化学实验基本操作之气体的实验室制备
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常见气体的实验室制备1.氧气的实验室制备(1)反应原理①高锰酸钾固体加热分解制备:2KMnO4=====△K2MnO4+MnO2 +O2↑。
②常温下,用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制备2H2O2=====MnO22H2O+O2↑。
(2)发生装置图1原理①中反应物为固体,且需不断加热,一般选用图1装置。
在本发生装置中,为了防止生成的细小颗粒堵塞导管,在大试管口可放一松软棉花球,以吸附这些细微颗粒。
加热时,一般先均匀加热整个试管,后集中于反应物固体部位加热。
如果使用排水法收集气体,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,以防止(冷)水倒流进入气体发生装置中,使(热)试管破裂。
原理②中反应物过氧化氢是液体,MnO2 是固体,反应不需加热,一般选用图2中装置。
在本反应原理中的两种反应物一般分开放置,其中固体(也可以是液体)放置在平底烧瓶、广口瓶或锥形瓶等适合反应的容器中,另一种液体可放在分液漏斗或长颈漏斗中。
一般气体发生装置只能有一个导气口,因此用长颈漏斗组装气体发生装置时,长颈漏斗下端要伸到液面以下,用液体封住下端口,从而防止氧气从长颈漏斗逸出。
图2(3)收集方法因为氧气是不溶于水、密度比空气大的气体,实验室既可以用排水法收集氧气,也可以用向上排空气法收集氧气。
当然,有时也可以用气球、氧气袋收集。
为保证尽可能将集气瓶中的空气排净,用向上排空气法收集氧气时,导管口要插到集气瓶底部;而用排水法收集氧气时,不能一有气泡产生就收集(开始排出气体实为装置内的空气),要等到气泡均匀冒出时,再开始收集气体。
(4)验满方法排水法收集气体时,直接观察瓶体中的水是否被排出或瓶口是否有气泡冒出,即可验满。
用排空气法收集O2时,检验O2收集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口,若复燃,证明氧气收集满了。
(5)集气瓶放置存有气体的集气瓶在放置时,应尽量避免气体因本身惯性而逸出,一般比空气轻的气体,容易上升;而密度比空气重的气体,容易下降。
实验基本操作1、实验中取用药品时,如果要求取定量,必须严格要求取用,如果没有说明用量,应取最少量,一般按固体盖满试管底部,液体1~2毫升2、固体药品的取用取用粉末、颗粒状固体药品应用药匙或纸槽,其操作要点是:一斜二送三直立,斜:将试管倾斜;送:用药匙或纸槽将药品送入试管底部;直立:把试管直立起来,让药品均匀落到试管底部。
目的:避免药品沾在管口和管壁上取用块状固体药品应用镊子夹取,操作要是:一横二放三慢立,横:将试管横放;放:把药品放在试管口;慢立:把试管慢慢竖立起来。
目的:以免打破容器液体药品的取用可用移液管、胶头滴管等取用,也可用倾注法,使用倾注法取试剂加入试管时,打开瓶塞倒放在桌上试剂瓶标签应朝上对着手心,把试剂瓶口紧挨在另一手所持的略倾斜的试管口,让药品缓缓地注入试管内,注意防止残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签,如果向烧杯内倾入液体时,应用玻璃棒引流,以防液体溅出,倾倒完液体后,试剂瓶立即盖好原瓶塞。
使用滴管取液体时,用手指捏紧橡胶胶头,赶出滴管中的空气,再将滴管伸入试剂瓶中,放开手指,试剂即被吸入,取出滴管,注意不能倒置,把它悬空放在容器口上方(不可触容器内壁,以免沾污滴管,造成试剂污染),然后用拇指和食指轻轻捏挤胶头,使试剂滴下。
(1)白磷在空气中易与氧气反应而自燃,必须保存有盛有冷水并密封的广口瓶中,切割时只能在水下实行,用镊子取用。
(2)易挥发物质的存放,要密封且存放于低温处,如浓盐酸、硝酸、氨水等(3)见光易分解的试剂要保存有棕色试剂瓶内,并置于阴凉处,如浓硝酸、硝酸银等(4)有强腐蚀性的物质,如氢氧化钠、氢氧化钾及各种碱溶液,要密封于橡胶塞的玻璃瓶中,不用磨口玻璃塞4、过滤时 A、防止倾倒液体击穿滤纸,在倾倒液体时要用玻璃棒引流,使液体沿玻璃棒流进过滤器;B、防止液体未经过滤从滤纸和漏斗壁的缝隙间流下,漏斗中的液体的液面要低于滤纸边缘;C、防止滤液溅出,漏斗颈下端管口处要紧靠在烧杯内壁D、过滤时,绝对禁止用玻璃棒在漏斗中搅拌,这样易划破滤纸,造成实验失败。
氧气的制备和检验氧气的制备和检验是化学实验室中的基本操作之一,也是化学实验的重要内容之一。
下面我们来详细了解一下氧气的制备和检验方法。
