常见气体的实验室制取和物质性质的实验
制备气体的装置,是由气体的发生与收集两个主要装置组成的.发生装置是根据反应物、生成物的状态(固体或液体),反应条件(是否加热)决定的;收集装置是根据气体的溶解性和密度决定的.
1.气体的发生装置
图1 固体加热制气体
(1)固体加热制气体(图1)用于制氧气等.
注意 试管口略向下倾斜,铁夹夹持试管中上部,导管伸入试管的部分不宜过长.装药前应检查装置的气密性.药品平铺试管底部,加大受热面积.先均匀加热,再固定在药品处用外焰加热.
此装置还适用于固体加热有气体生成的反应,如:加热碱式碳酸铜、加热胆矾等,若将加热条件改为高温,还可用于木炭还原氧化铜、分解碳酸钙等反应.
(2)常温下固体和液体反应制气体(图
2)用于制氢气,二氧化碳气体等
图2 固体和液体反应制气体
注意 长颈漏斗下端管口应插入液面以下形成液封.导气管伸入试管的部分不宜过长.
2.气体的收集装置
(1)排水集气法:适用于收集难溶于水的气体,如H、O、CO、CH等气体(图3)
图3 排水集气法
注意 当气泡连续、均匀地放出后再收集;可燃性气体应验纯后再收集,当用此法收集加热反应制出的气体,在收集完毕时,应先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯.
(2)向上排空气集气法(集气瓶口向上).适用于比空气重的(相对分子质量大于29)而常温不与空气反应的气体,如O、CO、SO、HCl等气体(图4)
图4 向上排空气集气法
(3)向下排空气集气法(集气瓶口向下).适用于收集比空气轻(相对分子质量小于29)的气体,如H、NH等气体.(图5)
图5 向下排空气集气法
用排气法集气时,应注意导气管要插到靠近集气瓶底部,要在集气瓶口进行气体验满.
3.气体验纯与验满方法
(1)可燃性气体点燃与收集前都应验纯.验纯的一般方法是:用排水法收集一试管
(2)气体验满方法气体,用拇指堵住,试管口朝下移近火焰,移开拇指点火,听到尖锐的爆鸣声,表明气体不纯;听到“噗”的声音,表明气体已纯.如果用排气法收集,经检验不纯,需要再检验时,应该用拇指堵住试管口一会,待里面的余火熄灭,再收集气体验纯.
4.实验室制取氧气和二氧化碳使用的药品及反应原理
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