張波
中考化學實驗室制取氣體主要考查氧氣和二氧化碳的制取,??疾閷嶒炈幤返倪x擇、反應原理、發(fā)生裝置和收集裝置的選擇、檢驗氣體、驗滿氣體以及氣體的干燥等。此部分試題的難度不大,想得滿分并不難。
考點提煉
一、實驗室制取氣體的常見發(fā)生裝置(如圖1)
1.實驗室制取氣體發(fā)生裝置選擇的依據(jù):反應物的狀態(tài)和反應條件。
(1)固體加熱型發(fā)生裝置:反應物是固體,反應需要加熱,裝置如圖A,如氯酸鉀制取氧氣。
(2)固液常溫型發(fā)生裝置:反應物是固體和液體,反應不需要加熱,裝置如圖B~圖F,如過氧化氫制取氧氣。
2.不同固液常溫型發(fā)生裝置的優(yōu)點:圖B裝置簡單,節(jié)約藥品,用于制取少量的氣體;圖C裝置可隨時添加液體,用于制取較多量氣體;圖D和圖E裝置可控制液體的添加速度從而控制反應的速率;圖F裝置可隨時控制反應的發(fā)生和停止。
二、實驗室制取氣體的常見收集裝置
1.收集裝置選擇的依據(jù):所制取氣體的密度和溶解性。
(1)不溶于水、不易溶于水(如氧氣)、難溶于水(如氫氣)并且不與水反應的氣體都可用排水法收集,裝置如圖2。
(2)密度比空氣大(如氧氣、二氧化碳)并且不與空氣中的組分氣體發(fā)生反應的氣體都可用向上排空氣法收集,裝置如圖3。
(3)密度比空氣?。ㄈ鐨錃猓┎⑶也慌c空氣中的組分氣體發(fā)生反應的氣體都可用向下排空氣法收集,裝置如圖4。
2.注意事項:
(1)密度與空氣接近或常溫下能與空氣中的組分氣體(如氧氣)發(fā)生反應的氣體,一般不用排空氣法收集。
(2)排水法收集的氣體比較純凈,但不干燥。要收集比較純凈的氣體一般用排水法。
(3)排空氣法收集的氣體比較干燥,但不純凈。要收集比較干燥的氣體一般用排空氣法。
(4)用排水法收集氧氣時,當導管口剛有氣泡冒出時不能立即收集(因為剛冒出的是試管里的空氣,此時收集的氧氣不純),當導管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時才能開始收集。當集氣瓶口有較大氣泡向外冒出時,則氧氣已收集滿。
(5)用向上排空氣法收集氧氣時,驗滿的方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口,若帶火星的木條復燃,則氧氣已收集滿。
(6)若收集的氣體密度比空氣大,集氣瓶須正放;若收集的氣體密度比空氣小,集氣瓶須倒放。
三、多功能瓶的用法
1.收集氣體:
(1)向上排空氣法:如圖5,收集密度比空氣大的氣體時,氣體從a管通入。
(2)向下排空氣法:如圖5,收集密度比空氣小的氣體時,氣體從b管通入。
(3)排水法:如圖6,收集不溶于水、不易溶于水或難溶于水的氣體時,氣體從b管通入。
2.檢驗氣體:如圖7,以檢驗二氧化碳氣體為例,多功能瓶中盛放適量的澄清石灰水,氣體從a管通入,若澄清石灰水變渾濁,則檢驗的氣體是二氧化碳。
3.干燥氣體(除去氣體中的水蒸氣):如圖7,多功能瓶中盛放適量的濃硫酸,氣體從a管通入,則可以干燥氣體。
4.測量氣體的體積:如圖8,氣體從a管通入,將水排到量筒,排出水的體積等于收集的氣體的體積。(植物油的作用:防止氣體溶于水)
真題精講
例 (2022·江西)根據(jù)圖9回答有關問題。
(1)圖9中儀器①的名稱是。
(2)實驗室用高錳酸鉀制氧氣,可從圖9中選擇的發(fā)生裝置是(填序號);使用裝置D收集氧氣時應從導管口(選填“a”或“b”)通入。
(3)實驗室制二氧化碳的化學方程式為。圖9中,與裝置A相比,選用裝置B制二氧化碳的優(yōu)點是。將產(chǎn)生的二氧化碳通入圖10裝置,觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅,飽和澄清石灰水變渾濁,據(jù)玻璃管中的現(xiàn)象可知二氧化碳的化學性質(zhì)是;若試管中導管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出,但飽和澄清石灰水未變渾濁的原因是 。
答案:(1)酒精燈 (2)C b (3)CaCO3 + 2HCl [? ? ? ? ? ? ] CaCl2 + H2O + CO2↑ 可以控制反應速率和節(jié)約藥品? ? 二氧化碳能與水反應生成碳酸 鹽酸有揮發(fā)性,生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體
總結提升
如圖11為實驗室制取氣體的一般步驟和思路,同學們掌握了這些內(nèi)容,對題目中出現(xiàn)的陌生氣體也能應對自如。例如:甲烷是密度小于空氣且難溶于水的氣體,實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷,那么制取甲烷的發(fā)生裝置應選擇固體加熱型,收集裝置應選擇向下排空氣法或者排水法。
(作者單位:大連南金實驗學校)