内容正文:
常见气体的制取实验室制取气体的一般思路和方法
01
确定制取气体的化学反应原理
在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等)。选择什么试剂、通过什么反应来制取这种气体。
设计制取气体的实验装置
(1)根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置;
(2)根据气体的性质(如密度、是否溶于水、是否与水反应等)确定气体收集装置。
验证得到的气体就是所要制取的气体
根据气体的性质(如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证。
装置选择
02
物理性质和化学性质
02
02
1.发生装置
装置
类型
固固加热型
固液常温型
适用范围
高锰酸钾、氯酸钾制氧气
过氧化氢溶液制取氧气
大理石(石灰石)和稀盐酸制二氧化碳
锌与稀硫酸反应制取氢气
装置图
装置优点
安装简单、操作简便
可以随时添加液体药品
可控制反应速率
可控制反应的发生和停止
注意事项
试管口略向下倾斜的目的是防止生成的冷凝水倒流使试管骤冷炸裂
加入药品不宜过多,防止生成的气体将试管撑破
长颈漏斗下端应浸入液面下,目的是防止生成的气体从导管口溢出
用于剧烈反应,分液漏斗可用注射器代替
固体药品为块状或大颗粒状(二氧化锰为粉末状,不适用于此装置)
2.收集装置
收集装置
排水法
排空气法
向上排空气法
向下排空气法
适用范围
难溶或不易溶于水且不与水反应的气体,如O2、H2、CH4等
密度比空气大的气体,如O2、CO2等
密度比空气小的气体,如H2、CH4、NH3等
装置优点
收集的气体较纯净
收集的气体较干燥
注意事项
导管口出现连续均匀的气泡时开始收集;集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满
导管伸入瓶底,便于排尽集气瓶中空气
3.多功能瓶收集气体
图示
注意点
适用范围
气体从装置下端进入集气瓶验满在另一侧导管口
向上排空气法收集气体
气体密度比空气大
气体从装置上端进入集气瓶验满在另一侧导管口
向下排空气法收集气体
气体密度比空气小
气体从装置上端进入,水从装置下端流出
气体不溶于水且不与水反应
4.三大气体制取的装置选择
气体
试剂
反应原理
试剂状态
发生装置
收集装置
O2
高锰酸钾
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
固体
A
F或G
过氧化氢、二氧化锰
2H2O2 2H2O+ O2 ↑
固体、液体
B或C或D或E
F或G
CO2
大理石或石灰石、稀盐酸
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
固体、液体
B或C或D或E
F
H2
锌粒、稀硫酸
Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑
固体、液体
B或C或D或E
G或H
装
置
图
供选择的装置:
常见气体的检验
03
气体
检验方法
现象
O2
带火星的木条插入气体中
木条复燃
CO2
通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
H2
点燃气体,在火焰上方罩一干冷烧杯
火焰呈淡蓝色,烧杯内壁有水滴
CH4
点燃,在火焰上方罩一干冷的烧杯,一段时间后倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡
火焰呈蓝色,烧杯内壁有水滴,澄清石灰水变浑浊
CO
点燃,在火焰上方罩一干冷的烧杯,一段时间后倒转烧杯,注入少量澄清石灰水,振荡
火焰呈蓝色,烧杯内壁无明显现象,澄清石灰水变浑浊
NH3
打开瓶盖,闻嗅气体的气味
闻到刺激性的氨味
将用玻璃棒将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)伸入瓶内
红色石蕊试纸变蓝(pH试纸测定pH>7)
二氧化碳的检验用澄清石灰水,不能用紫色石蕊溶液,也不能用燃着的木条。二氧化碳的验满用燃着的木条。
易错提醒
氧气的检验用带火星的木条,不能用燃着的木条。
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