中学化学实验中常见气体制备装置归纳教程
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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。
丿/」、发生装置注意事项及优缺点、发生装置的选择依据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: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)、收集装置的选择依据收集装置气体性质举例优缺点适用于固+液不加热C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排水集气法不易溶于水或难溶于水,且不与水反应。
氧气(Q)氢气(H2))甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)等收集气体较纯,够干燥但含有水蒸气不瓶D 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密度比空气大,不与空气反应氧气(0)二氧化碳(CQ)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。
高中化学常见气体的制取装置图和方程式73263work Information Technology Company.2020YEAR常见气体的制取和检验⑴氧气制取原理:含氧化合物自身分解制取方程式:2KClO₃==== 2KCl+3O₂↑装置:略微向下倾斜的大试管,加热检验:带火星木条,复燃收集:排水法或向上排气法⑵氢气制取原理:活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式:Zn+H₂SO₄ ==== ZnSO₄+H₂↑装置:启普发生器检验:点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠收集:排水法或向下排气法⑶氯气制取原理:强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式:MnO₂+4HCl(浓)====MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O装置:分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验:能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色;除杂:先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H₂SO₄ (除水蒸气)收集:排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收:Cl₂+2NaOH====NaCl+NaClO+H₂O⑷硫化氢制取原理:强酸与强碱的复分解反应制取方程式:FeS+2HCl====FeCl₂+H₂S ↑装置:启普发生器检验:能使湿润的醋酸铅试纸变黑除杂:先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl₂ (或P₂O5)(除水蒸气)收集:向上排气法尾气回收:H₂S+2NaOH==== Na₂S+H₂O 或H₂S+NaOH==== NaHS+H₂O⑸二氧化硫制取原理:稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解制取方程式:Na₂SO₃+H₂SO₄==== Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O装置:分液漏斗,圆底烧瓶检验:先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;除杂:通入浓H₂SO₄ (除水蒸气)收集:向上排气法尾气回收:SO₂+2NaOH==== Na₂SO₃+H₂O⑹二氧化碳制取原理;稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解制取方程式:CaCO₃+2HCl====CaCl₂+CO₂↑+H₂O装置:启普发生器检验:通入澄清石灰水,变浑浊除杂:通入饱和NaHCO₃溶液(除HCl),再通入浓H₂SO₄ (除水蒸气)收集:排水法或向上排气法⑺氨气制取原理:固体铵盐与固体强碱的复分解制取方程式:Ca(OH) ₂+2NH₄Cl====CaCl₂+NH₃↑+2H₂O装置:略微向下倾斜的大试管,加热检验:湿润的红色石蕊试纸,变蓝除杂:通入碱石灰(除水蒸气)收集:向下排气法⑻氯化氢制取原理:高沸点酸与金属氯化物的复分解制取方程式:NaCl+H₂SO₄====Na₂SO₄+2HCl↑装置:分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验:通入AgNO₃溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO₃沉淀不溶除杂:通入浓硫酸(除水蒸气)收集:向上排气法⑼二氧化氮制取原理:不活泼金属与浓硝酸的氧化—还原;制取方程式:Cu+4HNO₃(浓)====Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O装置:分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)检验:红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成收集:向上排气法尾气处理:3NO₂+H₂O====2HNO₃+NONO+NO₂+2NaOH====2NaNO₂+H₂O ⑽一氧化氮制取原理:不活泼金属与稀硝酸的氧化—还原;制取方程式:Cu+8HNO ₃ (稀)====3Cu(NO ₃) ₂+2NO ↑+4H ₂O装置:分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)检验:无色气体,暴露于空气中立即变红棕色 收集:排水法 ⑾一氧化碳制取原理:浓硫酸对有机物的脱水作用 在蒸馏烧瓶里加入浓硫酸,在分液漏斗里盛放甲酸制取方程式:HCOOH ====CO ↑+H ₂O装置:分液漏斗,圆底烧瓶检验:燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊除杂:通入浓硫酸(除水蒸气) 收集:排水法 高中化学实验总结一.中学化学实验操作中的七原则 掌握下列七个有关操作顺序的原则,就可以正确解答“实验程序判断题”。
常见气体的制备教学过程:第十六单元常见气体的制备气体制备的一般装置流程:二、常见气体的制备在气体制备过程中可能的副反应、试剂的挥发性、水的挥发都可能使制得的气体中含有杂质气体。
可以选用适当的方法净化。
1.干燥(1) (2)常用的固体干燥剂有:无水CaCl 2、碱石灰、P 2O 5等,碱石灰不能用于酸性气体的干燥,P 2O 5则不能用于碱性气体(如NH 3)的干燥。
2.洗气浓硫酸作为干燥剂时不能干燥碱性气体和一些还原性气体。
如: NH 3、HBr 、HI 、H 2S 等3.固体加热吸收如用灼热铜网除去O 2,灼热CuO 除去H 2等4.干燥剂的选择除去气体中混有少量水分的方法叫做气体的干燥。
选择干燥剂的原则是被干燥的气体不能与干燥剂发生化学反应。
常用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。
酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO 2、SO 2、NO 2、HCl 、H 2、Cl 2、O 2、CH 4等。
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NH 3、H 2、O 2、CO 、CH 4等。
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O 2、H 2、CO 、CH 4等(NH 3除外)。
在选择干燥剂时,显碱性的气体不能用酸性干燥剂,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,如不能用浓硫酸干燥NH 3、H 2S 、HBr 、HI 等,不能用CaCl 2来干燥NH 3(因生成CaCl 2·8NH 3)四、常见气体的检验C 2H 2五、气体的收集1.排水(液)法Cl 2收集可用排饱和食盐水收集。
一般排水法收集的气体纯度比排气法好。
但与水反应的气体(如NO 2)、易溶于水的气体(如HCl 、NH 3)不能用排水法收集 2.排空气法与空气中成分能反应的气体(如NO )、密度与空气差不多的气体(如C 2H 4、CO )不能用排空气法收集六、尾气的处理有毒有害尾气应该进行适当的处理,以免污染环境。
第24讲 常见气体的实验室制备、净化和收集复习目标 1.了解常见气体制备原理、装置及改进。
2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。
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 发生装置如图: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。
3.常见气体典型制备系统举例(1)Cl2的实验室制备(2)SO2的实验室制备(3)NH3的实验室制备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。
