A. 如图为常见气体制备、性质和干燥实验的部分仪器.请选择仪器组成合适的实验装置完成下列问题: (1)实
(1)锌和稀硫酸反应的化学方程式为:Zn+H 2 SO 4 ═ZnSO 4 +H 2 ↑; 欲制取干燥的氢气并还原氧化铁样品,来测定氧化铁样品的纯度,所选装置连接的顺序为:通过B装置制取的氢气导出后,进入E装置中,通过浓硫酸干燥后导出干燥的氢气,再进入C装置中还原氧化铁; 如果去掉装置②,则水蒸气随氢气进入C装置中,导致测定的水的质量偏大,从而导致测定的氧化铁纯度偏高,因此对测定结果有影响. 故填:Zn+H 2 SO 4 ═ZnSO 4 +H 2 ↑;B→E→C;有. (2)①装置D的作用是除去混合气体中的二氧化碳气体. 故填:除去混合气体中的二氧化碳气体. ②装置F中的现象是澄清石灰水变浑浊. 故填:澄清石灰水变浑浊. ③如果将装置D和装置E互换位置,会导致水蒸气随氢气进入C装置中,并且随反应生成的二氧化碳进入F装置中,导致测定的氧化铁样品的纯度偏高. 故填:有. ④补充方案为:最后点燃或收集尾气,避免一氧化碳污染空气. 故填:最后点燃或收集尾气,避免一氧化碳污染空气. |
B. 如图所示是常见气体的实验装置图.(1)若用氯酸钾制取氧气时,选择的发生装置是______,收集装置是_____
(复1)氯酸钾在加热的条制件下分解为氯化钾和氧气,该实验应该选择固体加热型的发生装置;氧气的密度比空气大且不易溶于水,故可用向上排空气法或排水法收集;
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,不需加热,属于固液常温型,故选发生装置B,此发生装置的优点是:通过长颈漏斗可随时添加液体;
(3)长颈漏斗下端伸入液面以下,是为了防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出;
(4)排水法 收集气体要等气泡连续、均匀冒出再开始收集,因为开始出来 的气体中混有试管内的空气,防止收集的气体不纯;
故答案为:(1)A;C;E;
(2)B;可随时添加过氧化氢溶液;
(3)防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出;
(4)当导管口气泡连续、均匀冒出时开始收集.
C. 下图是实验室制取气体的常用装置。
解:(抄1)由图示可知,标号仪器①是长颈漏斗;
(2)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为:2KMnO4 △¯K2MnO4+MnO2+O2↑;实验时应在试管口放一团棉花,其作用是:防止高锰酸钾粉末进入导管;用排水法收集氧气的合适时机是:气泡连续均匀时; 用如图所示装置收集氧气,氧气应从a端导入;
(3)实验室用双氧水制取氧气,反应物的状态可认为是固体和液体,反应条件是常温,应选用发生装置B;发生反应的化学方程式为:2H2O2 MnO2¯2H2O+O2↑.
(4)将燃着的木条放在集气瓶口,观察是否烧的更旺
故答为:(1)长颈漏斗;(2)2KMnO4 △¯K2MnO4+MnO2+O2↑,防止高锰酸钾粉末进入导管,气泡连续均匀时,a;(3)B,2H2O2 MnO2¯2H2O+O2↑.
D. 常见的气体制备有哪些
制取气体是实验化学中基本与重要的一项技能。在部分化学反应中有气体参与,但是气体试剂不便于储存,所以在进行实验前要通过反应来生成这种气体,随制随用。气体制取是实验化学中的一项基本技能,气体制取的目的是制备纯净的气体以便于实验等工作。因此制取气体需要考虑很多因素,以便达到目的。确定生成气体的反应通常一种气体可能由多种反应产生,例如,对于氯气,既可以加热浓盐酸与二氧化锰得到,也可以电解食盐水得到,也可以电解熔融的氯化钠得到。但是限于实验室的条件与实验技术,并不是所有反应都适合实验室制备、收集气体,如电解饱和食盐水得到的氯气是潮湿的,电解氯化钠不便于收集,同时耗费太多资源。因此在制取气体时一定要考虑是否便于收集、反应条件、经济性等多种因素。
考虑实验细节实验中有一些细节是需要考虑的。如何时开始加热,何时完成收集。这些细节可能影响到气体的纯度或者引起危险。例如:排水收集氧气时,刚开始有气泡不能收集、导管不能伸入集气瓶太长不便于取出;排空气法二氧化碳时要在结束时眼前用燃烧的木条检验是否集满。这里大体介绍一些气体的制取方法与实验装置。具体的实验要视情况而定。进行实验一定要检查气密性。按照具体的步骤进行实验,实验时要小心谨慎,注意观察现象并填写实验报告。
E. 高中化学常见气体制备的方法,方程式,及仪器
常见气体制备
1.实验室制取气体的一般原则
(1)安全:避免和防止爆炸、燃烧、有毒物质外泄。
(2)方便:应用常用试剂、装置简单、操作方便。
(3)快速:反应时间不宜过长,过于剧烈的反应不安全,以反应速率适中为宜。
(4)生成物纯净(或虽含杂质但较易提纯),减少分离操作。
2.实验室制取气体的反应
(1)制取单质:用氧化还原反应。
(2)制取化合物:通常用复分解反应,如HCl、SO2、CO2、NH3、HNO3等;有时也可用氧化还原反应,如制NO2、NO等。
