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1、实验室制取气体的装置实验室制取气体的装置： 一三种气体的制备 1. 氧气 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 2KClO3MnO2 2KCl+3O2 2H2O2 2H2O + O2 2. 二氧化碳 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 3. 氢气 ZnH2SO4 = ZnSO4H2 二根据反应物的状态和反应条件分为两种类型 1. 固 + 固 气体 发生装置(图1)： 制取氧气： 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 2KClO32. 固 + 液MnO2 2KCl+3O2 气体 发生装置(图2)：) MnO2 制取氧气： 反应原理：2H2O2 2H2O
2、+ O2 制取二氧化碳：反应原理： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 制取氢气： 反应原理：ZnH2SO4 = ZnSO4H2 三实验装置的组成 1.发生装置 A. 固 + 固 气体 注意事项试管口略向下倾斜，防止水倒流，致使试管炸裂。 铁夹夹在离试管口1/3处。 试管内导管刚露出橡皮塞即可，便于导出气体。 高锰酸钾制氧气时试管口应放一团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒随气流进入导管。 酒精灯加热要用外焰加热 B. 固 + 液注意事项 分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出； 导管只需略微伸入试管塞 装药品时，先装固体后装液体 该装置
3、的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加 液体 1 气体(图2) 还可以用 2.洗气装置 1. 气体的净化一定先净化后干燥,对于实验室制备氧气时可能含有的杂质只有水，而制备CO2和H2时除了又水还有HCl气体。在制备CO2和H2一定要先出去HCl再干燥。 H2用NaOH溶液 CO2用NaHCO3溶液 2. 气体的干燥 干燥剂有：浓硫酸、碱石灰 酸性干燥剂：不能干燥碱性气体如氨气； 碱性干燥剂；不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫、氯化氢等 注意：证明时，一定要先证明水再证明其它物质，证明水一定要用无水硫酸铜；除去水时，先除去杂质，再除去水 。证明二氧化碳一定要用澄清石灰水。(例
4、2) 3.收集装置 常用气体的收集方法： A：排水法 适用于难或不溶于水且与水不反应的气体，导管稍稍伸进瓶内。 B：向上排空气法 适用于密度比空气大的气体 C：向下排空气法 适用于密度比空气小的气体。如H2 排气法：导管应伸入瓶底 4.尾气处理装置 有毒的气体不能直接排放到空气中 四操作步骤：查、装、定、点、收、离、熄。 连接装置：先下后上，从左到右的顺序。 检查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。 装入药品：按粉末状固体取用的方法 固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部 加
5、热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。 收集气体： a、若用排水集气法收集气体，气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大) b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部 用排水法收集时，导管放在集气瓶口 先将导管移出水面 再停止加热 五气体的验满 2 六氧化铜的还原实验 H2、CO、C还原CuO实验的比较 化学方程式 H2还原CuO H2+CuO CO还原CuO CO+CuO C还原CuO C +2 CuO Cu + H2O Cu +CO2 2Cu +CO2装置图 试管口略向_倾斜；装置特点 通H2
6、 的导管伸至试管底部于CuO 上方 反应前需检验气体纯度。还原过程分四步：一通，二点，三撤，操作步骤 四停 黑色CuO 变成实验现象 _色；试管口有_生成 黑色CuO 变成_色；生成的气体使澄清石灰水变浑浊 因CO有_,增加对尾气处理装置，防止CO污染空气 试管口略向下倾斜；反应需高温； 检查气密性；装药品固定试管；点燃；移导管，熄灭酒精灯。 黑色固体逐渐减少；有光亮红色固体生成；生成的气体使澄清石灰水变浑浊 对于用氢气和一氧化碳还原氧化铜时要先同一会气体再加热 七探究性试验 1.提出假设问题2.证明假设3.得出结论4.讨论 例1.某化学兴趣小组利用锌和浓盐酸以及下图所示装置来制取干燥、纯净的
7、氢气，并验证气体中的杂质。 (1)实验中看到B中无水硫酸铜变蓝色，这说明产生的气体中含有杂质 (填化学式)，除此以外，还可能含有的杂质气体是 (填名称)。为了检验该杂质，可将E装置连接到上述装置中 (填序号)之间，气体从 (填a或b)进入装置E，E中所放试剂为 ，观察到的现象是 。 (2)C装置的作用是 ； (3)此实验收集氢气的下列方法中，你认为最合理的是 。(填选项编号) 向上排空气法 用干瘪气球收集 排水法 3 例2. (08四川眉山)(6分)下图为常见的实装置(用途不一)，根据下列要求回答问题，装置可重复使用。提示：H2 + CuO Cu + H2O，无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。 (
8、1)将含有水蒸汽的氢气干燥后还原氧化铜，则该气体先要通过装置 (填序号，下同)。 (2)如果要验证混合气体由H2、CO组成，则需要连接的仪器顺序为 。 (3)如果要验证混合气体由CO、CO2组成，则需要连接的仪器顺序为 。 (4)如果要验证混合气体由H2、H2O组成，则需要连接的仪器顺序为 。 (5)如果要验证混合气体由CO2、CO、H2组成，则需要连接的仪器顺序为 例3.甲酸(HCOOH)通常是一种无色易挥发的液体，它在浓硫酸作用下易分解，反应方程式为： HCOOH浓硫酸CO+H2O ，某课外活动小组的同学欲用该反应来制取CO，并还原红棕色的氧化铁粉末。现有下列仪器或装置供选择： 用甲酸滴入
9、浓硫酸的方法制取CO，应选 装置；如果要除去CO中混有少量甲酸气体，最好选择上图中 进行洗气。 用上述方法制取的CO还原氧化铁，并检验气体产物，则各仪器的接口连接顺序为： 。 在对氧化铁粉末加热前，为安全起见，应进行的一项重要操作是 。 从开始加热到实验结束，氧化铁粉末的颜色变化为 ， 反应方程式为 。 上述实验的尾气不能直接排放到空气中，请你说出一种处理尾气的方法： 。 在该制取CO的反应中，浓硫酸所起的是 作用。 例3.实验室常用下列装置来制取氧气： 写出图中有标号仪器的名称：a 、b ； 4 a b 用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是 ，其中二氧化锰起 作用。 用高锰酸钾
