T12-气体制备
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实验室气体的制备在化学实验中,气体的制备是一项重要的操作。
不同的气体具有不同的性质和用途,因此制备方法也各有差异。
了解和掌握常见实验室气体的制备原理、装置和操作方法,对于顺利进行实验和保证实验安全至关重要。
首先,我们来谈谈氧气的制备。
氧气是一种支持燃烧、维持生命活动的重要气体。
在实验室中,通常有两种方法来制备氧气。
一种是加热高锰酸钾法,化学方程式为:2KMnO₄=加热= K₂MnO₄+MnO₂+ O₂↑。
使用这种方法时,需要将高锰酸钾装入试管,在管口塞上一团棉花,以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。
然后将试管固定在铁架台上,用酒精灯加热,先预热,再集中加热。
另一种方法是分解过氧化氢溶液,在二氧化锰作催化剂的条件下,过氧化氢分解生成水和氧气,化学方程式为:2H₂O₂=MnO₂= 2H₂O + O₂↑。
这个反应在常温下就能进行,操作相对简便。
实验装置通常包括锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、双孔塞以及导管等。
接下来是氢气的制备。
氢气是一种密度小、具有可燃性的气体。
实验室制取氢气一般用锌粒和稀硫酸反应,化学方程式为:Zn +H₂SO₄= ZnSO₄+ H₂↑。
实验装置与制取二氧化碳类似,都是固液不加热型装置。
但需要注意的是,制取氢气时,长颈漏斗的末端要伸入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
二氧化碳也是实验室中经常制备的气体之一。
它常用于灭火、光合作用的研究等。
制取二氧化碳通常使用大理石或石灰石(主要成分都是碳酸钙)与稀盐酸反应,化学方程式为:CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+ H₂O + CO₂↑。
实验装置为固液不加热型,收集方法一般采用向上排空气法,因为二氧化碳的密度比空气大,且能溶于水。
在收集时,导管要伸到集气瓶的底部,以保证收集到的二氧化碳比较纯净。
氨气的制备也是常见的实验之一。
氨气是一种有刺激性气味的气体,在实验室中常用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热来制取,化学方程式为:2NH₄Cl + Ca(OH)₂=加热= CaCl₂+ 2NH₃↑ + 2H₂O。
中学化学气体制取原理及其装置图选取1、常见气体的制取步骤(1)气体制取装置:气体发生装置-净化装置-干燥装置-或收集装置-吸收装置(2)气体性质验证装置:气体发生装置-净化装置-(干燥装置)-性质验证装置-吸收装置2、气体发生装置K2HNH4Cl(s)+NaNO2(s)NaCl+N2↑+2H2O)Na2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)CaCl2+2NH3↑+2H2OCOONa(s)+NaOH(s)OHHCOOH)CuSO3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O用于气体发生装置上部,冷凝回流易挥发的用于流程中间,冷凝分离易液化的气体反应物4、净化装置与干燥装置干燥管固体除杂剂(不加热)体性质选用浓硫酸、无水氯化钙、碱石灰等吸收水汽。
通常可使用洗气瓶、U形管或干燥管等仪器进行净化或干燥。
液体(如水、浓硫酸等)一般装在洗气瓶内,无水氯化钙和碱石灰等固体装在U形管或干燥管内。
气体中如还有其他杂质,则应根据具体情况分别用不同的洗涤液或干燥剂进行处理。
(2)净化剂的选择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。
(3)常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅酸胶体。
酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。
碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
(4)净化与干燥注意事项一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。
九年级上册化学第二单元气体制备知识梳理一、气体制备的概念和重要性1.1 气体制备的定义在化学实验中,气体制备指的是通过某些化学反应或其他方法将气体从其他物质中分离出来的过程。
气体制备是化学实验中常见的操作步骤,也是许多实验的重要一环。
1.2 气体在实验中的应用气体在化学实验中具有重要的应用价值,例如氧气的制备可用于促进燃烧反应、氢气的制备可用于硬币上的铜氧化物还原反应等。
掌握气体制备的方法对于进行化学实验至关重要。
二、常见气体制备方法的原理和步骤2.1 酸和金属反应制备氢气当酸和金属反应时,会产生氢气。
