中学化学中常见气体的实验室制法.ppt

中学化学中常见气体的实验室制法 化学组2010 10 气体的实验室制法 化学组 1气体发生装置2气体收集装置3气体净化装置4干燥剂的选择及使用原则5除尾气装置6气体装置的设计7练习 想一想 气体制取的发生装置有几种类型 如何选择气体的发生装置 根据反应物质的状态和反应条件 2气体发生装置的基本类型 A 固体反应物 加热 B 固液反应物 不加热 C 固 液 液反应物 加热 一气体发生装置1气体发生装置的设计原则 可用于制备O2 NH3和CH4 A 固体反应物 加热 注意事项 1 试管口应略向下倾斜 2 试管夹夹在试管的中上部 3 药品应平铺于试管底部 4 导管不宜伸入试管过长 5 实验开始时先检验装置的气密性 6 加热时 先预热且应用外焰加热 试管导管酒精灯铁架台 可用于制备H2 O2 H2S NO2和C2H2 简易装置 简单装置 B 固液反应物 不加热 注意事项 1 启普发生器只适用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体如CO2 H2S H2 不可用于制C2H2 2 简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气的反应 3 操作时应注意 A 检验装置的气密性B 长颈漏斗插入液面以下C 制H2S时应在通风厨中 H2S剧毒 启普发生器 可用于制备Cl2 HCl SO2 NO和C2H4 C 固 液 液反应物 加热 注意事项 1 检验装置的气密性 2 加热时要预热 受热均匀 3 加热易暴沸的混合物时要加沸石 防暴沸 4 制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合 故不必用分液漏斗 换成温度计控制反应温度 液体 分液漏斗固体 圆底烧瓶石棉网 170 C 思考题 气体的收集装置和净化装置分别有几种类型 根据什么原则选择有关装置 二气体收集装置1气体收集装置的设计原则 根据气体的溶解性或密度 2气体收集装置类型 排水法 H2 CH4 NOO2 N2 C2H2 向上排气法 向下排气法 难溶或微溶于水的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体 H2 NH3 CO2Cl2HCl 三气体净化装置1气体净化装置的设计原则 根据净化药品的状态和净化条件 洗气瓶进气管应 长进短出 干燥管应大口方向进气 小口出气 2气体净化装置类型 液体试剂 固体试剂 固体试剂需加热 干燥剂 选择 干燥剂状态 选择 干燥装置 酸性干燥剂 如 浓硫酸 P2O5 硅胶等 不能用来干燥碱性气体 碱性干燥剂 如碱石灰 生石灰 固体NaOH等 不能用来干燥酸性气体如Cl2 有氧化性的干燥剂 如浓硫酸 不能干燥有还原性气体 如H2S HI等 气体在被干燥的过程中要不能被减少 不要引入新的杂质 1 选择原则 3 常见干燥剂 2 选择方法 浓硫酸 无水CaCl2 碱石灰 H2 O2 Cl2SO2 CO N2 CH4 O2 Cl2 HCl SO2 H2 CO N2 CH4 H2 O2 N2 CH4 NH3 H2S NH3 HBr HI C2H4 NH3 HX H2S SO2 CO2 NO2 Cl2 1 燃烧法如CH4 C2H4 C2H2 H2 CO等 2 碱液反应法如Cl2 H2S CO2 SO2 NO2 NO等 3 水溶解法如HCl NH3等 四 除尾气装置 思考题 分析下面装置有哪些作用 A 净化气体 B 向上排气法收集气体 C 向下排气法收集气体 D 排水集气法收集气体 发生装置 净化装置 干燥装置 收集装置 吸收装置 气体装置的设计 1 装置连接顺序 气体装置的设计 装药品 防倒吸防氧化措施 仪器拆卸等 查气密性 2 操作顺序一般包括 仪器连接 3 气体的净化原则 一 要分析杂质气体的性质 二 要分析被净化气的性质 4 实验操作的先与后 A 装配仪器时 先下后上 先左后右 B 加入试剂时 先固后液 C 实验开始时 先查仪器的气密性 再加药品 后点酒精灯 D 有些实验为防倒吸 往往最后停止加热或最后停止通气 E 有些实验为防氧化往往最后停止通气 F 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 气体装置的设计 G 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 科学性 安全性 可行性 简约性 设计化学实验时 应遵循四个基本要求 即实验原理 操作程序和方法必须正确 即用药及操作要注意安全 注意环境保护等问题 要满足中学现有的实验条件 装置简单 步骤少 药品用量少 时间短等 气体装置的设计 练习 1 1 在没有现成的CO2气体发生器的情况下 请你选用下图中的部分仪器 装配成一个简易的 能随开随用 随关随停的CO2气体发生装置 应选用的仪器是 填入仪器的编号 2 若用上述装置制取CO2气体 而实验室只有稀硫酸 浓硝酸 水 块状纯碱 块状大理石 比较合理的方案应选用的药品是 a c d e 浓硝酸 水 块状大理石 练习 7 实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁 该化合物呈棕红色 易潮解100 左右时升华 下图是两个学生设计的实验装置 左边的反应装置相同 而右边的产品收集装置则不同 分别如 和 所示 试回答 1 B中反应的化学方程式为 2 D中的反应开始前 需排除装置中的空气 应采取的方法是 3 D中反应的化学方程式为 4 装置 的主要缺点是 5 装置 的主要缺点是 6 如果选用 装置来完成实验 则必须采取的改进措施是 4HCl MnO2 MnCl2 2H2O Cl2 B中的反应进行一段时间后 看到黄绿色气体充满装置 才开始加热D 2Fe 3Cl2 2FeCl3 导管易被产品堵塞 尾气排入空气 易造成环境污染 产品易潮解 在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置 练习 1 实验室用甲酸与浓硫酸在加热条件下制取CO气体反应为 HCOOHH2O CO 请设计一装置以制取干燥纯净的CO气体 H2SO4 2 某化学兴趣小组拟用粗氧化铜 含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质 制取无水氯化铜 并测定样品中氧化铜的质量分数 即质量百分含量 其实验步骤如下 粗氧化铜W1g 加过量盐酸过滤 溶液 沉淀 W2g 沉淀 W3g 加入X 溶液 加入Y过滤 溶液 氯化铜晶体CuCl2 2H2O 无水氯化铜W4g 实验过程中所用的物质X Y及pH值控制可参照下列附表确定 回答下列问题 1 沉淀 的成分是 写化学式 2 物质X可选用表二中的 物质Y可选用表二中的 填序号 且全部选出 3 过滤 操作中所用仪器有铁架台 带铁圈 烧杯 滤纸等 还需使用的仪器是 填仪器名称 Fe OH 3 H E A D 漏斗 玻棒 练习 3 某化学兴趣小组拟用粗氧化铜 含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质 制取无水氯化铜 并测定样品中氧化铜的质量分数 即质量百分含量 其实验步骤如下 粗氧化铜W1g 加过量盐酸过滤 溶液 沉淀 W2g 沉淀 W3g 加入X 溶液 加入Y过滤 溶液 氯化铜晶体CuCl2 2H2O 无水氯化铜W4g 步操作中 所需装置如图所示 按气流的方向从左到右的顺序 各装置的连接顺序 填接口字母 为接 接 接 D中所发生反应的化学方程式为 C的作用是 浓H2SO4碱石灰ABCD a 防空气中的水蒸气进入B 而得不到纯的无水CuCl2b 吸收HCl气体及分解产生的水蒸气 g 3 某化学兴趣小组拟用粗氧化铜 含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质 制取无水氯化铜 并测定