2018初中化学实验之气体的制取

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        　　气体的制备
         
        　　1、实验室制取气体时收集气体的方法一般有排水法和排空气法
         
        　　排水法：（1）难溶或微溶于水，且与水不发生化学反应的气体，都可以用排水法收集。
         
        　　（2）一般能用排水法收集的气体，应尽量用此法，因为排水法收集的气体纯度大，但含一定的水蒸气。
         
        　　排气法：（1）不与空气发生反应，且密度与空气密度相差较大的气体，都可用排空气法收集，相对分子质量大于29的气体用向上排空气法收集，相对分子质量小于29的气体用向下排空气法收集
         
        　　（2）排空气集气法的特点是操作简单，但所收集到的气体纯度不高。
         
        　　注：
         
        　　A、用排水法收集气体时，导气管伸入集气瓶口即可，这样便于操作；用排空气法收集气体时，导气管伸入到集气瓶的底部，这样可充分排净集气瓶中的空气。
         
        　　B、集满气体的集气瓶，盖上毛玻璃片后，是正放在桌面上还是倒放在桌面上，取决于气体的密度，为了减少集气瓶内的气体向空气中扩散，密度比空气小的气体，集满集气瓶后，盖上毛玻璃片，要倒置在桌面上；密度比空气大的气体，在正放在桌面上。
         
        　　C、收集气体时验满的方法：
         
        　　（1）排水法：集气瓶里的水要装满，瓶口处不能留有气泡，倒立在水槽里，到集气瓶中的水完全排出为止。
         
        　　(2)排空气法：要把验满的工具放在靠近集气瓶口处，不能放在集气瓶内
         
        　　2、气体的干燥与除杂
         
        　　气体的干燥原则：浓硫酸、固体氢氧化钠、硫酸铜固体、氯化钙固体作干燥剂
         
        　　（1）选择干燥剂：选择干燥剂要根据气体和干燥剂的性质，干燥剂不能与被干燥的物质反
         
        　　（2）选择干燥装置：干燥装置由干燥剂的状态来决定。干燥时，装置要么是“长进短出”要么是“大口进、小口出”
         
        　　气体净化除杂原则：不减少被净化气体，不引进新的杂质。
         
        　　除杂方法：酸性杂质用碱性试剂吸收，碱性杂质用酸性试剂吸收，或者用能与杂质生成沉淀或生成可溶性物质的试剂
         
        　　除杂顺序：一般来说，除杂在前，干燥在后。
         
        　　氧气的制取：2KClO3=MnO2=2KCl+3O2↑或2KMnO4=△=K2MnO4+MnO2+O2↑
         
        　　1、实验操作步骤：①连：按要求把仪器连接好
         
        　　②检：检查装置的气密性。
         
        　　③装：把氯酸钾和二氧化锰的混合物装入试管中。
         
        　　④定：把试管固定在铁架台上。
         
        　　⑤点：点燃酒精灯给试管加热。（先预热）
         
        　　⑥收：收集氧气。
         
        　　⑦移：实验完毕把导管从水中移出。
         
        　　⑧熄：熄灭酒精灯
         
        　　（1）实验时注意的问题：
         
        　　A、根据酒精灯和水槽的高度固定试管，使酒精灯的外焰正对着试管里有药品的部位
         
        　　B、试管口应略向下倾斜，防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，到达管口冷却成水滴，再回流到管底，使试管破裂
         
        　　C、铁夹应夹在离试管口1/3处，且不要夹得太紧，以免夹破试管。药品应倾斜铺在试管底部，以增大药品的受热面积，同时便于氧气逸出。伸入试管内的导管，应只稍伸出橡皮塞即可，便于气体排出。导管上应有一段橡皮管，便于操作，以免折断导管。
         
        　　D、如果以高锰酸钾制氧气时，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，如果用氯酸钾为原料制氧气时，试管口不能塞棉花，这是因为棉花是易燃物，而氯酸钾又具有强氧化性，放氧速率快，很容易着火燃烧，以至发生爆炸。
         
        　　（2）实验室用排水法收集氧气时，导管口开始有气泡逸出时不能收集，因为开始从导管中逸出的气泡是容器中的空气，当气泡连续均匀地从导管口逸出时，此时可收集。由于氧气的密度大，为防止氧气逸散到空气中，收满氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放在桌面上。
         
        　　（3）催化剂：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都没有变化的物质叫做催化剂。注意：催化剂可以加快和减慢反应速率，催化剂一定要纯净。
         
        　　氢气的制取Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑或2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑
         
        　　（1）实验室制备氢气时，金属宜用锌粒，而不用镁条(太贵)、铁片（太慢）；酸宜用稀硫酸，而不用盐酸（易挥发，产生杂质）；浓硫酸和硝酸（具有强氧化性不能得到氢气）
         
        　　（2）氢气验纯的方法：收集一试管氢气，用拇指堵住管口，口朝下，移近火焰，移开拇指点火，若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，要再收集再检验，若听到噗声，表明氢气已纯。
         
        　　（3）氢气还原氧化铜的实验
         
        　　装置特点：试管口略向下倾斜；导气管通入试管底部，位于氧化铜上方；铁夹夹在离试管口1/3处；药品要平铺在试管底部，用酒精灯的外焰加热。
         
        　　实验步骤及操作要点：实验开始时先通氢气，再点燃酒精灯，目的是赶尽试管内的空气，防止氢气与空气混合受热发生爆炸，实验完毕时先熄灭酒精灯，继续通氢气至试管冷却，目的是防止被还原出的铜再被空气中的氧气氧化，可归纳为“氢气”早出晚归，酒精灯“迟到早退”实验现象：黑色氧化铜变为光亮红色；试管口有液滴生成。
         
        　　二氧化碳的制取：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O
         
        　　（1）实验步骤：连：按要求把装置连接好。检：检查装置的气密性。装：把大理石或石灰石的小块装入广口瓶；注：向广口瓶内注入稀盐酸；集：收集二氧化碳。
         
        　　注：
         
        　　A、用块状大理石或石灰石跟稀盐酸反应较好。因为粉末状大理石跟稀盐酸反应速度相当快，且形成大量泡沫，进入导管甚至集气瓶。
         
        　　B、制取二氧化碳，不用浓盐酸，因为浓盐酸挥发性强。
         
        　　C、制氢气，通常用不具有挥发性的稀硫酸，而制二氧化碳时，却不用稀硫酸。因为硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水，成为薄膜包住碳酸钙，使反应很难继续进行。
         
        　　D、二氧化碳气体中往往含有氯化氢气体和水蒸气，有时，在制得二氧化碳后，要除去氯化氢气体和水蒸气，（用饱和碳酸氢钠溶液除氯化氢）
         
        　　(2)验满：用燃着的木条放在集气瓶口试验，如果火焰熄灭证明瓶内已充满二氧化碳。
         
        　　（3）灭火原理：通常使用的灭火器有：泡沫灭火器；干粉灭火器；液态二氧化碳灭火器；干粉灭火器除可用扑灭一般火灾外，还可用扑灭可燃性的油、气的火灾；液态二氧化碳可用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等火灾。