初中化学常见实验装置.pdf

1初中化学实验中常见气体制备装置归纳初中化学实验中常见气体制备装置归纳一气体一气体发发生装置：根据反生装置：根据反应应物状物状态态及反及反应应条件条件选择发选择发生装置生装置气体固体、固体1。在试管口处放一团棉花应注意事项：粉末状固体反应容器：试管21 643212、注意事项：见图分液漏斗；加液容器：长颈漏斗、锥形瓶；、广口瓶反应容器：试管、烧瓶气体液体、固体长颈漏斗的下端管口要插入液面以下，以防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。启普发生器及改良4 二、气体收集装置：根据气体的密度和溶解性二、气体收集装置：根据气体的密度和溶解性选择选择、排空气法1、排水法22三、气密性的三、气密性的检查检查1受热法：如图 1 所示装置，要检查装置是否漏气，应先把导气管的一端浸入烧杯或水槽的水中，用手紧握试管或用手掌紧贴烧瓶的外壁。如果装置不漏气，试管或烧瓶里的空气受热膨胀，导管口就有气泡冒出。然后把手移开，过一会儿，待试管或烧瓶冷却后，水就从烧杯或水槽中升到导气管里，形成一段水柱，则表明装置不漏气。图 2方法：关闭分液漏斗活塞，将将导气管插入烧杯中水中，用酒精灯微热园底烧瓶，若导管末端产生气泡，停止微热，有水柱形成，说明装置不漏气。2压水法：如启普发生器气密性检查 图 A 图 B 图 C 方法：如图所示。关闭导气管活塞，从球形漏斗上口注入水，待球形漏斗下口完全浸没于水中后，继续加入适量水到球形漏斗球体高度约 1/2 处，做好水位记号 静置几分钟，水位下降的说明漏气，不下降的说明不漏气。3图 3 装置的气密性检查与启普发生器的气密性检查类似。首先，夹紧弹簧夹，向长颈漏斗中加入一定量的水，到高度长颈漏斗球体约 1/2 处一会儿，长颈漏斗中液面不下降，表明装置不漏气。3推拉注射器活塞的方法：检查图 4、图 5 中装置的气密性。向长颈漏斗中加入一定量的水，浸没长颈漏斗下端管口，当缓慢拉活塞时，如果装置气密性良好，可观察到长颈漏斗下端口产生气泡。当缓慢推活塞时，如果装置气密性良好，可观察到长颈漏斗内有液面上升，形成一段水柱。四、常四、常见见气体的制气体的制备备1氧气的实验室制法药品及反应原理实验室里常用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法来制取氧气。2H2O2 2H2O+O2（固液不加热型）2KClO3 2KCl+3O2（固固加热型）42KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2（固固加热型）排水法：氧气不易溶于水收集方法 向上排空气法：氧气密度比空气大：操作注意事项 试管口要略向下倾斜,防止因加热时药品里的水分变成水蒸气到管口处冷凝成水滴而倒流,致使试管破裂。试管内的导管不宜过长，只需稍伸出管塞口或与管塞口相平，以免气体难于导出。铁夹应夹在离试管口 1/3 处（试管中上部）加热,离试管口太近,试管易滑落摔破。药品要平铺在试管底部，不要让它堆积在底部。用高锰酸钾制氧气，试管口应放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。加热时,先要把试管预热，然后集中在试管有药品的部分加热，并缓慢地向底部方向移动,使药品有控制地逐渐分解,氧气平稳地放出,便于收集。开始加热时导气管口排出的是空气，当气泡连续地并比较均匀地放出时，导出的才是氧气，这时才能收集气体。用向上排空气法收集氧气，导气管应伸到接近集气瓶底部,以免收集到的气体不纯。用排水法收集氧气，导气管不要插入集气瓶底部，只要插入集气瓶口，一是便于操作，二是便于观察气流速度而利于调控；停止加热时，应先把导管从水里拿出来，然后移去酒精灯，如果先移去酒精灯，试管内温度降低，气压减小。水就沿导管被吸到热的试管里，致使试管破裂。氧气的检验：用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明该气体是氧气。氧气的验满：用带火星的木条伸入集气瓶口，木条复燃，证明瓶里已充满了氧气。