❶ 有下列實驗裝置示意圖:請回答下列問題:(1)實驗室用氯酸鉀製取氧氣,應選用的發生裝置是______(填裝
(1)用氯酸鉀製取氧氣反應物的狀態是固態,反應條件是加熱,應選固-固加熱型的發生裝置;
(3)要使產生的氣體中不含酸性雜質氣體,用稀硫酸,因為鹽酸易揮發出氯化氫酸性氣體,氫氣的密度比空氣小,故應從短導管進氣,將空氣擠壓到集氣瓶底部排出;
(3)用FeS固體與稀H2SO4在常溫下反應製取H2S氣體,不需加熱,屬於固液常溫型,所以選擇B發生裝置,氣體從②釋放出;要乾燥H2S氣體,用濃硫酸,氣體可從⑩進入,(11)出;二氧化硫易溶於水,不能用排水法收集,H2S氣體有毒,能與鹼溶液反應,所以用G裝置收集,其密度比空氣大,故應從⑨進,⑧出,多餘的尾氣排出用F氫氧化鈉溶液吸收,氣體從長導管⑥進入;
並且二氧化氮密度比空氣大,能與水反應,又因為要收集乾燥的氣體,而NO2能與鹼溶液反應,所以我們選取盛有濃硫酸的H作為乾燥裝置,最後用F裝置尾氣處理故答案為:(1)A;(2)稀硫酸;⑧;(3)②→⑩→(11)→⑨→⑧→⑥.
❷ 用吸收法凈化低濃度SO2有哪幾種方法各有何特點
看混合氣體中是什麼氣體了,因為so2是酸性氣體,所以用鹼性溶液吸收就好,而且so2具有還原性,也可用強氧化劑吸收。
❸ 三個化學問題:1氣體凈化裝置選擇的依據是2設計製取氣體實驗的原則是3檢查裝置氣密性的原則是
實驗方案的設計和氣體的制備
[要點精析]
一、氣體的制備
1.氣體發生裝置的類型
(1)設計原則:根據反應原理、反應物狀態和反應所需條件等因素來選擇反應裝置。
(2)裝置基本類型:
裝置類型固體反應物(加熱)固液反應物(不加熱)固液反應物(加熱) 裝置
示意圖
典型氣體 O2、NH3、CH4 H2、CO2、H2S H2、CO2、H2S、SO2、NO、NO2、C2H2、O2、NH3、 Cl2、HCl、CO CH2=CH2 2.幾種氣體制備的反應原理
(1)O2 2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
(2)NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3·H2ONH3↑+H2O
(3)CH4 CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑
(4)H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
(5)CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(6)SO2 Na2SO4+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O
(7)NO2 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(8)NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(9)C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
(10)Cl2 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(11)C2H4 C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
(12)H2 S FeS+H+=H2S↑+Fe2+
3.收集裝置
(1)設計原則:根據氧化的溶解性或密度
裝置類型排水(液)集氣法向上排空氣集氣法向下排空氣集氣法裝 置
示意圖 適用范圍不溶於水(液)的氣體密度大於空氣的氣體密度小於空氣的氣體典型氣體 H2、O2、NO、CO、CH4、
CH2=CH2、CH≡CH Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4 註:以上三種方法所得氣體均不純凈:排氣法所得氣體中含有空氣、排水法所得氣體中含有水蒸氣,故要得到純凈的氣體可以用球膽或塑料袋或注射器收集。
(2)裝置基本類型:
4.凈化與乾燥裝置
(1)設計原則:根據凈化葯品的狀態及條件
(2)裝置基本類型:
裝置類型液體除雜劑(不加熱)
(也可以裝固體吸收劑)固體除雜劑(不加熱)固體除雜劑(加熱)裝 置
示意圖 (3)氣體的凈化劑的選擇