(2)气体干燥净化装置类型液态干燥剂固态干燥剂固体,加热装置图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,且不与水反应的气体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。
②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。
③饱和NaHS溶液——收集H2S。
④四氯化碳——收集HCl或NH3。
初中常有气体的制取及常有物质俗称、名称、化学式初中常有气体的制取一、实验原理确实定确立实验原理: 1. 反响应简单控制; 2. 反响条件平和(能不高温就不高温,高温条件不易知足,而且较危险); 3. 成本低。
比如二氧化碳实验原理确实定Na2 CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑反响速度太快,不简单控制CaCO3+2HCl(浓) ==CaCl2+H2O+CO2↑浓盐酸易挥发,生成的气体中简单混有氯化氢CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2↑反响生成的 CaSO4微溶,附着在 CaCO3表面,阻挡了反响的进一步发生现象:反响一段时间此后,反响停止,不再有汽泡高温CaCO3====CaO+CO2↑反响条件不简单知足CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑反响条件平和,简单控制,应选择该种方法二、气体发生装置确立确立发生装置依照: 1. 反响物状态; 2. 反响条件(能否需要加热)反响不需要加热时可用下列图装置:比如: CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑上图装置可控制反响的发生MnO22HO2====2HO+O2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑注意:固液反响不加热、液液反响不加热合用该装置,当固液反响、液液反响需要加热时只要要再增添酒精灯即可。
当反响需要加热,而且是固固反响时可用下列图装置:2KClO MnO2====2KCl+3O ↑3 22KMnO△4====K2MnO4+MnO2+O2↑注意!使用该装置时试管口必定要向下倾斜,原由是防备加热过程中产生的冷凝水倒流惹起试管底炸裂。
三、气体采集装置确立气体采集方法确立的依照:密度:密度比空气大向上排空气法 E密度比空气小向下排空气法 D溶解性:不易溶于水不与水反响排水法 C试确立氢气二氧化碳氧气分别能用什么方法采集引申: 1. 已知采集方法推断气体性质:一种气体只好用向上排空气法,由此能够得出该气体有什么样的性质2.上述三种气体采集方法均可采纳下列图装置向上排空气法:长管进短管出向下排空气法:长管出短管进排水法:集气瓶预先装满水,长管进短管出除此之外,该装置还经常用于洗气四、初中常有几种气体系取实验原理氧气MnO22HO2====2HO+O2↑MnO22KClO3====2KCl+3O2↑△2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑二氧化碳CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑五、一般实验步骤及气体的净化实验室制取气体的一般次序是:连结装置→检查气密性→装药品(先固体,后液体)→反响→采集气体(应等到装置中空气排净后再采集)。
第21讲 常见气体的制备、净化和收集[复习目标] 1.掌握常见气体的制备、净化、收集及尾气处理的方法。
2.能对整套气体制备及性质实验装置进行分析,并能处理相关问题。
考点一 常见气体的制备、净化、收集及尾气处理必备知识夯实1.常见气体的发生装置 (1)固体+固体――→△气体发生装置如图:制备气体:□1O 2、□2NH 3等 (2)固体(液体)+液体――→△气体发生装置如图:制备气体:□3Cl 2、CH 2===CH 2(需加温度计)等 (3)固体+液体(不加热)→气体发生装置如图:制备气体:选择合适的试剂和装置能制取中学化学中常见的气体,如NH 3(□4生石灰、□5浓氨水)、O 2(MnO 2、□6H 2O 2溶液)、Cl 2(KMnO 4、□7浓盐酸)、SO 2(□8Na 2SO 3、较浓硫酸)等2.常见气体的除杂装置4.(1)实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用□1b装置。
(2)制取CO时,尾气的处理可采用□2a、c装置。
(3)实验室制取NH3时,尾气的处理可采用□3d装置。
