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1、
第23課時 常見氣體的制取及檢驗
【復習目標】
1、了解制取氣體的發(fā)生裝置,收集方法;
2、學會檢查裝置氣密性的方法;
3、實驗中應該注意的安全問題
【復習重點和難點】
1、了解制取氣體的發(fā)生裝置,收集方法;
2、學會檢查裝置氣密性的方法;
3、實驗中應該注意的安全問題。
【學習過程】
一、 知識梳理:
考點一、氣體裝置的選擇
1、實驗室制取氣體的思路:(原理、裝置、檢驗)
(1)發(fā)生裝置:由反應物狀態(tài)及反應條件決定:
①反應物是固體,需加熱,制氣體時則用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。
②反應物是固體與液體,不需要加熱,制氣體時則用制CO2的發(fā)生裝置。
(2)收
2、集方法:氣體的密度及溶解性決定:
①難溶于水用排水法收集 CO只能用排水法
②密度比空氣大(或相對分子質量>29)用向上排空氣法 CO2只能用向上排空氣法
③密度比空氣?。ɑ蛳鄬Ψ肿淤|量<29)用向下排空氣法。
2、實驗室制取二氧化碳的方法
(1)藥品:石灰石與稀鹽酸
①不能用H2SO4 與CaCO3反應的原因:生成的CaSO4微溶于水,會覆蓋在CaCO3表面,阻止反應的進行。
②不能用HCl與Na2CO3反應的原因:Na2CO3易溶于水,與鹽酸反應速率快,不利于收集。
(2)原理:用石灰石和稀鹽酸反應: CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
3、
(3)裝置圖
裝置的注意事項:(1)若用長頸漏斗來注入鹽酸,長頸漏斗下端必須伸入液面以下
(2)若用試管來裝藥品,固定試管時,試管口豎直向上,試管底部與鐵架臺面接觸。
(4)氣體收集方法:向上排空氣法(密度比空氣大,能溶于水)
(5)檢驗方法:將制得的氣體通入澄清的石灰水,如能渾濁,則是二氧化碳。
驗滿方法:用點燃的木條,放在集氣瓶口,木條熄滅。證明已集滿二氧化碳氣體。
3、雙氧水(過氧化氫)制取氧氣
A、藥品:過氧化氫(H2O2)和二氧化錳(黑色粉末 MnO2)
B實驗原理:
表達式:過氧化氫(H2O2) MnO2
水(H2O) + 氧氣(O2)
4、
化學方程式: 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑
注:MnO2在該反應中是催化劑,起催化作用
C、裝置: 固體與液體反應,不需加熱(雙氧水的為一類)
注意事項:
①、分液漏斗可以用長頸漏斗代替,但其下端應該伸入液面以下,防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出;
②、導管只需略微伸入試管塞
③、氣密性檢查:用止水夾關閉,打開分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持續(xù)下降,就說明氣密性良好。
④、裝藥品時,先裝固體后裝液體
⑤、該裝置的優(yōu)點:可以控制反應的開始與結束,可以隨時添加液體。
D、步驟:連、查、裝(二氧化錳)、定、倒(過氧化氫溶液)、收
4、用高錳酸鉀、氯酸
5、鉀制取氧氣
A、藥品:高錳酸鉀(暗紫色固體)、氯酸鉀(白色固體)與二氧化錳(黑色粉末)
B、原理:
①加熱氯酸鉀(有少量的二氧化錳):
表達式:氯酸鉀(KClO3)MnO2
△
氯化鉀(KCl) + 氧氣(O2)
方程式:2KClO3 2KCl + 3O2 ↑
注意:MnO2在該反應中是催化劑,起催化作用
②加熱高錳酸鉀:
表達式:高錳酸鉀(KMnO4)錳酸鉀(K2MnO4)+ 二氧化錳(MnO2)+ 氧氣(O2)
方程式:2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
C、裝置:加熱固體制氣體(加熱氯酸鉀的為一類)
D、操作步驟:(連)查、裝
