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常见气体的实验室制备（第七、八课时）考纲要求:掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）。
1、气体实验装置的设计（1）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→进行实验2、气体发生装置的类型（1）设计原则：根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
（2）装置基本类型：HCl、CH2=CH组成：球形漏斗、容器和带活塞的导管三部分。
42CaCl) CuSO)))CH（1）制氧气2H2O22H2O+O2↑2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑带小孔塑料片玻璃纤维制氨气NH3·H2O NH3↑+H2O制氯化氢：向浓硫酸中滴加浓盐酸制氯气2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O（4）装置气密性的检验①把导管一端浸入水中，用双手捂住烧瓶或试管，借手的热量使容器内的空气膨胀（或用酒精灯加热），容器内的空气则从导管口形成气泡冒出，把手（酒精灯）拿开，过一会，水沿导管上升，形成一小段水柱，说明装置不漏气。
启普发生器：关闭活塞后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于容器内的水面，停止加水后，漏斗中与容器中的液面差保持不再变化，说明启普发生器不漏气。
3、净化、干燥与反应装置（1）杂质产生原因：①反应过程中有挥发性物质，如用盐酸制取的气体中一般有HCl；从溶液中冒出的气体中含有水气。
②副反应或杂质参加反就引起，如制乙烯时含SO2；乙炔中的H2S等。
（3）气体的净化剂的选择选择气体吸收剂的依据：气体的性质和杂质的性质的差异。
主要考虑的是吸收效果，而不是现象。
选择一种与杂质反应快而且反应完全的除杂剂。
一般情况下：①易溶于水的气体杂质可用水来吸收；②酸性杂质可用碱性物质吸收；③碱性杂质可用酸性物质吸收；④水分可用干燥剂来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸收剂。
（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。
化学实验基础——常用仪器及创新、化学试剂保存知识点一熟知常用的实验仪器1．可加热仪器[提醒]①移动试管用试管夹，移动蒸发皿和坩埚用坩埚钳。
②熔融固体NaOH不能用瓷坩埚，而使用铁坩埚。
原因是NaOH能与瓷坩埚中的成分SiO2发生化学反应。
2．计量仪器[提醒] 不同量器读数的差别：量筒读到小数点后一位(如8.2 mL)，滴定管读到小数点后两位(如16.20 mL)，托盘天平读到小数点后一位(如6.4 g)。
3．分离、提纯仪器4.其他常用仪器5．化学仪器中的5个“0”(1)滴定管的“0”刻度在滴定管的上部(但不是最上端)，在量取液体的体积时，液面不一定要在“0”刻度，但要在“0”刻度以下；滴定管读数时，装液或放液后，需等1～2 min 后才能观察液面高度。
(2)量杯、量筒、容量瓶没有“0”刻度。
(3)温度计的“0”刻度在温度计的中下部。
(4)托盘天平中的0刻度在标尺的最左边，天平在使用前要调“0”，使用后要回“0”。
(5)实验记录中的一切非“0”数字均是有效数字。
【即时巩固】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)量筒、容量瓶、锥形瓶都是不能加热的玻璃仪器(×)(2)灼烧固体时，坩埚放在铁圈或三脚架上直接加热(×)(3)高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是蒸发皿(×)(4)如图A配制250 mL 0.1 mol·L－1的盐酸(×)(5)如图B用稀盐酸滴定NaOH溶液(×)(6)图C中仪器a的名称是蒸馏烧瓶，b的名称是分液漏斗(×)(7)图D记录滴定终点读数为12.20 mL(×)(8)分离Br2和CCl4混合物的主要仪器是分液漏斗、烧杯(×)2．某学生的实验报告中有如下数据：①用托盘天平称取9.7 g 食盐；②用量筒量取21.48 mL盐酸；③用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.2；④用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，用去18.20 mL NaOH溶液。
学案2化学试验的基本方法(二)——试验基本操作和平安常识[考纲要求] 1.把握化学试验的基本操作。
2.能识别化学品平安使用标识，了解试验室一般事故的预防和处理方法。
学问点一常见的基本操作1．药品的取用(1)取用粉末状或小颗粒状固体用药匙，若药匙不能伸入试管，可用纸槽，要把药品送入试管底部，而不能沾在管口和管壁上。
块状和大颗粒固体用镊子夹取。
(2)取少量液体可用胶头滴管。
取用较多的液体用倾倒法，留意试剂瓶上的标签向手心。
向容量瓶、漏斗中倾倒液体时，要用玻璃棒引流。
