第专题中学化学实验中常见气体制备装置归纳
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高中化学实验室气体制备总结引言气体制备是高中化学实验室中常见的实验操作之一。
通过控制反应条件,可以从化学反应中制备出各种气体。
本文将总结高中化学实验室中常用的气体制备方法及其原理,以供参考。
一、氧气制备氧气是一种无色、无味和可燃的气体,广泛应用于燃烧、氧化等化学反应中。
在高中化学实验室中,常用的氧气制备方法是通过高锰酸钾的分解来制取。
实验步骤如下:1.取适量高锰酸钾固体放入蒸馏烧瓶中;2.加入适量稀硫酸,使高锰酸钾充分溶解;3.使用导管将烧瓶与气体收集瓶连接,将气体收集瓶内的水排空;4.缓慢加热烧瓶,观察气体收集瓶中气体的变化。
原理解释:高锰酸钾的分解反应式为:2KMnO4(s) → K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g)通过加热高锰酸钾和稀硫酸混合物,高锰酸钾分解产生氧气,并通过导管收集。
二、二氧化碳制备二氧化碳是一种无色、无味的气体,在高中化学实验室中常用于酸碱中和实验和植物光合作用研究中。
常见的二氧化碳制备方法有酸与碳酸盐反应法和酵母发酵法。
1. 酸与碳酸盐反应法实验步骤如下:1.取适量碳酸盐固体(如碳酸氢钠)放入烧杯中;2.缓慢滴加酸(如稀盐酸)至碳酸盐完全反应;3.使用盖有橡皮塞的试管收集气体。
原理解释:碳酸盐与酸反应产生二氧化碳的反应式如下:NaHCO3(s) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)通过滴加酸与碳酸盐反应,产生二氧化碳气体,并用试管收集。
2. 酵母发酵法实验步骤如下:1.取适量酵母放入锥形瓶中;2.加入适量葡萄糖溶液,与酵母充分混合;3.盖上透明的气球或用试管堵住瓶口;4.静置一段时间后观察气球的膨胀情况。
原理解释:酵母通过发酵作用将葡萄糖分解生成酒精和二氧化碳。
二氧化碳气体通过瓶口进入气球内,使气球膨胀。
三、氯气制备氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,广泛应用于消毒、漂白和制取其他化学品中。
在高中化学实验室中,氯气可以通过盐酸与漂白粉的反应制备。
常见气体的实验室制法一、气体的制备:实验室制取纯净的气体一般有以下环节:(1)气体的发生 (2)气体的净化(3)气体的收集(4)尾气的处理(对于有毒气体) 1、常见气体的制备原理:气体发生装置的三种典型类型:中学化学中要求掌握约13种气体的制备,它们是:三种单质气体(O 2,H 2,Cl 2)、三种氢化物(HCl ,H 2S ,NH 3)、三种有机气体(CH 4,C 2H 4,C 2H 2)、四种氧化物(CO 2,SO 2,NO ,NO 2)。
写出下列制备反应的化学方程式: H 2: NH 3: O 2: NO 2: 或: NO : Cl 2: CO 2: HCl: CH 4: H 2S: C 2H 4: C 2H 2: SO 2:2、气体发生装置:(1)固、固加热:即: 固+固△气如制取 等。
装置如右图: (2)液固或液、液加热:即:液+固 △气; 液+液 △ 气,如制取 等。
装置如右图:(3)液固不加热: 即:液+固 气如制取 等。
装置如右图:启普发生器,它用于固—液常温下反应制取大量气体。
其优点是可以随时反应,随时停止。
使用时应注意装置是否漏气;液体不能添加太满;固体试剂应是块状。
启普发生器由 、 、 三部分组成。
3.气体的净化:(1) 净化选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。
一般情况下:①易溶于水的气体杂质可用水吸收;②酸性气体杂质可用碱性物质吸收;③碱性气体杂质可用酸性物质吸收;④水蒸气可用干燥剂来吸收;⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可用作吸收剂。
1、含有HCl杂质气体⑴CO2(HCl)––––- 溶液;SO2(HCl)––––溶液H2S(HCl)––––- 溶液;⑵Cl2(HCl)––––––;H2(HCl)––––- ;2、中性气体中含有酸性杂质气体:用溶液吸收①O2(Cl2)②H2(H2S)③O2(CO2)④CO(CO2)⑤C2H2(H2S)⑥NO(NO2)3、酸性气体中含有其它酸性杂质气体①CO2(SO2)––––- 溶液;②CO2(H2S)–––––- 溶液;4、含有O2杂质气体①CO2(O2)–––––;②N2(O2)––––-5、HCl(Cl2)–––––。
