2023年初三化学专题-实验室制取气体的装置.pdf

优秀学习资料 欢迎下载 实验室制取气体的装置： 一．三种气体的制备 1. 氧气（O2） 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2KClO3 MnO2 △ 2KCl+3O2↑ 2H2O2 MnO22H2O + O2↑ 2. 二氧化碳（CO2） CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑（不能用 HCl与 Na2CO3反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利于收集） 3. 氢气（H2） Zn＋H2SO4 === ZnSO4＋H2↑（不用 Al 反应速率快，而 Fe 反应慢） 二．根据反应物的状态和反应条件分为两种类型 1. 固 + 固 △ 气体 发生装置( 图 1) ： 制取氧气： 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2KClO3 MnO2 △ 2KCl+3O2↑ 2. 固 + 液气体 发生装置( 图 2) ：) ①制取氧气： 反应原理：2H2O2 2H2O + O2↑ ②制取二氧化碳：反应原理： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ ③制取氢气： 反应原理：Zn＋H2SO4 === ZnSO4＋H2↑ 三．实验装置的组成（四个部分） 1. 发生装置 A. 固 + 固 △ 气体（图 1） 注意事项①试管口略向下倾斜，防止水倒流，致使试管炸裂。

②铁夹夹在离试管口 1/3 处 ③试管内导管刚露出橡皮塞即可，便于导出气体 ④高锰酸钾制氧气时试管口应放一团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒随气流进入导管 ⑤酒精灯加热要用外焰加热 B. 固 + 液气体( 图 2) 还可以用 注意事项 MnO2 △ △ 优秀学习资料 欢迎下载 2. 洗气装置（除杂和干燥） 1. 气体的净化（除杂）一定先净化后干燥（？）, 对于实验室制备氧气时可能含有的杂质只有水，而制备 CO2和H2时除了又水还有 HCl气体在制备 CO2和 H2一定要先出去 HCl再干燥 H2（HCl）用 NaOH 溶液 CO2（HCl）用 NaHCO3溶液 2. 气体的干燥（除去水） 干燥剂有：浓硫酸（酸性）、碱石灰（碱性） 酸性干燥剂：不能干燥碱性气体如氨气； 碱性干燥剂；不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫、氯化氢等 注意：证明时，一定要先证明水再证明其它物质，证明水一定要用无水硫酸铜；除去水时，先除去杂质，再除去水 。

证明二氧化碳一定要用澄清石灰水 例 2) 3. 收集装置 常用气体的收集方法：（一般有毒排水、无毒排空） A：排水法 适用于难或不溶于水且与水不反应的气体，导管稍稍伸进瓶内 （CO 、N2、NO只能用排水法） B：向上排空气法 适用于密度比空气大的气体（CO2、HCl只能用向上排空气法） C：向下排空气法 适用于密度比空气小的气体如 H2 排气法：导管应伸入瓶底 4. 尾气处理装置 有毒的气体不能直接排放到空气中（CO ） 四．操作步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄 ① 连接装置：先下后上，从左到右的顺序 ② 检查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置①分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出； ② 导管只需略微伸入试管塞 ③ 装药品时，先装固体后装液体 ④该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体 装置图制取氧气固液气体发生装置图制取氧气反应原理制取二氧化碳反刚露出橡皮塞即可便于导出气体高锰酸钾制氧气时试管口应一团棉花防应该伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗中逸出导管只需略微伸入优秀学习资料 欢迎下载 不漏气。

松开手后，导管口出现一段水柱 ③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽） ④固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部 ⑤加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热 ⑥收集气体： a、若用排水集气法收集气体，气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上( 密度比空气大) （防止气体逸出） b、用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气） 用排水法收集时，导管放在集气瓶口 ⑦先将导管移出水面 ⑧再停止加热 五．气体的验满 六．氧化铜（CuO ）的还原实验 H2、CO 、C还原 CuO实验的比较 H2还原 CuO CO还原 CuO C还原 CuO 化学方程式 H2+CuO △ Cu + H2O CO+CuO △ Cu +CO2 C +2 CuO △ 2Cu +CO2↑ 装置图 装置特点 ①试管口略向___倾斜；②通 H2 的导管伸至试管底部于 CuO 上方 因 CO有____, 增加对尾气处理装置，防止 CO污染空气 ①试管口略向下倾斜；②反应需高温； 操作步骤 反应前需检验气体纯度。

