常见气体的制备和收集(精品公开课)
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常见气体的实验室制备、净化和收集1.气体制备实验的基本思路2.重要气体的发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件,可将制备气体的发生装置分为三类: (1)固体+固体――→△气体 发生装置:制备气体:O 2、NH 3、CH 4等。
(2)固体+液体或液体+液体――→△气体 发生装置:制备气体:Cl 2、C 2H 4等。
(3)固体+液体(不加热)―→气体 发生装置:制备气体:选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。
(1)改进的目的:用于加热易熔化的固体物质的分解,这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流,如草酸晶体受热分解制取CO 2气体。
(2)“固体+液体―→气体”装置的创新(3)“固(液)+液――→△气体”装置的创新图A 的改进优点是能控制反应液的温度。
图B 的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体顺利流下。
4.气体的除杂方法(1)除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则:①不损失主体气体;②不引入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;④先除易除的杂质气体。
类型液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固体,加热装置ⅠⅡⅢⅣ常见干燥剂浓H2SO4(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂Cu、CuO、Mg等当CO2中混有O2杂质时,应选用上述Ⅰ~Ⅳ中的Ⅳ装置除O2,除杂试剂是Cu粉。
5.气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水,又不与水反应的气体O2、H2、NO、CO等排空气法向上排空气法密度大于空气且不与空气中的成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH36.集气装置的创新——排液集气装置装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体,如H2、O2等。
若将广口瓶中的液体更换,还可以收集以下气体。
①饱和食盐水——收集Cl2。
中学化学专题讲座气体的试验室制备、净化和收集1.气体制备试验的基本过程(1)气体制备试验装置一般包含以下几部分发生装置―→净扮装置―→干燥装置―→尾气处理装置 (2)气体制备的一般试验操作步骤①组装(从下到上,从左到右);②检验装置的气密性;③加入药品;④排尽装置内的空气;⑤验纯;⑥反应;⑦拆除装置。
2.气体发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件,可将制备气体的发生装置分为三类: (1)固体+固体――→△气体 发生装置:制备气体:O 2、NH 3、CH 4等留意事项:①试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流,而使试管炸裂。
②铁夹应夹在距试管口1/3处。
③固体药品应平铺在试管底部。
④胶塞上的导管伸入试管内不能过长,否则会影响气体导出。
⑤如用排水集气法收集气体,当停止制气时,应先从水槽中把导管撤出,然后再撤走酒精灯,防止水倒吸。
(2)固体+液体或液体+液体――→△气体 发生装置:(a) (b) (c) 制备气体:Cl 2、C 2H 4等留意事项:①烧瓶应固定在铁架台上。
②先把固体药品放入烧瓶中,再缓缓加入液体。
③分液漏斗应盖上盖,留意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。
④对烧瓶加热时要垫上石棉网。
⑤液体+液体――→△气体时要加沸石,防止暴沸,如用(b)装置制取乙烯时需加碎瓷片。
⑥(c)装置中导管的作用是平衡气压,便于分液漏斗中的液体顺当滴下。
(3)固体+液体(不加热)―→气体发生装置:制备气体:H2、CO2、NO2、SO2、NO等留意事项:①块状固体及液体的混合物在常温下反应制备气体,可用启普发生器制备,当制取气体的量不多时,也可采纳简易装置。
②简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下,否则起不到液封作用而无法运用。
③加入块状固体药品的大小要相宜。
④加入液体的量要适当。
⑤最初运用时应待容器内原有的空气排净后,再收集气体。
⑥在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时,必需先检验纯度。
专题讲座(四)常见气体的实验室制备、净化和收集(精讲)【考情分析】在近几年的高考气体制备及性质验证实验命题中,尤其是全国I卷、北京卷、江苏卷、浙江卷、海南卷等都出现过三颈瓶、双耳球、恒压滴液漏斗等陌生仪器的使用,这些仪器属于不常用仪器,同时在试题中还常出现一些仪器的创新使用。
这类题通过装置重新组合扩充的方式,考查考生全面的系统的知识,培养了考生的实验创新精神。
如将传统实验中涉及的实验仪器和用品进行有效替换,以提高化学实验的效果,但考生往往因为装置新颖,药品在平时的学习中没有见过,在解题时形成了心理压力,导致不能静心分析,去伪存真,从而失分较多。
预计今后高考命题仍将会以仪器装置和制备方法等的创新为命题热点。
【核心素养分析】宏观辨识与微观探析:能根据气体的性质,辨识发生装置、净化装置、收集装置、尾气处理的选择,能解释这样选择和连接规律。
科学探究与创新意识:将化学实验仪器及装置运用组合法、扩充法或替代法等,进行重新组合或者拆分,来进行实验研究,解决实际问题。
科学态度与社会责任:具有安全意识,严谨求实的科学态度,具有探索未知、崇尚真理的意识和保护环境的可持续发展的意识。
【知识梳理】智能点一常见气体的制备1.气体制备实验的基本思路(1)根据反应物的状态及反应条件选择气体发生装置;(2)根据制备气体及气体杂质的性质选择气体净化装置;(3)根据制备气体的性质选择干燥剂及干燥装置;(4)根据制备气体的水溶性及气体的密度选择收集方法及收集装置;(5)根据制备气体的毒性选择尾气吸收剂及吸收装置。
2.气体制备实验的操作顺序(1)仪器安装①由下到上(如制氯气的发生装置安装顺序是:放铁架台→摆酒精灯→固定铁圈→放置石棉网→固定圆底烧瓶)。
②从左到右(如制氯气:发生装置→除杂装置→干燥装置→性质探究或收集装置→尾气处理装置(注意防倒吸)。
③先塞后定(把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好,以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)。