2氢气的实验室制法：药品：在实验室里常用锌和稀硫酸反应来制取氢气反应原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H25 发生装置：固液不加热装置 实验装置 排水法因氢气难溶于水 收集方法 向下排空气法因氢气的密度比空气小 充满氢气的集气瓶用玻璃片盖好，瓶口向下放置 混有空气或氧气的氢气点燃可能会发生爆炸。使用氢气时，要注意安全，点燃前一定要检验氢气的纯度。4.检验氢气纯度的力法是：收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声，就说明氢气不纯；如果声音很小，就说明氢气较纯。3二氧化碳的实验室制法 原料：稀盐酸 和 大理石（或石灰石）原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O发生装置：固液不加热型6实验装置 收集方法：向上排空气法：因二氧化碳能溶于水，密度比空气的大。二氧化碳的检验：把气体通人澄清的石灰水里，石灰水变浑浊，证明生成的气体是二 氧化碳。二氧化碳的验满：用燃着的木条放在集气瓶口实验，如果火焰熄灭，证明瓶里已充满了二氧化碳。实验操作注意事项 长颈漏斗的下端管口要伸到液面以下，防止产生的气体从长颈漏斗中逸出。出气导管伸入瓶内不要过长，以免气体难于导出。长颈漏斗的作用：添加酸液，调节容器内的压强。指形小试管的作用：起液封作用，防止 CO2从长颈漏斗中逸出。问答：实验室制取 CO2气体时，为什么选用快状大理石（或石灰石）和稀盐酸作原料？能不能选用其他含有碳酸根的物质（碳酸盐）和其他酸作原料？答：原因是：大理石、石灰石在自然界广泛存在，取之容易，且价格便宜，较为经济；二者反应产生 CO2气体的速率适中，气流比较平稳，便于操作和收集；稀盐酸不易挥发，故制得的 CO2气体比较纯净；反应生成的 CaCl2易溶于水，不会影响 CO2气体的继续生成，从而保证反应趋于完成。以上四点，是制取气体选取原料的基本原则。若用 MgCO3（不溶性碳酸盐），因其来源少，价格贵，违背原则，故不选用。若用 Na2CO3（可溶性碳酸盐），因其与稀盐酸反应的速率很快，难于控制和操作，违背原则，故不选用。若用稀硫酸代替稀盐酸，发生如下反应：CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2反应中生成的微溶物 CaSO4 将包裹在 CaCO3表面，使酸液与CaCO3隔离，阻碍反应的继续进行。违背原则，故不选用。若选用浓盐酸代替稀盐酸；因稀盐酸有较强的挥发性，反应过程中挥发出来的 HCl 会混入 CO2气体中，从而造成产物不纯，违背原则，故不选用7五、气体的五、气体的干燥、净化和尾气吸收干燥、净化和尾气吸收 1气体的干燥 气体的干燥是通过干燥剂来实现的。选择干燥剂的依据是，气体的性质，不能让干燥剂与被干燥的气体发生反应。（酸性干燥剂不能干燥碱性气体，碱性干燥剂不能干燥酸性气体。）气体干燥装置的选择是由干燥剂的状态决定的。图表如下：干 燥 剂可干燥的气体 干燥装置碱性生石灰、碱石灰、固体NaOHO2、H2、CO、CH4、NH3、N2等A 或 B酸性浓 H2SO4O2、H2、CO、CH4、CO2、HCl、Cl2等C中性无水 CaCl2除 NH3以外的气体A 或 B2气体的净化（除杂）除杂的原则：不减少被净化气体的量，不引进新的杂质。净化的方法：性气体杂质用碱性试剂吸收，碱性气体杂质用酸性试剂吸收。除杂时先除酸性杂质，最后除水蒸气；用加热法除杂质时，水应在加热前除去。除杂时注意反应进行的程度，即除杂要彻底，如除 CO2 气体时应用 NaOH 溶液而不用澄清的石灰水。因为 Ca(OH)2 是微溶物质，澄清的石灰水 Ca(OH)2 浓度太小，吸收不完全。气体干燥时进入装置的方法是：干燥管是“大进小出”，洗气瓶是“长进短出”。8综合实验设计综合实验设计1装置连接的一般规律：气体的发生装置 气体除杂装置气体干燥装置主体实验 尾气处理若采用洗气装置除杂,一般洗气在前,干燥在后;若采用加热装置除杂,一般干燥在前,除杂在后。除杂时，先除酸性杂质，最后除水蒸气，检验气体刚刚相反。尾气处理：有毒气体可利用溶液吸收（如 SO2、Cl2可用 NaOH 溶液吸收）；点燃或袋装（如 CO），无毒的气体可直接排放。检验 H2和 CO 时,要检验其反应产物,先证明水,后证明 CO2,除去 CO2和 H2O 时,先除CO2后除水。