1、第二节 氧气、二氧化碳的实验室制法,-2-,-3-,一、三大气体的实验室制法 1.三大气体的实验室制取(装置从下考点中选),带火星,瓶口,复燃,气泡,逸出,或,-4-,燃着,熄灭,或,-5-,2.过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的优点(与其他两种方法比较) (1) ;(2)反应速率快;(3)便于回收 ;(4)制得的氧气纯净(或无污染) 3.区分两种固体药品制氧气发生装置图的方法 实验室用加氯酸钾和二氧化锰制取氧气与加热高锰酸钾制取氧气的发生装置非常相似,其细微差别在于前者试管口 ,而后者在试管口 。,常温反应,不需加热,二氧化锰,没有棉花团,没有棉花团,-6-,二、实验室制取气体发生装置的选
2、择,固体,加热,O2,固体与液体,不需要加热,O2、CO2、H2,-7-,防止水蒸气冷凝回流引起试管炸裂,棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管堵塞导管,简单方便,便于随时添加液体药品,可控制反应的速率,注射器,可随时控制反应发生与停止,-8-,三、实验室制取气体收集装置的选择,难溶于水,大,小,a,a,a,-9-,O2、H2,O2、CO2,H2,-10-,四、气体的体积的测量1.气体进入的顺序: 进 出。 2.如果气体溶于水则在水面上加一层 ,如CO2。,a,b,植物油,-11-,五、实验室制取气体装置气密性检查 1.检查原理:先让装置密封(水、活塞、止水夹);然后改变压强(改变温度、使用注射器等)
3、。 2.常见方法:(1)手握法:将导管一段浸入水中,用手握住试管,若导管口有 ,松开手后,导管口形成 ,则表明气密性良好。 (2)水封法:用 夹住橡胶导管,向长颈漏斗中加水至管口液封,再继续加水,使长颈漏斗液面与锥形瓶内液面形成液面差,静置一段时间,长颈漏斗内 高度不下降,则表明气密性良好。,气泡,水柱,止水夹或弹簧夹,水柱,-12-,1.气体检验是根据气体的特性来进行的,气体检验要在瓶内进行,不能在瓶口,而气体验满则在瓶口进行。 2.用加热法制取气体且用排水法收集气体,实验结束时,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯,这是为了防止水槽中的水倒流,引起试管炸裂。 3.装置中有长颈漏斗,长颈漏斗管
4、口要伸入液面下,防止生成的气体从长颈漏斗管口逸出。注射器、分液漏斗可以代替长颈漏斗。 4.用排水法收集气体,当气泡连续均匀冒出时才收集(因为最早排出的气体是空气);用排空气法收集气体,收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)。 5.发生装置的气密性检查,单孔胶塞和双孔胶塞的检查方法不同。 6.熟知多用瓶的使用。,-13-,考点1,考点2,考点1 氧气、二氧化碳的制取 【例题1】如图,下面的实验仪器省去了固定装置,请根据要求回答问题:,-14-,考点1,考点2,(1)甲图中仪器名称为 。 (2)乙图中的微型装置H可用于实验室制备CO2,此微型装置在操作上的优点是 ;在甲图中可选择 (选填字
5、母)装配与装置H功能相同的装置。 (3)装配KClO3制备O2的发生装置,甲图中除固定装置外还差的仪器是 (填名称);该反应的化学方程式为 。 (4)用铁片和稀硫酸在微型装置H中制取氢气,其化学方程式为 ;I是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从 (选填“a”或“b”)进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是 。,-15-,考点1,考点2,解析 (1)长颈漏斗方便加液体药品;(2)微型装置中用的是注射器,在操作上的优点是:可控制反应速率;在甲图中可选择试管、分液漏斗、带弹簧夹的导管和双孔橡皮塞装配与装置H功能相同的装置;(3)制取装置包括加热和不需加热两种,如果用氯酸钾
6、制氧气就需要加热,因此还缺少酒精灯;氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,配平即可;(4)如果用铁和稀硫酸在常温下反应制氢气,就不需要加热;I是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从b进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是液体不会被压往a处流出。 答案 (1)长颈漏斗 (2)可控制反应速率;ADEF(或BDEG) (3)酒精灯;2KClO3 2KCl+3O2 (4)Fe+H2SO4 FeSO4+H2;b;液体会被压往a处流出,-16-,考点1,考点2,考点2 气体制取的思路 【例题2】氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,氨水显碱性。实验室用