高中化学实验中四种重要的装置昆山市第一中学 费 虹 实验是化学学习的基础,实验装置中可以体现物质性质和化学原理;因此,作为化学知识一种载体的实验装置就显得犹为重要了。
实验装置在每年的试题中不断的翻新,但无论怎么变,其原理是相同的。
下面是笔者根据教学实际总结高中化学中常见的四种装置,不求面面具到,但求能给广大化学学习者一些帮助。
一、气体发生装置常见气体根据反应原理不同,所选用的装置也不相同,具体何种气体用哪一装置就不一一列举出来了,现将各种类型列举如下。
1、固体 + 固体(加热) 如图12、固体 + 液体(加热) 如图23、液体 + 液体(加热) 如图24、液体 + 液体(不加热) 如图35、固体 + 液体(不加热) 如图3—10,图4为启普生器,5—10为简易启普发生器二、一瓶多用装置 图11是实验中使用频率很高的一装置,现将其用途归纳如下:1、贮气装置①向上排空法收集气体:收集密度比空气大的气体(如O 2 、CO 2 、SO 2等)时,气体由长导管通入,空气由短导管排出(以下简称长进短出)。
② 向下排空法收集气体:收集密度比空气小的气体(如H 2 、NH 3 、CH 4 等)时,气体由短导管通入,空气由长导管排出(以下简称短进长出)。
③排水法收集气体:用于收集难溶于水的气体(如O 2 、H 2 、CH 4等)时,广口瓶中盛满水,气体“短进长出”。
2、洗气装置①干燥气体:广口瓶中盛一定量的浓H 2SO 4,利用浓H 2SO 4的吸水性,气体“长进短出”。
②除去杂质气体:广口瓶中盛一定量的可与杂质反应而不与所需气体反应的溶液,气流方向“长进短出”。
如除去CO 2 中的HCl ,将广口瓶中盛一定量的饱和的NaHCO 3溶液。
3、气体检验装置广口瓶中盛一定量的可与所检验气体反应产生明显现象(颜色的改变、沉淀生成等)的溶液,气体“长进短出”。
如检验SO 2的存在,广口瓶中盛一定量的品红溶液。
图11略加改进可做其他用途,归纳如下:4、测量气体的体积长导管与另一弯管连接伸入量筒底部,广口瓶中盛满水,气体“短进长出”。
中学化学常用实验装置归纳一、气体发生装置:根据反应物状态及反应条件选择发生装置1、固体+固体 →1)图1(1)反应容器:试管(2)注意事项:粉末状固体;在试管口处放一团棉花 2、固体+液体→ 气体(图2、图3、图4、图5、图6) (1)反应容器:试管、烧瓶、广口瓶、锥形瓶 (2)加液容器:长颈漏斗、分液漏斗(3)启普发生器及改进(图7、图8、图9、图10、图11、图12)图7 图8图9图10图11图123、固体+液体气体或液体+液体气体(图13、图14、图15、图16、图17)(1)反应容器:试管、烧瓶 (2)加液容器:分液漏斗二、气体收集装置:根据气体的密度和溶解性选择1、排空气法:(图18、图19、图20、图21、图22)图13 图14 图15 图16 图172、排水法图(图24、图25) (3)贮气瓶(图26)三、尾气处理装置:根据多余气体的性质选择 1、在水中溶解性不大的气体(图27)燃烧或袋装法 (图28、图29)3、在水中溶解性很大的气体:防倒吸(图30-图38)四、气体净化装置:根据净化剂的状态和条件选择(图39、图40、图41、图42)五、气体性质实验装置:根据反应物的状态及反应的条件选择 1、常温反应装置(图43、图44)图18 图19 图20 图21 图22 图23图24 图25图26图27 图28图29图30 图31 图32 图33 图34 图35 图36 图37 图38图39 图40 图41 图42图43图44 图45图46 图472、加热反应装置(图45、图46、图47)3、冷却装置(图48、图49、图50):图50六、排水量气装置:测量气体的体积(图51、图52、图53、图54)七、装置气密性检查:1、利用热源:用手捂或用酒精灯微热,看是否有气泡,移开热源,是否有一段水柱。
图55二、物质的分离与提纯方法2二、物质的鉴别物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
(四)高中化学的实验装置中学化学的实验装置大部分与气体有关。
常见装置(组件)按其用途分大体有供气装置、安全装置、气体净化装置、气体性质验证反应或其它反应装置、量气装置、尾气处理装置等。
一、供气装置的理解和设计1.气源类型及装置实验时,气体的流向通常是从左到右。
所以供气装置一般在最左端。
常见的供气形式有制气(气体发生装置)、贮气释放(贮气装置)和鼓入空气(鼓气及缓冲装置)。
(1)气体发生装置。
