实验室制取气体的发生装置 和收集装置的选择

实验室制取气体装置的选择实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两种 固体和固体反应 气体 反应物的状态 固体和液体反应 发生 液体和液体反应 装置反应条件： 是否需要加热、加催化剂气体 排空气法 密度比空气大的——向上排气法 收集 密度比空气小的——向下排气法 装置 排水法：不易溶于水，不与水发生反应1）实验室用高锰酸钾或氯酸钾或过氧化氢溶液来制取氧气，其反应原理分别是药 品KMnO4H2O2溶液和MnO2KClO3 和MnO2和反应原理2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O2==2H2O+O2↑2KClO3==2KCl+ 3O2↑反应物状态固体 固体、液体固体反应条件 加热不需加热 加热7实验室制取二氧化碳原料：大理石或石灰石、稀盐酸。

工业上高温煅烧石灰石CaCO3 探究实验室制取二氧化碳的理想药品 反应物 实验现象(注意产生气体的速率是快、慢、适中） 是否适于实验室制取CO2 碳酸钠与稀盐酸 反应特别快，有大量气泡产生 不适合 碳酸钠与稀硫酸反应特别快，有大量气泡产生不适合△BAA△石灰石与稀盐酸 反应速率适中，有气泡产生适合 石灰石与稀硫酸开始有气泡产生，但一会儿就没有气泡产生了不适合不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。

不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。

不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。

反应原理：CaCO 3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 2↑发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水， 且密度比空气密度大）检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，直至浸没长颈漏斗下端若长颈漏斗下端形成稳定的水柱 则气密性良好。

气体的制取例1如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：(1)写出图中标号仪器的名称：①__________；②__________。

(2)实验室可加热KClO3和MnO2的固体混合物制取氧气，请写出该反应的化学方程式____________________，应选择的气体发生装置是__________(填字母，下同)。

若用向上排空气法收集氧气，验满的方法是：将__________放在集气瓶口，若复燃，则证明氧气已满。

(3)实验室可用Zn粒和稀硫酸制取氢气，请写出该反应的化学方程式_____________，应选择的气体发生装置是__________。

(4)常温下，乙烯(C2H4)是一种无色气体，密度与空气相近，难溶于水，不与空气和水发生反应。

实验室收集乙烯时，应选择的装置是__________。

解析本题主要考查实验室制取气体的发生装置和收集装置的选择。

(1)由图示可知，仪器①的名称是试管，仪器②的名称是锥形瓶。

(2)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑；由于反应物是固体，且反应需要加热，故应选择A装置作为发生装置；用向上排空气法收集氧气，验满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满。

(3)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，反应的化学方程式是Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；制取氢气是用锌粒和稀硫酸在常温下反应，不需要加热，故应选择B装置作为发生装置。

(4)根据气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气发生反应等来判断选用的收集装置。

由于乙烯的密度与空气相近，不适合用排空气法收集；它难溶于水，且不与水发生反应，则可以用排水法收集，即选择装置E进行收集。

答案(1)试管锥形瓶(2)2KClO32KCl+3O2↑ A 带火星的木条(其他合理答案均可) (3)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ B (4)E例2实验室现有氯酸钾、稀盐酸、二氧化锰、大理石、火柴、药匙、镊子及以下仪器：(1)若补充仪器__________和__________(填名称)，并利用上述部分仪器和药品可制取一种气体，则发生反应的化学方程式为________________。

实验室制取气体专题一、实验室制取气体的常见发生装置：A B C D E F检查装置的气密性：C：（1）用弹簧夹夹紧橡皮换，向长颈漏斗中注入适量的水，长颈漏斗下端形成一段液柱且液柱不下降，则装置的气密性良好.（2）在道管处连接一支注射器，向长颈漏斗中注入适量的水，拉注射器，长颈漏斗下端有气泡冒出，推注射器，水会进入长颈漏斗，说明装置气密性良好。

注意：C装置中长颈漏斗的下端一定要伸入液面以下，目的是：防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。