7、加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制取氨气,同时生成氯化钙和水。 (1)写出实验室制取氨气的化学方程式: 。,-17-,考点1,考点2,(2)有下列装置:,-18-,考点1,考点2,实验室制取、干燥、收集氨气的装置应分别选用(填序号) 、 、 。 (3)按图()连接,挤压胶头滴管使其少量的水进入烧瓶,打开止水夹,烧瓶中就可以看到 色的喷泉。按图()连接,你怎样操作,才能引发喷泉(提示:用物理方法使氨气和烧杯中水接触可引发喷泉) 。,-19-,考点1,考点2,解析 (1)根据制取氨气反应叙述进行书写。(2)加热固体氯化铵和熟石灰制取氨气,发生装置应选B;氨气“极易溶于水”,不能用排水法收集,其
8、密度可通过计算相对分子质量来判断:14+14=18(1829),密度比空气小,应用向下排空气法收集;氨水呈碱性,干燥时不能选用浓硫酸作干燥剂。(3)氨气与水生成的氨水呈碱性,能使与水一起喷入的酚酞变成红色;要使图(II)中的水喷入,可能通过挤压塑料瓶使少量氨与水接触而反应,瓶内压强减小而使水喷入;也可以通过加热瓶内气体使气体膨胀而与水接触,引发喷泉。 答案 (1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O (2)B、D、G (3)红;先打开止水夹,挤压塑料瓶(或用热毛巾捂住塑料瓶),使瓶中的部分氨气溶入水中,-20-,考点1,考点2,规律小结 (1)根据题中信息,分析制取反应
9、的反应物、生成物和反应条件,可以书写制取的化学方程式;(2)根据反应及气体的性质,确定发生、收集装置;以及干燥气体时干燥剂的选用或气体的性质实验。,-21-,1.(2013广东湛江)老师为同学们提供了如下实验装置如图:(1)写出仪器a,b的名称:a是 ,b是 。 (2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口 ,然后稍稍用力旋转,将其插入。 (3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填字母,下同)。若要收集较纯的氧气,可选用的装置是 。,酒精灯,锥形瓶,用水润湿,A,F,-22-,(4)实验室也可以选用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B中制取氧气,化学方程式为 。若
10、选用C作发生装置,你认为选用装置C的优点是。 也可以将注射器连接到装置B的导管口处,用来 。,通过控制加入过氧化氢溶液的速率,从而控制生成氧气的速率,检查装置的气密性,-23-,2.(2013广东梅州)下图是实验室常用的装置,请回答有关问题:(1)写出图中标号仪器的名称: , 。 (2)实验室用装置A与C连接制取并收集O2,则装置A中反应的化学方程式为 ;若用H2O2和MnO2制取并收集干燥的O2,应选择装置的连接顺序是 (填字母)。 (3)实验室制取CO2的化学方程式为,选用的收集装置是 (填字母),可将燃着的木条放在 来证明集气瓶是否集满CO2。 (4)都可用于制取O2、CO2和H2的发生
11、装置是 (填字母)。,试管,锥形瓶,BFD,D,集气瓶口,B,-24-,3.(2014广东茂名)根据图1装置图,回答有关问题:,-25-,(1)B中用于加热的仪器名称是 ,C中用于收集气体的仪器名称是 。 (2)制取和收集O2可选择B和E,若用氯酸钾制取,化学方程式为 ;制取和收集CO2可选择装置和 (用字母填空);制取和收集H2可选择装置和 (用字母填空)。 (3)某兴趣小组学习了制取CO2和H2后,将反应装置改进,如图2所示,请你指出该装置的优点: 。实验前,都要检验装置的气密性,检验该装置气密性的方法是,酒精灯,集气瓶,A,C,A,D,可随时控制反应的发生和停止,关闭止水夹,向长颈漏斗中
12、注入水,形成一段稳定的水柱,说明装置不漏气,-26-,4.(2014广东梅州)某学习小组利用如图仪器或装置进行气体制备,回答有关问题:,(1)写出仪器a的名称 ,用A装置制取氧气的化学反应方程式为 。 (2)若要在实验室制取二氧化碳气体,其发生装置可选用图中的(填序号)进行组装,连接玻璃管和胶皮管的操作:先把玻璃管口 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管内。 (3)要制的干燥的二氧化碳,可在收集装置前增加盛有的洗气瓶。,长颈漏斗,BC,用水润湿,浓硫酸,-27-,(4)实验室收集氧气和二氧化碳都可用到的装置是 。(填序号) (5)用澄清石灰水检验二氧化碳,其反应的化学方程式为 。,F,-28-