还原过程分四步：一通，二点，三撤，四停 ①检查气密性；②装药品固定试管；③点燃；④移导管，熄灭酒精灯 实验现象 ①黑色 CuO 变成___色； ②试管口有___生成 ①黑色 CuO 变成___色；②生成的气体使澄清石灰水变浑浊 ①黑色固体逐渐减少；②有光亮红色固体生成；③生成的气体使澄清石灰水变浑浊 对于用氢气和一氧化碳还原氧化铜时要先同一会气体再加热（？） 装置图制取氧气固液气体发生装置图制取氧气反应原理制取二氧化碳反刚露出橡皮塞即可便于导出气体高锰酸钾制氧气时试管口应一团棉花防应该伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗中逸出导管只需略微伸入优秀学习资料 欢迎下载 七．探究性试验 1. 提出假设问题2. 证明假设（试验操作）3. 得出结论（试验现象）4. 讨论 例1. 某化学兴趣小组利用锌和浓盐酸以及下图所示装置来制取干燥、纯净的氢气，并验证气体中的杂质 (1) 实验中看到 B中无水硫酸铜变蓝色，这说明产生的气体中含有杂质 (填化学式) ，除此以外，还可能含有的杂质气体是 (填名称) 为了检验该杂质， 可将 E装置连接到上述装置中 (填序号)之间，气体从 ( 填 a 或 b) 进入装置 E，E 中所放试剂为 ，观察到的现象是 。

(2)C装置的作用是 ； (3)此实验收集氢气的下列方法中，你认为最合理的是 填选项编号) ①向上排空气法 ②用干瘪气球收集 ③排水法 例 2. (08四川眉山)(6 分) 下图为常见的实装置( 用途不一) ，根据下列要求回答问题，装置可重复使用提示：H2 + CuO Cu + H2O，无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色 (1) 将含有水蒸汽的氢气干燥后还原氧化铜，则该气体先要通过装置 ( 填序号，下同) (2) 如果要验证混合气体由 H2、CO组成，则需要连接的仪器顺序为 (3) 如果要验证混合气体由 CO 、CO2组成，则需要连接的仪器顺序为 (4) 如果要验证混合气体由 H2、H2O组成，则需要连接的仪器顺序为 (5) 如果要验证混合气体由 CO2、CO 、H2组成，则需要连接的仪器顺序为 例 3. 甲酸(HCOOH) 通常是一种无色易挥发的液体，它在浓硫酸作用下易分解，反应方程式为： HCOOH 浓硫酸 CO↑+H2O ，某课外活动小组的同学欲用该反应来制取 CO ，并还原红棕色的氧化铁粉末。

现有下列仪器或装置供装置图制取氧气固液气体发生装置图制取氧气反应原理制取二氧化碳反刚露出橡皮塞即可便于导出气体高锰酸钾制氧气时试管口应一团棉花防应该伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗中逸出导管只需略微伸入优秀学习资料 欢迎下载 △ a b 选择： （1）用甲酸滴入浓硫酸的方法制取 CO ，应选 （填序号）装置；如果要除去 CO中混有少量甲酸气体，最好选择上图中 （填序号）进行洗气 （2）用上述方法制取的 CO还原氧化铁，并检验气体产物，则各仪器的接口连接顺序为： （填字母） （3）在对氧化铁粉末加热前，为安全起见，应进行的一项重要操作是 （4）从开始加热到实验结束，氧化铁粉末的颜色变化为 ， 反应方程式为 （5）上述实验的尾气不能直接排放到空气中，请你说出一种处理尾气的方法： （6）在该制取 CO的反应中，浓硫酸所起的是 作用。

例 3. 实验室常用下列装置来制取氧气： （1） 写出图中有标号仪器的名称：a 、b ； （2） 用双氧水和二氧化锰来制取氧气时， 可选用的发生装置是 （填序号） ， 其中二氧化锰起 作用 （3） 用高锰酸钾制取氧气时，发生反应的化学方程式为 （4）用 E装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 （5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气常温下 NH3是一种无色、有刺激 性气味的气体，密度比空气小NH3极易溶于水，其水溶液呈碱性 ①制取氨气反应的方程式：2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2XX的化学式为： ②制取并收集 NH3，应该从上图中选择的发生装置是 ，收集装置是______ ③NH3是一种碱性气体，干燥时不能选用下列干燥剂中的 （填序号） A. 固体氢氧化钠 B.浓硫酸 C.生石灰 装置图制取氧气固液气体发生装置图制取氧气反应原理制取二氧化碳反刚露出橡皮塞即可便于导出气体高锰酸钾制氧气时试管口应一团棉花防应该伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗中逸出导管只需略微伸入优秀学习资料 欢迎下载 练习 1.(08 江苏盐城) (8分) 通过一年的化学学习，应该知道有多种途径可以制取氧气。