1．装置的优点：B：装置简单，节约药品，用于制取少量的气体。

C:可随时添加液体，用于制取较多量气体。

D和E：可控制液体的添加速度从而控制反应的速度。

F：可随时控制反应的发生和停止。

2．实验室制取气体发生装置选择的依据：（根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置）（1）.反应物是固体，反应条件需要加热。

选择与高锰酸钾制取氧气相同的发生装置（如：上图A）。

（2）.反应物是固体和液体，反应条件不需要加热。

选择与过氧化氢制取氧气相同的发生装置（如：上图B或C或D或E或F）。

二、实验室制取气体的常见收集装：排向上向下水排空排空法气法气法1. 收集装置选择的依据：（根据气体的密度和溶解性选择收集装置）。

（1）凡是不溶于水或不易溶于水（如：氧气）或难溶于水（如：氢气）的气体都可用排水法收集。

（2）凡是密度比空气大的气体（如：氧气、二氧化碳）都可用向上排空气法收集。

（3）凡是密度比空气小的气体（如：氢气）都可用向下排空气法收集（如：氢气）。

说明：1.密度与空气接近，能与空气中的氧气发生反应的气体，一般不用排空气法收集。

2.排水法收集的气体比较纯净但不干燥。

要收集比较纯净的气体一般用排水法。

3.排空气法收集的气体比较干燥但不纯净。

要收集比较干燥的气体一般用排空气法。

4.实验室能用排水法收集氧气的原因：因为氧气不易溶于水。

用排水法收集氧气时，刚有气泡冒出是不能立即收集（因为刚冒出的的空气，使收集的氧气不纯）。

制取气体发生装置和收集装置的选择对制取气体的发生装置、收集装置的选择是中考的重要考点之一，在九年级化学上册中我们学习了氧气、二氧化碳、氢气的实验室制取方法，我们将这类知识加以总结对比，学习和掌握会更加容易和轻松。

如图：A、B为发生装置，C、D、E为收集装置。

发生装置的选择应考虑反应物的状态和条件；收集装置应根据气体的密度和溶解性来选择。

A:适用于反应物为固体，在加热或高温下的反应。

B:适用于固体与液体、液体与液体在常温下的反应。

C:向上排空气法：适用于收集密度比空气大，且不与空气中成分反应的气体。

D:向下排空气法：适用于收集密度比空气小，且不与空气中成分反应的气体。

E:排水法：适用于不溶于水(不易溶于水)，且不与水反应的气体。

例：1、实验室用H2O2和MnO2制取O2，发生装置为________，可用_____、______装置收集。

2、加热无水醋酸钠固体和碱石灰固体制甲烷，甲烷密度比空气小，且极难溶于水。

可选择发生装置为________，可选择的收集装置为_______、________收集装置除了常见的C、D、E几种外，还有稍微复杂一点的收集装置，但原理是相同的，功能更加齐全。

如图F、GF是一个多功能装置，如果从a端进气体，空气就会从b(上口)排出，属于向上排空气法。

适合于收集密度比空气大的气体,相当于装置C的功能。

如果从b端进气体，空气就会从a(下口)排出，属于向下排空气法。

适合于收集密度比空气小的气体,相当于装置D的功能。

F中装满水后就变成G了，气体进入后排出水，属于排水法收集气体，相当于E装置的功能，因为气体的密度都比水小，水只能从a(下口)排出，所以气体只能从b进入。

例：3、用F装置收集氧气时，应从______端通入。

解析：氧气的密度比空气略大，应用向上排空气法收集，空气从上口b排出，所以氧气应从a端进入。

4、用G装置收集氧气时，应从______端通入。

解析：G为排水法收集气体的装置，水只能从下口a排出，所以应从b端通入氧气。

一、发生装置的选择： 实验室制取气体的装置由两部分组成：发生装置和收集装置 发生装置由反应物的状态和反应条件决定（是否需要加热）1、固体加热制备气体反应物和反应条件的特征：反应物都是固体，反应需要加热。