以盐酸和锌为例,盐酸与锌反应会产生氢气,其化学方程式为:Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑。
2.2 金属碳酸反应制备二氧化碳在实验中,可以通过金属和碳酸反应来制备二氧化碳。
将氢氧化钠和碳酸氢钠混合并加热可以观察到产生气泡,这是由于二氧化碳的产生。
2.3 碳酸氢铵分解制备氨气碳酸氢铵在加热时会分解产生氨气。
这个实验可以通过将碳酸氢铵加热于试管中,并用湿滤纸盖住试管口,然后观察湿滤纸的变化来验证。
三、气体制备实验中的注意事项3.1 安全措施在进行气体制备实验时,需要注意保护好眼睛和皮肤,避免直接接触气体。
另外,要远离明火,以防发生意外。
3.2 操作规范在进行气体制备实验时,要按照操作规范进行,避免操作失误导致的危险。
四、我对气体制备的个人观点和理解气体制备是化学实验中的基础操作,掌握好气体制备的方法对于进行化学实验非常重要。
在实际操作中,我们不仅要掌握制备方法的原理和步骤,还要注重安全措施的落实。
总结回顾:气体制备是化学实验中的重要环节,通过实验可以掌握到多种气体的制备方法,并且在实验中要注意规范操作和安全措施。
通过本文对九年级上册化学第二单元气体制备知识的梳理,希望能为读者对该知识点的理解提供帮助,同时也提醒读者在进行化学实验时要加强安全意识,确保实验顺利进行。
气体制备是化学实验中不可或缺的一环,通过实验可以掌握到多种气体的制备方法。
八年级化学气体制备知识点化学气体制备是中学化学中的重要内容,对于学生的学习和考试至关重要。
本文将从气体制备的方法、实验步骤、安全注意事项等方面,为大家详细介绍八年级化学气体制备的知识点。
一、气体制备的方法气体制备主要有两种方法:物理方法和化学方法。
1. 物理方法:利用物理手段把某些固体或液体变成气体。
如固体变成气体的升华,液体变成气体的蒸发、沸腾等方法。
2. 化学方法:通过化学反应来制备气体。
例如利用焦炭和石灰石反应制备二氧化碳气体,利用氢氧化钠和盐酸反应制备氯气等。
二、常见气体的制备实验步骤1. 制备氧气氧气是气体中用量大的一种物质,制备氧气实验是化学教学中重要的实验之一。
实验步骤:1)取2克高锰酸钾(MnO4-)与6毫升浓硫酸(H2SO4)放入试管中。
2)用另一个烧杯将1毫升稀硫酸(H2SO4)加热。
3)用试管将生成的气体收集起来。
2. 制备二氧化碳二氧化碳是一种无色、无味的气体,广泛应用于人工饮料和防腐剂等。
实验步骤:1)取2克碳酸钙(CaCO3)和10毫升盐酸(HCl)放入试管中。
2)用另一个试管将生成的气体收集起来。
3. 制备氢气氢气是化学元素中最轻的气体,广泛应用于氢气球和制氨等。
实验步骤:1)取10克锌(Zn)放入锥形烧瓶中。
2)加入少量稀盐酸(HCl)。
3)用另一个试管将生成的气体收集起来。
三、安全注意事项在制备气体实验中,应注意以下几点安全措施:1. 实验室必须保持通风良好,以避免气体积聚引发爆炸。
2. 实验中要严格按照实验步骤操作,避免因操作不当引发意外。
3. 实验中需要注意实验器材的质量和安全性,尽量避免使用老旧设备。
4. 实验完毕后,应及时清理实验室,避免引起安全隐患。
总之,对于化学教学中的气体制备实验,学生们需要掌握实验方法、安全注意事项等内容,并能够在实际操作中熟练应用,提高化学实验技能和安全意识,从而更好地学习化学知识并应对考试。
罕见气体的实验室制法之巴公井开创作➢➢学习方法建议:1. 此部份会考说明上要求为掌握水平, 所以建议同学们在熟练记忆的基础上, 一定要多进行习题训练2. 此部份相关内容还可拜会《年夜聚焦》P30~31、P91、P138中学课本中要求掌握的罕见气体制备的有关知识, 如:反应原理、实验装置(包括:发生、净化、干燥装置)和药品、把持步伐(包括:仪器的组装顺序和把持顺序)、气体的收集和检验(或验满)等务必全面、熟练掌握, 这也是准确、迅速解答有关实验设计题和综合实验题必不成少的基础知识.一、气体的制备:1、罕见气体的制备原理:气体发生装置的三种典范类型: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(O2, H2, Cl2)、三种氢化物(HCl, H2S, NH3)、三种有机气体(CH4, C2H4, C2H2)、四种氧化物(CO2, SO2, NO, NO2).写出下列制备反应的化学方程式:1. 