3.实验装置的安装、选择及操作步骤
(1)实验装置的安装顺序可用如下图表示:
(2)制取气体时各部分装置的选择依据:
①发生装置:所用试剂的状态及反应条件;
②收集装置:气体的水溶性及相对空气的密度大小、是否与空气中成分反应;
③净化装置:依据气体与杂质的性质的不同,使杂质被吸收或转化成所需物质;
④尾气处理(吸收)装置:根据所制气体是否有毒或污染环境来确定是否要安装尾气处理装置。有毒物质可用溶液吸收或燃烧去除。
(3)“气密性检查”在整个实验中的位置一般放在第二位,一般在装置连接好后、但在反应开始前检验气密性,决不可在药品混合并开始反应后检查气密性。
4.实验室制取气体的典型装置
主要掌握实验室三种不同类型制备气体的装置,以及三种不同类型的气体收集方法。根据气体的性质选择合适的干燥、净化和吸收装置。
实验室常用的三种不同类型制备气体的装置:
(1)固体——固体加热装置(见图)
所需仪器:铁架台、铁夹、酒精灯、大试管、单孔橡胶塞、导气管等。常用于制O2、NH3、CH4等。
注意事项:
①试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。
②铁夹应夹在距试管口1/3处。
③固体药品要在试管底部平铺开。加热时首先均匀预热(移动酒精灯),然后在试管的药品最后部位集中加热,并逐步前移。
④胶塞上的导管伸入试管里面不能过长,否则会妨碍气体的导出。
⑤如用排水集气法收集气体,当停止制取气体时,应先从水槽中把导管撤出,然后再撤走酒精灯,以防水倒流。
(2)固体——液体(液体——液体)加热装置(见图)
所需仪器:铁架台、铁夹、烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管等。常用于制H2、CO2、H2S、NO2、SO2、NO等。
注意事项:
①烧瓶应固定在铁架台上。
②先把固体药品放入烧瓶中,然后再慢慢加入液体。
③分液漏斗内为挥发性液体时要盖上盖,注意盖上的小槽要对准分液漏斗颈上的小孔。
④制H2、CO2、H2S时也可用下面的装置。
这类装置使用方便,可以随时使反应发生或停止。
说明:①在简易装置中长颈漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封作用而无法使用。②加入的固体药品块状大小要适宜,如果太碎会落入底部的酸中使反应无法终止。③加入酸的量要适当。④最初使用时应待容器内原有的空气排净后,再收集气体。⑤在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时,必须先检验纯度。
5.气体发生装置气密性的检查
检验气密性时,可把导管一端浸入水里,用手掌紧贴烧瓶外壁,如果装置不漏气,烧瓶里的空气受热膨胀,导管口就会有气泡冒出。把手移开后,过一会儿烧瓶冷却,水就会上升到导管里,形成一段水柱(见下图I、Ⅱ)。如果发现漏气,必须找出原因,并进行调整、修理或更换零件.
F. (1)下列是实验室常见气体的制取及收集装置图.①写出标有序号的仪器名称:a______,b______②实验室用
(1)①标号仪器分别是试管和集气瓶;
②二氧化锰在过氧化氢溶液分解中起催化作用,是反应的催化剂,能加快过氧化氢的分解速率;该反应不需加热,属于固液常温型,故选发生装置B,氧气的密度比空气大且不易溶于水,故可用向上排空气法或排水法收集,而不能用向下排空气法收集;
(2)①碳酸钙由钙离子和碳酸根离子构成,属于盐,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
②A、滴加盐酸过快,会导致生成的CO2不能完全被吸收,并被排出装置丙,所以缓慢地逐滴滴加盐酸,可使生成的CO2完全被吸收,提高实验的测定准确度;
B、在甲乙间增添盛有浓硫酸的洗气装置,吸收水分,不影响CO2,不影响实验的测定准确度;
C、在乙丙之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置Ba(OH)2,可以吸收CO2中的HCl,而不影响CO2,故不影响实验的测定准确度;
D、反应结束后仍继续通入空气可使生成的二氧化碳被全部排出,影响CO2的量,提高了实验的测定准确度;
③根据方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O可知物质间的关系如下,设碳酸钙的质量为x
CaCO3→CO2→BaCO3↓
100 197
x bg
100 |
x |
197 |
bg |
100b |
197 |
| ||
ag |
10000b |
197a |
10000b |
197a |
G. 实验室常见气体制备
制取O2:2KClO3==MnO2,△==2KCl+3O2↑
制取CO2:2HCl+CaCO3==CaCl2+H2O+CO2↑
制取H2:Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
制取H2S:H2SO4+FeS==H2S↑+FeSO4
制取SO2:H2SO4+Na2SO3==Na2SO4+H2O+SO2↑