名师课堂点拨实验室中制取气体时实验装置的设计关键能力提升一、常见气体的制备和收集1.(2023·北京石景山区模拟)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是()【解析】制取NO2可选用Cu和浓硝酸反应,不能选用稀硝酸,A错误;NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,遇冷时NH3和HCl重新化合生成NH4Cl,不能用于制取NH3,B错误;H2O2在MnO2催化下分解生成H2O和O2,可用排水法收集O2,C正确;KMnO4和浓盐酸在常温下反应生成Cl2,Cl2的密度大于空气的密度,采用向上排空气法收集,选择装置c,D错误。
【答案】C2.实验室制取下列气体,所选反应试剂、制备装置与收集方法均合理的是()【解析】铜与稀硝酸生成NO且反应不需加热,NO与空气中的氧气反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,A错误;乙醇在浓硫酸作用下迅速升高温度到170 ℃,乙醇生成乙烯气体,乙烯难溶于水,可以用排水法收集,B正确;氨的密度小于空气,应该使用向下排空气法收集,C错误;Na2SO3和硫酸反应不需要加热,且SO2能与水反应,不能用排水法收集,D错误。
初中化学常见气体制备的装置及方法及优缺点收集气体时,应注意收集装置的选择。
对于不易溶于水或氧气(O2)的气体,可以采用排气法收集,这样可以保证气体的纯度,但是可能含有一定的水蒸气。
对于密度比空气大的气体,可以采用向下排气法,这样可以保证气体较干燥,但是纯度不高。
如果收集的气体密度比空气小,可以采用向上排气法,这样可以保证气体不与空气中的二氧化碳等发生反应。
收集装置的注意事项包括:收集装置的选择应根据气体性质来确定;在收集气体时,应注意保证装置的密封性,避免气体泄漏;在收集气体后,应及时关闭导管,避免空气进入装置。
收集装置的优缺点主要在于纯度和干燥度的高低,以及是否容易添加液体药品。
化学方程式:CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑。
实验装置:可以选择C、D、E或F,但是需要注意的是固体和液体不需要加热。
收集装置:使用H向上排空气法,因为二氧化碳的密度比空气大。
检验方法:将产生的气体通入盛有澄清石灰水的试管中,若石灰水变浑浊,则证明生成的气体是CO2.化学方程式:CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O。
验满方法:将一根燃着的木条放在集气瓶口,若木条立即熄灭,则证明瓶内已充满CO2,否则说明CO2没有收集满。
注意事项:不选用碳酸钠制取二氧化碳的原因是与酸反应速度过快,难以控制;不选用稀硫酸制取二氧化碳的原因是生成微溶性固体硫酸钙,它覆盖在大理石或石灰石表面,使酸与大理石或石灰石脱离接触,导致反应太缓慢;不选用浓盐酸制取二氧化碳的原因是浓盐酸具有挥发性,导致收集到的二氧化碳不纯;在实验前要检验装置的气密性。
二氧化碳的化学性质:不支持燃也不能燃烧;能使石灰水变浑浊CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O;能使石蕊溶液变红色CO2 + H2O → H2CO3 △ H2CO3(与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性);加热溶液后H2O + CO2↑(碳酸不稳定受热易分解);加入活性炭后溶液变无色(活性炭具有吸附性);二氧化碳通过灼热的炭层会转化成一氧化碳CO2 + C(高温)→2CO。
中学化学常用实验装置归纳一、气体发生装置:根据反应物状态及反应条件选择发生装置1、固体+固体→气体(图1)图1(1)反应容器:试管(2)注意事项:粉末状固体;在试管口处放一团棉花2、固体+液体→气体(图2、图3、图4、图5、图6)(1)反应容器:试管、烧瓶、广口瓶、锥形瓶(2)加液容器:长颈漏斗、分液漏斗(3)启普发生器及改进(图7、图8、图9、图10、图11、图12)图7 图8 图9 图10 图11 图123、固体+液体气体或液体+液体气体(图13、图14、图15、图16、图17)(1)反应容器:试管、烧瓶(2)加液容器:分液漏斗图13 图14 图15 图16 图17二、气体收集装置:根据气体的密度和溶解性选择1、排空气法:(图18、图19、图20、图21、图22)2、排水法图(图24、图25) (3)贮气瓶(图26)三、尾气处理装置:根据多余气体的性质选择 1、在水中溶解性不大的气体(图27)燃烧或袋装法 (图28、图29)3、在水中溶解性很大的气体:防倒吸(图30-图38)四、气体净化装置:根据净化剂的状态和条件选择(图39、图40、图41、图42)五、气体性质实验装置:根据反应物的状态及反应的条件选择 1、常温反应装置(图43、图44)图18 图19 图20 图21 图22 图23图24 图25图26图27 图28图29图30 图31 图32 图33 图34 图35 图36 图37 图38图39 图40 图41 图42图43图44 图45图46 图472、加热反应装置(图45、图46、图47)3、冷却装置(图48、图49、图50):图50六、排水量气装置:测量气体的体积(图51、图52、图53、图54)七、装置气密性检查:1、利用热源:用手捂或用酒精灯微热,看是否有气泡,移开热源,是否有一段水柱。