罕见气体的制备原理:固体-固体加热装置制O2的反应原理2KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑制NH3的反应原理2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O制CH4的反应原理CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑固体-液体(液体-液体)加热装置制Cl2的反应原理MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O制HCl的反应原理NaCl(固)+H2SO4(浓)==NaHSO4+HCl↑(不加热或微热均可)NaCl(固)+NaHSO4(浓)Na2SO4+HCl↑制SO2的反应原理Na2SO3(固)+H2SO4(较浓)Na2SO4+H2O+SO2↑制NO的反应3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO ↑+4H2O(不加热速率慢)制C2H4的反应原理CH3CH2OH CH2==CH2↑+H2O固体-液体不加热装置制H2的反应原理Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑制CO2的反应原理CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O制H2S的反应原理FeS+H2SO4(稀)==FeSO4+H2S↑制NO2的反应原理Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O制C2H2的反应原理CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH ↑* 实验室制取纯洁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)尾气的处置(对有毒气体).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—液常温下反应制取年夜量气体.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.3.气体的净化:()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.⑴净化1、含有HCl杂质气体⑴CO2(HCl)––––-饱和NaHCO3溶液;SO2(HCl)––––饱和NaHSO3溶液H2S(HCl)––––--饱和NaHS溶液;⑵Cl2(HCl)––––––水或饱和食盐水;H2(HCl)––––-水;2、中性气体中含有酸性杂质气体:用NaOH溶液吸收3、酸性气体中含有其它酸性杂质气体①CO2(SO2)––––-饱和NaHCO3溶液;②CO2(H2S)–––––-CuSO4溶液;4、含有O2杂质气体①CO2(O2)––––––灼热Cu;②N2(O2)––––-灼热Cu5、HCl(Cl2)–––––-CCl4溶液(2)罕见气体的干燥:固体干燥剂通常放在(球形干燥管内), 液体干燥剂通常放在(洗气瓶)内.在选择干燥剂时, 一般应注意以下几点.①被干燥的气体一定不能与干燥剂发生化学反应.②酸性干燥剂一般用来干燥酸性或中性气体, 而不能用来干燥碱性气体.如浓H2SO4能干燥H2, O2, Cl2, CO2等, 而不能干燥NH3;反之, 碱性干燥剂也不能干燥酸性气体, 如碱石灰不能干燥Cl2, CO2, HCl等.③具有强氧化性的浓H2SO4不能用来干燥还原性气体, 如H2S, HBr, HI;对H2, CO等虽具有较强的还原性, 但反应条件是加热或高温, 故常温下仍可使用浓H2SO4干燥.④无水CaCl2呈中性, 对各类气体一般均可干燥, 但NH3能与其发生络合作用而不能使用.反应式为:CaCl2+8NH 3CaCl2·8NH3(2)罕见气体的干燥:下列气体干燥选用什么干燥剂?请根据以上原则填写下表:酸性干燥剂中性干燥剂碱性干燥剂浓硫酸P2O5 CaCl2硅胶碱石灰中性H2、O2、N2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2√√√√√酸性CO2、Cl2、HCl、SO2、NO2H2S√×√√√√√√××①若采纳溶液除杂, 一般是除杂在先, 干燥在后.其原因是:气体通过溶液将带出水蒸气, 干燥剂可除去这些水蒸气.例如实验室中利用年夜理石与稀盐酸反应制备CO2, 欲制得干燥、纯洁的CO2, 可先将发生的气体通过饱和的NaHCO3溶液, 除去混入其中的HCl气体, 再通过浓H2SO4除去水蒸气.②若采纳加热除杂, 则一般是干燥在先.例如N2中混有O2, CO2, H2O(气), 可先将混气通过碱石灰, 除去CO2和H2O(气), 再将从干燥管导出的气体通过装有灼热Cu网的硬质玻璃管, 除去O2, 即可获得干燥、纯洁的N2.若将混气先通过灼热的Cu网, 因气体中混有水蒸气, 易引起试管破裂.4.气体的收集:(1)排水集气法:难溶或微溶于水, 且与水不发生反应的气体, 均可用排水集气法收集.用排水集气法收集气体时, 导管只能伸入集气瓶内少许.此法可收集气体有等不与空气发生反应,较年夜的气体,(2)向上排空气法:此法可收集气体有等(3)向下排空气法:花此法可收集气体有等气气注意:所制气体如难溶于水又不要求干燥时, 应该用排水集气法;如气体溶于水则只能用排空气法收集.排气集气时, 应使气体导管伸到瓶底.