6、、定、點、收、離、熄。
① 連接裝置:先下后上,從左到右的順序。
② 檢查裝置的氣密性 :將導管的一端浸入水槽中,用手緊握試管外壁,若水中導管口有氣泡冒出,證明裝置不漏氣。松開手后,導管口出現(xiàn)一段水柱。
③ 裝入藥品:按粉末狀固體取用的方法(藥匙或紙槽)
④固定裝置 :固定試管時,試管口應略向下傾斜;鐵夾應夾在試管的中上部
⑤加熱藥品:先使試管均勻受熱,后在反應物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。
⑥收集氣體:
a、若用排水集氣法收集氣體,當氣泡均勻冒出時再收集,剛排出的是空氣;水排完后,應用玻璃片蓋住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(密度比空氣大)(防止氣體逸出)
b、用向上排
7、空法。收集時導管應伸入集氣瓶底部(為了排盡瓶內空氣)
用排水法收集時,導管放在集氣瓶口
⑦先將導管移出水面
⑧再停止加熱
E、易錯事項:
a)試管口要略微向下傾斜:防止生成的水回流,使試管底部破裂。藥品應平鋪在試管底部
b)導氣管伸入發(fā)生裝置內要稍露出橡皮塞:有利于產生的氣體排出。
c)用高錳酸鉀制取氧氣時,試管口塞一團棉花:防止高錳酸鉀粉末進入導氣管,污染制取的氣體和水槽中的水。
d)排氣法收集氣體時,導氣管要伸入接近集氣瓶底部:有利于集氣瓶內空氣排出,使收集的氣體更純。
e)實驗結束后,先將導氣管移出水面,然后熄滅酒精燈:防止水槽中的水倒流,炸裂試管。
F、收集方法:
8、
① 排水法(不易溶于水)
② 向上排空法(密度比空氣大)
G、檢驗、驗滿
檢驗:用帶火星的木條伸入集氣瓶內,發(fā)現(xiàn)木條復燃,說明是氧氣;
驗滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復燃,證明已滿。
考點二:檢查裝置氣密性
簡易裝置氣密性檢查:A、連接裝置; B、將導管的一端浸入水中; C、用手緊握試管加熱;D、過一會兒導管中有氣泡產生,當手離開后導管內形成一段水柱。
二、題型、方法歸納:
本單元復習本課題復習常見氣體的制取及檢驗,學生要掌握發(fā)生裝置、收集裝置的選擇,學會氣密性的檢查方法,檢驗方法、驗滿方法等內容,常見題型有選擇題、填空題、實驗探究題。
三、典例精講:
1、
9、某學習小組利用如圖儀器或裝置進行氣體制備,回答有關問題:
(1)寫出儀器a的名稱 ,用A裝置制取氧氣的化學反應方程式為 .
(2)若要在實驗室制取二氧化碳氣體,其發(fā)生裝置可選用圖中的 ?。ㄌ钚蛱枺┻M行組裝,連接玻璃管和膠皮管的操作:先把玻璃管口 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入膠皮管內.
(3)要制的干燥的二氧化碳,可在收集裝置前增加盛有 的洗氣瓶.
(4)實驗室收集氧氣和二氧化碳都可用到的裝置是 (填序號)
(5)用澄清石灰水檢驗二氧化碳,其反應的化學方程式為 .
2、如圖是實驗室制取氧氣常用的裝置,根據裝置圖回答下列問題:
(1)寫出圖中標號
10、儀器的名稱a b ;
(2)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣,氣體發(fā)生裝置應選 ?。ㄌ钭帜笜颂?,下同)
(3)寫出實驗室用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的化學方程式 ,該反應的基本類型 ?。?
(4)實驗室用大理石和稀鹽酸反應制取CO2,氣體收集裝置選 :若要值得干燥的CO2,還應將氣體通過 裝置.
3、下列為實驗室常用的實驗裝置示意圖,請回答下列問題:
(1)若實驗室需制取干燥的CO2氣體,你選擇的干燥裝置是????????(寫裝置編號,下同),收集裝置是???????????;
(2)若實驗室制取的X氣體只適用B裝置進行收集,請推測X氣體一條可能的性質:?????????????