图55二、物质的分离与提纯方法方法适用范围主要仪器注意点实例固+液蒸发易溶固体与液体分开酒精灯、蒸发皿、玻璃棒①不断搅拌;②最后用余热加热;③液体不超过容积2/3NaCl(H2O)固+固结晶溶解度差别大的溶质分开NaCl(NaNO3) 升华能升华固体与不升华物分开酒精灯I2(NaCl)固+液过滤易溶物与难溶物分开漏斗、烧杯①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损”NaCl(CaCO3)液+液萃取溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来分液漏斗①先查漏;②对萃取剂的要求;③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出从溴水中提取Br2分液分离互不相溶液体分液漏斗乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液蒸馏分离沸点不同混合溶液蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片乙醇和水、I2和CCl4 渗析分离胶体与混在其中的分子、离子半透膜更换蒸馏水淀粉与NaCl盐析 加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出烧杯用固体盐或浓溶液 蛋白质溶液、 硬脂酸钠和甘油气+气洗气 易溶气与难溶气分开洗气瓶长进短出 CO 2(HCl) 液化 沸点不同气分开U 形管常用冰水NO 2(N 2O 4)附:常见物质的分离和提纯装置:如图2方法 热分解法沉淀分离法酸碱分离法水解分离法氧化还原法实例NH 4Cl(NaCl) NaCl(BaCl 2)MgCl 2(AlCl 3) Mg 2+(Fe 3+)Fe 2+(Cu 2+)二、物质的鉴别物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
中学化学实验中常见气体制备装置归纳常见气体制备装置归纳一、气体发生装置:根据反应物状态及反应条件选择发生装置1、液态+液态−−∆(1)反应容器:试管(2)注意事项:粉末状液态应当在试管口处放一团棉花。
液体−−→气体(1)反应容器:试管、烧瓶、广口瓶(2)加液容器:长颈圆柱形、分液圆柱形;(3)注意事项:见到图4、6)启普发生器及改良3、“液态+液体−−→气体”或“液体+液体−−→气体”(1)反应容器:试管、烧瓶(2)加液容器:分液漏斗(3)注意事项:见图16、17二、气体搜集装置:根据气体的密度和溶解性挑选三、尾气处理装置:根据多余气体的性质选择1、在水中溶解性并不大的气体2、燃烧或袋装法(图28、图29).、在水中溶解性很大的气体:防倒吸。
四、气体净化装置:根据净化剂的状态和条件挑选五、气体性质实验装置:根据反应物的状态及反应的条件选择1、常温反应装置2、冷却反应装置3、冷却反应装置六、排水量气装置:测量气体的体积注意事项:图50中量器内的水位与水槽中水相平,图52中左短水位与右端水位相平。
[例题]存有以下实验装置例如图8-1:示意图中a是简易的氢气发生器,b是大小适宜的圆底烧瓶,c是装有干燥剂的u形管,a是旋转活塞,d是装有还原铁粉的反应管,e是装有酚酞的试管。
实验前先检查实验装置的气密性。
实验已经开始时,先停用活塞a,并摘下烧瓶b;向a中重新加入一定量适度浓度的盐酸,产生氢气。
经必要的“操作方式”〔见到问题(2)〕后,在导管的出口处熄灭氢气,然后如图所示套上烧瓶b,塞紧瓶塞,氢气在烧瓶中稳步冷却,用酒精灯冷却反应管d中的还原成铁粉,等待b中氢气的火焰点燃后,关上活塞a,气体通过反应管d步入试管e中,并使酚酞试液呈圆形红色。
恳请提问以下问题。
(1)实验前如何检查装置的气密性:____。
(2)熄灭氢气前必须展开____操作方式,展开该操作方式的方法就是____。
(3)写出b、d中分别发生反应的化学方程式:b中_______d中_____。
中学化学几种常见制气装置气密性的检验方法1、实验室制氧或制氨装置的气密性检查,装置如图1所示。
【方法】先将导气管一端管口浸没在水槽中的水里,双手握住试管,当观察到时,松开双手,又观察到,表明该装置不漏气。
注意事项:。
2、实验室制氢气或CO2装置的气密性检查装置如图2所示(该装置设计应用了启普发生器原理)【方法】先,再通过向试管中注水,若观察到,表明该装置不漏气。
3、见图3,该装置适用于用液体和固体(或液体)反应制气体。
例如,用于高锰酸钾和浓盐酸制氯气,或用浓氨水与碱石灰制氨气,或用饱和食盐水与电石制乙炔等。
你认为该装置还可用于制哪些气体? 。
检验该装置气密性的方法:。
4、展台上图4所示装置已放置了一段时间,你认为该装置气密性如何?理由是:在实验室,该装置可用于制哪些气体?5、(1)图5所示玻璃仪器除了导管外,还有:。
