(一):原料的选择的依据
原料选择考虑的因素:成本低廉、反应速率适中、操作简单方便、气体纯净、对环境无污染……
1:发生装置的选择的依据:反应物的状态(固体和固体反应、固体和液体反应、液体和液体反应)和反应条件(是否需要加热、加催化剂等)
2: 加热固体或固体混合物来制气体的发生装置
如加热高锰酸钾制氧气(试管口放一团棉花)或加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气 所需的仪器有:试管、导气管、铁架台(带有铁夹),酒精灯、单孔胶塞
3:固体和液体或液体和液体不加热来制气体的发生装置
(1):所需的仪器有:试管、导气管、铁架台(带有铁夹),单孔胶塞(试管可以用锥形瓶或广口瓶来代替,但此时没有铁架台(带有铁夹))
该类型装置的优点:装置简单,操作简单,不需要加热,节约能源
(2):该类型装置的优点:能控制生成气体的量,不需要加热,节约能源
所需的仪器有:锥形瓶(或试管和铁架台(带有铁夹)或广口瓶)、导气管、双孔胶塞、
长颈漏斗
(3)该类型装置的优点:能控制反应的快慢,不需要加热,节约能源
所需的仪器有:锥形瓶(或试管和铁架台(带有铁夹)或广口瓶)、导气管、双孔胶塞、分液漏斗
(4):该类型装置的优点:可控制反应的发生和停止。
该类型装置须满足的条件
①:常温下进行,不需加热
②:块状或颗粒状固体与液体反应
③:反应速度平稳,不能太快。
该类型装置主要分两种情况
①:固体不动,通过开关的关闭来控制液面的升降,使固
液接触或分离,从而控制反应的发生和停止。
②液体不动,通过控制固体的升降,使固液接触或分离,从而控制反应的发生和停止。
(5):该类型装置的优点:使分液漏斗与烧瓶内气压相同,保证漏斗中液体顺利流出
(三):选择收集方法的依据
1:选择收集方法的依据:气体的密度,气体的溶解性,气体的化学性质
2:用排水法收集的依据:不易溶于水或难溶于水、不与水发生反应
所需的仪器有:集气瓶、导气管(注意导气管的形状 ),玻璃片,水槽
所需的仪器有:集气瓶、导气管、集气瓶、双孔胶塞
气体从b端通入(水短)
3:用排空气法收集的依据:气体的密度和空气的密度有较大的差异,而且还不和空气中的成分 反应
(1):气体的密度与空气的密度的一种比较方法
若气体的相对分子质量大于29时,则气体的密度大于空气的密度
若气体的相对分子质量小于29时,则气体的密度小于空气的密度
(2):用向上排空气法收集的依据:密度比空气的大,而且还不和空气中的成分反应
所需的仪器有:集气瓶、导气管(注意导气管的形状 ),玻璃片,水槽
所需的仪器有:集气瓶、导气管、集气瓶、双孔胶塞
气体从a端通入(大长)
(3):性工作者调查用向下排空气法收集的依据:密度比空气的小,而且还不和空气中的成分反应
所需的仪器有:集气瓶、导气管(注意导气管的形状 ),玻璃片
所需的仪器有:集气瓶、导气管、集气瓶、双孔胶塞
气体从b端通入(小短)
(4):常见气体的收集方法
氧 气:排水法(收集较纯净的氧气)和向上排空气法
二 氧 化 碳:向上排空气法,不能用排水法收集(其原因:二氧化碳能溶于水)
氢气和甲烷:排水法和向下排空气法
一氧化碳和氮气:排水法,一般不能用排空气法收集
氨 气:向下排空气法
(四):放法
氧气、二氧化碳等密度比空气的密度大的气体,正放在水平的桌面上
氢气、甲烷等密度比空气的密度小的气体,倒放在水平的桌面上
(五):氧气和二氧化碳的验满方法
1:氧气的验满方法:
将带火星的木条放在集气瓶口,观察带火星的木条是否复燃
2:二氧化碳的验满方法
将燃着的木条放在集气瓶口,观察燃着的木条是否熄灭
3:利用下图装置收集气体时,收集满的标志是:集气瓶口有气泡冒出
(六):装置气密性的检验
1:单孔胶塞组装的气体制取装置的气密性的检验方法
(1):连好仪器,把导管的一端插入水里,用手紧握(必要时可双手紧握)试管的外壁或用酒精灯对其进行微热,如果水中的导管口处有气泡冒出,或松开手,水在导管里形成了一段水柱,则装置的气密性良好。见下图示。
(2):另一种气密性检验的方法,如下图所示。具体操作是这样的:连好仪器,向乙管中注入适的水, 使得乙管的液面高于甲管的液面。静置片刻后,若液面保持不变则证明该装置的气密性良好。
2:双孔胶塞组装的气体制取装置的气密性的检验方法
(1)关闭活塞K,向其中加入水至浸没长颈漏斗下端管口,若漏斗颈出现一段稳定的水柱,证明该装置的气密性良好。
(2)连好仪器,向其中加入水至浸没长颈漏斗下端管口,当缓慢向外拉动活塞时,长颈漏斗下端管口产生气泡,装置气密性良好。当缓慢向里推动活塞时,长颈漏斗颈出现一段稳定的水柱,装置气密性良好。
(七):气体的干燥
1:初中常用的气体干燥剂
(1):酸性干燥剂:浓硫酸(液体干燥剂)、五氧化磷
酸性干燥剂不能干燥碱性气体(初中常见的碱性气体:NH3)
(2):碱性干燥剂:NaOH固体、碱石灰(NaOH和CaO固体混合物)、CaO
