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时间:2019-06-16
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1、·实验室制取气体的思路: 1.知识要点详解在初中化学中,主要应掌握O2、H2、CO2的实验室制法。可以从制备所需仪器、药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较,能够总结和归纳实验室制取气体的思路。即:研究反应原理一根据所选药品的状态和反应条件,选择适当的仪器组成相应的实验装置一根据实验装置的特点,设计合理的实验操作步骤,预测可能的注意事项一根据所制取气体的性质,选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。 实验室制取气体及验证其性质的实验,属于基本操作的简单综合实验。通过对比发生装置和收
2、集装置,总结气体的个性及几种气体的共性,提高记忆效果。 2.设计装置的依据制取气体的装置分两部分:气体发生装置和气体收集装置。 发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计,收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。 确定收集装置的原则——气体的收集方法是由该气体的性质,如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。··气体发生装置:①“固+固”的反应,简称“固体加热型”,装置如图A所示,如用KMnO4或KClO3和MnO2制O2。②“固+液”的反应,简称“固液常温型”,装置如图B、
3、C、D、E。如用H2O2和MnO2制O2、用锌粒与稀H2SO4制H2或用CaCO3与稀盐酸制CO2。同B装置相比,D装置具有便于添加液体药品,制取的气体量较多的优点;C装置不仅添加液体药品方便,而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止;E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。③“固+液”的反应的发生装置的其他改进:为了节约药品,方便操作,可设计如下图所示装置,这些装置都可自动控制。当打开弹簧夹时,溶液进入反应器内开始反应;当关闭弹簧夹时,气路不通,反应产生的气体将溶液压出反应器外,液体与同体分离,反应停止。气体收集装置:·收集
4、装置选择条件难溶或微溶于水,与水不发生化学反应的气体。如:H2、O2、CH4不与空气发生反应,密度比空气密度大的气体。如:O2、不与空气发生反应,密度比空气密度小的气体。如:H2、CH4等CO2等等说明①使用排水法收集的气体较纯净,但缺点是会使收集的气体中禽有水蒸气。当导管口有连续均匀的气泡冒出时才开始收集,当有大量气泡从集气瓶口冒出时,表明气体已收集满。②用向上排空气法收集气体,应注意将导管伸到接近集气瓶瓶底,同时应在瓶口盖上玻璃片,以便尽可能地排尽空气,提高所收集气体的纯度。使用排空气法收集的气体比较十燥,但纯度较低,需要验满(可燃性
5、气体则要注意安全,点燃之前一定要验纯,否则有爆炸危险)·药品的选取和实验方案的设计:(1)可行性:所选取的药品能制得要制取的气体;(2)药品廉价易得;(3)适宜的条件:要求反应条件易达到,便于控制;(4)反应速率适中:反应速率不能太快或太慢,以便于收集或进行实验;(5)气体尽量纯净;(6)注意安全性:操作简便易行,注意防止污染。例如:①实验室制取H2时选用锌粒,而不用镁条、铁片,原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢;酸选用稀硫酸,而不宜用稀盐酸、浓硫酸,因为用稀盐酸制得的H2,因混有HCl而不纯,而锌与浓硫酸反应不生成H2.②制
6、CO2时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸,而不选用Na2CO3浓盐酸、稀硫酸,原因是Na2CO3,反应速率太快,浓盐酸易挥发出HCl气体,稀硫酸反应不能进行到底,也不能煅烧石灰石,因为条件不易达到,不呵操作;④用KClO3、过氧化氢制O2时,要加少量的MnO2,作催化剂,以加快反应的速率实验室制取气体的实验操作程序:实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序:(1)组装仪器:一般按从左到右,从下到上的顺序进行;(2)检查装置气密;(3)装药品:若是固体跟液体反应,一般是是先装入固体再加入液体;(4)准备收集装置:若用排水法收集气体
7、时,应在制取气体之前将集气瓶盛满水;(5)制取气体;(6)收集气体并验满;(7)拆洗仪器。注意:①给同体加热时.试管口要略向下倾斜;②用加热KMnO4或KClO3(MnO2作催化剂)的方法制取O2,若用排水法收集,实验完毕时应先把导管移出水槽再移走酒精灯;③固体跟液体反应制取气体时,要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封,以防漏气。装置的选取与连接:实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为:··气体净化的几种方法:(1)吸收法:用吸收剂将杂质气体吸收除去。如除去CO中混有的少量CO2
8、,可先用浓NaOH溶液吸收CO2,再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表:·吸收剂吸收的气体杂质吸收剂吸收的气体杂质水可溶性的气体:HCl,NH3NaOHCO2,HCl,H2O无水Cu
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