(2)有人认为:在检查该装置的气密性时,先按如图连接好装置,再旋开漏斗活塞,若漏斗中的水不流入烧瓶,就表明该装置不漏气。
你同意吗?图4(3)有人想用该装置研究乙醇的分子结构,即观察乙醇能否与金属钠反应并测定一定量...乙醇在反应中产生氢气的最大量是多少(量气装置可另外补充)。
你认为实验中,①处的止水夹应该是打开还是关闭?理由是:。
6、在用块状固体和液体反应制气体时,如果反应不需加热,可用图6所示装置。
该装置的一个优点是:能根据实验需要,使反应随时发生、随时停止。
(1)该装置中的玻璃仪器除导气管和量气管外,还有,制气时,反应物是放在中。
(2)检查该装置的气密性方法是:先,再,当观察到,表明装置不漏气。
7、图7所示装置主要是由一个J形管和一个带单孔橡胶塞的分液漏斗组成。
检查该装置气密性的方法:先,再,当观察到,表明装置不漏气。
有人设想用该装置来探究铜与稀硝酸反应时的生成物性质,你认为可行吗?请说明理由。
检查装置气密性的原理概述在中学,检查装置气密性的方法主要有两种:微热法和注水法。
1、微热法是利用气体在不同温度下热胀冷缩的性质.....................,采用改变相关装置...............,维持装置内外气体压强的相对平衡的温度......导管口处是否有气泡逸出和水柱的.................浸没在水中的...(手捂或热毛巾、酒精灯微热的)方式,再观察形成..,以判断装置气密性的好与差。
专题05 气体的制备1.气体制备实验的设计思路2.气体制备的反应原理C 2H 4C 2H 5OH ――→浓硫酸170 ℃CH 2===CH 2↑+H 2O3.气体制备的发生装置制备原理的特点发生装置制备气体固体+固体――→△气体O 2、NH 3、CH 4等固体+液体(或液体+液体)――→△气体制备气体:Cl 2、C 2H 4等固体+液体(不加热)―→气体H 2、CO 2等例1.(2023·江苏卷第3题)实验室制取Cl 2的实验原理及装置均正确的是A .制取Cl 2B .除去Cl 2中的HClC .收集Cl 2D .吸收尾气中的Cl 2【答案】BC【解析】实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO 2反应,不能使用稀盐酸,A 错误;除去Cl 2中的HCl 可将气体通入饱和食盐水中,注意长口进入便于充分吸收,B 正确;氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,多功能瓶收集气体注意长进短出,C 正确;对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,水吸收效果不好,D 错误。
故选BC 。
1.(2022·山东卷)某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。
下列物质组合不符合要求的是气体液体固体粉末A 2CO 饱和23Na CO 溶液3CaCO B 2Cl 2FeCl 溶液FeC HCl()32Cu NO 溶液CuD 3NH 2H OAgCl【答案】A【解析】通入CO 2气体依次发生反应CO 2+Na 2CO 3+H 2O=2NaHCO 3、CaCO 3+H 2O+CO 2=Ca(HCO 3)2,由于在相同温度下NaHCO 3的溶解度小于Na 2CO 3,最终瓶中仍有白色晶体析出,不会得到澄清溶液,A 项选;通入Cl 2,发生反应Cl 2+2FeCl 2=2FeCl 3、2FeCl 3+Fe=3FeCl 2,最终Fe 消失得到澄清溶液,B 项不选;通入HCl ,NO 3-在酸性条件下会表现强氧化性,发生离子反应:3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO ↑+4H 2O ,最终Cu 消失得到澄清溶液,C 项不选;AgCl 在水中存在溶解平衡AgCl(s)⇌Ag +(aq)+Cl -(aq),通入NH 3后,Ag +与NH 3结合成[Ag(NH 3)2]+,使溶解平衡正向移动,最终AgCl 消失得到澄清溶液,D 项不选;答案选A选项实验目的。
常见气体的实验室制法中学化学实验中,应该学会氯气、氯化氢、氧气、硫化氢、二氧化硫、氨气、二氧化氮、一氧化氮、二氧化碳、氢气、等气体的实验室制法。
应该掌握的具体内容主要有:会选择适宜的反应物,并能熟练地书写有关气体生成的化学方程式;根据反应物的状态和反应条件等因素,选择适宜的气体发生装置,能判断装置图的正误,会组装气体发生装置;根据气体的密度、在水中的溶解性等性质,选择适宜的集气方法与装置;根据所制气体的性质,会用简便的方法检验或验满。
1、常见气体的实验室制法(1)反应物和反应原理①实验室制氢气常用锌跟盐酸或稀硫酸反应制氢气。
Zn+H2SO4(稀) ZnSO4+H2↑Zn+2HCl ZnCl2+H2↑在制气装置的出口处点燃氢气,一定要事先检查纯度,以确保实验安全。