10、制取氧气时，发生反应的化学方程式为 。 用E装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。 实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气常温下NH3是一种无色、有刺激 性气味的气体，密度比空气小。NH3极易溶于水，其水溶液呈碱性。 制取氨气反应的方程式：2NHCl + Ca(OH) CaCl + 2NH+ 2X。X的化学式为： 。 4223制取并收集NH3，应该从上图中选择的发生装置是 ，收集装置是_。 NH3是一种碱性气体，干燥时不能选用下列干燥剂中的 。 A.固体氢氧化钠 B.浓硫酸 C.生石灰 练习1.(08江苏盐城) (8分)通过一年的化学学习，应该知道有多种途径可以制取氧气。
11、如： A.电解水 B.分离空气C.加热高锰酸钾 D.分解过氧化氢 E. (1)相信你在E处还可以写出另一种制取氧气的方法； (2)若用加热高锰酸钾制取氧气：实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，其理由是 ，此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是 ； (3)若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如下： 甲 乙 丙 要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是 (选填“甲”或“乙”)；若用丙装置干燥生成的氧气，丙中盛放的液体试剂是 ，气体应从 (选填“a”或“b”)端导入。 2.(08湖北宜昌)(10分)实验室常用下列装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题。 注射器a
12、 b A B C D E F (1)写出实验室制取氧气的一个化学方程式_。利用该反应制取氧气，发生装置应选_(填序号，下同)。 5 (2)一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易发生下列反应2NO+O2=2NO2，则收集一氧化氮气体时不能用的装置是(填序号)_。 (3)按图F作细铁丝在氧气中燃烧的实验，我观察到的现象有_(只答一条)，其相关的化学方程式是_。 (4)实验室里将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是_。 4.(08江苏徐州)(10分)通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，以下是老师提供的一些实验装置。请结合下图回答问题： (1)写出图中
13、标号的仪器名称：a ；b 。 (2)写出实验室用装置制取氧气的化学方程式 。 (3)通过查阅资料得知：氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水；氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，她应选择的反应的发生装置是 ，收集装置是 。(填字母编号) (4)小芳将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中，观察到的现象是 ， 。 (5)请写出氨气和氧化铜反应的化学方程式 。 5.(07汕头)(14分)请根据下列装置图回答： (1)写出下列仪器的名称： ， 。 (2)如果用大理石和稀盐酸制取并收集CO2
14、，应选用上图中的 (填序 号)；其化学方程式为 。 (3)若用加热固体KmnO4来制取并用排水法收集一瓶O2，应选用上面图中的 (填序号)，其化学方程式为 。 (4)已知乙炔(C2H2)气体可用水和CaC2反应制取。请你完成制取乙炔的化学反应方程式： CaC2+ = + C2H2。 乙炔气中常含酸性杂质气体CO2和H2S，请在右边方框中补画出除杂装置(导气管用直线表示)，并标注必要的试剂。 6 6.实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物，极易与空气中水蒸汽和CO2反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究： 猜想：没有变质，“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH；
15、猜想：已完全变质，“碱石灰”全部变成了CaCO3和Na2CO3。 则CaO与水反应的反应方程式为 。 如下图所示： a若Ca(OH)2、CaCO3和Na2CO3投入到水中不会放热，则由操作现象判断： 猜想 b操作发生化学反应的方程式为 ；由操作的现象判断：滤液中含有 ；由此判断猜想 。 c综合a和b的结论，判断该样品变质情况为 。 由上述实验说明，实验室中“碱石灰”应 保存；操作中玻棒的作用是 。 7.某学生小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。 (1)假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。 (2)设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。 (3)查阅资料：氮气不与碳、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。 (4)实验： 操作步骤及实验现象 简 答 称取32g氧化铁与2g炭粉均匀混合，放写出装置中编号仪器的名称： 入重4848g的玻璃管中，按上图装置连接 A ，B 加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气 其目的是 夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊 完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为5224g 该现象说明 (5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为048g，氧元素质量为096g (6)结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是 7