一、氧气的制备1.高锰酸钾氧化法在实验室中,我们通常使用高锰酸钾(KMnO4)来制备氧气。
将高锰酸钾固体溶于热水中,制备成紫色溶液。
然后,将溶液倒入一个装置中,其中包含一个装有棉花或玻璃丝的瓷坩埚。
在高锰酸钾溶液的作用下,棉花或玻璃丝中的有机物被氧化,产生的气体就是氧气。
2.氯酸钾氧化法使用氯酸钾(KClO3)和红热木炭也可以制备氧气。
将氯酸钾研磨成粉末并加热至红热状态,然后将其与红热木炭混合。
氯酸钾与木炭作用,产生氯化钾和氧气。
这种方法需要在较低的温度和惰性气氛下进行,以避免产生危险气体。
3.双氧水氧化法双氧水(H2O2)是一种常见的制备氧气的试剂。
将双氧水分解可以得到氧气。
在实验室中,可以使用二氧化锰(MnO2)、活性炭等催化剂加速双氧水的分解。
这种方法操作简便、节能环保,适用于少量氧气的制备。
二、氧气的检验4.燃烧法燃烧法是检验氧气的一种简单方法。
将一根带火星的木条放入收集了氧气的集气瓶中,如果木条复燃,则说明收集到的气体是氧气。
这是因为氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。
5.氧化还原法在实验室中,可以使用氧化还原反应来检验氧气。
将氧气通入含有指示剂的溶液中,例如溴百里酚蓝指示剂,当溶液颜色变化时,说明产生了氧气。
这是因为氧气具有氧化性,能将还原剂氧化,使溶液变色。
6.化学发光法化学发光法是一种灵敏度较高的氧气检验方法。
在某些化学反应中,当氧气参与其中时,会产生光发射。
例如,在鲁米诺反应中,当氧气参与反应时,会激发出蓝色的光。
通过测量光强度和反应速率之间的关系,可以计算出氧气的浓度。
7.电化学法电化学法是利用氧气的电化学性质来检测其存在的一种方法。
在一定的电解条件下,氧气可以在电极上产生电流。
通过测量电流的大小,可以确定氧气的浓度。
这种方法具有较高的灵敏度和选择性,适用于痕量氧气的检测。
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。
氧气的制备与性质一、实验原理 1.氧气的性质在通常情况下,O 2为无色无味的气体。
在标准情况下,O 2比空气的密度大。
不易溶于水(每升水溶解O 2约30ml ),氧气的化学性质很活泼。
它不仅可以助燃,而且在点燃或高温条件下可以和大多数金属(如铁、镁)、非金属(木炭、硫、磷、和石蜡等)发生反应,放出大量的热。
2、制法主要方法:(1)过氧化氢法:2H 2O 22MnO ===2H 2O+O 2↑(2)高锰酸钾法:2KMnO 4∆===K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ (3)氯酸钾法:2KClO 32MnO ∆===2KCl+3O 2↑其他方法:(4)氧化汞法:2HgO ∆===2Hg+ O 2↑(汞蒸气有毒,不采用)( 5)过氧化钠法:Na 2O 2+2H 2O===4NaOH+ O 2↑(原料昂贵一般不采用) 2 Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+ O 2二、实验操作过程与实验现象 1、O 2的制取与收集(1 )加热分解高锰酸钾首先检查装置气密性。
取3g KMnO 4加入硬质大试管, 装置如上,管口放好脱脂棉,以防药品喷向试管口。
再准 备6只集气瓶装满水后一毛玻璃片横切瓶口盖住,不留水 泡,然后倒置于水槽中。
如图连接装置,点燃酒精灯后先 预热试管,后集中于试管中下部加热,待气泡快速均匀冒 出时开始收集,集气瓶口冒出第一个气泡时表示收集满, 以毛玻璃片盖住瓶口移出水面。
连续收集完后,先移除导 管再熄灭酒精灯,以防倒吸。
(2)催化分解H 2O 2如图连接实验装置,锥形瓶中加入0.5g MnO 2,瓶上加分液漏斗,分液漏斗中装入稀释过的H 2O 2(30%H 2O 2与水的体积比为3:1),控制滴加速度,收集气体。
2、O 2的性质(1)硫在氧气中燃烧取一只洁净的燃烧匙,放入黄豆粒大小的硫,酒精灯上加热至燃烧(此时发出微弱淡蓝色火焰),然后将燃烧匙慢慢深入盛满氧气的集气瓶,此时发出明亮蓝紫色火焰,并有刺激性气味的SO 2生成。
氯气实验室制法在化学实验室中,氯气的制备是一种常见的实验操作。
氯气是一种黄绿色、有毒、具有强烈刺激性的气体,其制备通常通过以下步骤进行。
实验室制备氯气通常采用二氧化锰(MnO2)与浓盐酸反应。
具体来说,就是将二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下进行反应,生成氯化锰和氯气。
反应方程式可以表示为:4HCl(浓) + MnO2 → MnCl2 + 2H2O + Cl2↑需要注意的是,由于氯气的溶解度和腐蚀性,制备过程中需要使用安全措施以防止氯气泄漏和腐蚀。