根据制气反应的反应物状态和反应要否加热,基本的气体发生装置有三类:①固体加热类如图2-4-1;②固-液(或液-液)常温类如图2-4-2;③固-液(或液-液)加热类如图2-4-4。
对比装置:()启普发生器原理及类似反应器图2-4-3装置是图2-4-2装置的变形,分液漏斗用长颈漏斗替代,当广口瓶中不能形成液层时(如电石与水反应,需缓慢加水,控制反应速率)加小试管,加液时试管中首先充满液体,起“液封”作用,防止气体从漏斗逸出。
图2-4-5是启普发生器。
启普发生器属于固-液常温类发生装置。
它的优点是能随时控制反应的发生或停止,使用的范围除了“固液、常温”外,还有附加条件如固体必须是块状且不易溶于水,生成的气体溶解度不大,反应放热不能过快,生成物要易溶。
(2)贮气装置实验所需气体事先制取好,存于贮气装置中,在实验时用适当的方法使气体按一定的流速释放出来。
贮气装置的形式有多种,图2-4-6是实验室常用的贮气瓶,使用时由漏斗进水把气体压出。
图2-4-7所示贮气装置的优点是贮气量大,使用时只要打开活塞,在“钟罩”自重的作用下,气体可自动流出。
通常适用于贮气装置的气体应是难溶于水的气体。
3)鼓空气装置图2-4-8中左边是用于鼓气的橡皮囊,广口瓶起缓冲气流的作用。
2.供气目的制取或通入气体的目的常见有三种(1)制取一种气体并试验其性质;(2)制取或导入一种气体,以此为一种反应物与另外一种物质反应来制取其它物质;(3)利用这种气体的气流把装置中的空气或其它气体排出或者防止气体倒流。
高中化学实验气体制备发生知识点【1】1,常见气体的制取和检验⑴氧气制取原理——含氧化合物自身分解制取方程式——2KClO3 2KCl+3O2↑装置——略微向下倾斜的大试管,加热检验——带火星木条,复燃收集——排水法或向上排气法⑵氢气制取原理——活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式——Zn+H2SO4 === H2SO4+H2↑装置——启普发生器检验——点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠收集——排水法或向下排气法⑶氯气制取原理——强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式——MnO2+4HCl浓MnCl2+Cl2↑+2H2O装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验——能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色;除杂质——先通入饱和食盐水除HCl,再通入浓H2SO4除水蒸气收集——排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收——Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O⑷硫化氢①制取原理——强酸与强碱的复分解反应②制取方程式——FeS+2HCl=== FeCl2+H2S↑③装置——启普发生器④检验——能使湿润的醋酸铅试纸变黑⑤除杂质——先通入饱和NaHS溶液除HCl,再通入固体CaCl2或P2O5除水蒸气⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O⑸二氧化硫①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——Na2SO3+H2SO4=== Na2SO4+SO2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;⑤除杂质——通入浓H2SO4除水蒸气⑥收集——向上排气法⑦尾气回收——SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O【2】⑹二氧化碳①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式——CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O③装置——启普发生器④检验——通入澄清石灰水,变浑浊⑤除杂质——通入饱和NaHCO3溶液除HCl,再通入浓H2SO4除水蒸气⑥收集——排水法或向上排气法⑺氨气①制取原理——固体铵盐与固体强碱的复分解②制取方程式——CaOH2+2NH4ClCaCl2+NH3↑+2H2O③装置——略微向下倾斜的大试管,加热④检验——湿润的红色石蕊试纸,变蓝⑤除杂质——通入碱石灰除水蒸气收集——向下排气法⑻氯化氢①制取