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1、第38讲 化学实验探究专题,一、氧气、二氧化碳的实验室制取和工业制取,CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,浓硫酸或碱石灰,HCl,排水法、向上排空气法,将带火星的木条插入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气,将气体通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水变浑浊，说明是二氧化碳,集气瓶口,有气泡冒出,木条熄灭,【注明】1.固液不加热装置凡是反应物为固体和液体且反应不需加热的发生装置图均可用图、。 2固固加热装置凡是反应物都为固体且反应需要加热的发生装置图可用图。 二、气体的净化与干燥 1除杂原则：不能引入新的气体杂质；不能减少被净化气体的量。 2除杂原理：(碱石灰是由CaO固体和NaOH固体组成的混
2、合物)。 3干燥剂的选择：原则上干燥剂不能与被干燥气体发生化学反应。,SO2、CO2、HCl； H2、O2、CO、N2、CH4,NH3；H2、O2、CO、N2、CH4,SO2、CO2、HCl；H2、O2、CO、N2、CH4,NH3；H2、O2、CO、N2、CH4,SO2、CO2、HCl；H2、O2、CO、N2、CH4,NH3,4.常见吸收剂及能吸收的气体：,HCl、CO2,CO2、水蒸气、HCl,H2O,CO、H2,5.尾气的吸收及处理环保意识 (1)溶液吸收：如CO2、SO2、HCl、NH3等可用NaOH溶液吸收(极易溶气体要防止倒吸)。 (2)点燃处理：如CO、CH4、H2S等可燃性气体可
3、接一个尖嘴导管，将其点燃，如图甲。 (3)气球收集：如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端接上一个气球收集。 (4)防倒吸装置：如易溶的气体可收集到倒立的漏斗中，如图乙。,6“万能瓶”的几种主要用途：,(1)集气：(贮气) 如瓶中为空气，即用排空气法收集气体时，密度比空气大的气体从a管进，密度小的从b管进。 若瓶中为水，即用排水法收集气体时，气体从b管进。 (2)洗气：(长入短出)瓶内装浓硫酸或氢氧化钠溶液。,(3)量气：(短入长出) 瓶内装满水，气体从b端进入，a端接量筒，通过测量量筒内水的体积从而测得生成气体的体积。 (4)安全瓶：(长入短出) 点燃可燃气体时，瓶内装少量水，将点燃的气
4、体与从发生装置产生的气体分隔开。 【注明】气体的性质决定收集的方法,【解题策略指导】 一定要熟知常见气体的制取、干燥、除杂、装置的连接顺序和性质的检验。 (1)除杂和干燥的先后顺序：若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后；若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。 (2)洗气瓶和干燥管中气体的进出口顺序：用洗气瓶除杂和干燥时，气体应长进短出；用球型干燥管除杂或干燥时，气体应大进(即大管口进气)小出(即小管口出气)，以利于气体充分干燥。,(3)检验多种气体的先后顺序：有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如检验气体中是否含有二氧化碳和水蒸气时，应先检验水(用无水硫酸铜检验
5、)，后检验二氧化碳(用澄清石灰水检验)，最后干燥水(用浓硫酸干燥)。 (4)常见物质的特征反应：CO2能使澄清石灰水变浑浊，白色的无水硫酸铜遇水变蓝。要验证氢气和一氧化碳等还原性气体，可先将净化后的气体通过灼热的氧化铜，再检验其产物。检验氢气的存在是通过其与氧化铜反应生成水，检验水时一定要将产物先通过无水硫酸铜检验。要验证一氧化碳和二氧化碳的混合气体，可先将混合气体通入澄清石灰水，后通过灼热的氧化铜，再检验二氧化碳。,1在学了生活常见盐的性质以后，某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3和NaCl混合固体中Na2CO3含量的探究实验，他们设计了如下的实验方案：,(1)如图甲所示(铁夹夹持的
6、仪器是注射器)，把一定量的混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的二氧化碳气体的体积，检查该装置的气密性的方法是：_ _；,关闭分液漏斗的活塞，然后将注射器的活塞向外拉，松开后注射器活塞应回到原位，证明装置的气密性良好,(2)小明同学提出用图乙代替图甲中的收集装置，则所测CO2气体的体积_(填“偏大”“偏小”或“不变”)；有同学对乙装置中的缺陷提出三种改进方案。 A方案：将广口瓶中的水改为饱和的CO2水溶液； B方案：将广口瓶中的水改为氢氧化钠稀溶液； C方案：在广口瓶中的水面上覆盖一层植物油。 你认为错误的方案是_(填字母代号)；广口瓶内原有的空气对实验结果_(填“有”或“没有”)影响；,偏小,