实验所需材料和设备包括:二氧化锰(MnO2)、浓盐酸、玻璃棒、烧杯、加热装置、通风装置、手套、护目镜等。
准备实验设备:将浓盐酸倒入烧杯中,加入适量的二氧化锰,用玻璃棒搅拌均匀。
加热:将装有反应物的烧杯放置在加热装置上加热,观察反应情况。
收集氯气:随着反应的进行,氯气会不断产生并排出。
此时,开启通风装置以防止氯气积聚。
提取产物:当反应完成后,停止加热并冷却反应物。
然后,用玻璃棒将生成的固体产物与液体产物分离。
清洗和整理:清洗烧杯和其他实验设备,整理实验现场。
在实验过程中,要始终保持通风良好,防止氯气积聚导致中毒。
实验结束后,要彻底清洗烧杯和其他实验设备,防止腐蚀和污染。
不要将氯气直接排放到空气中,以免对环境和人体造成危害。
应将其通过特定的吸收装置进行处理。
在操作过程中要小心谨慎,避免烫伤和中毒等事故发生。
最好在导师或安全员的监督下进行实验。
实验后应及时清理实验现场,确保实验室的安全和卫生。
通过观察实验过程和收集到的产物,我们可以确认实验室制备氯气的成功与否。
如果观察到黄绿色的氯气产生,且固体产物为氯化锰,那么实验就达到了预期的效果。
此时,我们可以进一步研究氯气的性质和应用。
实验室制备氯气是一个重要的化学实验操作,它使我们能够更深入地了解氯气的性质和合成方法。
通过本实验的操作,我们不仅能够提高自己的动手能力和实践经验,还能够增强对化学知识的理解和掌握。
我们也应该注意实验过程中的安全问题,确保实验的顺利进行和自身的健康安全。
中考化学专题复习—气体的制取一、制取气体的原理 1、实验室制取气体实验室制取气体原理原料氧气高锰酸钾2KMnO 4K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ 过氧化氢溶液和二氧化锰 2H 2O 22H 2O+O 2↑ 氯酸钾和二氧化锰2KClO 32KCl+3O 2↑二氧化碳 大理石或石灰石、稀盐酸 CaCO 3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 2↑ 氢气 锌粒和稀硫酸Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑2、工业制取气体工业制取气体 原料方法 氧气 空气 分离液态空气 二氧化碳 石灰水 CaCO 3CaO+CO 2↑ 氢气水 2H 2O2H 2↑+O 2↑实验室里制取气体的装置的确定(1)实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。
(2)确定气体发生装置时应从两个方面考虑:①反应物的状态;②反应的条件。
其具体装置如下图所示:反应物是固体和液体且不需加热 反应物是固体且需加热 固体反应物(加热)——固 + 固加热注意事项: (1)加热时,先预热且应用外焰加热 (2)试管口应略向下倾斜 (3)药品应平铺于试管底部(4)导管稍露出橡皮塞(5)用高锰酸钾制取氧气时,试管口放一团棉花 检查装置的气密性复习要点用手微热冒气泡;注入水液面不下降;向右推导管口冒气泡;向右推长颈漏斗内的液面上升(2)确定气体收集装置时主要考虑:①气体的密度;②气体在水中的溶解性。
(3)具体装置如下:当收集气体的密度比空气的密度小时,可用向下排空气法;当收集气体的密度比空气的密度大时,可用向上排空气法;当收集不易溶于水、不与水反应的气体,可用排水法。
气体收集装置注意事项:1、气体与空气密度的比较,可 其相对分子质量,空气的平均相对分子质量为29,则密度比空气大;若小于29,则密度比空气小。
2、用排水法收集气体时应把导管放在集气瓶口。
3、当使用排水法收集时,需要当气泡连续均匀冒出时,再收集。
4、用排空气法收集时,应该把导管伸到集气瓶底部,便于排尽空气。
化学实验基本操作及常见气体的制备、收集、检验一. 教学内容:1. 化学实验基本操作2. 常见气体的制备、收集、检验。
二. 教学过程(一)化学实验基本操作1. 固体药品的取用:⑴块状固体或密度较大的金属颗粒用镊子夹取,并让其沿着容器壁缓缓滑到容器底部;⑵粉末状或小颗粒状药品用药匙(或纸槽)取用,量较少时用药匙的小端,较多时用大端;⑶用过的药匙或镊子要立即用干净的纸擦拭干净,以备下次再用。
2. 液体药品的取用:⑴取细口瓶里的液体药品时,先拿下瓶塞,倒放在桌上;⑵标签要朝向手心,避免残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签;⑶取用一定体积液体药品可用量筒取用,读数时量筒必须放平,视线和量筒内液体的凹液面的最低处保持水平;⑷使用滴管取用药品时要注意:取液后应保持橡胶乳头在上,不要平放或倒置,以防试液倒流,腐蚀橡胶乳头。
