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1、初中三种气体的制取一、 认识基本仪器:试管、烧杯、铁架台、酒精灯、长颈漏斗、锥形瓶、集气瓶、水槽、 漏斗、量筒、滴管、玻璃棒、蒸发皿、导管等。二、 气体发生装置:考虑反应物状态、反应条件。固固加热型:用于氯酸钾和二氧化锰制取氧气、高锰酸钾制取氧气。(若加了药品,则塞了棉花的是高锰酸钾,没塞棉花的是氯酸钾)。固液不加热型:用于过氧化氢和二氧化锰制取氧气、石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳、锌粒和稀硫酸制取氢气。 以上这几个装置也是固液不加热型装置,它们的优点:能控制反应的发生和停止。适用于石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳、锌粒和稀硫酸制取氢气。(不能用于过氧化氢和二氧化锰制取氧气,因为二氧化锰
2、是粉末。)也是固液不加热型装置:该装置能控制反应速率,节约药品。(有时将分液漏斗改成医用注射器。)三、 收集装置:考虑气体的密度和是否溶于水向上排空气法:适用于收集氧气、二氧化碳。要求气体密度比空气大(即相对分子质量大于29)、不与空气的主要成分反应。向下排空气法:适用于收集氢气。要求气体密度比空气小(即相对分子质量小于29,不与空气的主要成分反应。)排水法:适用于收集氧气、氢气。要求气体难溶于水,不与水反应。多功能装置瓶:主要是找出口,气体从上面出来,长进短出;气体从下面出来或液体出来,短进长出。(1) 向上排空气法:长进短出。 (2)向下排空气法:短进长出。(3) 排水法:短进长出。 (4
3、)洗气干燥:长进短出(5) 给病人输氧:长接氧气钢瓶,短接病人。该装置能观察是否有氧气输出及输出氧气的速率。四、关于三大气体的实验室制法气体氧气(O2)氢气(H2)二氧化碳(CO2)药品氯酸钾和二氧化锰、高锰酸钾、双氧水(H2O2)和二氧化锰(MnO2)固固加热型或固液不加热型锌粒和稀硫酸固液不加热型石灰石(或大理石)(CaCO3)和稀盐酸固液不加热型反应原理2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2 2KClO32KCl+3O2 2H2O22H2O+O2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O +CO2发生装置收集装置或或(不能用排水法)检验用带火星的木
4、条伸进集气瓶中,若木条复燃,则是氧气;否则不是氧气点燃该气体,产生淡蓝色火焰,火焰上方罩一干冷烧杯和内壁蘸有澄清石灰水的烧杯,若干冷烧杯内壁出现小水珠,澄清石灰水没有明显变化,则该气体是氢气。通入澄清的石灰水,看是否变浑浊,若浑浊则是CO2。Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O验满(验纯)用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已满,否则没满用拇指堵住集满氢气的试管口;靠近火焰,移开拇指点火,若发出轻微的爆鸣声,则氢气已纯;若有尖锐的爆鸣声,则氢气不纯用燃着的木条,放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已满;否则没满放置正放倒放正放步骤查、装、定、点、收、离、熄查、装、定、收、离查、装、定、
5、收注意事项检查装置的气密性试管口要稍稍向下倾斜(防止加热时产生的冷凝水倒流入试管底部使试管破裂)排水法收集时当气泡连续且均匀才开始收集,因为刚开始产生的气泡是试管内的空气,使氧气不纯。排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯(防止水槽中的水倒流,使试管破裂)加热高锰酸钾时,试管口应塞一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管。得到纯净的氧气用排水法,得到干燥的氧气用向上排空气法长颈漏斗的管口要插入液面下;防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度(空气中,氢气的体积达到总体积的4%74.2%点燃会爆炸。)导管伸入锥形瓶口一点点即可,便于导出气体。排空气法收集气体时,导管必须伸入集气