问题思考1．取用药品时，应遵循节省的原则。
多余的药品一般不能放回原瓶，但有些药品要放回原瓶。
请问哪些药品要放回原瓶，为什么？答案K、Na、白磷等，因任凭丢弃易引起火灾等平安事故。
2．试纸的使用(1)类型及作用石蕊试纸——定性检验酸碱性pH试纸——定量(粗测)检测酸碱性强弱品红试纸——检验SO2等有漂白性的物质KI－淀粉试纸——检验Cl2等有氧化性的物质(2)使用方法①检验溶液：取试纸放在玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取液体，点在试纸中部，观看试纸的颜色变化。
等pH试纸变色后，与标准比色卡对比。
②检验气体：先用蒸馏水把试纸润湿，用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端，然后再放在集气瓶口或导管口处，观看试纸的颜色变化。
问题思考2．检验溶液的酸碱性时，石蕊试纸能否浸入溶液中？答案不能，污染溶液。
3．用pH试纸定量测定溶液的pH时，能用蒸馏水润湿吗？若润湿，肯定会产生误差吗？答案不能。
若润湿，不肯定有误差，如测NaCl溶液的pH时。
3．仪器的洗涤(1)方法：使用毛刷，用去污剂和水冲洗。
(2)洗净的标准：玻璃仪器内壁附着均匀的水膜，既不聚成滴，也不成股流下。
(3)常见残留物的洗涤残留物洗涤剂容器里附有的油污NaOH溶液或热的纯碱溶液容器壁上附着的硫CS2或热的NaOH溶液试管上的银镜稀HNO3AgCl 氨水试管残留的MnO2热浓盐酸4.物质的溶解(1)固体的溶解一般在烧杯或试管里进行，为了加速溶解，常接受搅拌、粉碎、振荡或加热等措施，但FeCl3、AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热。
专题02防倒吸的典型装置姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．（2019·全国初三单元测试）广口瓶被称为气体实验的“万能瓶” ,是因为它可以配合玻璃管和其他简单仪器组成各种功能的装置．下列各图中能用作防倒吸安全瓶的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】A、该装置是排液量气装置,故A错误；B、该装置可作为安全瓶防倒吸,因为进气管较短（刚漏出瓶塞）若发生倒吸,倒吸液会被盛装在B 瓶中,不会再倒流到前一装置,从而防止倒吸,故B正确；C、该装置是混气装置,进入C 瓶中两气体在C 瓶中充分混合,故C错误；D、该装置是洗气装置,故D错误。
故选B。
2．（2019·福建中考模拟）如图,若要使红墨水倒吸,则锥形瓶中加入的固体和液体可能是（）A．蔗糖和水B．锌和稀盐酸C．生石灰和水D．铁粉和食盐水【答案】D【解析】A、蔗糖溶于水不能反应,并且温度无明显变化,不能使红墨水倒吸,不符合题意；B、锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,导致锥形瓶中气压增大,不能使红墨水倒吸,不符合题意；C、氧化钙溶于水并且和水反应生成氢氧化钙,放热,导致锥形瓶中气压增大,不能使红墨水倒吸,不符合题意；D、铁粉和食盐水混合后,铁和水、氧气反应生成铁锈,氯化钠溶液能够促进反应进行,导致锥形瓶中气压减小,能使红墨水倒吸,符合题意。
故选D。
3．（2019·江苏中考模拟）如图所示进行有关碳及其氧化物的性质实验,不正确的说法是A．实验时氧化铜粉末逐渐变红B．丙可防止液体倒吸C．丁装置只起吸收二氧化碳的作用D．炭粉和氧化铜发生的反应吸热【答案】C【解析】A．在甲处,在高温条件下碳能与二氧化碳反应生成了一氧化碳,在乙处在加热的条件下一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜,所以,实验时可以看到氧化铜粉末逐渐变红,故A正确；B．通过分析装置的特点可知,丙处试管可防止液体倒吸,故B正确；C．由装置的特点可知,丁装置可以收集未反应的一氧化碳,还可以吸收二氧化碳,故C不正确；D．炭粉和氧化铜发生的反应吸热,故D正确。
四氯化碳防止倒吸的原理
四氯化碳防止倒吸的原理
四氯化碳是一种常用的溶剂，在工业、医药、化学等多个领域得到广泛应用。
但四氯化碳也存在一定的危险性，如在操作过程中，当容器内的四氯化碳被倾倒时，会出现倒吸现象，引发爆炸等危险。
为了保证人员和设备的安全，我们需要了解四氯化碳防止倒吸的原理。
一、四氯化碳倒吸现象的原因
在倾倒四氯化碳时，容器内的四氯化碳会流入管道中，而管道内存在其他物质，如空气，也会被抽出。
当四氯化碳流动到管道底部时，管道内的空气会迅速流入，造成管道内压力降低，而四氯化碳中溶解的空气则会逸出，这种现象被称为倒吸。
二、四氯化碳防止倒吸的原理
为了避免四氯化碳倒吸带来的危险，我们可以采用下列办法：
1.采用反吸管或吸入式阀门。
此种管道内装置可以使被倒吸物体与管道内的气体隔离，从而达到阻止倒吸的效果。
2.采用固定泡塞。
使用固定泡塞可以使泡塞的上层气体无法流入下层的四氯化碳中，从而降低了倒吸的风险。
3.采用气体泄放装置。
在四氯化碳容器的底部或侧面装置气体泄放装置可以让管道内的气体得以逸出，从而防止倒吸的现象。
总之，为了避免四氯化碳倒吸带来的危险影响，我们需要采取相应措
施并了解四氯化碳防止倒吸的原理。
合理地使用四氯化碳，才能保证工作效率和人员安全。