滴管不能伸入试管或烧杯中,应把它悬在上方,以免沾污试管或造成试剂的污染。
3. 托盘天平的使用:⑴称量前先把游码放在零刻度处,检查天平是否平衡;⑵称量时称量物放在左盘,砝码放在右盘;⑶称量完毕,应把砝码放回砝码盒中,把游码移回零处;⑷干燥的药品放在洁净的纸上称量,易潮解或有腐蚀性的药品放在小烧杯等玻璃器皿里称量。
4. 酒精灯的使用:⑴向酒精灯里添加酒精时,不能超过其容积的2/3;⑵用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴吹灭;⑶绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精和用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯,以免失火。
5. 检查装置的气密性:把导气管的一端浸在水里,两手紧贴容器的外壁,如果导气管口有气泡逸出,松开手,导管中形成一段水柱,则表明装置不漏气。
6. 物质的加热⑴要用酒精灯的外焰加热,外焰的温度最高;⑵加热时,试管中液体不要超过试管容积1/3,试管口不要对着自己和有人的方向;⑶给固体物质加热,试管口应略向下倾斜。
7. 仪器的洗涤:洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下时,表示仪器已洗干净。
(二)常见气体的制备、收集、检验。
化学实验基本操作之——气体的实验室制备(一)、气体发生装置的类型根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
1.固体或固体混合物加热制备气体,可用实验室制备氧气的装置。
如右图所示,可制备的气体有O2、NH3、CH4等。
该实验装置要注意:(l)试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。
(2)铁夹应夹在距试管口 l/3处。
(3)胶塞上的导管伸入试管里面不能太长,否则会妨碍气体的导出。
2.块状固体与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,也可采用简易装置,如右图。
可制备气体有:H2、CO2、H2S等。
实验时要注意:①在用简易装置时,如用长颈漏斗,漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;②加入的液体反应物(如酸)要适当。
3.固体与液体或液体与液体的混合物加热制备气体,可用实验室制备氯气的装置,如右图所示。
可制备的气体有:Cl2、HCl、CH2=CH2等。
实验时要注意:①先把固体药品加入烧瓶,然后加入液体药品。
②要正确使用分液漏斗。
(二)、几种气体制备的反应原理1、O2 2KClO32KCl+3O2↑ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O22H2O+O2↑2、NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O NH3↑+H2O3、CH4 CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑4、H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑5、CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O6、H2S FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑7、SO2 Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O8、NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O9、NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O10、C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑11、Cl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O12、HCl NaCl(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑NaCl(固)+NaHSO4Na2SO4+HCl↑2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑13、C2H4 C2H5OH CH2=CH2↑+H2O14、N2 NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O(了解)(三)、气体的收集1.排水集气法难溶或微溶于水,与水不发生化学反应的气体,都可用排水集气法收集。
