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在初中化学实验中如何制取常见气体

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化学实验既是化学教学的重要手段,又是激发学生学习兴趣的源泉, 教学时根据学习内容的需要,设置了一些探究性实验, 结合学生已有的知识和经验, 把学习的过程与方法,知识与技能、情感态度与价值观传递给学生,让学生真正感受化学之美,感受知识之美、生活之美, 学生轻松进入学习化学知识的角色。在实验教学中,对常见气体的制取又是九年级化学教学的重点内容,而氧气、二氧化碳是初中化学常见两种的气体,也一直是中考命题中的重点与热点,所以对于它们的制取研究更显重要了。气体制取考查的知识点主要有:制备原理、发生装置的选择、收集装置的选择、实验步骤考查、检验(或验满、验纯)等。下面我就以常见气体(O2和CO2、H2)为例对这几个知识点分别进行简单的阐述:

一、制备原理(即制取常见气体药品、状态及反应条件)

1、O2: KClO3和MnO2共热、KMnO4加热(加热固体)

H2O2和MnO2(固体和液体反应,不需加热)

2、CO2:石灰石或大理石与盐酸(固体和液体反应,不需加热)

中考增加实验: O2、Na2O2 和H2O(固体和液体反应,不需加热)。

3、H2 : Zn与H2SO4或盐酸(固体和液体反应,不需加热)。

4、NH3:( Ca(OH)2 固体与NH4Cl固体共热)。

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:( Ca(OH)2 固体与NH4Cl固体共热)

注意事项:

1:试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷却后倒流而引起试管破裂。

2:铁夹应夹在距管口三分之一处(试管的中上部)。

3:胶塞上的导管伸入试管里不能过长,否则会妨碍气体导出。

4:如用排气法收集气体,当停止制气时,应先从水槽中把导管撤出,然后再撤走酒精灯。以防止水倒流使试管炸裂。

5:用KMnO4制取O2时,为了防止生成的细小颗粒堵塞导管,在大试管口放一松软棉花。

(二)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)。

1:图2装置注意事项:

①在最右边的装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下,否则起不到液封的作用而无法使用。

②加人酸的量要适当。

2:图3装置注意事项:

⑴先放固体后加液体。⑵加入酸的量要适当。⑶生成气体微溶或难溶于水。

三、气体的收集装置

根据气体溶解性和密度(相对分子质量,与29比较)不同,把气体的收集方法分为排液法(常为排水法)和排气法(常为排空气法)。装置图见:

(一)排水法:难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如:H2、O2、CO等。排水法的典型仪器是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)。

⑴ 向上排空气法:密度比空气大,即相对分子质量大于29的气体。如O2、CO2等,典型装置是b。

⑵ 向下排空气法:密度比空气小的气体,即相对分子质量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等,典型装置是C。

四、常见净化(包括干燥气体)装置

(一)常见净化(包括干燥气体)装置

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。

(二)常见干燥剂及气体的干燥硫酸: 可干燥气体: H2、O2、CO2、N2、CO

( 图1 )不可干燥气体: NH3

注意事项: a进b出(长进短出1)

无水氯化钙: 可干燥气体: H2、O2、CO2、N2、CO

( 图2)不可干燥气体: NH3

注意事项:( a进b出(大进小出 2)。

碱石灰(图3):可干燥气体: H2、O2、NH3、N2、CO

不可干燥气体: HCl、CO2

注意事项:左进右出。

五、常见气体的检验(或验满、验纯)

检验:【O2】用带火星的木条,伸进集气瓶,若木条复燃,是氧气,否则不是氧气 。【H2】点燃木条,伸入瓶内,木条上的火焰熄灭,瓶口火焰呈淡蓝色,则该气体是氢气。【CO2】通入澄清的石灰水,看是否变浑浊,若浑浊则是CO2。

验满:【O2】 用带火星的木条,平放在集气瓶口,若木条复燃,氧气已满,否则没满。【CO2】用燃着的木条,平放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已满;否则没满

验纯:【H2】用拇指堵住集满氢气的试管口;靠近火焰,移开拇指点火,若“噗”的一声,氢气已纯;若有尖锐的爆鸣声,则氢气不纯 。

这就是我对初中化学实验常见气体的制取的一些浅见,请各位多加指正。