防倒吸装置
倒吸是因为有些气体极易溶于水，一溶入水后就会使装置里的压强小于大气的压强，这样溶液就会回流到装置里去，影响实验啊！防倒吸就是把导气管的另端（放在溶液里的那端）加上个倒置的漏斗，增大面积（根据物理的压强公式），这样溶液就不会被倒流回去了！
防倒吸装置(思考：下列装置是否都能放置倒吸？)
说明：方案中的A、E、H不能放置倒吸，其他几种都能达到放倒吸的效果，从装置的简约性和操作的安全性等方面的审美思考来看，使用G装置最好！
a手热法：如下图（a）、（b），把导管一端浸入水中，用双手捂住烧瓶或试管，借助手的热量使容器内的空气膨胀，容器内的空气则从导管口冒出，把手拿开，过一会儿，水沿导管上升，形成一段水柱，说明装置不漏气。
b直接加热法：当装置构成的密封体系较大时，用手捂或热毛巾不易引起空气发生体积变化时，采用酒精灯直接对装置加热。
B类：液差法
启普发生器气密性检查的方法：
如图（c）。
将导气管上的活塞关闭，球形漏斗内注入一定量的水，使水面达到球形漏斗的球体部位。
停止加水后，水面能停留在某一位置不再下降，此时球形漏斗中的水面高度于与容器下部半球体内的水面高度保持比较大的液面差，说明不漏气，若球形漏斗内的液面继续下降，直至液面差消失，说明装置漏气。
操作程序：往体系中加水（液体）----观察是否形成稳定的液差，
如右图装置的气密性检查。
（2001年全国理综卷28）用图所示的装置制取氢气，在塑料隔板上放粗
锌粒，漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗
流下，试管中液面上升与锌粒接触，发生反应，产生的氢气由支管导出；
若关闭弹簧夹，则试管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液与锌粒脱离接
触，反应自行停止。
需要时再打开弹簧夹，又可以使氢气发生。
这是一种
仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。
回答下面问题：
（1）为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降？
（2）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性？
答案：（1）关闭弹簧夹时，反应产生的气体使试管内液面上的压力增加，所以液面下降。
（2）塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气。
C类：带有刻度的注射器类
我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺得到的纯碱中仍含有NaCl，某同学设计的测定样品中纯碱含量的方法如图，试回答检查该装置气密性的方法为__________________。
答案：关闭酸式滴定管活塞，用手捂热烧瓶，若注射器活塞外移，松手后又回到原来位置，说明气密性良好。
或关闭滴定管活塞，记下注射器活塞刻度，然后轻拉(推)活塞，松开手后如果注射器活塞能回到原来位置，说明装置气密性良好。
典型例题：1.根据下图及描述，回答下列问题：
（1）关闭图A装置中的止水夹a后，从长颈漏斗向试管口注入一定量的水，静置后如图所示。
试判断：A装置是否漏气？（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）。
判断理由：。
（2）关闭图B装置中的止水夹a后，开启活塞b，水不断往下滴，直至全部流入烧瓶。
试判断：B装置是否漏气？（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”），
判断理由：。
答案：
（1）不漏气
由于不漏气，加水后试管内气体体积减小，导致压强增大，长颈漏斗内的水面高出试管内的水面。
（2）无法确定
由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连，使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同，无论装置是否漏气，都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶。
原文网址：全国中小学教师继续教育网/default.aspx
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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。
【例3】启普发生器气密性检查的方法，
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。
【例4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。
方法1：同弹簧夹夹住橡皮管,从长颈漏斗中向试管内加水,长颈漏斗中会形成一段液柱,停止加水, 静置数分钟,液柱不下降, 说明装置的气密性良好，否则说明有漏气现象。
方法2：先从长颈漏斗中向试管内加水,是长颈漏斗下段形成液封,将导管的另一端放入盛水的容器中,在向长颈漏斗中加水,如果盛水的容器中有气泡出现,证明装置的气密性良好.