例如H2、O2、NO、CO、CH4、CH2=CH2、CH≡CH等。
用排水集气法收集气体时,导管口只能伸入集气瓶内少许。
2.排空气集气法不与空气发生反应,且其密度与空气密度相差较大的气体,都可用排空气集气法收集。
空气的平均式量是29,式量大于29的气体如Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S气体可用瓶口向上的排空气法收集。
如式量小于29的气体,如H2、NH3、CH4可用瓶口向下的排空气取气法收集。
用排空气法收集气体时,导管一定要伸入集气瓶底部,把空气尽量排出。
为减少空气向瓶内扩散,集气瓶口可盖上毛玻璃片。
如用试管收集时,可在试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花。
(四)、气体的净化与干燥1.气体的净化与干燥装置气体的净化常用洗气瓶、干燥管。
如图所示。
2.气体的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.气体干燥剂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、硅胶。
酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、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。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。
有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。
能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCI2来干燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
4.气体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。
对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。
如尾气Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用NaOH溶液吸收;尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾气CO可用点燃法,将它转化为CO2气体。
[例1]下列反应适用于实验室制氢气的是()。
(1994年全国高考题)①锌与稀硫酸反应②甲烷热分解③电解稀硫酸④赤热的炭与水蒸气反应A.只有①B.①②C.①③D.①②④分析与解答:实验室里制备气体要操作简单,容易分离,经济实惠,切实可行。
甲烷在高温下才能分解成 H2和 C,实验室里难办到。
赤热的炭和水蒸气反应生成 CO和 H2,既难反应,又难分离,难以在实验里实现。
可用锌和稀硫酸反应、电解稀硫酸的方法制取氢气。
选C。
[例2]在右图所示装置中,烧瓶中充满干燥的气体a,将滴管中的b液体挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶,则a 和b分别是()。
(1995年全国高考题)选项a(干燥气体)b(液体)A NO2水B CO24mol·L-1NaOHC Cl2饱和食盐水D NH31mol·L-1HCl分析与解答:本题为信息迁移题,将已学习的HCl、NH3溶于水的喷泉实验进行知识迁移,既要形成喷泉实验,又要液体充满烧瓶,这是本题的特点。
有关化学反应为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O, NH3+HCI=NH4Cl。
本题答案为B、D。
[例3]将1体积选项中的一种气体与10体积O2混合后,依次通过盛有足量浓NaOH溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子(假设反应都进行完全),最后得到的尾气可以是()。