7、B,没有,(3)小宁同学用图丙装置测定CO2的质量。则图丙实验装置主要存在哪些缺陷？这些缺陷对实验结果有何影响？请写出其中两点主要缺陷及对实验结果的影响。 _； _。,二氧化碳中混有少量的水蒸气，会被碱石灰吸收，造成计算结果偏大,碱石灰会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，造成计算结果偏大,【解析】(1)如果装置不漏气向后拉注射器活塞，在外界大气压的作用下，松开后注射器活塞应回到原位；(2)以图乙代替图甲中的收集装置，二氧化碳易溶于水，形成碳酸，所以测得的体积会变小；改进方案是：可在水面涂一层植物油，使二氧化碳不能溶于水；或使用饱和的二氧化碳溶液，但是不能用氢氧化钠溶液，因为二氧化碳能与氢氧化钠溶液
8、发生化学反应，广口瓶内原有的空气对实验结果没有影响；(3)生成的二氧化碳中混有少量的水蒸气，会被碱石灰吸收，再者碱石灰会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，造成碱石灰的质量偏大，认为生成的二氧化碳偏多，造成计算Na2CO3和NaCl混合固体中Na2CO3含量偏高。,1小明同学设计以下实验来探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量。(已知：白磷的着火点是40，红磷的着火点是240),(1)实验过程是_，烧杯中发生反应的化学方程式为_。 (2)白磷燃烧反应的化学方程式为_。 (3)根据实验2的结果，计算空气中氧气的体积分数约为_(写出计算式和结果)。 (4)在整个实验2的过程中，集气瓶内的压强变化是
9、_。集气瓶中预先装入50mL水，水起的作用是_。,向烧杯中加入适量的冷水,CaOH2O=Ca(OH)2,先变大后变小到与大气压相等,吸收白烟，同时防止集气瓶内的空气因瓶内温度升高、压强增大而泄出瓶外,2(2017，预测)某同学设计了如图AF气体制取与性质的组合装置。打开活塞K，很快看到F装置中蜡烛由下至上依次熄灭。请根据下图回答问题。,(1)仪器的名称为_。 (2)小华用G装置加热高锰酸钾制取氧气时，发现试管位置过高，他调节试管高度需要操作的旋钮是_。,长颈漏斗,(3)利用A装置制取气体的优点： _。A装置中发生的化学反应方程式为：_。 (4)B装置中观察到的现象为：_。 (5)D装置中发生的
10、化学反应方程式为：_。 (6)E装置中观察到石蕊试液变红，用化学反应方程式解释产生该现象的原因：_。 (7)F装置中蜡烛熄灭的原因是： _。,可使反应随时发生，随时停止；便于节约药品,导管口有气泡冒出，白磷燃烧,CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,CO2H2O=H2CO3,二氧化碳不能燃烧，不能支持燃烧，密度比空气大,1某校化学兴趣小组，在实验室里用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气并进行有关氯气性质的实验探究(如下图所示)。,回答下列问题： (1)从分液漏斗中加入的药品是_。 (2)从反应物的状态和反应条件考虑，装置A属于_型气体发生装置。 (3)若进入装置D中的氯气是纯净干燥的，
11、则装置B的作用是_，装置C中盛有的溶液是_。,浓盐酸,固液加热,除氯化氢,浓硫酸,(4)实验过程中，同学们看到装置D中“石蕊纸花”(用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花，下同)无明显变化，E中湿润的石蕊纸花先变红后褪色。对此，同学们产生了浓厚的兴趣，于是继续进行以下实验探究。 【查阅资料】.氯气(Cl2)是一种黄绿色的有毒气体，能溶于水(溶解性不大)并能与水反应： Cl2H2O=HClHClO(次氯酸)。 .氯气溶于水所得的溶液称为氯水，氯水除了具有消毒作用，还具有漂白作用。 【提出问题】氯水中的什么物质具有漂白作用？ 【提出猜想】猜想1：氯水中的H2O具有漂白作用。 猜想2：氯水中的HCl具有漂白
12、作用。 猜想3：氯水中的HClO具有漂白作用。 猜想4：氯水中的Cl2具有漂白作用。,【实验探究】,不变色,稀盐酸,将石蕊纸花放入次氯酸中,成立,【反思交流】同学们一致认为，不用再做实验对猜想4进行探究，理由是：进行氯气性质的实验探究时，装置_(填装置序号)的现象已证明了Cl2不具有漂白作用。 钱程同学认为，由于氯气在水中的溶解性不大，用实验装置F中的蒸馏水吸收氯气效果不是很理想，于是将装置F中的蒸馏水换成了氢氧化钠溶液，则最终反应所得溶液中含有的盐类物质是_。,D,氯化钠和次氯酸钠,2(2016，兰州)根据下列装置，结合所学化学知识回答问题。,(1)标号仪器的名称是_； (2)用过氧化氢溶液
13、和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式是_，二氧化锰是_，若选用F装置收集氧气，气体应该从_(填“a”或“b”)进入； (3)实验室选择装置B和C制取二氧化碳，反应的化学方程式是_，验满的方法是_，若将收集的气体通入紫色石蕊溶液中，产生的现象是_；,酒精灯,催化剂,a,CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O,将一根燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭，则收集满了,紫色石蕊溶液变成红色,(4)兰州市近年逐步采用天然气取暖。天然气的主要成分是甲烷，楠楠同学通过查阅资料，知道实验室可用无水醋酸钠固体和固体碱石灰加热制取甲烷，通常情况下甲烷的密度比空气小，难溶于水。实验室制取甲烷选择的发生装置是_(填字母)，欲收集干燥的甲烷气体可选用_装置(
