(4)二氧化碳能够溶于水, 不能用排水法收集, 密度比空气大, 可以用向上排空气法收集, 即用D装置收集;若要制取干燥的CO2, 还应将气体通过F装置.故填:D;F.
3、下列为实验室常用的实验装置示意图, 请回答下列问题:
(1)若实验室需制取干燥的CO2气体,你选择的干燥装置是 (写装置编号, 下同), 收集装置是 ;
(2)若实验室制取的X气体只适用B装置进行收集, 请推测X气体一条可能的性质: ;
(3)D装置在装药品之前需检查气密性。在不与其他装置连接时, 请说明其检验方法及气密性良好的标志 ;
【解析】此题是一道综合的实验探究题。若实验室需制取干燥的CO2气体,选择的干燥装置是A, 不能用F, 因为碱石灰会和二氧化碳反应;实验室制取的X气体只适用B装置进行收集, 则该气体密度比空气小或能溶于水;D装置在装药品之前需检查气密性。在不与其他装置连接时, 其检验方法及气密性良好的标志用弹簧夹(或止水夹)夹紧胶皮管, 从长颈漏斗中加水至使长颈中形成一段水柱, 若在一段时间内水柱液面不下降, 则该装置的气密性良好。
答案:(1)A E (2) 密度比空气小或能溶于水
(3)用弹簧夹(或止水夹)夹紧胶皮管, 从长颈漏斗中加水至使长颈中形成一段水柱, 若在一段时间内水柱液面不下降, 则该装置的气密性良好。
4、氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体, 密度比空气小, 极易溶于水, 氨水呈碱性.实验室常用加热氯化铵(NH4Cl)和熟石灰两种固体混合物的方法制取氨气, 同时还生成氯化钙和水.
(1)请用化学方程式表示实验室制取氨气的化学反应原理______; (2)实验室可选上图装置中的______作发生装置, ______作收集装置.
(3)按右图安装好装置后, 打开橡皮管上的夹子, 将胶头滴管中的少量水挤入盛满干燥氨气的烧瓶中, 此时可观察到什么现象?______为什么?______.
解析:氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体, 密度比空气小, 极易溶于水, 氨水呈碱性.实验室常用加热氯化铵(NH4Cl)和熟石灰两种固体混合物的方法制取氨气, 同时还生成氯化钙和水.这是解题的信息关键.从中可以看出气体的制取时固体加热条件下实现的, 所以制取装置应该是选用A.同时由于极易溶解于水, 密度比空气小, 所以用向下排空气法收集即选C.由于氨气极易溶解于水, 所以当使用喷泉装置进行实验时, 会形成喷泉, 同时氨气溶解于得到的是氨水, 氨水显碱性, 所以会形成红色的喷泉.
答案为:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑;(2)A, C;
(3)烧瓶内形成红色的喷泉, 原因是:氨气溶于水, 造成烧瓶内压强减小, 外界气压大于烧瓶内压强, 氨水呈碱性, 可使酚酞试液变红
(四)归纳小结:本课题复习常见气体的制取及检验、净化, 学生要掌握发生装置、收集装置的选择, 学会检验、净化的方法、学生要练习基本操作, 同时结合实验掌握复习的内容。
【作业布置】常见气体的制备及检验、净化同步练习题。
【教学反思】常见气体的制备、检验、净化是中考考试的重点内容。中考常在简答题和综合应用题中考查制取气体的反应原理、发生装置和收集装置的选择、实验的注意事项、气体的干燥与净化、气体的检验与验满、多功能瓶的使用方法、分析装置的优缺点及改进措施、实验的具体操作步骤等, 分值较高。学生在复习时要熟记制取气体的基本操作方法, 掌握装置特征和适用范围。
在教学中帮助学生掌握一定的实验技能, 实验的操作方法, 多让学生练习, 从中体会仪器的使用方法, 制取气体的发生装置、收集装置的选择方法, 检查气密性的方法, 记住
应该注意的事项, 一定注意安全!
专题1 气体的制备、检验、净化
二、知识梳理:
实验室制取气体的一般思路:若要制取气体, 首先研究生成该气体的化学反应原理, 就是要研究在实验条件下(如常温、加热、加催化剂等), 可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体;第二, 需要研究制取这种气体所采用的实验装置;第三, 需要研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。
初中化学主要考查两种常见气体(O2和CO2)的制备。其中装置一般分四大部分:发生装置、净化装置(干燥装置)、收集装置和尾气处理装置。中考不仅考查化学实验基础知识, 更突出考查学生能力, 在基础上进行延伸和综合。
(一)制取常见气体药品、状态及反应条件 制备气体 O2 教材实验内容实验药品、状态及反应条件 KClO3和MnO2共热、KMnO4加热、 H2O2和MnO2 CO2 H2 石灰石或大理石与稀盐酸 (二)气体的发生装置
(一)固+固(加热)(图1):适用于制备气体:O2 (KClO3和MnO2共热、KMnO4加热)、NH3
Zn与稀H2SO4或稀HCl 中考增加实验药品、状态及反应条件 Na2O2 和H2O;Na2O2 和CO2
(三)固+液体(不加热)(图2、图3):适用于制CO2、H2、O2(用Na2O2 和H2O、H2O2
和MnO2制取O2也用此装置)
(三)气体的净化(干燥)装置 1、常见干燥剂及气体的干燥
常见干燥剂 液态干燥剂 浓硫酸 固态干燥剂 氢氧化钠、氧化钙、 无水氯化钙 碱石灰(NaOH与CaO混合物) 装置 可干燥气体 CH4 不可干燥气体 注意事项 NH3 CH4 NH3 HCl、CO2 左进右出 H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、H2、O2、CO2、N2、CO、HCl、H2、O2、NH3、N2、CO、CH4 a进b出(长进短出) a进b出(大进小出) 2、常见净化(包括干燥气体)装置(图4)
注意事项:
⑴ A为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置。如用灼热的铜丝除氧气。
⑵ B、C一般盛液体药品, 用于洗液。如用浓硫酸除水蒸气, 氢氧化钠溶液除酸性气体。气体由a进b出。
⑶ D一般盛固体药品。如用碱石灰吸收水或二氧化碳。
(四)气体的收集装置(图5)
(一)排水法:难溶或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如:H2、O2、CO、CH4等。排水法的装置是a, 注意导管只能伸入集气瓶内少许, 便于导管的取出。
(二)排气法:不与空气反应且密度与空气相差较大的气体;又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时, 导气管一定要伸入集气瓶底部, 把空气尽量排出。为了减少空气扩散, 集气瓶口可盖上毛玻璃片(如图b);试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花(如图d)
⑴向上排空气法:相对分子质量大于29的气体。如O2、CO2等, 典型装置是b。 ⑵向下排空气法:相对分子质量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等, 典型装置是c。 (五)尾气处理装置(图7)
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有:
⑴ a用于NaOH吸收CO2(气体溶解或反应速度不很快, 不易引起倒吸); ⑵ b用于收集少量气体然后处理;如多余的CO的处理。
⑶ c收集极易溶且溶解很快的气体。如NH3等, 这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积, 有利于吸收液体对气体的吸收。由于漏斗容积较大, 从而防止吸收液的倒吸。
⑷ d用于处理难以吸收(有毒)且可燃的气体。如H2、CO等。 (六)一般实验步骤及气体的净化
实验室制取气体的一般顺序是:连接装置→检查气密性→装药品(先固体, 后液体)→反应→收集气体(应等到装置中空气排净后再收集)。
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