A.Cl2B.COC.CO2D.N2 (1996年全国高考题)分析与解答:本题将选项中的物质作为可选择的反应物,又要推出反应后的最终产物可能是选项中的何物。
解题时应用选项中的四种气体,分别进行上述实验,如将B选项中的CO进行实验:CO、O2都不与NaOH溶液反应,O2与Cu反应生成CuO,CuO又与CO反应,生成CO2,尾气为CO2。
同理D选项的N2进行实验,尾气为N2。
正确答案为C、D。
[例4]今有下列气体:H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、H2S、SO2,用右图装置进行实验,填写下列空白:①当烧瓶干燥时,从A口进气可收集的气体是,从B口进气可收集的气体是。
②当烧瓶中充满水时.可用来测量等气体的体积。
③当烧瓶中装入洗液,用于洗气时,气体应从口进入烧瓶。
分析与解答:(1)本题考查学生思维的敏捷性。
用排空气法来收集气体要注意气体的密度。
由于H2、CH4、NH3的密度比空气小,不与空气发生反应,可用向下排空气的方法来收集,结合本题干燥烧瓶的位置特征,H2、CH4、NH3应从A口进气,把空气从B口赶出。
Cl2、HCl、H2S、SO2气体的密度比空气大,与空气不发生反应,应从 B口进气,将空气从A口赶出。
NO能与空气中的O2反应,不能用排空气法收集。
(2)对于难溶于水的气体可用排水取气法收集;可以用来收集、测量的气体有H2、CH4、NO。
(3)当烧瓶中装有洗液时,被净化、干燥的气体应从B口进入。
[例5](1)在没有现成的CO2气体发生器的情况下,请你选用下图中的部分仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。
应选用的仪器是(填入仪器的编号)。
(2)若用上述装置制取CO2气体,而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石,比较合理的方案应选用的药品是。
分析与解答:(1992年上海市高考题)本题要求组装一个随开随用、随关随停的CO2发生装置。
即利用启普发生器的原理来制备CO2气体。
细心观察所给仪器,可用球形干燥管来代替启普发生器的球形漏斗,烧杯代替反应容器,应选用的仪器是a、c、d、e。
大理石与稀硫酸反应生成了微溶于水的CaSO4,阻碍了反应的进行,因而不能同时选用这两种药品。
又因为块状 Na2CO3晶体溶于水,不能用启普发生器来制备 CO2。
只能将浓硝酸加水稀释为稀硝酸,再与CaCO3反应制备CO2。
应选用的药品是浓硝酸、水、块状大理石。
[例6]用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集:(l)实验前应如何检查该装置的气密性?(2)拔开试管 a的橡皮塞,加入10mL 6mol/L稀硝酸和1g薄铜片,立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。
反应开始时速度缓慢,逐渐加快,请写出在试管a中所发生的所有反应的化学方程式,(3)从反应开始到反应结束,预期在试管a中可观察到哪些现象?请依次逐一写出。
(4)在反应开始时,可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有气泡从管口冒出。
试说明反应开始时,导管中水面先上升的原因:(5)试管c收集满气体后,用拇指堵住管口,取出水槽。
将管口向上,松开拇指,片刻后,再次堵住管口,将试管又再倒置于水槽中,松开拇指。
此时可观察到什么现象?(97年试测题)分析与解答:解题时的思维要点是:①检验装置的气密性要抓住三点:紧握试管使管内气体受热膨胀;有气泡冒出;松开手后,水又回到导管中。
②铜与稀硝酸反应生成无色难溶于水的NO,它立即被空气中的氧气所氧化.生成红棕色的二氧化氮气体,NO2易溶于水,与水反应生成硝酸,并使实验装置内的气体压强暂时减小,引起水的倒流。
本题的正确答案为:(1)把导管b的下端浸入水中,用手紧握捂热试管a,导管口会有气泡冒出,松开手后,水又会回升到导管b中。
(2)①3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②2NO+O2=2NO2(3)①铜片和稀硝酸反应,有无色气泡产生,反应速率开始缓慢,逐渐加快。
②试管a 上部空间由无色变为浅棕色,又变为无色。
③试管a中的溶液由无色变成浅蓝色。
④反应结束时,铜片全部反应完。
(4)由于反应开始时产生的NO和试管a上部空气中的O2作用生成NO2;NO2易溶于水并与水起反应;使装置内的气体压强暂时减小,所以导管中的水面会上升至一定高度。