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第7讲 气体的制备
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第7讲 专题 气体的制备
一、装置连接的一般顺序:气体发生装置→气体净化装置→气体干燥装置→气体收集装置 (或参与反应→收集新物质或验证新产物→其他处理)→尾气处理装置。
二、气体的发生装置:根据要制取的气体所需的反应条件(如常温、加热、加催化剂等)、反应物(药品)的状态等来确定。
带小孔的隔板 固体 + 液体 → 气体
带小孔的隔板
三、气体的净化(除杂和干燥)装置:
解答对混合气体进行除杂、干燥实验的相关问题,可参考下列规律:
①考虑干燥与除杂顺序时,若采用溶液除杂,则先除杂后干燥。
②接口的连接:洗气装置应“长进短出”;球形干燥管的连接一般是“粗进细出”; U形干燥管和硬质玻璃管(盛装碳粉或氧化铜)则无特殊要求,一般按照仪器接口的字母顺序连接。
装置类型
液体除杂剂(不加热)
固体除杂剂(不加热)
固体除杂剂(加热)
装 置
示意图
四、气体的收集装置:根据气体的水溶性和密度以及是否能与水或空气反应来确定。
装置类型
排水(液)集气法
向上排空气集气法
向下排空气集气法
装 置
示意图
适用范围
不溶于水(液)的气体
密度大于空气的气体
密度小于空气的气体
典型气体
H2、O2、CO、CH4
Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S
H2、NH3、CH4
五、尾气的处理:对于CO、SO2、NO2等污染性气体,一般常采用吸收、点燃或收集的方法进行处理。
六、实验步骤及注意事项
实验步骤:以KMnO4制O2为例:“查装定点收离熄”
注意事项:KMnO4制氧气:试管口略向下倾斜、放棉花、外焰加热;H2O2制O2:长颈漏斗插入液面下;
排空气法收集气体要验满:放瓶口; 气体检验:放瓶内……
典例精析
例1.使用右图装置可以进行下列实验中的( )
A.锌与稀硫酸制取、收集氢气 B.KClO3与MnO2制取、收集氧气
C.KMnO4制取、收集氧气 D.过氧化氢溶液与MnO2制取、收集氧气
例2.通过一年的化学学习,我们知道了常见气体的实验室制取方法和相关性质,我能根据所学知识回答下列问题:
⑴下图是实验室制取气体时常用的装置:
①实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的化学方程式为 ,所选用的发生装置是________(填序号),用E装置收集氧气,判断氧气已收集满的现象是________ 。
②实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气,为了制取并收集到干燥的氨气,我选用的装置组合是________(填序号)。
⑵使用氢气时,要特别注意安全。右图是检验氢气纯度的实验,据此我能得出氢气的相关性质有 、 。
⑶如图右所示,做硫在氧气中燃烧实验时,盛硫的燃烧匙应从瓶口向下缓慢插入,原因是 ,实验中观察到 火焰。瓶中装水的作用是吸收有毒的二氧化硫,如果将水换成一种溶液效果更好,体现该溶液作用的化学方程式为 。
例3.氯气(Cl2)通常情况下为有刺激性气味的黄绿色的有毒气体,密度比空气大,可跟水反应,反应后溶液呈酸性。实验室通常用浓盐酸与二氧化锰共热的方法来制取氯气。实验室制取气体的一套完整装置应包括发生装置、净化装置(包括干燥)、收集装置、尾气处理装置。回答下列问题:
(1)制取氯气的发生装置应选用下左图中的 ,写出标号的名称 ;
①
①
A
B
C
D
E
F
G
饱和NaCl 溶液
(吸杂质HCl )
浓硫酸
NaOH
气
体
发
生
装
置
甲
乙
丙
(2)用上右图中的仪器(不一定全部用到)完成氯气的净化(包括干燥)、收集、尾气处理,其正确的连接方法是:A接 接 接F接 接 ;
(3)在放入药品之前必须检查 。
例4.某学习小组用如右图所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数。
(1)实验前,先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是:
;
(2)实验操作步骤有:检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,再进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;
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