如： A.电解水 B. 分离空气 C.加热高锰酸钾 D.分解过氧化氢 E. (1) 相信你在 E处还可以写出另一种制取氧气的方法； (2) 若 用 加 热 高 锰 酸 钾 制 取 氧 气 ： 实 验 结 束 ， 停 止 加 热 时 要 先 把 导 管 移 出 水 面 ， 其 理 由是 ，此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是 ； (3) 若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如下： 要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是 ▲ ( 选填“甲”或“乙”)；若用丙装置干燥生成的氧气，丙中盛放的液体试剂是 ▲ ，气体应从 ▲ ( 选填“a”或“b”)端导入 2.(08 湖北宜昌)(10 分) 实验室常用下列装置研究气体的制取和性质，根据所学知识回答下列问题 (1) 写出实验室制取氧气的一个化学方程式____________ 利用该反应制取氧气， 发生装置应选____________( 填序号，下同) (2) 一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易发生下列反应 2NO+O2==2NO2，则收集一氧化氮气体时不能用的装置是( 填序号)____________ 。

(3) 按图 F 作细铁丝在氧气中燃烧的实验，我观察到的现象有____________( 只答一条) ，其相关的化学方程式是____________ (4) 实验室里将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中，始终未出现浑浊现象，可能的原因是____________ 4.(08 江苏徐州)(10 分) 通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，以下是老师提供的一些实验装置请结合下图回答问题： A B C D E F 甲 乙 注射器 a b 丙 装置图制取氧气固液气体发生装置图制取氧气反应原理制取二氧化碳反刚露出橡皮塞即可便于导出气体高锰酸钾制氧气时试管口应一团棉花防应该伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗中逸出导管只需略微伸入优秀学习资料 欢迎下载 (1) 写出图中标号的仪器名称：a ；b (2) 写出实验室用Ａ装置制取氧气的化学方程式 (3) 通过查阅资料得知：①氨气(NH3) 是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水；②氨气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体。

小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气，她应选择的反应的发生装置是 ，收集装置是 填字母编号) (4) 小芳将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中，观察到的现象是 ， (5) 请写出氨气和氧化铜反应的化学方程式 5.(07 汕头) (14 分) 请根据下列装置图回答： (1) 写出下列仪器的名称：① ，④ (2) 如果用大理石和稀盐酸制取并收集 CO2，应选用上图中的 (填序 号) ；其化学方程式为 (3) 若用加热固体 KmnO4来制取并用排水法收集一瓶 O2，应选用上面图中的 ( 填序号) ，其化学方程式为 。

(4) 已知乙炔(C2H2) 气体可用水和 CaC2反应制取请你完成制取乙炔的化学反应方程式： CaC2+ === + C2H2↑ 乙炔气中常含酸性杂质气体 CO2和 H2S，请在右边方框中补画出除杂装置( 导气管用直线表示) ，并标注必要的试剂 6. 实验室常用的干燥剂“碱石灰”是 CaO和固体 NaOH 的混合物，极易与空气中水蒸汽和 CO2反应而变质某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究： （1）【猜想】 装置图制取氧气固液气体发生装置图制取氧气反应原理制取二氧化碳反刚露出橡皮塞即可便于导出气体高锰酸钾制氧气时试管口应一团棉花防应该伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗中逸出导管只需略微伸入优秀学习资料 欢迎下载 猜想Ⅰ：没有变质，“碱石灰”只含有 CaO 、固体 NaOH ； 猜想Ⅱ：已完全变质，“碱石灰”全部变成了 CaCO3和 Na2CO3 则 CaO与水反应的反应方程式为 （2）【实验】如下图所示： （3）【判断】 a．若 Ca(OH)2、CaCO3和 Na2CO3投入到水中不会放热，则由操作②现象判断： 猜想Ⅱ （填：成立、不成立） b．操作④发生化学反应的方程式为 ；由操作⑤⑥的现象判断：滤液中含有 （写化学式）；由此判断猜想Ⅰ （填：成立、不成立）。

c．综合 a 和 b 的结论，判断该样品变质情况为 （4）【拓展】由上述实验说明，实验室中“碱石灰”应 保存；操作③中玻棒的作用是 7. 某学生小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究 (1)假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳 (2)设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比 (3)查阅资料：氮气不与碳、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气 (4) 实验： 操作步骤及实验现象 简 答 ①称取 3．2g 氧化铁与 2g 炭粉均匀混合，放写出装置中编号仪器的名称： 装置图制取氧气固液气体发生装置图制取氧气反应原理制取二氧化碳反刚露出橡皮塞即可便于导出气体高锰酸钾制氧气时试管口应一团棉花防应该伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗中逸出导管只需略微伸入优秀学习资料 欢迎下载 入重 48．48g 的玻璃管中，按上图装置连接 A ，B ②加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气 其目的是 ③夹紧 T 处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊 该现象说明 ④完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为 52．24g (5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为 0．48g，氧元素质量为 0．96g…… (6)结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是 装置图制取氧气固液气体发生装置图制取氧气反应原理制取二氧化碳反刚露出橡皮塞即可便于导出气体高锰酸钾制氧气时试管口应一团棉花防应该伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗中逸出导管只需略微伸入。