空气的平均式量约为29, 则式量年夜于29的气体如Cl2等用可瓶口向上排空气法收集;式量小于29的气体如H2等可用瓶口向下排空气法收集;而与空气密度相近的气体如NO、CO等不能用排空气法收集.用排空气法收集气体时, 导管一定要接近集气瓶底部, 把空气尽量排出;为减少空气向瓶内扩散, 集气瓶口应盖上毛玻璃片;如用试管收集时, 可在管口轻轻塞入一小团疏松的棉花.5.尾气的处置把持中应掌握的几个问题:①液收法:对有毒、有害的气体必需用适当的溶液予以吸收.如Cl2、SO2、Br2(蒸气)、NO2等, 可用NaOH溶液吸收;H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;NH3可用浓H2SO4吸收.②燃烧法:扑灭酿成无毒、无害的气体, 再排放到空气中.如CO尾气, 则可在导管口处扑灭, 将其转化为CO2.③直排法:针对无毒、无害气体的排出.如:N2, O2, H2, CO2等(可在塞子上装置一个放空管或多打一个孔).④转化法:若需检验某混气中含有年夜量H2和CO, 先将混气通过灼热的CuO, 使其分别转化为H2O(气)和CO2, 然后通过装有无水CuSO4的U形管(或干燥管), 再通过廓清石灰水进行验证(该顺序不能倒置).气体的净化与干燥装置如图.。
化学实验中的气体制备在化学实验中,气体的制备是一个常见的实验项目。
无论是用于实验研究还是应用于工业生产,制备气体都是必不可少的步骤。
本文将介绍几种常见的气体制备方法,包括制备氧气、氢气、二氧化碳和氮气。
一、氧气的制备氧气是一种常用的气体,广泛应用于呼吸、燃烧和氧化反应等领域。
在实验室中,可以使用以下两种方法制备氧气:1. 过氧化氢的分解过氧化氢(H2O2)分解可以制备氧气。
首先,将适量的过氧化氢溶液放入反应瓶中,然后加入少量的催化剂,如锰(MnO2)。
在加热的条件下,过氧化氢分解成水和氧气。
反应方程式如下所示:2H2O2 → 2H2O + O22. 高温分解金属氧化物高温分解金属氧化物也可以制备氧气。
选择适量的金属氧化物,如二氧化锰(MnO2),放入烧杯中,然后加热至较高温度。
金属氧化物分解生成金属和氧气。
反应方程式如下所示:2MnO2 → 2Mn + O2二、氢气的制备氢气是一种重要的气体,在实验室和工业中均具有广泛的应用。
以下是两种常见的氢气制备方法:1. 金属与酸的反应一些金属可以与酸反应产生氢气。
常用的金属有锌(Zn)和铁(Fe),常用的酸有盐酸(HCl)。
将适量的金属放入反应瓶中,然后添加足够的酸。
金属与酸反应生成氢气。
反应方程式如下所示:Zn + 2HCl → ZnCl2 + H22. 水的电解水的电解是制备氢气的另一种方法。
使用电解槽装置,将两个电极(一个是阳极,一个是阴极)浸入水中,然后通电。
在电解的过程中,水分解成氢气和氧气。
反应方程式如下所示:2H2O → 2H2 + O2三、二氧化碳的制备二氧化碳是一种常见的气体,在植物光合作用、饮料制造和灭火等方面具有重要作用。
以下是两种常见的二氧化碳制备方法:1. 一氧化碳和氧气的燃烧将适量的一氧化碳(CO)和氧气(O2)混合,然后点燃混合物。
在燃烧过程中,一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳。
反应方程式如下所示:CO + O2 → CO22. 碳酸酸和酸的反应将适量的碳酸酸(如碳酸钠)与酸(如盐酸)反应,生成二氧化碳。
气体的制备与收集的方法气体的制备与收集是化学实验中常见的操作。
在许多化学实验和工业生产过程中,需要制备特定气体或收集气体样品进行进一步研究和分析。
本文将介绍气体的制备与收集的常见方法,并探讨其原理和应用。
一、气体的制备方法:1. 分解法:某些物质在受热或受光照射时会分解产生气体。
例如,将过氧化氢(H2O2)加热可以分解产生水和氧气。
这种方法广泛应用于实验室的气体制备中。
2. 酸碱反应法:酸和碱反应时会产生气体。
例如,硫酸(H2SO4)和氢氧化钠(NaOH)反应会产生水和二氧化碳气体。
这种方法常用于制备二氧化碳气体。
3. 金属与酸反应法:某些金属与酸反应会产生气体。
例如,锌与盐酸(HCl)反应可以产生氢气。
这种方法常用于制备氢气。
4. 碳酸盐分解法:碳酸盐在受热时会分解产生气体。
例如,石灰石(CaCO3)加热可以分解产生氧气和二氧化碳气体。
这种方法常用于制备氧气和二氧化碳气体。
二、气体的收集方法:1. 水析法:将气体通过水中收集。
在实验过程中,可以用水封法或水浸法进行气体的收集。
水封法是将气体通过水封在容器中,如升气管或试管。
水浸法是将气体通入水中使其被溶解,然后再重新逸出收集。
2. 倒置法:将气体在气体收集瓶内上倒下收集。
这种方法适用于密度大于空气的气体,如氯气、溴气等。
3. 密度法:根据气体的密度差异进行收集和分离。
例如,氢气比空气密度轻,可用于气体收集瓶的上部收集和排除空气。
4. 吸附法:利用物质对特定气体的吸附性质进行收集。
例如,使用活性炭吸附甲烷气体。
5. 熔融法:将气体通入熔融的物质中进行吸附或与其反应生成稳定的化合物。
例如,氢气可以通过熔融的铬酸钾吸附和反应生成氢氧化钾。