②实验室制氧气常用氯酸钾(二氧化锰作催化剂)或高锰酸钾受热分解来制氧气。
△2KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑此外,过氧化氢(H2O 2)在二氧化锰催化下分解,也可作为实验室制氧气的一种简便方法。
2H2O22H 2O+O2↑③实验室制氯气常用氧化剂(二氧化锰或高锰酸钾)跟浓盐酸反应制氯气。
MnO2+4HCl (浓)MnCl2+2H2O+Cl 2↑2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑高锰酸钾和盐酸反应可在常温下顺利进行,不需加热。
氯气有毒。
多余的氯气必须用NaOH 溶液吸收,以免污染空气和使人受到毒害。
④实验室制氯化氢常用食盐和浓硫酸反应制氯化氢,通常生成硫酸氢钠和氯化氢。
NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑氯化氢极易溶于水,为使反应顺利进行,应该使用固体氯化钠和浓硫酸。
⑤实验室制硫化氢常用硫化亚铁固体(黑色)和稀硫酸反应制硫化氢。
FeS+H2SO4(稀) FeSO4+H2S↑制硫化氢不能用浓硫酸和硝酸等氧化性酸。
硫化氢有毒,要注意通风或用NaOH溶液吸收多余的硫化氢。
常见气体的制取和检验⑴氧气制取原理:强氧化剂氧化含氧化合物制取原理:含氧化合物自身分解+Cl?) ====MnCl 制取方程式:MnO?+4HCl(浓制取方程式:2KClO 2KCl+3O?↑?==== O +2H??↑加热装置:略微向下倾斜的大试管, ,加热装置:分液漏斗,圆底烧瓶检验:带火星木条,复燃能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪检验:收集:排水法或向上排气法; 色再通入浓除HCl),除杂:先通入饱和食盐水( 除水蒸气) SO? (H?⑵氢气收集:排饱和食盐水法或向上排气法NaCl+NaClO+H+2NaOH====尾气回收:Cl??O⑷硫化氢制取原理:活泼金属与弱氧化性酸的置换?↑??==== ZnSO+H制取方程式:Zn+H?SO 装置:启普发生器,在容器壁上有水珠检验:点燃,淡蓝色火焰收集:排水法或向下排气法⑶氯气制取原理:强酸与强碱的复分解反应制取方程式:FeS+2HCl====FeCl?+H?S↑装置:启普发生器检验:能使湿润的醋酸铅试纸变黑除杂:先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl? (或P?O5)(除水蒸气)收集:向上排气法尾气回收:H?S+2NaOH==== Na?S+H?O或13/ 1H?S+NaOH==== NaHS+H?O 收集:排水法或向上排气法⑺氨气⑸二氧化硫制取原理:固体铵盐与固体强碱的复分解制取方程式:Ca(OH) ?+2NH?制取原理:稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的Cl====CaCl?+NH?↑+2H?O 复分解装置:略微向下倾斜的大试管?制取方程式:NaSO?+H?SO?====Na?SO?,加热+H+SO?↑?O 检验:湿润的红色石蕊试纸,变蓝除杂:通入碱石灰装置:分液漏斗,圆底烧瓶(除水蒸气)收集:向下排气法,褪色,后加热又恢复检验:先通入品红试液; 原红色除杂:通入浓H?除水蒸气() SO?⑻氯化氢收集:向上排气法??====?尾气回收:SO+2NaOH NaSO?+HO⑹二氧化碳制取原理:高沸点酸与金属氯化物的复分解制取方程式:NaCl+H?SO?====Na?SO?+2HCl↑制取原理;稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的装置:分液漏斗,圆底烧瓶,加热复分解检验:通入AgNO?溶液,产生白色沉淀?====?制取方程式:CaCO+2HClCaCl+CO?,再加稀HNO?沉淀不溶O+H↑?除杂:通入浓硫酸(除水蒸气装置:启普发生器)收集:向上排气法,检验:通入澄清石灰水变浑浊再通(溶液?除杂:通入饱和NaHCO除HCl), (?SO?H入浓除水蒸气) ⑼二氧化氮13/ 2收集:排水法⑾一氧化碳还不活泼金属与浓硝酸的氧化—制取原理:原;??) ?(浓)====Cu(NO制取方程式:Cu+4HNO ?O +2NO?↑+2H在制取原理:浓硫酸对有机物的脱水作用锥形或用大试管,,圆底烧瓶(装置:分液漏斗在分液漏斗里盛放蒸馏烧瓶里加入浓硫酸,瓶) 甲酸溶液颜色变检验:红棕色气体,通入AgNO3 ?O ====CO↑+H制取方程式:HCOOH 浅,但无沉淀生成圆底烧瓶装置:分液漏斗, 收集:向上排气法产生气体能使无水珠,,蓝色火焰,检验:燃烧2HNO?O====?+NO +H尾气处理:3NO?澄清石灰水变浑浊2NaNONO+NO?+2NaOH====?+H?O 除水蒸气) 除杂:通入浓硫酸( 收集:排水法⑽一氧化氮高中化学实验总结中学化学实验操作中的七原则一.就可以掌握下列七个有关操作顺序的原则,。