【例5】如下图所示为制取氯气的实验装置：盛放药品前，怎样检验此装置的气密性？
方法：向B、D中加水使导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开活塞K，微热A 中的圆底烧瓶，D中导管有气泡冒出；停止加热，关闭活塞K片刻后，D中导管倒吸入一段水柱，B中没入液面的导管口会产生气泡。
有这些现象说明气密性良好。
【例6】图【例7】图
【例6】如何检验【例6】装置的气密性
分析:此题将注射器用于气密性检查很有创意,观察装置图,要看清单向阀的方向,向外轻轻拉
动注射器的活塞,浸没在水中的玻璃导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好!
【例7】如【例7】图所示,关闭装置中的弹簧夹后,开启分液漏斗的活塞,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶,能否说明该装置是否漏气?如果不能,该如何检查装置的气密性?
分析:不能说明装置是否漏气.由于分液漏斗和烧瓶间用橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏中的水滴入烧瓶.方法:关闭装置中的弹簧夹后,再用止水夹夹住橡皮管,然后开启分液漏斗的活塞,水不能全部往下滴,说明装置的气密性良好
附图1 量气装置
注意：
在导气管的末端连接一个比较大的容器，使倒吸上来的液体不至于通过容器进入到容器后的导气管中去就行了。
所以除了选择像漏斗这样的大体积容器之外，还要注意漏斗放在烧杯中的位置，不能深入太多，只要漏斗面和液面接触就行了。
防止倒吸装置的设计
在某些实验中，由于吸收液的倒吸，会对实验产生不良的影响，如玻璃仪器的炸裂，反应试剂的污染等，因此，在有关实验中必须采取一定的措施防止吸收液的倒吸。
防止倒吸一般采用下列措施：
悬空式倒立漏
斗式、
分液式
肚容式蓄液安全瓶式
平衡压
强式
防堵塞安
全装置
两端储液
式
液封式
一、切断装置：将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断，以防止液体倒吸，如实验室中制取氧气、甲烷时，通常用排水法收集气体，当实验结束时，必须先从水槽中将导管拿出来，然后熄灭酒精灯。
二、设置防护装置：
①倒立漏斗式：这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液对
气体的吸收。
当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内压强减少，吸收液上升到
漏斗中，由于漏斗容积较大，导致烧杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗
中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内，从而防止吸收液的倒吸。
装置所示，对于易溶于水难溶于有机溶剂的气体，气体在有机溶剂不会倒吸。
②肚容式：当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被
吸收后，导气管内压强减少，使吸收液倒吸进入干燥管的吸收
液本身质量大于干燥管内外压强差，吸收液受自身重量的作用
又流回烧杯内，从而防止吸收液的倒吸。
这种装置与倒置漏斗
很类似。
③蓄液式：当吸收液发生倒吸时，倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来，以防止吸收液进入受热仪器或反应容器。
这种装置又称安全瓶。
④平衡压强式：为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；
⑤防堵塞安全装置式：为防止反应体系中压强减少，引起吸收液的倒吸，可以在
密闭装置系统中连接一个能与外界相通的装置，起着自动调节系统内外压强
差的作用，防止溶液的倒吸。
⑦液封装置：为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一
只小试管。