气体的制备与收集方法根据实验需求和气体性质的不同而有所选择。
在实际应用中,我们需要根据气体的特性和需要收集的气体量来选择合适的方法。
气体的制备与收集方法在实验室和工业生产中有着广泛的应用。
制备和收集气体样品是进行气体性质研究、制备试剂和原料、以及环境保护等方面的重要环节。
高三化学气体制备知识点化学气体制备是化学实验中非常重要的一部分,可以通过不同的方法得到不同种类的气体。
下面将介绍几种常用的气体制备方法及其相关知识点。
一、溶液中气体的制备方法1. 密闭法在密闭容器内加入适量的固体或液体,然后通过反应产生气体。
这种方法常用于制备二氧化碳气体和氨气等。
例如,可以通过在密闭容器中加入酸和碳酸盐固体反应来制备二氧化碳气体:H2CO3 + CaCO3 → Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2↑2. 需要外界加热或加压的方法有些气体在常温常压下不易制备,需要通过加热或加压来实现。
例如,可以通过加热氯化钠和浓硫酸的混合物制备氯气:2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl↑3. 催化剂催化法有些气体的制备需要催化剂的存在来促进反应速度。
例如,可以通过在催化剂的作用下使过氧化氢分解制备氧气:2H2O2 → 2H2O + O2↑(催化剂 MnO2)二、金属与非金属氧化物的制备方法1. 金属氧化许多金属与氧气反应会生成相应的金属氧化物。
例如,可以通过将铜与氧气充分接触来制备氧化铜:2Cu + O2 → 2CuO2. 非金属氧化物的制备非金属氧化物的制备方法与金属氧化物类似。
例如,可以将硫石与氧气反应制备二氧化硫:S + O2 → SO2三、盐类的制备方法1. 酸与金属反应制盐可以通过酸与金属反应制备相应的盐。
例如,可以通过硫酸与铜反应制备硫酸铜:H2SO4 + Cu → CuSO4 + H2↑2. 酸与碱反应制盐酸与碱反应也可以制备盐类。
例如,可以通过氢氧化钠与盐酸反应制备氯化钠:HCl + NaOH → NaCl + H2O四、气体的收集方法1. 上升气体的收集上升气体是指比空气轻的气体,例如氢气、氦气等。
可以使用气球或实验室中的气体收集瓶来收集上升气体,将气体排出时要小心操作,以防止气体泄漏。
2. 气体的干燥有些气体在制备过程中含有水分,需要进行干燥处理。
初中化学实验气体制备基本操作1.(1)气体的制备实验室制取O2、H2、CO2的基本要求:实验所需药品(即药品的选择)→反应原理(化学方程式)→实验仪器→制备装置→收集方法(包括除杂和干燥)→操作顺序。
制备和收集气体时,还要注意区分验满、验纯。
主要有:用向上排空气法收集O2、CO2时的验满方法;氢气的验纯。
(2)制气装置固体(或固体混合物)气体,可选择制氧气的装置;块状难溶固体+ 液体→气体,一般可选用制氢气的装置。
(3)装置的气密性检查制氧气装置的气密性检查方法:连接好装置,先将导管浸入水中,再用手捂住试管的外壁,如果不漏气,则可看到水中有气泡产生,放开手后,导管中形成一小段水柱。
如下制氢气装置气密性检查正确的操作方法是:先连接好装置,再用弹簧夹夹住橡皮导气管,然后往长颈漏斗中加水,等水面上升至长颈漏斗容器内即停止加水,片刻后看水面是否下降,如果不下降,则证明不漏气。
(4)气体的干燥和净化①干燥剂的分类和选择酸性干燥剂——浓硫酸。
可用于干燥酸性气体(如CO2、SO2、HCl等气体)或中性气体(如H2、O2、CO、N2等)。
碱性干燥剂——固体NaOH、生石灰、碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的固体混合物)等。
可用于干燥碱性气体(如NH3)或中性气体。
中性干燥剂——无水CaCl2固体或无水硫酸铜。
中性干燥剂一般三类气体都可干燥。
②干燥(或除杂)装置③气体净化装置的排列组合根据实验的原理选择仪器和试剂,根据实验的目的决定仪器的排列组装顺序。
一般遵循以下规律:气体制取→除杂(若干装置)→干燥→主体实验→实验产品的保护与尾气处理。
如实验室制得的CO往往混有少量的CO2和水蒸气,如果要用干燥的CO来还原氧化铜,并使排出的气体不污染空气,则应先用氢氧化钠溶液除去CO中的CO2气体,然后用浓硫酸干燥,再将纯净、干燥的CO气体通入装有氧化铜的硬质玻璃管(加热),最后将排出的气体用储气袋收集或将多余的CO气体点燃,避免未参加反应的CO排放到空气中污染空气。
气体制备的方法是气体制备是指通过特定的化学反应或物理方法,将气体从其他物质中分离出来,或者通过化学反应生成气体。
下面将介绍几种常见的气体制备方法。
1. 电解法电解法是通过电解物质来制备气体的一种方法。
常见的电解法包括水电解制氢气、氨电解制氮气等。
以水电解制备氢气为例,电解水时,将两个电极插入水中,通电后水分解为氧气和氢气。
水分划的反应方程式为:2H2O(液)→2H2(气)+ O2(气)。
2. 热分解法热分解法是指将物质加热至分解温度,使其分解产生气体。
例如,将无机化合物如过氧化氢或碳酸氢铵加热,它们会产生氧气和水蒸气或氨气。