選擇氣體吸收劑應根據氣體的性質和雜質的性質而確定,所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質,而不能與被提純的氣體反應。一般情況下:①易溶於水的氣體雜質可用水來吸收;②酸性雜質可用鹼性物質吸收;③鹼性雜質可用酸性物質吸收;④水分可用乾燥劑來吸收;⑤能與雜質反應生成沉澱(或可溶物)的物質也可作為吸收劑。
(4)氣體乾燥劑的類型及選擇
常用的氣體乾燥劑按酸鹼性可分為三類:
①酸性乾燥劑,如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性乾燥劑能夠乾燥顯酸性或中性的氣體,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等氣體。
②鹼性乾燥劑,如生石灰、鹼石灰、固體NaOH。鹼性乾燥劑可以用來乾燥顯鹼性或中性的氣體,如NH3、H2、O2、CH4等氣體。
③中性乾燥劑,如無水氯化鈣等,可以乾燥中性、酸性、鹼性氣體,如O2、H2、CH4等。
在選用乾燥劑時,顯鹼性的氣體不能選用酸性乾燥劑,顯酸性的氣體不能選用鹼性乾燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的乾燥劑。能與氣體反應的物質不能選作乾燥劑,如不能用CaCI2來乾燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用濃 H2SO4乾燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
(5)氣體凈化與乾燥注意事項
①一般情況下,若採用溶液作除雜試劑,則是先除雜後乾燥;若採用加熱除去雜質,則是先乾燥後加熱。
②對於有毒、有害的氣體尾氣必須用適當的溶液加以吸收(或點燃),使它們變為無毒、無害、無污染的物質。如尾氣Cl2、SO2、Br2(蒸氣)等可用NaOH溶液吸收;尾氣H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾氣CO可用點燃法,將它轉化為CO2氣體。
③對於易爆的氣體應點燃尾氣,不能排放在實驗室中。
5.氣體實驗裝置的設計
(1)裝置順序:制氣裝置→凈化裝置→反應或收集裝置→除尾氣裝置
(2)安裝順序:由下向上,由左向右
(3)操作順序:裝配儀器→檢驗氣密性→加入葯品
二、實驗方案的設計
1.性質實驗方案設計
(1)在進行性質實驗方案的設計時,要充分了解物質的結構,性質,用途與製法之間的相互聯系。
(2)性質實驗的設計一般包括反應原理,實驗儀器與操作、反應現象和實驗結論幾個方面。
(3)化學性質實驗方案的設計,首先要求抓住物質本質特徵進行整理和思考,然後進行分析、比較、綜合和概括。需要在元素周期律等化學理論知識的指導下,將元素及其化合物的知識進行整理,使之系統化、網路化、在提取知識時能夠准確、全面,並能注重知識間的內在聯系。
2.制備實驗方案設計
(1)物質制備方案的設計,首先要弄清物質制備的原理,從原理為切入點設計方案,方案一般已包括實驗名稱、目的、原理、用品、步驟、現象記錄及結果處理。
(2)針對一個實驗,可以設計出多種方案,要會得對每個方案進行科學的評價,評價可從以下幾個方面進行:①理論上要科學。②操作上要簡單可行。③原料用量要節約。④要環保,符合綠色化學原則。
[例題3]下圖表示某種鹽的制備步驟:
已知:水合鹽B含有45.3%的水;無水鹽C焙燒分解,放出兩種無色刺激性氣體E和F,並生成紅棕色固體D。
請寫出物質的化學式或名稱:
A ,B ,C ,D ,
E ,F 。
[分析]紅棕色固體是一個特徵信息,可聯想到氧化鐵等顯紅棕色的物質。逆向推測無水鹽可能含鐵的硫酸鹽。再根據反應條件可推斷出C是硫酸亞鐵,根據B中含水的質量分數可得出B是FeSO4·7H2O。
[答案]A.Fe;B.FeSO4·7H2O;C.FeSO4;D.Fe2O3;E.SO2;F.SO3(E.SO3,F.SO2)。
3.檢驗實驗方案設計
(1)熟練掌握各類物質的物理性質(顏色,氣味,熔、沸點,水溶性),化學性質及相互反應的現象,尤其是一些選擇性反應與特徵反應。
(2)物質鑒定的關鍵在於通過分析,推理設計出合理的鑒定過程。
(3)鑒定的基本原則:
①被鑒定的物質是固體,則一般需要用蒸餾水溶解;②待鑒定物質在實驗時應取少量;③要檢驗多種成份,應進行平行實驗,防止一隻試管進行到底,造成前後干擾;④由現象定結論,由特定條件下的特定現象,證明其含有特定的微粒。