11、???????????????????;
(3)D裝置在裝藥品之前需檢查氣密性。在不與其他裝置連接時,請說明其檢驗方法及氣密性良好的標志????????????????;
4、某化學興趣小組的同學在老師的指導下,設計了如下實驗裝置,并進行了有關氣體制取和性質的探究.請你回答下列問題.
(1)請寫出圖中標有字母儀器的名稱:a______,b______.
(2)用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣時,應選用的發(fā)生裝置是______(填寫裝置的字母序號,下同),請寫出該反應的化學方程式______,其中二氧化錳在該反應中起______作用;
(3)實驗室利用上述裝置制取二氧化碳時,應
12、該選用的收集裝置是______.
(4)如圖F所示,向燒杯中傾倒
參考答案
典例精講:
1、解析:(1)根據實驗室常用儀器的認識,可知儀器a的名稱為:長頸漏斗;A裝置的特點適用于固體加熱型的反應,適用于高錳酸鉀加熱制取氧氣,反應的方程式為:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(2)二氧化碳的實驗室制法是用稀鹽酸與大理石反應來制取,為固體液體常溫型,故發(fā)生裝置可選用圖中的BC組合;連接玻璃管和膠皮管的操作:先把玻璃管口用水潤濕,然后稍稍用力即可把玻璃管插入膠皮管內;
(3)據濃硫酸具有吸水性,且不與二氧化碳反應,知濃硫酸可用于干燥二氧化碳,故要制的干燥的二氧化碳,可在收集裝
13、置前增加盛有濃硫酸的洗氣瓶;
(4)據氧氣和二氧化碳的密度都比空氣大,這兩種氣體的收集都可以用向上排空氣法,故實驗室收集氧氣和二氧化碳都可用到的裝置是F;
(5)澄清石灰水檢驗二氧化碳生成碳酸鈣和水,反應的方程式為:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
答案為:(1)長頸漏斗,2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;(2)BC,用水潤濕;(3)濃硫酸;(4)F;(5)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
2、解析:a是試管,常用作反應容器;b是分液漏斗,通過分液漏斗可以向反應容器中注入液體藥品.故填:試管;分液漏斗.
(2)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時需要加熱,
14、氣體發(fā)生裝置應選A裝置.故填:A.
(3)實驗室用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的化學方程式為:2H2O22H2O+O2↑,反應物是一種,生成物是兩種,屬于分解反應.
故填:2H2O22H2O+O2↑;分解反應.
(4)二氧化碳能夠溶于水,不能用排水法收集,密度比空氣大,可以用向上排空氣法收集,即用D裝置收集;若要制取干燥的CO2,還應將氣體通過F裝置.故填:D;F.
3、【解析】此題是一道綜合的實驗探究題。若實驗室需制取干燥的CO2氣體,選擇的干燥裝置是A,不能用F,因為堿石灰會和二氧化碳反應;實驗室制取的X氣體只適用B裝置進行收集,則該氣體密度比空氣小或能溶于水;D裝置在裝藥品之前需檢查
15、氣密性。在不與其他裝置連接時,其檢驗方法及氣密性良好的標志用彈簧夾(或止水夾)夾緊膠皮管,從長頸漏斗中加水至使長頸中形成一段水柱,若在一段時間內水柱液面不下降,則該裝置的氣密性良好。
【答案】(1)A?? E??? (2)?密度比空氣小或能溶于水
(3)用彈簧夾(或止水夾)夾緊膠皮管,從長頸漏斗中加水至使長頸中形成一段水柱,若在一段時間內水柱液面不下降,則該裝置的氣密性良好。
4、解析:(1)標號儀器分別是鐵架臺和酒精燈;
(2)實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣不需加熱,屬于固液常溫型,故選發(fā)生裝置A,反應方程式是:2H2O22H2O+O2↑,二氧化錳在此反應中起催化作用,能加快化學反應速率;
(3)二氧化碳密度比空氣大且能溶于水,所以用向上排空氣法收集;
(4)向燒杯中傾倒二氧化碳,可以看到下層蠟燭先熄滅,說明二氧化碳具有既不燃燒,也不支持燃燒,且密度比空氣大;
答案:(1)鐵架臺;酒精燈;(2)B;2H2O2 2H2O+O2↑;催化;
(3)C;(4)比空氣大.
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