这种方法常用于实验室中小批量制备气体。
3. 酸碱中和法酸碱中和法是通过酸和碱的中和反应来制备二氧化碳等气体。
例如,将盛有碳酸氢钠的容器与盛有稀盐酸的容器连接,两者反应产生二氧化碳气体。
化学方程式为:HCl(aq)+ NaHCO3(s)→CO2(g)+ H2O(l)+ NaCl(aq)。
4. 燃烧法燃烧法是将某些物质燃烧时产生气体,常用于制备二氧化硫、二氧化氮等。
例如,硫煤燃烧时,会产生二氧化硫气体。
化学方程式为:S(s)+ O2(g)→SO2(g)。
5. 化学反应法气体可以通过某些特定的化学反应来制备。
例如,制备氯气可以通过盛有盐酸和漂白粉(含氯)的容器,并加热使其反应生成氯气。
反应方程式为:Ca(ClO)2(固体)+ 2HCl(液)→CaCl2(固体)+ H2O(液)+ Cl2(气)。
6. 蒸馏法蒸馏法是将某些物质加热蒸发,然后将蒸汽通过冷凝器冷却收集气体的方法。
例如,制备氨气可以将氨水(NH3)加热,使其蒸发产生氨气,然后通过冷凝器冷却、收集氨气。
除了上述方法外,还有化学吸收、吸附和气体分离等方法也常用于气体的制备。
在实际应用中,根据需要制备的气体种类和纯度要求,可以选择合适的气体制备方法。
需要注意的是,在气体制备过程中应遵守安全操作规程,避免发生意外事故。
第12课气体的制备【知识点归纳】三种气体的实验室制法以及它们的区别:气体氧气(O2)氢气(H2)二氧化碳(CO2)药品高锰酸钾(KMnO4)或双氧水(H2O2)和二氧化锰(MnO2)[固(+固)]或[固+液]锌粒(Zn)和盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)[固+液]石灰石(大理石)(CaCO3)和稀盐酸(HCl)[固+液] 反应原理2KMnO4 == K2MnO4+MnO2+O2↑或2H2O2==== 2H2O+O2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑仪器装置A+a B+b C+b C+a(b) C+b检验用带火星的木条,伸进集气瓶,若木条复燃,是氧气;否则不是氧气点燃木条,伸入瓶内,木条上的火焰熄灭,瓶口火焰呈淡蓝色,则该气体是氢气通入澄清的石灰水,看是否变浑浊,若浑浊则是CO2。
收集方法①排水法(不易溶于水)②瓶口向上排空气法(密度比空气大)①排水法(难溶于水)②瓶口向下排空气法(密度比空气小)①瓶口向上排空气法(密度比空气大)(不能用排水法收集)验满(验纯)用带火星的木条,平放在集气瓶口,若木条复燃,氧气已满,否则没满<1>用拇指堵住集满氢气的试管口;<2>靠近火焰,移开拇指点火若“噗”的一声,氢气已纯;若有尖锐的爆鸣声,则氢气不纯用燃着的木条,平放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已满;否则没满放置正放倒放正放注意事项①检查装置的气密性(当用第一种药品制取时以下要注意)②试管口要略向下倾斜(防止凝结在试管口的小水珠倒流入试管底部使试管破裂)③加热时应先使试管均匀受热,再集中在药品部位加热。
④排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯(防止水槽中的水倒流,使试管破裂)①检查装置的气密性②长颈漏斗的管口要插入液面下;③点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度(空气中,氢气的体积达到总体积的4%—74.2%点燃会爆炸。
)①检查装置的气密性②长颈漏斗的管口要插入液面下;③不能用排水法收集MnO2ba 【典型例题】例1、现有烧杯、试管、量筒、铁架台、铁夹、酒精灯、集气瓶、玻璃片、水槽、玻璃导管、橡皮导管、单孔橡皮塞、药匙13种实验用品,下列实验,不能进行的是(填序号) 和_(1)制取氧气 (2)粗盐的提纯(3)氢气还原氧化铜 (4)用固体氢氧化钠配制100g30%的氢氧化钠溶液例2、下面是实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的装置图,根据装置图回答下列问题:(1)写出标有①、②序号的仪器的名称:①____ ②____(2)实验室制取氧气时,可选用的发生装置是____;因为氧气不易溶于水,所以可用____装置收集(写装置代号以下同)(3)实验室收集氢气时,可选用的装置是____和____。
(4)装置B 是实验室制取____和____气体的发生装置。
例3、水蒸气通过灼热的煤所制得的水煤气,其主要成分是CO 、H 2,还含有少量的CO 2和水蒸气。
如用下列装置设计一个实验以证明水煤气中含有CO 和H 2,试回答:(1)连接上述所有装置的正确顺序是(用甲、乙、丙、丁、戊填入方框内)水煤气→ → → → → →点燃。
(2)气体经过丙、丁、戊装置都应从 _进入。
(3)请说出各装置在本实验中的作用: 甲_____ 乙____ 丙____ 丁____ 戊____例4、右图所示的装置有多种用途。