装置气密性的检查方法：把导气管浸在水中，用手紧握试管，如果有气泡 冒出则气密性好好。

（原理：气体的热胀冷缩）实验中的应用高锰酸钾取氧气：2KMnO 4 △K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2↑氯酸钾制取氧气 ： 2KClO 3 MnO2 2KCl + 3O 2 ↑（还有一用途：木炭还原氧化铜：C+想 2CuO 高温 2Cu + CO 2↑）加热时的注意事项：1、铁夹应夹在试管的中上部，大约是距试管口 三分之一 处。

2、药品要斜铺在在试管底部，便于均匀受热。

3、试管口要 略向下倾斜，防止冷凝水回流 到热的试管底部炸裂试管。

4、试管内导管应稍露出胶塞即可。

如果太长，不利于气体排出。

5、停止反应时，为了安全应先将导管移出水槽 ，再熄灭酒精灯，防止水 槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。

2、固液不加热型反应物和反应条件的特征：反应物中有固体和液体，反应不需要加热。

装置气密性的检查方法：在导管出口处套上橡皮塞，用弹簧夹夹紧橡 皮塞，从漏斗中加水。

如果液面不下降 ，则表明装置气密性良好。

实验中的应用双氧水制取氧气：2H 2O 2 MnO2 2H 2O+ O 2↑制取二氧化碳：CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2↑检验：二氧化碳通入澄清石灰水：CO 2 +C a (O H )2 ==CaCO 3↓+ H 20现象：澄清石灰水变浑浊。

1、长颈漏斗作用：便于随时添加药品。

2、如果使用长颈漏斗，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。

使用分液漏斗时无需考虑这个问题。

3、固体药品通过锥形瓶口加入，液体药品通过分液漏斗加入。

4、优点：不需要加热气体收集装置收集装置由气体的性质决定适用情况：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应。

制取气体时装置选择的依据1、发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件固体、加热型固液混合、常温（不加热）型2、收集装置的选择依据：气体的性质（考虑气体的密度、溶解性及是否与水反应）向上排空气法向下排空气法排水法收集密度比空气大、收集密度比空气小、收集不易溶于水、不与水反（且不与空气中成份反应）的气体（且不与空气中成份反应）的气体应的气体实验室制取O2O 2药品高锰酸钾氯酸钾、二氧化锰过氧化氢、二氧化锰反应原理发生装置收集装置向上排空气法排水因为氧气密度比空气略大因为氧气不易溶于水例题，如图：（1）甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热醋酸钠固体和碱石灰的固体混合物制取甲烷。

制取甲烷的发生装置应选择发生装置___ （填装置编号，下同），收集装置应选__ _。

（2）NO气体难溶于水，密度略大于空气，易与氧气反应生成NO2，则应选择装置__________来收集NO。

(3),氢气难溶于水，密度比空气小，常用锌与稀硫酸常温时反应来制取氢气，制取氢气的发生装置应选择发生装置___ （填装置编号，下同），收集装置应选__ _。

（4）易溶于水，密度比空气大，常用硫化亚铁固体与稀硫酸常温时反应制得，则制取硫化氢气体的发生装置应选择发生装置___ （填装置编号，下同），收集装置应选__ _。

5、（广安2011）实验室利用下列装置可以制取某些气体，请据图回答问题：（1）这五个装置示意图中，有一个装置是错误的，指出错误装置是(填序号)。

（2）图示中仪器①的作用；实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是；实验室若用B作发生装置制氧气，则该反应文字表达式为。

初中化学实验室制取气体的原理及装置一、发生装置的选择依据二、收集装置的选择依据发生装置 注意事项及优缺点 适用于固+液不加热型制取气体 注意：导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出。

缺点：不便于添加液体药品 注意：①长颈漏斗下端应插入液面以下，目的是防止气体从长颈漏斗中逸出。

(固体放有孔塑料板上) ②导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出。

优点：①可以随时添加液体药品； ②控制反应速率； ③可以控制反应的随时发生和停止；（当需要反应发生时打开弹簧夹b ，不需要时关闭弹簧夹b ）发生装置注意事项及优缺点适用于固体+固体加热型制取气体①试管固定在铁架台上时，要注意试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管；②铁夹应夹在试管中上部（距试管口约1/3处），防止试管因受热不均匀而破裂。