FeCl3溶液滴入苯、CCl4中,可根據分層現象區分。FeCl3溶液滴入NaCl溶液中,不會產生明顯現象。FeCl3溶液NaI溶液中會生成I2。FeCl3溶液滴入Na2SO3溶液中會發生如下反應:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+,能產生褪色、氣泡等多種現象。所以氯化鐵溶液能用於檢別五種溶液。
酸性KMnO4滴入苯和CCl4中,也可根據分層現象區分。酸性KMnO4滴入氯化鈉溶液中無明顯現象。酸性KMnO4滴入碘化鈉溶液中會生成I2,滴入亞硫酸鈉溶液中會生成硫酸鈉,都會產生明顯的實驗現象差異。所以酸性KMnO4能用於檢別五種溶液。
[注意點]從思維角度看,解答指定試劑檢驗題主要用到的是定向思維,只要分析給定試劑跟待檢物質能發生什麼反應,反應中有什麼現象,各種待檢物質跟試劑反應時的現象是否有明顯差異等等。有些反應的原理雖然相近,但實驗現象有明顯差異,也可以用於檢別。有些反應的原理有很大不同,但不能產生明顯差異的實驗現象,也不能用於檢別。
4.綜合實驗方案設計
(1)化學實驗方案設計的基本要求
①科學性,實驗原理,准確,實驗流程合理。
②安全性,保護人身、保護環境、保護儀器。
③可行性,條件允許,效果明顯,操作正確。
④簡約性,做到步驟少,時間短、效果好等基本要求。
(2)化學實驗方案設計的基本思路
①明確目的原理
首先必須認真審題,明確實驗的目的要求,弄清題目有哪些新的信息,綜合已學過的知識,通過類比、遷移、分析,從而明確實驗原理。
②選擇儀器葯品
根據實驗的目的和原理,以及反應物和生成物的性質、反應條件,如反應物和生成物的狀態,能否腐蝕儀器和橡皮、反應是否加熱及溫度是否控制在一定的范圍等,從而選擇合理的化學儀器和葯品。
③設計裝置步驟
根據上述實驗目的和原理,以及所選用的儀器和葯品,設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。學生應具備識別和繪制典型的實驗儀器裝置圖的能力,實驗步驟應完整而又簡明。
④記錄現象數據
根據觀察,全面而准確地記錄實驗過程中的現象和數據。
⑤分析得出結論
根據實驗觀察的現象和記錄的數據,通過分析、計算、圖表、推理等處理,得出正確的結論。
以上只是解答綜合實驗設計題的一般思考方法。在解答過程中,應根據實驗設計題的具體情況和要求,作出正確的回答。
(3)化學實驗方案設計的注意事項
①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防液體倒吸;②進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸 (如H2還原CuO應先通H2,氣體點燃先驗純等);③防氧化(如H2還原CuO後要"先滅燈再停氫",白磷切割宜在水中等);④防吸水(如實驗、取用、製取易吸水、潮解、水解宜採取必要措施,以保證達到實驗目的);⑤冷凝迴流(有些反應中,為減少易揮發液體反應物的損耗和充分利用原料,需在反應裝置上加裝冷凝迴流裝置 (如長玻璃管、豎裝的乾燥管及冷凝管等);⑥易揮發液體產物(導出時可為蒸氣)的及時冷卻;⑦儀器拆卸的科學性與安全性(也從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮);⑧其他(如實驗操作順序、試劑加人順序、實驗方法使用順序等)。
❹ 尾氣吸收裝置有哪些
尾氣處理的幾種方法
在化學實驗中,常會遇到一些有毒氣體,容易危害人體版健康,所以在實驗過程權中要重視對實驗裝置的科學設計和對尾氣的簡單而有效的處理。
1. 收集法。即將尾氣直接收集起來的裝置。如用氣球將尾氣直接收集起來。
2. 轉化法。即將尾氣轉化為另一種或幾種無污染或污染性小的物質。如將CO燃燒使之轉變成CO2(見圖甲)。
3. 重復使用法。如將裝置改進為圖乙,使未參加反應的CO再次利用,同時也節省了實驗過程中CO的用量。
4. 吸收法。即利用能同尾氣反應的某種溶液進行化學吸收,如下圖。
又如:製取H2S氣體時,多餘的H2S這一酸性氣體可用足量的NaOH溶液進行吸收等。
❺ 裂解氣中酸性氣體的危害有哪些吸收法脫除的方法是什麼
煤轉化過程中產生的硫氧化物、氮氧化物、硫化氫及二氧化碳等氣體。
❻ 圖2是研究甲烷取代反應實驗裝置圖,具體的實驗方法是:取一個100mL的大量筒,先後收集20mL CH4和80mL Cl2
(復1)實驗室製取氯氣用二氧化錳制氧化濃鹽酸,反應的化學方程式為:MnO2+4HCl(濃)
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