原理——高沸点酸与金属氯化物的复分解②制取方程式——NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④检验——通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶⑤除杂质——通入浓硫酸除水蒸气⑥收集——向上排气法⑼二氧化氮①制取原理——不活泼金属与浓硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+4HNO3===CuNO32+2NO2↑+2H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶或用大试管,锥形瓶④检验——红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成⑤收集——向上排气法⑥尾气处理——3NO2+H2O===2HNO3+NONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O⑩一氧化氮①制取原理——不活泼金属与稀硝酸的氧化—还原;②制取方程式——Cu+8HNO3稀===3CuNO32+2NO↑+4H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶或用大试管,锥形瓶④检验——无色气体,暴露于空气中立即变红棕色⑤收集——排水法⑾一氧化碳①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——HCOOHCO↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶④检验——燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊⑤除杂质——通入浓硫酸除水蒸气⑥收集——排水法【3】⑿甲烷①制取方程式——CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3②装置——略微向下倾斜的大试管,加热③收集——排水法或向下排空气法⒀乙烯①制取原理——浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式——CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热④除杂质——通入NaOH溶液除SO2,CO2,通入浓硫酸除水蒸气收集——排水法⒁乙炔①制取原理——电石强烈吸水作用②制取方程式——CaC2+2H2OCaOH2+CH CH↑③装置——分液漏斗,圆底烧瓶或用大试管,锥形瓶④检验——无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟⑤除杂质——通入硫酸铜溶液除H2S,PH3,通入浓硫酸除水蒸气收集——排水法或向下排气法15。
初中化学实验中常见气体制备装置归纳一.气体发生装置:根据反应物状态及反应条件选择发生装置气体固体、固体−→−+∆1()()。
在试管口处放一团棉花应注意事项:粉末状固体反应容器:试管21()()()643212、注意事项:见图分液漏斗;加液容器:长颈漏斗、锥形瓶;、广口瓶反应容器:试管、烧瓶气体液体、固体−→−+长颈漏斗的下端管口要插入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。
()启普发生器及改良4二、气体收集装置:根据气体的密度和溶解性选择、排空气法1、排水法2三、气密性的检查1.受热法:如图1所示装置,要检查装置是否漏气,应先把导气管的一端浸入烧杯或水槽的水中,用手紧握试管或用手掌紧贴烧瓶的外壁。
如果装置不漏气,试管或烧瓶里的空气受热膨胀,导管口就有气泡冒出。
然后把手移开,过一会儿,待试管或烧瓶冷却后,水就从烧杯或水槽中升到导气管里,形成一段水柱,则表明装置不漏气。
图2方法:关闭分液漏斗活塞,将将导气管插入烧杯中水中,用酒精灯微热园底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止微热,有水柱形成,说明装置不漏气。
2.压水法:如启普发生器气密性检查图A 图B 图C方法:如图所示。
关闭导气管活塞,从球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸没于水中后,继续加入适量水到球形漏斗球体高度约1/2处,做好水位记号静置几分钟,水位下降的说明漏气,不下降的说明不漏气。
