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氢气的实验室制备原理、制取的装置(包括发生装置、收集

2017-09-01 7页 doc 79KB 343阅读

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氢气的实验室制备原理、制取的装置(包括发生装置、收集复习重点:专题的重点是氧气、二氧化碳、氢气的实验室制备原理、制取的装置(包括发生装置、收集装置)和药品、操作步骤(包括仪器的组装顺序和操作顺序)、检验(或验满、验纯) 、注意问题等基础知识。 复习难点:了解实验室制取气体的思路和方法,对所学知识能正确辨认并迁移运用到陌生气体的制取上;能根据实验目的选择实验药品和仪器,并能安全操作;初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体。 【知识整理】 一、实验室制取气体的发生装置根据反应物的状态(固体或液体),反应条件(是否加热)决定;收集装置根据气体的溶解性和密度决定。 反应物状态 固...
氢气的实验室制备原理、制取的装置(包括发生装置、收集
复习重点:专题的重点是氧气、二氧化碳、氢气的实验室制备原理、制取的装置(包括发生装置、收集装置)和药品、操作步骤(包括仪器的组装顺序和操作顺序)、检验(或验满、验纯) 、注意问题等基础知识。 复习难点:了解实验室制取气体的思路和方法,对所学知识能正确辨认并迁移运用到陌生气体的制取上;能根据实验目的选择实验药品和仪器,并能安全操作;初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体。 【知识整理】 一、实验室制取气体的发生装置根据反应物的状态(固体或液体),反应条件(是否加热)决定;收集装置根据气体的溶解性和密度决定。 反应物状态 固体与固体 固体与液体 反应条件 加热 不需加热 装置A 装置B 发生装置 反应物是固体且需 加热 反应物是固体和液体且不需加热 1、固体反应物(加热)——固 + 固加热注意事项: (1)加热时,先预热且应用外焰加热 (2)试管口应略向下倾斜 (3)药品应平铺于试管底部 (4)导管稍露出橡皮塞 (5)用高锰酸钾制取氧气时,试管口放一团棉花 2、2种发生装置的气密性检查 用手微热冒气泡;注入水液面不下降;向右推,导管口冒气泡;向右推,长颈漏斗内的液面上升 3、气体收集装置注意事项: (1)气体与空气密度的比较,可用其相对分子质量,空气的平均相对分子质量为29,则密度比空气大;若小于29,则密度比空气小。 (2)用排水法收集气体时应把导管放在集气瓶口。 (3)当使用排水法收集时,需要当气泡连续均匀冒出时,再收集。 (4)用排空气法收集时,应该把导管伸到集气瓶底部,便于排尽空气。 (5)排水法集气比排空气法集气收集到的气体较纯。 a b a b (6)多功能瓶的使用 ?当瓶子正放时如右图: 收集密度比空气大的气体,气体应从a端导管通入; 收集密度比空气小的气体,气体应从b端导管通入。 ?当瓶子倒放时如右图: 收集密度比空气大的气体,气体应从b端导管通入; 1 收集密度比空气小的气体,气体应从a端导管通入。 ?当瓶子装满水集气时若收集气体,气体都应从b端通入,水被从a端排除。 4、氧气、二氧化碳和氢气的实验室制取方法和收集方法 氧气 二氧化碳 氢气 1:过氧化氢和二氧化锰 大理石(或石灰石)和稀锌粒和稀硫酸(或稀盐药品 方案2:高锰酸钾 盐酸 酸) 方案3:氯酸钾和二氧化锰 MnO2 方案1:2HO2HO+ O? 2222 ? 方案2:2KMnO KMnO + 424+2HClCaCl CaCO化学反应32 SOZnSO+H? Zn+H2442MnO + O? 22原理 +HO+CO? 22 方案3:2KClO2KCl+3O? 32 制得气体 在水中的氧气不易溶于水 二氧化碳能溶于水 氢气难溶于水 溶解性 制得气体二氧化碳密度比空气密的密度与氧气密度比空气密度大 氢气密度比空气密度小 度大 空气比较 方案1制取氧气使用上表装置B 发生装置 使用上表装置B 使用上表装置B 方案2制取氧气使用上表装置A 收集方法 排水法或向上排空气法 向上排空气法或排水法 排水法或向下排空气法 将气体通入澄清的将带火星的木条插入集气瓶内,若点燃该气体,检验其检验方法 石灰水,若其变浑浊,说复燃,说明是氧气 生成的产物 明是二氧化碳 用拇指堵住倒置已收集将燃着的木条靠近集气验满或验将带火星的木条靠近集气瓶口,若满氢气的试管,靠近火焰瓶口,若木条熄灭,说明纯 木条复燃,说明已收集满 移开手指,若听到“噗”已收集满 的一声,说明已纯 【经典例题】 例题1 请根据下列装置图,回答有关问题: (1)写出装置图中标号仪器的名称:a ,b ( (2)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 ,可选用的发生装置是 (填字母)( (3)写出实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气的化学方程式 ,可选用的收集装置是 (填字母)( 【分析】发生装置据反应物状态和反应条件进行选择,收集装置依据气体的密度和溶解性进行选择,此外,掌握实验室制取氢气、氧气的反应原理 (1)据常用仪器回答; (2)据高锰酸钾制取氧气的反应原理书写方程式,并据反应物状态和反应条件选择发生装置; 2 (3)据锌和稀硫酸反应原理书写方程式,据氢气的密度和溶解性选择收集装置; 【答案】解:(1)标号仪器分别是酒精灯和集气瓶; (2)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式是:2KMnOKMnO+MnO+O?,该42422反应需要加热,属于固体加热型,故选发生装置A; (3)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,方程式是:Zn+HSO=ZnSO+H?,氢气的密度比空气小,应2442 用向下排空气法收集,氢气难溶于水,所以还可用排水法收集; 例题2 下图是某同学的实验室制取CO装置图, 2 请指出图中的错误。 【分析】实验室中气体制取装置选择的依据是: 根据反应物的状态和反应条件来选择发生装置; 根据产生气体的性质选择收集装置。 在上图的发生装置中,长颈漏斗若不插入液面以下,产生的气体会从漏斗口逸出,导气管伸入液面以下,则不能导出产生的CO气体。图中收集装置适合密度比空气小的气体,CO能溶于水,且密度比空气大,22 故采用向上排空气法收集或排水法收集。 【答案】?发生装置图中:长颈漏斗没插入液面以下;导气管伸入瓶内过长。 ?收集装置图中:不能用向下排空气法收集,应该用向上排气法收集或排水法收集。 例题3 我们学习过常见气体的实验室制法,知道了制取气体的一般思路和方法( (1)实验室制取气体时,确定发生装置需要考虑的两种因素有 (填序号)( A(反应物的状态 B(气体的密度 C(反应的条件 D(气体的溶解性 (2)某实验室的仪器柜里有如下仪器: 仪器?的名称是 (实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时,不可能选择的仪器是 (填序号)( (3)老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳,其反应的化学方程式为 (为了完成该实验,有四位同学组装了以下发生装置,你认为最合适的一套装置是 (填序号),该装置的最大优点是 ( 分析(1)根据实验室制取气体时,确定发生装置需要考虑的两种因素有反应物的状态和反应的条件进行解答; (2)根据常见仪器的名称以及实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时选择的发生装置和收集装置进行解答; 3 (3)根据碳酸钠粉末与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳以及该反应是固体和液体混合不需要加热的反应进行解答( 解答:(1)实验室制取气体时,确定发生装置需要考虑的两种因素有反应物的状态和反应的条件; (2)仪器?的名称是长颈漏斗;实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时,属于固体和液体混合不需要加热的反应,所以不需要酒精灯,二氧化碳能溶于水,所以不能用排水法收集,所以也不用?; (3)碳酸钠粉末与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为 NaCO+2HCl=2NaCl+HO+CO?;该反应是固体和液体混合不需要加热的反应,所以最合适的一套装置2322 是D,该装置的最大优点是能控制反应速率( 故答案为:(1)AC; (2)长颈漏斗;??; (3)NaCO+2HCl=2NaCl+HO+CO?; D;能控制反应速率( 2322 例题4 试根据下图回答(A—G为接口代号,甲—戊为装置代号) (1)写出标有数字的仪器名称 ? ? 。 (2)制取氢气应选用发生装置 。除去氢气中混有的少量水蒸气应选用装置 ,除去氢气中混有的少量氯化氢气体应选用的装置 。 (3)用浓盐酸跟锌粒反应制取并收集纯净的氢气时,装置的接口顺序为 。 【分析】制取纯净的氢气应先除去氢气中的氯化氢气体后除去水蒸气。相反操作氢气中还混有水蒸气。制出气体后先除去气体中的杂质再干燥气体。装置接口时导管应长进短出。实验仪器连接步骤:气体发生装置—除杂质装置—干燥装置—气体收集装置。净化剂和干燥剂的选择:原则是被净化或干燥的气体不与净化剂和干燥剂反应,也不能引入新杂质。 【答案】(1)?试管 ? 酒精灯;(2)乙、丁、戊;(3)BGFDEC 4
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