6、瓶底部,集气瓶口用毛玻璃片盖住大部分,便于排出空气,收集到较纯的气体。不能用石灰石(或大理石)和稀硫酸制取二氧化碳,因为反应会生成硫酸钙,硫酸钙微溶于水,不溶的硫酸钙覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻止反应进一步发生。不能用浓盐酸,因为浓盐酸有强挥发性,得不到纯净的二氧化碳。不能用碳酸钠或碳酸氢钠代替石灰石,因为反应速率太快,来不及收集。反应速率的快慢与反应的物质接触面积和质量分数有关,接触面积越大,反应物质的质量分数越大,反应速率就越快,反之则越慢。五、关于气体的干燥:(检验气体要先检验水,除去气体最后除去水)(1) 浓硫酸:酸性干燥剂,不能干燥NH3,长进短出。(2) 固体NaOH或生石灰或
7、碱石灰:碱性干燥剂,不能干燥CO2、SO2、HCl等酸性气体。球型管 U型管 凡是固体干燥剂都用这两种装置 (大进小出)(3) 无水CaCl2:不能干燥NH3(4) 无水CuSO4:不能干燥NH3,既能除去水又能检验水。分离和除杂类问题一、 分离:利用物理或化学方法将混合物的各组分分开,并将各物质恢复到原状态。二、 除杂:利用物理或化学方法将混合物的杂质除去而得到纯物质的方法。(好比解救人质 的问题)三、 除杂的原则:1、 既要除去杂质,又不能引入新杂质。(弄清楚要解救的是人质,不是去打死人质,也 不是去解救劫匪,更不能把人质救出来后又被另一伙劫匪劫走了。)2、操作简单,便于分离。四、除杂类问
8、题的解题技巧:1、先物理变化后化学变化。2、化学变化:加入的试剂一般只与杂质反应,不能与原物质反应。通过加热或加入某 物质,把杂质转化成原物质或(和)与原物质状态不同的物质。五、 常见的除杂方法: 1、物理方法: (1)过滤法:适用于不溶性固体和液体或不溶性固体和可溶性固体的分离。 如Na2CO3(CaCO3):溶解、过滤、蒸发结晶 CaCO3(Na2CO3):溶解、过滤、洗涤、干燥 (相当于衣服洗完了要清,再晾干。)此类问题必须弄清楚过滤后要的是什么,在滤液里还是在滤渣里,滤液里就进行蒸发结晶,滤渣里就洗涤干燥。 (2)结晶法:用于分离可溶性固体和液体,或除去可溶性杂质。有两种结晶方法: 蒸
9、发结晶:适用于溶解度受温度影响变化不大的固体物质(如NaCl等),或单一溶质溶液。如NaCl(KNO3):将固体溶于水直到恰好完全溶解、蒸发结晶(要留一部分水不要蒸干,让杂质KNO3留在溶液里)、过滤、干燥。 冷却结晶(又叫降温结晶):适用于溶解度随温度升高而增大且变化比较大的物质(即陡升型,如KNO3等)。不管是单一溶质溶液还是混合溶液要得到KNO3都可以用冷却结晶。如KNO3(NaCl):将固体溶于热水直到恰好完全溶解、冷却结晶、过滤、干燥。(冷却结晶的不用洗涤) (3)蒸馏法:分离可溶性固体和液体,或沸点不同的液体混合物。如制蒸馏水、石油的分馏等。(加沸石防止出现暴沸;冷凝管水流是下进上
10、出)注意:蒸发结晶和蒸馏都有对液体进行蒸发或沸腾的过程,它们的目的不同,蒸发结晶要的是固体,蒸馏要的是液体,所以对蒸气要进行冷凝和收集! 2、化学方法(把杂质转化成原物质或(和)与原物质状态不同的物质。) (1)沉淀法:在溶液的混合物中加入某种物质,将杂质转化为一种沉淀。根据溶解性规律选择试剂,注意不要引入新的杂质,另一半要选择和原物质相同的部分。 (2)化气法(即转化为气体):通过加热或加入某种试剂,将固体或液体转化为气体(酸碱盐中的气体一般为H2、CO2、NH3) (3)转化法:将杂质转化为原物质。 (4)溶解法:用酸或碱溶液(初中一般是酸)将固体反应掉,变成溶液。 (5)加热法:通过加热(高温)将杂质转化为原物质。如CaO(CaCO3)、KCl(KClO3)等。 (6)置换法:用活泼金属置换出盐中的不活泼金属离子(弱肉强食)。一般是强金属盐溶 液中混有弱金属盐溶液,如FeSO4(CuSO4):加过量的铁粉,过滤。 (7)吸收法:选择适当的试剂将气体反应掉,变成固体或液体。如除去CO2,用NaOH 溶液将CO2反应掉变成溶液。1