,木条复燃,证明氧气已集满
CO2
通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳
将燃着的木条靠近集气瓶瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已集满
H2
点燃,罩一只干冷的小烧杯,观察到淡蓝色火焰,烧杯内壁有水珠(生成物只有水)
三、 注意事项
(一)氧气的制取
(1)高锰酸钾是紫黑色固体,氯酸钾是白色固体,二氧化锰是黑色固体,过氧化氢溶液(又叫双氧水)是无色液体。
(2)实验步骤及注意事项:实验步骤(以加热KMnO4制取氧气为例):
①查:检查装置的_气密性__,将导管的末端插入水面以下,用手紧握试管,如果_导管口冒气泡__,说明装置不漏气。 ②装:把药品装入试管内。
③定:将试管固定在铁架台上,铁夹要夹在试管_中上部__,试管口_略向下倾斜 ④点:点燃酒精灯加热,先对试管_均匀加热__,然后对准_药品部位__集中加热。 ⑤收:用排水法收集氧气时,当气泡_连续均匀__冒出时开始收集;当_瓶口外有大气泡冒出_时,氧气集满。在水下用玻璃片盖住瓶口,将瓶子移出水槽,_正放__在桌面上。 ⑥离:将导气管撤离水槽。 ⑦熄:熄灭酒精灯。
注意事项:
①加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时,试管口应_略向下__倾斜,防止_冷凝水倒流进试管底部__,引起试管炸裂。
②在实验装置中,导气管应_刚刚露出__橡皮塞,便于气体排出。
③停止反应时应先_把导气管移出水面__,再_熄灭酒精灯__,否则易使水槽内的水倒流回试管,引起试管炸裂。
(3)检验氧气方法:把带火星木条伸入气体中,木条复燃则是氧气。
(4)收集方法
①O2_不易溶于水__,所以可用_排水__法收集。
②O2_密度比空气略大__,所以可用_向上排空气__法收集。
(5)验满方法
①若用排水法收集时,当看到_大气泡从集气瓶口外中冒出__时,表明氧气已收集满(注意:集气瓶应竖直正放于桌面上)。
②若用向上排空气法收集时,用带火星的木条放在_集气瓶口__,若_木条复燃_,说明氧气已集满。
氧气工业制法:工业上常采用分离液态空气_的方法制取氧气,这一过程属于_物理__变化。
(二)二氧化碳的制取
1.实验室制取二氧化碳的药品:石灰石或大理石跟稀盐酸。
2.实验室制取二氧化碳的化学方程式为:CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑;反应现象是产生气泡、固体减少。
3.二氧化碳收集方法:只能用向上排空气法,原因是二氧化碳能溶于水并与水反应、密度比空气大。验满方法是把燃烧木条放在瓶口,木条灭了则满。收集满二氧化碳的集气瓶应正放,原因是:二氧化碳密度比空气大,正放可防止很快逸散。
4、二氧化碳的检验:将气体通入澄清石灰水【 Ca(OH)2 】中,澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳, Ca(OH)2 +CO2==CaCO3↓+H2O ;验满的方法:将燃烧的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则以收集满。
4、【注意事项】:
(1)不能用浓盐酸代替稀盐酸:防止浓盐酸挥发出的HCl气体影响CO2的纯度,除去CO2中的HCl的方法:先通过饱和的NaHCO3溶液,再通过浓硫酸。
(2)长颈漏斗下端应伸入液面下,目的是:防止气体从长颈漏斗中跑掉。
(3)导管的右端应伸入集气瓶底部,因为:防止空气不易排出。
二氧化碳工业制法:高温煅烧石灰石,其化学方程式为 CaCO3CaO+CO2↑
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