初中化学实验组合题攻略:气体制取仪器组合顺序与要点
2024-07-03 02:04:03发布 浏览118次 信息编号:77437
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初中化学实验组合题攻略:气体制取仪器组合顺序与要点
初中化学实验组合题一般以氧气、氢气、二氧化碳三大气体的制备及性质实验,或它们的迁移原理、性质应用实验为主,将多台仪器连接起来,组成完整的实验装置图,然后按照要求进行实验。
1. 采气仪表装配顺序
制备纯干气体的步骤如下:
1.实验仪器组装公式:
气体发生装置→除杂装置→干燥装置→气体收集装置→尾气处理
(1)产气设备的选择:A.所需化学品的状态;B.反应条件
(2)气体收集装置的选择:A.气体的溶解度;B.气体的密度
(3)除去杂质的试剂和干燥剂的选择:实验室产生的气体中经常含有酸雾或者水分。
(4)酸雾可用水、氢氧化钠溶液、清石灰水或饱和碳酸钠(碳酸氢钠)溶液除去。可用浓硫酸(酸性)、钠石灰(碱性)、固体氢氧化钠(碱性)、氧化钙(碱性)、五氧化二磷(酸性)、无水氯化钙(中性)、无水硫酸铜(中性)等干燥剂除去水分。
(5)酸性干燥剂(浓硫酸)不能干燥氨等碱性气体;
(6)碱性干燥剂(NaOH)不能干燥二氧化硫、二氧化碳、氯化氢等酸性气体。
2、气体杂质去除方法:
A 水吸收法:用水吸收易溶于水的气体杂质。(如HCl)
B酸碱吸收法:酸性气体杂质用碱性试剂吸收。(例如用氢氧化钠溶液吸收CO2和HCl。)
C沉淀法:将杂质气体转化成沉淀物除去。(例如用清石灰水除去CO2)
D 凝固法:杂质气体与固体试剂反应生成固体后除去。(例如用热氧化铜除去O2)
E 净化法:将杂质转化成所需气体。(例如,要从 CO 中除去 CO2,可将气体通过热碳粉)
3、气体除杂原理:
净化气体的质量不降低,也不引入新的杂质。
4、气体除杂注意事项:
A、选择除杂试剂:一般它只能与杂质发生反应,而不与被净化的气体发生反应。
B、除去杂质:选择除杂剂时,应注意反应的程度。(例如,用氢氧化钠溶液除去CO2要比用清石灰水好,这是因为氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙大得多,所以它的溶质质量分数较大。)
C当需要除去的杂质较多时,要注意除去杂质的顺序。一般来说,当杂质中酸性杂质较多时,应先除去酸性较强的杂质;最后除去水汽。除去杂质和干燥的装置一般采用洗气瓶或干燥管。洗气瓶中导气管一般为进长出短,干燥管中一般为进大出小。除去和干燥一般采用先除去杂质,再干燥的办法。
D处理装置:一般有三种:一是溶液吸收法;二是废气点燃法;三是回收法。
2. 产气操作顺序
产生气体需要经过仪器连接、气密性检查、药物装入、仪器拆卸和清洁等步骤。
3. O2、H2 和 CO2 的实验室制备和收集
4.气体杂质去除方法
实验所用的气体要求比较纯净,去除常见杂质的具体方法是:
①除去水汽,可用:浓酸、固体CaCl2、钠石灰、无水CuSO4(可检查杂质中是否有水汽,如果有水汽则颜色由白色变为蓝色)、生石灰等。
②除去CO2,可用:澄清石灰水(检验杂质中是否有CO2)、NaOH溶液、KOH溶液、钠石灰等。
③除去HCl气体,可用:AgNO3溶液(可检测杂质中是否有HCl)、石灰水、NaOH溶液、KOH溶液
去除气体杂质的原理:利用某种物质吸收杂质或与杂质发生反应,但不能与有效成分吸收或发生反应,或生成新的杂质。
5.实验说明:
①防爆:点燃可燃气体(如H2、CO、CH4)或用CO或H2还原CuO、Fe2O3前,必须检查气体纯度。
②防止剧烈沸腾:稀释浓硫酸时,应将浓硫酸倒入水中,切勿将水倒入浓硫酸中。
③防中毒:做有毒气体(如CO、SO2、NO2)性质实验时,应在通风良好的厨房内进行;并注意废气的处理:CO应焚烧;SO2、NO2要用碱溶液吸收。
④防止回流:采用加热法产生、排水法收集气体,注意关灯的顺序。
6.实验室制备三大气体时需除去的常见杂质:
(1)生产O2时需除去的杂质:水蒸气(H2O)
(2)用盐酸与锌粒制H2时需除去的杂质:水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl、盐酸雾)(用稀硫酸可除去这些杂质)
(3)CO2生产中需除去的杂质:水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl)
除去水汽的试剂:浓酸、固体CaCl2、钠石灰(主要成分为NaOH和CaO)、生石灰、无水CuSO4(并可检测其中的杂质
空气中有水蒸气吗?如果有水蒸气,颜色会从白色变为蓝色。
除去HCl气体的试剂:AgNO3溶液(并可检测杂质中是否有HCl)、清石灰水、NaOH溶液(或固体)、KOH溶液(或固体
(生石灰和钠石灰也可以与 HCl 气体发生反应)
7. 验证混合气体中含有某种气体的常用实验方法
(1)CO存在的验证方法:(先验证混合气体中是否有CO2,如果有先除去)将混合气体通入热的CuO中,再将通过热CuO的混合气体通入清石灰水中。现象:黑色的CuO变成红色,清石灰水变浑浊。
(2)H2存在的验证方法:(先验证混合气中是否有水,如果有先除去)将混合气通入热的CuO中,再将通过热CuO的混合气通入无水CuSO4中。现象:黑色的CuO变成红色,无水CuSO4变成蓝色。
(3)用CO2验证方法:将混合气体通入清石灰水中。现象:清石灰水变浑浊。
8. 设计实验
(1)试设计一个实验,证明蜡烛含有碳和氢两种元素。
(2)试设计实验证明CO2具有不助燃和密度大于空气的性质。
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