初中化学中气体的制取、收集及干燥是历年来的考点,而仪器的选择又是重中之重,以下是有关气取、收集及干燥知识供大家参考.
一、气备的设计模式
1 发生装置的选择
主要从反应物状态和反应时是否需要加热来选择。
(1)凡是给固体加热或固体跟固体反应加热,适用于加热KMnO4制O2装置(a装置),即试管横放、管口略下倾,教科书中加热Cu2(OH)2CO3、H2还原CuO、胆矾分解均采用此装置。
(2)凡是固体与液体反应制气体,且反应不需加热,均可采用制取CO2(b装置)装置,即试管直立。 若要控制液体反应,可加长颈漏斗或分液漏斗。若反应物固体块较大,且用量多,可将试管换成广口瓶、锥形瓶或烧瓶等。
无论选用上述哪种装置均应注意:
(1)先检查气密性后再加药品。
(2)制气装置中导管口略露出胶塞即可。
(3)铁夹夹在试管的中上部。
另外,利用a套装置时还应注意:
(1)药品平铺。
(2)加热用外焰,先均匀加热后集中加热。
(3)如反应较剧烈,要在试管口塞一团棉花,以防药品堵塞导管口。
(4)制完气体,应先撤导管后撤酒精灯(排水收集时)。
利用b套装置时还应注意:
(1)长颈漏斗底端需液封。
(2)装药品时先固后液。
2 收集装置的选择
(1)凡常温下不与空气中的成分反应的气体,可根据气体密度与空气密度的比较(或利用空气平均式量与气体式量比较),采用向下或向上排空气取气法。(2)凡气体不易溶或难溶于水的,可采用排水取气法。(3)有毒性且不溶于水的气体,可采用洗气瓶倒装装置(既短进长出),从长管排出的水可用烧杯接装,如将烧杯换成量筒还可用来测量生成气体的体积。洗气瓶中的液体可根据气体性质选用。
利用排气法收集气体时需注意:
(1)导管应插入集气瓶底部(无论向下排气或向上排气法)
(2)应在瓶口验满,可燃性气体不能用点燃法验满。
(3)收集前集气瓶应充满水倒立于水槽中,不留气泡。
3 所集气体的存放
(1)比空气密度大的气体,盖严后正放。
(2)比空气密度小的气体,盖严后倒放。
二、气体除杂的设计模式
气体中混入杂质气体,一般可采取下述方法进行除杂。
1 直接吸收法
(1)水气可选择干燥剂,如浓H2SO4、火碱、氧化钙等初中常见的干燥剂,若选用其它干燥剂如氯化钙、五氧化二磷等需在试题中说明。
(2)酸(碱)类气体可采用碱(酸)液吸收,酸性气体如二氧化碳气体、二氧化硫气体、氯化氢气体等可用浓氢氧化钠溶液吸收。碱性气体如氨气可用酸液吸收。
(3)如果是二氧化碳气体中混有氯化氢气体(如制取二氧化碳气体时用的是盐酸溶液),可用饱和碳碳酸氢钠溶液来吸收。近年来初中化学试题中类似题目常有出现.
2 转化吸收法
将混入的气体杂质转化为原气体,如二氧化碳气体中混有一氧化碳气体,可将混合气体通过灼热的氧化铜,将一氧化碳氧化为二氧化碳,达到除杂目的。
三、气体验证性实验的设计模式
初中化学中能够参与验证的气体有O2、CO2、H2O(g)、CO、H2、NH3、HCl气体等。 其中O2、CO2、H2O(g)、NH3、HCl气体可直接验证:
CO2:可使澄清石灰水变混浊。
H2O:可使无水硫酸铜变蓝。
NH3:可使湿润红色石蕊试纸变蓝。
HCl:可使用酸化过的银溶液产生白色沉淀。
有些气体需将它们转化后验证,如一氧化碳气体、氢气需转化为二氧化碳和水蒸气后,再验证生成物。 综合性较强的验证性实验应注意以下几方面:
(1)若需验证某种气体,则一定要先除去此气体中其它气体,一般是先除其它气体杂质后再除水气。
(2)从溶液中制得或从洗气瓶中通过的气体中都夹带少量水汽,一般需先干燥。
(3)连接仪器时注意洗气瓶的连接是“长进短出”,球形干燥管的连接一般是“粗进细出”,U形干燥管和玻璃管(盛装碳粉或氧化铜)则无特殊要求,一般按照仪器接口的字母顺序连接。
(4)如有毒性气体要做尾气处理。