初中常见气体的制取和收集

常见气体的实验室制备 王曙光 2 1 复习O2 CO2 H2常见气体的实验室制法 2 总结出实验室制取气体的一般规律 学习目标 1 药品及反应原理2 发生装置3 收集装置4 检验 实验室制取某种气体应从哪些方面考虑 初中常用实验仪器 1试管2锥形瓶3烧杯4长颈漏斗5分液漏斗6集气瓶7玻璃片8水槽 9铁架台10酒精灯11双孔胶塞12单孔胶塞13导管114导管2 一 O2的实验室制法 过氧化氢 无色溶液 氯酸钾 白色固体 高锰酸钾 暗紫色固体 2H2O22H2O O2 1 药品 2 实验原理 3 发生装置和收集装置的选择 1 用过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2装置的选择 氧气是无色无味的气体 不易溶于水 标准状况下 密度为1 429克 升 密度比空气大 空气密度1 293克 升 2 用高锰酸钾制取02的装置选择 1 按要求连接好装置并检查装置气密性 4 加热高锰酸钾制取O2的主要操作步骤 3 固定试管和集气瓶 2 装入药品 5 收集气体 6 先把导管移离水面 4 点燃酒精灯给试管加热 7 后熄灭酒精灯 查 装 点 收 离 熄 定 防止水槽中的水倒流引起试管炸裂 5 检验方法 带火星的木条伸入集气瓶内 复燃则为O2 6 验满方法 带火星木条放在集气瓶口 复燃则满或当集气瓶内水全部排尽且有大气泡从瓶口冒出时则满 二 CO2的实验室制法1 药品的选择实验室制取CO2最适宜的药品是 石灰石 或大理石 和稀盐酸 硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在石灰石表面阻止反应进一步进行 浓盐酸会发挥发出氯化氢气体 使收集的气体不纯 反应速率过快 不利于收集气体 2 实验原理 3 发生装置和收集装置的选择 二氧化碳在通常状况下是一种无色 无臭 无味的气体能溶于水 二氧化碳的密度比空气大 在标准状况下密度为1 977g L 约是空气的1 5倍 4 实验步骤 检验气体 通入澄清石灰水中 振荡 石灰水变浑浊则为CO2 将燃着的木条靠近集气瓶口 熄灭则满 检查装置气密性 三 H2的实验室制法 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 1 药品 锌和稀硫酸 2 实验原理 3 发生装置和收集装置的选择 4 检验方法 用燃着的木条点燃 发出淡蓝色火焰 产物只有水 氢气是无色并且密度比空气小的气体 在各种气体中 氢气的密度最小 氢气难溶于水 基本类型 1 固体反应物 需加热 固固加热 设计原则 2 固液反应物 不需加热 固液不加热 2 气体发生装置 根据反应物质的状态和反应条件 四 实验室制取气体的一般规律 1 实验室制取气体药品的选取 考虑因素 药品的价格 反应条件 反应速率 收集难易 气体的纯度 安全与否 是否环保等 注意事项 1 加热时 先预热且应用外焰加热 2 试管口应略向下倾斜 3 药品应平铺于试管底部 4 导管稍露出橡皮塞 5 用高锰酸钾制取氧气时 试管口放一团棉花 1 固体反应物 加热 固固加热 防止水倒流引起试管炸裂 防止固体混合物随气流冲向试管口 又便于控制气体放出的速度 防止伸入太长不便于气体排出 防止局部温度过高造成试管炸裂 防止高锰酸钾粉末随气流进入导管 2 固液反应物 不加热 固液不加热 d a 便于随时添加药品 b 可以控制反应速率 c 可以控制反应的发生和停止 装置简单 适用于制取少量的气体 容易造成气体泄漏 增加药品不太方便 装置 a 的特点 装置 b 的特点 装置 c 的特点 装置 d 的特点 注意 长颈漏斗的下端管口应插入液面以下 形成液封 防止生成的气体从长颈漏斗逸出 导管只需突出胶塞少许 便于气体的排出 基本类型 3 排水法 2 向下排空气法 设计原则 1 向上排空气法 3 气体收集装置 气体的水溶性 密度 是否能与水或空气反应 适用情况 收集的气体不溶或难溶于水 且不与水反应 气体密度大于空气且不与空气中的成分反应 气体密度小于空气且不与空气中的成分反应 2 向下排空气法收集气体的装置 1 向上排空气法收集气体的装置 排空气法时需注意事项 1 进气导管伸入集气瓶底 以利于排净空气 2 密度和空气接近的气体 不宜用排空气法收集 3 排水法收集气体的装置 1 集气瓶内必须装满水且不能留有气泡 否则收集到的气体不纯 注意事项 2 当气泡连续均匀地放出才开始收集气体 否则收集到的气体不纯 3 当集气瓶内的水全部排尽且瓶口出现大气泡时 说明气体收集满了 4 气体收集完毕后 要在水下把玻璃片盖在集气瓶口上 否则收集到的气体不纯 小结 实验室制气体的一般思路 反应物的状态 实验室制取气体选取药品需考虑的因素 药品的价格 反应条件 反应速率 收集难易 气体的纯度 安全与否 是否环保等 发生装置 反应条件 固体和固体 固体和液体 是否需要加热 收集装置 不易溶于水 不与水发生反应 1 NO是大气污染物之一 但少量在人体内具有扩张血管 增强记忆功能 难溶于水 通常条件下极易与空气中氧气反应 实验室收集方法是 A 向上排空气B 向下排空气法C 排水法D 即可用排水法又可用向上排空气法 c 学以致用 23 2 判断下图是否有错误 如果有 请指出错误并加以改正 试管口要略向下倾斜 导管只需突出胶塞少许 铁夹应夹在试管中上部 导管口只能插在集气瓶口附近 应加酒精 长颈漏斗应该插入液面以下 伸入反应容器中的导气管不宜过长 3 下图所示为实验室常用的实验装置 据此回答下列问题 1 写出带标号仪器的名称 2 实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO2 选用的气体发生装置和收集装置分别是和 填序号 该反应的化学方程式为 检验该气体收集满的方法是 3 F装置可用来测量生成的CO2气体的体积 其中在水面上放一层植物油的目的是 试管 集气瓶 B D 将CO2和H2O进行隔离 防止CO2溶于水 将燃着的木条放在集气瓶口 如果熄灭 则为收集满 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 4 硫化氢 H2S 是一种有毒气体 其密度比空气的密度大 且能溶于水形成氢硫酸 实验室通常用块状固体硫化亚铁 FeS 和稀硫酸混合 在常温下通过发生复分解反应制得硫化氢气体 根据装置图回答下列问题 制取硫化氢气体的发生装置可以选用 若用C装置收集硫化氢气体 进气