实验室制取气体的装置

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↑

2KClO32KCl+3O2↑

2H2O2 2H2O + 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↑

2KClO32KCl+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

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

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（？）

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↑+ 2X。X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

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：

(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】

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：

(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

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/85d2fcd528ea81c758f57853.html