根据实验需要,回答问题:用途气体入口选(a 或b ) 瓶中物质 ①收集H 2空气或水 ②排气法收集CO 2 空气 ③排水法收集O 2空气或水 ④除去H 2中的杂质HCl 气体 ⑤干燥CO 2气体⑥验证CO 气体中含有CO 2杂质并除去【基础过关】1、既可用排水法又可用向下排气法收集的一组气体是()A.H2、O2B.H2、CO2C.CH4、H2D.CH4、O22、在H2的制取和性质实验中,导气管的位置,需要插入所用仪器底部的是()A.排空气法收集氢气B.排水法收集氢气C.实验氢气可燃性D.氢气还原氧化铜3、在用已调好的托盘天平称某物体质量的过程中,发现当右盘中再加1g砝码时,指针指在标尺中央红线的右侧;减去这1g砝码时,指针又指在标尺中央红线的左侧,而砝码盒中质量最小的砝码是1g,遇到这种情况,正确的操作方法是().A.调节横梁右边的平衡螺母,使天平平衡后再读数B.调节横梁左边的平衡螺母,使天平平衡后再读数C.将被测物移到天平右盘,使天平平衡后再读数D.移动游砝到适当位置,使天平平衡后再读数4.下图是实验室制取二氧化碳气体的装置。
根据图回答:(1)标号为①、②的仪器名称是:①是____②是____(2)容器(A)中盛放的块状药品是,从仪器②中加入的液体药品是。
(3)仪器①的下端管口必须插入液面下的原因是(4)气体通过装有石蕊试液的(B)容器,可看到的现象是气体通过装有澄清石灰水的(C)容器可看到的是现象是。
5、.实验室制取甲烷的方法是:用无水醋酸钠和碱石灰两种固体药品,经研磨均匀混合后装入试管中,加热后产生甲烷气体。
通常情况下,甲烷是没有颜色、没有气味的气体,比空气轻,极难溶于水,很容易燃烧。
请回答下列问题:(1)本实验的气体发生装置可选用____(填H2或O2)的气体发生装置。
(2)收集较纯的甲烷最好用____法。
(3)将上述混合物粉末装入试管中,应先检查装置的____。
(4)点燃甲烷前一定要先检验甲烷的____。
6、将N2、H2、CO、CO2的混合气体缓慢通过灼热的氧化铜、浓硫酸、烧碱溶液,最后剩下的气体是;若先通过烧碱溶液,然后再依次通过灼热的氧化铜和浓硫酸,则最后剩下的气体是(假设每一步都反应完全)7.用下列装置连接成一套测定水的组成的实验装置。
A.B.C.D.(1)所用实验装置的连接顺序为_________________。
(2)装置C的作用是________________________,若不用C装置,测定出来的氢元素与氧元素的质量比会___________(偏高或偏低)(3)测量数据用m1、m2、m3、m4表示如下:仪器名称实验前实验后氧化铜和玻璃管m1m3氯化钙和U形管m2m4则在水中氢元素与氧元素的质量比是__________。
(4)如果在停止加热的同时,就停止了通入氢气,并拆开装置,则测定结果氢元素与氧元素的质量比_________。
(偏高或偏低)8. 你接触过纯碱吗?小明同学用湿润的手触摸厨房里的纯碱时,感觉有滑腻感,他好奇地用pH试纸测试纯碱水溶液的酸碱性时,又惊奇地发现溶液呈碱性.小明想,纯碱是由钠离子和碳酸根离子构成的,纯碱溶于水时能够变为自由移动的钠离子和碳酸根离子,是钠离子还是碳酸根离子导致水溶液呈碱性?通过查阅资料和请老师得知,是碳酸根离子与水用作用产生OH,导致水溶液呈碱性.请你设计一个方案,证明纯碱水溶液呈碱性确实是碳酸根离子引起的,而不是钠离子引起的.供选用的实验仪器和试剂试管、胶头滴管、酚酞溶液、5%纯碱溶液、5%碳酸钾溶液、5%氧化钠溶液9、如图,A装置中为某固体物质和稀盐酸反应,生成常见气体(不考虑稀盐酸的挥发)。
C装置中黑色粉末为干燥木炭粉,D装置中干燥黑色粉末可能是氧化铜或木炭粉或两者的混合物。
为分析A装置中产生的气体及D 装置中黑色粉末的成分,进行如下实验。
试回答:A B C D E F(1)仪器①的名称为;(2)若E中无水硫酸铜变蓝,F处未见浑浊,则A中生成的气体一定有,D中黑色粉末一定是。
(3)若E中无水硫酸铜变蓝,F中出现浑浊,则D中发生的反应至少有种(填数字)。
(4)若C处木炭粉红热且明显减少,D处黑色粉末变红,E处无现象,则A中产生的气体一定有,D 中可能发生的反应的化学方程式为。
10.某有机物在氧气中充分燃烧后,产物只有二氧化碳和水。
甲、乙两组同学分别用A、B两种方法测定它的组成,测得两组数据(如下图所示)。
请分析,选用的正确方法是____。
推测出该有机物是由____元素组成,各元素的质量比为____ (实验过程中气体均全部吸收)燃烧有机物的质量实验方法实验前后(1)-(4)装置质量实验前实验后甲组 3.2g A(1)150g (1)154.6g(2)150g (2)153.4g 乙组 3.2g B(3)150g (3)153.6g(4)150g (4)154.4g11 、对“高度不同的燃着的蜡烛罩上茶杯后谁先熄灭?”这一问题,甲、乙两同学有不同的认识:甲同学认为高的蜡烛先熄灭,乙同学认为低的蜡烛先熄灭,谁也说服不了谁,于是他们设计了如图的实验来验证自己的猜想.(1)实验中将两枝燃着的蜡烛罩上茶杯,一会儿后,都熄灭了,原因是:.(2)甲同学认为高的蜡烛先熄灭,理由是;乙同学认为低的蜡烛先熄灭,理由是.