13、,5.(2014广东佛山)某学习小组围绕“气体的实验室制取”进行研讨,请你参与完成下面的问题。,-29-,(1)图1中装置制取气体的适用条件是 。 (2)图1中装置相比图装置的主要优点是 。 (3)实验室不宜用镁来代替锌与稀H2SO4反应制取H2,主要原因是 。 (4)实验室若用图1中装置收集NH3时,气体应从 端通入。(填字母) (5)为了测定铜元素的相对原子质量Ar(Cu),某同学以氢气还原氧化铜的反应设计了一组实验(见图2)。图2中第一个装有碱石灰的U形管的作用是 。若测得反应前氧化铜的质量为a g,实验完成后第二装有碱石灰的U形管增加的质量为b g,则Ar(Cu)= 。(用a、b表示)
14、,反应物是固体且需加热,可随时控制反应的发生和停止,镁比锌活泼,与稀硫酸反应剧烈得多,不利于收集氢气,b,除去氢气中的水分,-30-,(6)请利用单孔橡胶塞、玻璃导管、胶皮管、试管、集气瓶和玻璃片,设计一套制取CO2的实验装置,并将该实验装置的简图画出来。,略,-31-,6.(2015广东梅州)化学是一门以实验为基础的科学。请结合图1装置或仪器回答问题:,(1)写出图1中的定量仪器的名称 、 。,(2)氨气(NH3)极易溶于水,实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,则气体发生装置应选用上图中的(填装置序号,下同),气体收集装置应选用 。,量筒,托盘天平,A,D,-32-,(3)实
15、验室用锌与稀硫酸反应来制取氢气并测定氢气的体积,请从图1中选择最佳的装置进行组合,整套装置的导管口连接顺序是(填接口序号);发生反应的化学方程式为 。 (4)某同学用锥形瓶收集一瓶CO2气体,并利用图2装置做趣味实验:将浓氢氧化钠溶液滴入锥形瓶中,关闭活塞,可观察到的实验现象是 ;锥形瓶中反应的化学方程式为 。,bfeh,乙中NaOH溶液倒吸入甲中,且乙瓶中右边导管口有气泡冒出,-33-,7.(2015广东)据图中的实验常用仪器回答有关问题。,(1)仪器F的名称是 。 (2)若用KMnO4加热制取氧气,应选用上述仪器中的 (填序号);其化学反应方程式为 ;当用铁夹固定好试管后,要使试管口略低于
16、试管底部,应调节螺旋(填“K1”、“K2”或“K3”);要调节试管与酒精灯相对高度,应调节螺旋 (填“K1”“K2”或“K3”)。 (3)若用废铁片与稀盐酸反应制取氢气,并装配一个使反应随时发生和停止的装置,应选上述仪器中的 (填序号);若需测量收集到氢气的体积,则收集的仪器应选 (填序号)。,量筒,ABEI,K2,K1,CDI,FGH,-34-,(4)如右图为某同学制作的微型实验装置(夹持仪器略)。甲酸与热的浓硫酸反应的方程式为:HCOOH X+CO,则X是 (填化学式)。 氧化铜的颜色变化为 ,其化学反应方程式为 。 此实验装置的主要优点是环保,其理由是(只写一点)。,H2O,黑色变红色,
17、一氧化碳被点燃生成二氧化碳,不污染环境,并且节约能源,-35-,8.(2015广东深圳)化学实验题,(1)仪器B的名称是 。 (2)写出用KClO3与MnO2的混合固体制取O2的化学方程式 ,需用到的仪器是 (写字母,可多选),那么除此之外还需要用到的仪器是 。 (3)实验室制取CO2的化学方程式是 。,锥形瓶,ADFG,酒精灯,-36-,(4)实验室常用块状固体电石(主要成分是CaC2)与水反应制取乙炔,该反应剧烈,速度较快,为了节约化学药品,则应选择的发生装置是(填字母),通常情况下乙炔(C2H2)是一种无色、无味、密度比空气略小,难溶于水的气体,若要收集较纯净的乙炔气体,则应将气体从 (
18、填“a”“b”“c”或“d”)通入。 (5)将CO2和O2通入图L进行分离,最终得到的气体是 。 A.CO2、O2 B.CO2 C.O2 D.O2、H2O,H,d,A,-37-,9.(2015广东广州)实验室部分装置如图所示,请回答下列问题。,(1)选择发生和收集O2的装置,填写在下表中(填字母)。,B,D或F,A,-38-,(2)如果用MnO2与浓H2SO4加热制备O2,可选用的发生装置是(填字母)。 (3)选用F装置收集气体时,下列实验操作正确的是 (填序号)。 反应前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着瓶口,倒立在盛水的水槽中 开始反应后,等到气泡连续且均匀时,再将导管口移入集气瓶 收集气体后,将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽 (4)实验室用KMnO4制备O2的化学方程式是 。若需制备3.2 g O2,至少需要消耗 g KMnO4。(已知KMnO4的相对分子质量为158),C,31.6,-39-,10.(导学号 79160023)(2016广东)根据下图回答有关问题。,(1)选择仪器DI完成下列实验操作: 用KMnO4制备O2,应选仪器 (填序号),其化学反应方程式为 。 用大理石与稀盐酸反应制备CO2并使反应随时发生或停止,应选仪器 ,其反应方程式为 。,DEFG,DEI,-40-,(2)右图是以锌粒和稀硫酸反应制备H2,并用排水法收集。请把图补画完整。,