图3装置的气密性检查与启普发生器的气密性检查类似。
首先,夹紧弹簧夹,向长颈漏斗中加入一定量的水,到高度长颈漏斗球体约1/2处一会儿,长颈漏斗中液面不下降,表明装置不漏气。
3.推拉注射器活塞的方法:检查图4、图5中装置的气密性。
向长颈漏斗中加入一定量的水,浸没长颈漏斗下端管口,当缓慢拉活塞时,如果装置气密性良好,可观察到长颈漏斗下端口产生气泡。
当缓慢推活塞时,如果装置气密性良好,可观察到长颈漏斗内有液面上升,形成一段水柱。
四、常见气体的制备1.氧气的实验室制法⑴药品及反应原理实验室里常用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法来制取氧气。
初中化学知识点归纳气体的制备与收集方法初中化学知识点归纳:气体的制备与收集方法气体是一种物质的物态,在我们的日常生活和化学实验中都具有重要的应用。
了解气体的制备与收集方法对于理解气体性质以及化学反应机制都至关重要。
本文将对初中化学中常见的气体的制备与收集方法进行归纳和总结。
一、氢气的制备与收集方法氢气是化学中常用的气体之一,可以通过以下几种方法进行制备与收集:1. 金属与酸反应法:将一定质量的金属与稀硫酸、稀盐酸等酸溶液反应,会产生氢气。
反应方程式如下:金属 + 酸→ 相应的盐 + 氢气2. 碱金属与水反应法:碱金属(如钠、钾)与水反应时,会放出大量的氢气。
反应方程式如下:2M + 2H2O → 2MOH + H2↑3. 醋酸法:将氢氧化铝与醋酸反应,可以得到氢气。
反应方程式如下:Al(OH)3 + 3CH3COOH → Al(CH3COO)3 + 3H2↑氢气的收集方法一般有下列几种:1. 铁瓶下水法:将铁瓶完全倒置在水中,开口向下,先充满氢气,再浸没水中收集氢气。
2. 水位移法:将反应生成的氢气通过水平玻璃管排出,用倾斜的玻璃板遮挡,使氢气顶替水而充满整个试管。
3. 风仓法:用饱和盐水溶液盛装氢气。
二、氧气的制备与收集方法氧气是一种常见而重要的气体,在燃烧和呼吸等过程中发挥着重要作用。
以下是常见的氧气制备与收集方法:1. 过氧化氢分解法:过氧化氢在催化剂的作用下分解产生氧气。
反应方程式如下:2H2O2 → 2H2O + O2↑2. 高锰酸钾分解法:高锰酸钾在加热时分解产生氧气。
反应方程式如下:2KMnO4 → 2KOH + 3O2↑ + 2MnO23. 硝酸分解法:将浓硝酸加热分解,会产生氧气。
反应方程式如下:2HNO3 → 2NO2↑ + O2↑ + H2O氧气的收集方法一般有下列几种:1. 充满水法:将反应生成的氧气充满到气体收集瓶中,将瓶口插入水中,再用胶塞封紧。
2. 球状气体收集法:将氧气收集于球形容器中,用橡胶膜密封瓶口。
第一专题中学化学实验中常见气体制备装置归纳
一、学习目标
1.掌握中学化学常见气体制备装置。
2.建立以发生装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置为中心的实验思想
二、交流思考
(一)、气体发生装置:根据反应物状态及反应条件选择发生装置
1、固体 + 固体△气体
(1)反应容器:试管
(2)注意事项:粉末状固体应在试管口处放一团棉花。
图1
2. 固体 + 液体气体
(1)反应容器:试管、烧瓶、广口瓶、锥形瓶;
(2)加液容器:长颈漏斗、分液漏斗;
(3)注意事项:见图4、6
图2 图3 图4 图5 图6
(4)启普发生器及改良
图7
图8
图9 图10 图11 图12
3. “固体 + 液体△气体”或“固体 + 液体△气体”
(1)反应容器:试管、烧瓶
(2)加液容器:分液漏斗;
(3)注意事项:见图16、17
图13 图14 图15 图16 图17
(二)、气体收集装置:根据气体的密度和溶解性选择
1、排空气法
图18 图19 图20 图21 图22 图23
2、排水法
3、贮气法
图24 图25
图
26
(三)、尾气处理装置:根据多余气体的性质选择
1、在水中溶解性不大的气体
图27
2、燃烧或袋装法
3、在水中溶解性很大的气体:防倒吸
图30 图31 图32 图33 图34 图35 图36 图37 图38 (四)、气体净化装置:根据净化剂的状态和条件选择
图39 图40 图41 图42
(五)、气体性质实验装置:根据反应物的状态及反应的条件选择
图28 图29
1、常温反应装置
2、加热反应装置
3、冷却反应装置
图48 图49
(六)、排水量气装置:测量气体的体积
注意事项:图50中量器内的水位与水槽中水相平,图52中左短水位与右端水位相平。
三、实践与提高
图43 图44
图45 图46 图47 图50 图51 图52 图53。