(3)本实验条件下,甲同学的猜想被证明是正确的,同时还观察到茶杯内壁变黑.因此我们可以得到启示:从着火燃烧的高楼房间中逃离,正确的方法是.A.用毛巾捂住鼻子B.成站立姿势跑出C.沿墙角迅速爬向门外 D.打开窗户跳出12.某气体可能由H2、HCl、CO2、H2O、CO中的一种或几种组成,为确定其成分,进行如下实验:气体通过有关装置时所观察到的现象如下:装置编号 A B C D E试剂AgNO3溶液澄清石灰水CuO粉末澄清石灰水无水CuSO4现象无明显变化变浑浊变红色无明显变化变蓝色试推断:(1)该气体中一定没有_______________(2)该气体中一定含有__________________(3)该气体中可能含有________________(4)写出C装置中发生反应的化学方程式【能力提高】1、 小刚在化学实验室发现,盛放NaOH 溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末的成分.他们依据所学的化学知识,对这种白色粉末的成分作了如下猜想: ①可能是NaOH ②可能是32CO Na ③可能是NaOH 与32CO Na 的混合物.为了验证猜想,他们分别做了下面的实验:(1)小刚取少量白色粉末,滴加稀盐酸,有气体生成,由此小刚认为白色粉末是32CO Na ,请判断小刚所得结论是否正确,并简述理由: .(2)小军取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞试液,溶液变成红色.由此学军认为白色粉末是NaOH .请判断小军所得结论是否正确,并简述理由: .(3)小红取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加2BaCl 溶液,有白色沉淀产生.由此判断白色粉末中含有 .为了验证猜想③,小红继续向溶液中滴加2BaCl 溶液至不再产生沉淀,然后过滤.你认为她接下来还应进行的实验是: .在小红所做的实验中,若把2BaCl 溶液换成()2OH Ba 溶液是否可行?请简述理由:2.2005年11月13日,吉林石化公司双苯车间发生爆炸,爆炸泄漏的有毒物质和燃烧产生的烟气造成松花江和当地空气严重污染.某课外活动小组的同学准备探究在爆炸现场采集的气体样品中是否含有CO (假设该样品中不含除CO 之外的其他能与CuO 反应物)[实验目的]确定气体样品中是否含有CO .[查阅资料]爆炸泄漏的有毒物质主要是苯和苯胺,他们都是有机物,已知苯的化学式为66H C ,有毒,不溶于水,密度比水小,熔点C 5.5,沸点C 1.80.在空气中完全燃烧生成2CO 和O H 2,不完全燃烧时还生成CO[实验原理] 2CO Cu CO CuO ++加热,反应生成的2CO 使澄清石灰水浑浊,以此证明CO 的存在.[实验仪器][问题](1)要用较简单的方法收集爆炸现场的气体样品,可选用什么用品?(2)在实验时,上述仪器的连接顺序是丙→乙→甲→乙.其乙装置需要使用两次,这两次的作用分别是:第一次 ;第二次 .(3)从环境保护的角度考虑,你认为该实验是否存在缺陷,如果有,如何改进该实验?(认为该实验没有缺陷,以上问题不必回答)改进的方法是 .(4)由于苯泄漏,造成松花江上大量鱼类死亡,你认为鱼类死亡的可能原因是(回答两点即可):① ② .(5)苯的熔点比较低,在低温时很容易凝固成冰一样的晶体.若苯凝固,如何从试剂瓶(细口瓶)中取出来? .【课后作业】1.为了探究皮蛋中的化学知识,同学们找来一包皮蛋加工配料,经过查找资料得知皮蛋加工配料的主要成分是氧化钙、纯碱和食盐.为了验证皮蛋加工配料的主要成分,他们进行了如下实验:取少量配料于小烧杯中,并向其中加入足量的水,搅拌、静置、过滤.过滤后得到的白色固体为(用化学式表示,不同).滤液中一定存在的溶质是.如果反应物没有恰好完全反应,滤液中还可能存在的溶质是或.为了进一步确定滤液中可能存在的物质,他们设计了如下实验,请你帮助他们完善.你认为是否仍需进行实验?(填“是”或“否”),理由是2.将2CO通入NaOH溶液中无明显现象.某学习小组为了看到2CO与NaOH溶液反应的明显外观现象,并同时利用这一反应来验证质量守恒定律,设计了下列实验.如图,请根据实验过程及内容,思考并回答相关问题.(1)实验装置如甲,将整套装置(包括2CO与NaOH溶液)放在天平上称量,测得质量为78.2g.(2)用力推压注射器栓塞向密闭的软塑料瓶中注入10mL NaOH溶液(装置如图乙),然后握紧注射器和塑料瓶用力振荡.这时观察到现象是,同时还能看到原因是.(3)静置片刻,将整套装置再次放到天平上称量,测得其质量仍为78.2g.你对这一结果的解释是(4)通过上述探究实验,你得到的启示:①若采用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律,应让化学反应在;②为了进一步证明2CO与NaOH溶液确已发生了化学反应,你还能想到的方法是【家长签阅】实验步骤实验现象实验结论取一支试管,倒入少量滤液,往其中滴加稀盐酸若有气泡产生若无气泡产生。