碱性干燥剂不能干燥酸性气体(酸性气体:CO2、SO2、、HCl气体)
(3):中性干燥剂:CaCl2固体
干燥剂 | 可以干燥的气体 | 不能干燥的气体 | 常用装置 |
酸性 | 浓硫酸 | H2、O2、CO2、CO | NH3 邢台学院学报 | A |
碱性 | 固体NaOH 碱石灰 滑雪产业发展趋势 | H2、O2、CO、NH3 | CO2、SO2、SO3、HCl气体 | B、C、D |
中性 | CaCl2 | 除NH3以外的所有气体 | NH3 | B、C、D |
| | | | |
A 和B的装置接口有连接顺序(利用A装置干燥时气体从a端通入(长进短出);利用B的装置
干燥时气体从a端通入(大口进小口出);C 和D的装置接口没有连接顺序的限制。
A装置中装液体干燥剂,初中一般为浓硫酸;B、C 、D装置中装固体干燥剂
(八):初中常见做气体实验的装置
1:气体与固体反应的装置:
氢气还原氧化铜的另装一种置
2:气体与液体反应的装置
(九):量气体体积的装置
(十):尾气的处理方法
(1)、灼烧法:除去尾气中所含的可燃性气体 如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等
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(2)、吸收法 :利用溶液或水除去尾气中所含的某些气体
(3)、收集法
(十一):气体实验装置的设计
( 1)、连接顺序:装置顺序:制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置
(2)安装顺序:由下向上,由左向右
(3)操作顺序:装配仪器→检验气密性→加入药品(先固后液)
(4)有些实验为防倒吸,往往最后停止加热或最后停止通气 ;
(5)有些实验为防氧化往往最后停止通气。
(6)、仪器拆卸的一般过程:从右到左,自上而下,先拆主体,后拆部件。
(7)、净化气体时,一般先除去有毒、有刺激性气味的气体, 后除去无毒、无气味的气体, 最后除水蒸气。
(十二):气体的除杂
1:解答对混合气体进行除杂、干燥实验的相关问题,可参考下列规律:
①:考虑干燥与除杂顺序时,若采用溶液除杂,则先除杂后干燥;若采用在加热的条件下除杂,则先干燥后除杂
②:接口的连接:吸收装置(或洗气装置)应“长”进“短”出;量气装置(排水法)应“短”进“长”出
③:解答除杂类题型的注意事项:
“不增”:不增加新的杂质。
“不减”:不能把主要成分反应掉。
“易分离”:生成物中最好有容易分离的沉淀或气体或水等物质。
“简单”:一般先物理方法后化学方法
2:除杂方法:
①加热法:气体通过双通玻璃管装置时,杂质与管中药品反应而除去
如:除N2中的杂质O2,通过红热的铜网;
除CO2中CO,通过加热的CuO。
②洗气法:气体通过洗气瓶,杂质与
瓶中试剂反应被吸收。使用时应注意
进、出气管位置,应“长进短出”。
如:除CO中的杂质CO2,除H2中的杂质
HCl,均用NaOH溶液。
除去酸性、中性气体中的水蒸气可用浓硫酸。
二:三大气体的制取
氧气的制取
(一):实验室制氧气的反应原理
1:实验室用高锰酸钾制氧气的反应原理(药品:高锰酸钾)(用一种纯净物制氧气)
2 KMnO4 △ K2 MnO4 + MnO2 + O2↑
2:实验室用氯酸钾制氧气的反应原理(药品:氯酸钾和二氧化锰)
3:实验室用过氧化氢溶液制氧气的反应原理(药品:过氧化氢溶液和二氧化锰)
2 H2O2 MnO2 2 H2O+ O2↑
无缝钢管穿孔机(二):实验室制氧气的的步骤
1:用高锰酸钾制氧气的步骤(用排水法收集)
(1)检查装置的气密性
(2)将药品装入试管,用带有导气管的塞子塞紧,并把它固定在铁架台上
(若加热高锰酸钾制取氧气:将药品装入试管,在试管口放一团棉花,用带有导气管的塞子塞紧,并把它固定在铁架台上)
(3)点燃酒精灯,加热试管
(4)用排水法收集氧气
(5)将导气管从水槽中取出
(6)熄灭酒精灯
(7)实验结束,整理仪器
注意事项:
(1):试管口略向下倾斜的原因:防止试管口的冷凝水倒流炸裂试管低,引起试管炸裂
(2):铁夹夹在距试管口约1/3处;
(3):伸入试管的导气管不应过长,刚露出橡皮塞即可,有利于气体的排出
(4):待水中气泡连续均匀冒出时收集,防止收集的气体中混有空气。(因为开始加热时,试管中的空气受热膨胀逸出)
(5)凤凰电视台: 当集气瓶口有气泡冒出,说明收集满
(6): 用高锰酸钾制氧气时,在试管口放一团棉花的原因:防止高锰酸钾颗粒进入导气管,可能会将导气管堵塞
(7):先预热,后对准药品集中加热的原因:使试管受热均匀,防止试管炸裂。
(8):实验结束,先从水中取出导气管,再熄灭酒精灯的原因:防止水槽中的水倒流回试管中,引起试管炸裂
(9):排空气法收集时,导气管接近集气瓶底的原因:有利将空气排净