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1、初中阶段气体制取的发生装置和收集装置原理一气体制取装置1 .气体发生装置2.加热固体制备气体固液常温反应制备气体 加热固体制备气体的装置(见上图).反应物和反应条件的特征:反应物都是固体,反应需要加热。. 装置气密性的检查方法:将导气管的出口浸没在水中,双手紧握试管。如果水 中出现气泡,说明装置气密性良好.(原理:气体的热胀冷缩)加热时的注意事项: 绝对禁止向燃着的酒精灯内添加酒精。 绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯. 禁止用嘴吹灭酒精灯。加热结束时,酒精灯的火焰应该用灯帽盖灭. 铁夹应夹在试管的中上部,大约是距试管口 1/3处. 药品要斜铺在在试管底部,便于均匀受热。 试管口要略向下倾
2、斜,防止冷凝水回流热的试管底部使试管炸裂。 试管内导管应稍露出胶塞即可。如果太长,不利于气体排出。 停止反应时,应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水 被倒吸入热的试管中,使试管炸裂。选择装置时,要选择带有橡皮塞的弯管. 固液混合在常温下反应制备气体的装置(见上图).反应物和反应条件的特征:反应物中有固体和液体,反应不需要加热O. 装置气密性的检查方法:在导管出口处套上橡皮塞用弹簧夹夹紧橡皮塞,从漏 斗中加水。如果液面稳定后水面不下降,则表明装置气密性良好。要根据实际情况选择(a) (b)(c) (d)四种装置。 装置(a)的特点:装置简单,适用于制取少量的气体;容易造成气体泄漏
3、, 增加药品不太方便。 装置(b)的特点:便于随时添加药品. 装置(c)的特点:可以控制反应速率。 装置(d)的特点:可以控制反应的发生和停止。(希望停止反应时,用弹 簧夹夹住橡皮管。这时由于试管内的气压大于外界大气压,试管内的液面 会下降) 如果使用长颈漏斗,注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下,形成液封,防 止生成的气体从长颈漏斗逸出。使用分液漏斗时无需考虑这个问题. 选择装置时,要选择带有橡皮塞的直管。(a)装置使用单孔橡皮塞,(b) (c) (d) 装置使用双孔橡皮塞. 固体药品通过锥形瓶口加入,液体药品通过分液漏斗加入。3.气体收集装置 排水法收集气体的装置(见右图)适用情况:收集的
4、气体不溶或难溶于水,且不与水反应。注意事项: 集气瓶中不能留有气泡,否则收集到的气体不纯。 应当等到气泡连续均匀地放出后再收集气体,否则收集到的气体不纯。 在气泡连续均勺放出之前,导气管管口不应伸入到集气瓶口. 如果瓶口出现气泡,说明气体收集满。 如果需要较干燥的气体,请不要使用排水法。 气体收集完毕后,要在水下把玻璃片盖在集气瓶口上,否则收集到的气体 不纯。 收集完毕后,如果收集的气体的密度比空气大,集气瓶口应该朝上;如果 收集的气体的密度比空气小,集气瓶口应该朝下。 向上排空气法收集气体的装置(见右图) 适用情况:气体密度大于空气(相对分子质量大于29),且不与空气中的成分 反应. 要求:
5、导管伸入集气瓶底,以利于排净空气。 密度和空气接近的气体,不宜用排空气法收集. 暂存气体时,只需将集气瓶正放在桌面上,盖上毛玻璃片就可以了。 向下排空气法收集气体的装置(见右图) 适用情况:气体密度小于空气(相对分子质量小于29),且不与空气中的成分反 应. 要求:导管伸入集气瓶底,以利于排净空气。 密度和空气接近的气体,不宜用排空气法收集。 暂存气体时,需要盖上毛玻璃片并将集气瓶倒放在桌面上。 导气管属于发生装置.把导气管画在收集装置中,是为了更好地说明问题。一、实验室制取氧气1 .加热高镒酸钾制取氧气 反应原理:2KMnO4 =K2MnO4+MnO2+O2T 发生装置:由于反应物是固体,反
6、应需要加热,所以选择加热固体制备气体的装置。 收集装置:由于氧气不易溶于水,且不与水发生化学反应,所以可以选择排水法收集气体 的装置。由于氧气的密度比空气大,且不与空气中的成分发生化学反应,所以可以选择向上排空 气法收集气体的装置. 步骤:查:检查装置的气密性。装:将高镒酸钾装入干燥的试管,并在试管口放一团棉花,并用带导管的橡皮塞塞 紧试管。定:将试管固定在铁架台上。点:点燃酒精灯,试管均匀受热后,就使酒精灯固定在试管底部加热. 收:根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。 移:把导管移出水槽.熄:熄灭酒精灯。验满:(用排水法收集)如果集气瓶口有气泡出现,说明气体收集满了。(用向上排空气法收集
7、)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气收集满了。 检验:将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气. 注意事项: 停止反应时,应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水被倒吸入热的 试管中,使试管炸裂. 加热高锦酸钾时,试管要放一团棉花,防止高镒酸钾被吹入导管,使导管堵塞。 棉花不要离高镒酸钾太近,否则会导致发生装置爆炸.2 .分解过氧化氢溶液制取氧气 反应原理:2H2。2些限2H2O+O2T (催化剂可换成硫酸铜溶液) 发生装置:由于反应物是固体和液体,反应不需要加热,所以选择固液混合在常温下制 取气体的装置。 收集装置:由于氧气不易溶于水
8、,且不与水发生化学反应,所以可以选择排水法收集气 体的装置.由于氧气的密度比空气大,且不与空气中的成分发生化学反应,所以可以选择向上排空 气法收集气体的装置。 验满:(用排水法收集)如果集气瓶口有气泡出现,说明气体收集满了。(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气 收集满了. 检验:将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。 不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气!因为加热过氧化氢溶液时,过氧化氢分解产 生的氧气和水蒸气一起逸出,水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃。3 .加热氯酸钾制取氧气 反应原理:2KC1O3 嗤2KCl+3O2
9、f 发生装置和收集装置:和加热高镒酸钾制取氧气的装置相同。 验满:(用排水法收集)如果集气瓶口有气泡出现,说明气体收集满了。(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明 氧气收集满了。 检验:将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。二、催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前 后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。催化剂只能改变化学反应的速率,不能改变化学反应的产率。催化剂在化学反应前后不改变,其反应过程中有可能改变。不同的化学反应有不同的催化剂,同一化学反应也可能有几种催化剂.生物体内的酶属于催化剂。三、氧气的工业制法实验室制取氧气属于化学变化,工业制取氧气属于物理变化,这是二者的根本区别O空气中约含21%的氧气,是制取氧气的廉价易得的原料。第一种制法(分离液态空气法):在低温、加压的条件下,气态空气变为液态分于液态 氮的沸点比液态氧的沸点低,在-196的情况下,液态氮蒸发,剩下的就是液态氧。通常我 们把氧气贮存在蓝色的钢瓶里。第二种制法:利用膜分离技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可 得到含氧量较高的富氧空气。