③加热时要先给试管预热，然后在药品的部位集中加热，防止试管局部受热而炸裂。

④用排水法收集，刚开始有气泡的时候不能收集，要等到有大量气泡连续均匀的冒出时，才开始收集⑤用排水法收集时，收集完氧气后，应该先把导管移出水槽，再熄灭酒精灯。

否则水槽中的水倒流到试管中，使试管炸裂。

同上，此外①用高锰酸钾制取氧气时，应在试管口放一团棉花，目的是防止高锰酸钾粉末进入导管。

②导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出；③加热时用酒精灯外焰加热。

适用于固+液不加热型制取气体注意：①长颈漏斗下端应插入液面以下，目的是防止气体从长颈漏斗中逸出。

②导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出。

优点：可以随时添加液体药品注意：①导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出。

②分液漏斗与长颈漏斗有区别有一个活塞，分液漏斗下端不需要插到液面以下优点：①控制反应速率②可以控制反应的随时发生和停止。

③可以随时添加液体药品 收集装置 气体性质 举例 优缺点 排水集气法 不易溶于水或难溶于水，且不与水反应。

氧气（O 2） 氢气（H 2）、甲烷(CH 4)、一氧化碳(CO)等 收集气体较纯，但含有水蒸气不够干燥 向上排空气法密度比空气大，不与空气反应 氧气（O 2）、二氧化碳(CO 2)等纯度不高，但气体较干燥 向下排空气法密度比空气小，不与空气反应。

二氧化碳制取的研究【学习目标】1.掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作要点。

2.了解实验室中制取气体的思路和方法。

【要点梳理】要点一、二氧化碳的实验室制法1.药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸。

2.反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑3.发生装置和收集装置：（1）发生装置：“固——液不加热型”。

气体的发生装置由反应物的状态和反应条件决定。

制取二氧化碳常用的发生装置如下：（2）装置连接时要注意以下两点：①长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下，否则生成的气体会从长颈漏斗口跑掉；②导气管伸入容器内无需太长，更不能插入到液面以下。

若伸入到液面下，气体就无法从导管口排出。

（3）收集装置：气体的收集方法由气体的密度和气体的溶解性决定。

二氧化碳能溶于水，密度比空气的大，通常采用向上排空气法收集（如右图所示）。

收集时要注意将导管插到瓶底。

4.验满：将燃着的木条置于集气瓶口，如木条熄灭，则二氧化碳收集满了。

5.检验：将产生的气体通入澄清的石灰水中，若观察到石灰水变浑浊，说明有CO2生成。

【要点诠释】药品选用应注意的问题：（1）不能用浓盐酸。

浓盐酸挥发出的氯化氢气体混入二氧化碳中，导致所收集的二氧化碳不纯。

（2）不能用硫酸。

因为硫酸跟碳酸钙反应（H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑）生成的硫酸钙微溶于水，它覆盖在石灰石的表面，阻碍了石灰石与硫酸进一步接触，使反应难以继续进行。

（3）不可用碳酸钠。

因为碳酸钠是固体粉末且易溶于水，它与盐酸反应（Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）速率太快，不便于控制，且碳酸钠比石灰石价格高，不经济。

要点二、实验室制取二氧化碳的研究与实践1.化学反应原理的确定：可以生成二氧化碳的化学反应有很多，例如：（1）碳在氧气（或空气）中燃烧：C+O2CO2(2)碳在高温下还原金属氧化物：2CuO+C2Cu+CO2↑ 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑(3)石灰石高温分解： CaCO3 CaO+CO2↑(4)大理石（或石灰石）与稀盐酸在常温下反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑(5)蜡烛、木柴、酒精、汽油等含碳物质的燃烧都可产生二氧化碳气体。