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2023浙江中考科学一轮复习
第41讲 化学仪器的连接和应用
气体的发生装置
1.选择依据
2.气体发生装置
(1)固固加热型
典型实验:①加热高锰酸钾制取氧气(记得试管口塞一团棉花);
②加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气。
(2)固液(或液液)常温型
典型实验:①用双氧水制取氧气;②用大理石和稀盐酸制取二氧化碳;③用锌粒和稀硫酸制取氢气。
装置
装置优点 安装简便 便于__________________ 可控制反应速率 可随时控制反应的_________________
适用范围 用于制取少量气体 用于平稳反应并制取较多气体 用于剧烈反应并制取较多气体 用于平稳反应并持续时间较长的气体制取
发生和
停止
添加实
验药品
1.甲烷是一种最简单的有机物,加热分解无水醋酸钠和碱石灰的混合物来制取甲烷气体。实验室常用____作为发生装置,原因是_______________________________。
反应物是固体,且反应需要加热
A
气体的收集装置
1.排空气法:操作简单,收集到的气体干燥但纯度不高。
(1)向上排空气法收集装置图
图1:导气管伸到瓶底,利用ρ>ρ
空气,待收集气体重,是从瓶底自
下而上的聚集,空气从上面被挤出
集气瓶,因而是向上排空气法。
图2:气体从长管进短管出,利用ρ>ρ空气,待收集气体重,是从瓶底自下而上的聚集,空气从上面(短管口)被挤出集气
瓶,因而是向上排空气法。
(2)向下排空气法收集装置图
图3:导气管伸到瓶底,利用
ρ<ρ空气,待收集气体轻,在
瓶中是自上而下的聚集,空气
从下面被挤出集气瓶,因而是向下排空气法。
图4:气体从短管进长管出,利用ρ<ρ空气,待收集气体轻,是从瓶口自上而下的聚集,空气从下面(长管口)被挤出集气
瓶,因而是向下排空气法。
2.排水法:收集到的气体较纯净但含有水蒸气。
【注意】①固固加热型装置制备并用排水法收集气体时,实验完毕后,需要进行的操作是________________________________,目的是________________________________。
②用排水法收集气体的最佳时机是:
_________________________________________。
当导管口有均匀连续气泡冒出时开始收集
防止水槽中的水倒吸到试管中
先从水槽中撤出导管,再熄灭酒精灯
2.如图装置可以收集以下气体:H2、CO2、HCl、NH3、CO。(NH3密度比空气小,HCl密度比空气大,CO密度与空气相近,HCl和NH3极易溶于水)
(1)若集气瓶是干燥的,气体由A管进入,可收
集的气体有____________。
(2)若将集气瓶盛满水,收集气体并测量气体的体积,可以收集并测量体积的气体有___________。此时气体应由____管进入,由____管通向量筒。
A
B
H2、CO
CO2、HCl
吸收及检验气体的装置组合
CO2、CO、H2O、H2的检验和吸收:
1.检验和吸收的方法:
2.检验的顺序:H2O→CO2→H2→CO。
具体步骤:用CuSO4粉末检验水蒸气的存在→用澄清石灰水检验二氧化碳的存在→吸收二氧化碳→吸收水蒸气→通过灼热的氧化铜发生反应→再用CuSO4检验水蒸气(验证氢气的存在)→再用澄清石灰水检验二氧化碳(验证一氧化碳的存在)。
【注意】反之如果先检验CO2,会从装置中带出水,那么对后面检验水会造成干扰。
3.吸收的顺序:先吸收CO2,再吸收水蒸气。
【注意】反之如果先除去水,后面除CO2时又会带出水。
3.如何除去H2中少量的CO2和水蒸气?
导管的正确连接顺序是(填字母):
混合气体→____→____→____→____。
a
b
d
c
气体的制取与收集
要根据反应的条件和反应物的状态,合理选择发生和收集装置。有些仪器可以互换,如试管、烧瓶、锥形瓶等,再比如长颈漏斗和分液漏斗(可以控制反应速度)。气体的收集装置要根据气体的溶解性和密度来选择。NH3、HCl易溶于水,CO2能溶于水,可以在水上面加一层油,再用排水收集。
【例1】 (2022,通辽)请结合实验装置图及所给信息回答问题。
已知实验室制取气体的相关信息如下:
①锌粒与稀硫酸反应制取H2。
②亚硫酸钠固体和浓硫酸常温下反应制取SO2。SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水。
③NH4Cl固体与Ca(OH)2固体共热制取NH3。NH3是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。
(1)实验室制取以上三种气体,发生装置可选用B的有________
(填化学式)。
(2)实验室制取H2的化学方程式为_________________________,可选用______(填字母序号)收集H2(填所有可用装置)。
(3)将SO2气体通入紫色石蕊试液中,看到液体变红,说明SO2与水反应生成_____(填物质类别),可用________(填试剂名称)干燥SO2。
(4)实验室制取并吸收多余NH3,装置接口连接顺序为
_________________。
a、e、d、f
浓硫酸
酸
D、F
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
H2、SO2
1.实验室制取CO2、O2和H2是初中化学必备知识。下列说法不正确的是( )
A.CO2和O2的发生装置可以相同
B.CO2和O2的发生装置可以不同
C.CO2和H2的收集装置完全相同
D.O2和H2的发生和收集装置可以相同
C
2.(2022,重庆)根据如图所示装置,下列气体的实验室制法正确的是( )
A.选择甲装置制取CO2,X为稀硫酸
B.选择甲装置制取H2,Y为铜粒
C.选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D.选择乙装置干燥O2,气流方向为b进a出
C
气体的检验和除杂
选择检验药品时,要选择有明显现象的试剂,除杂时则考虑能大量吸收掉,如检验CO2用Ca(OH)2溶液,除去CO2用NaOH溶液。检验和除杂同时进行时,一定要注意药品的先后顺序,避免造成干扰。
【例2】 某气体可能由CO、H2、水蒸气中的一种或几种组成。小科利用如图的装置探究其成分,已知无水硫酸铜遇水会变蓝色。
(1)甲装置中盛放的液体
是_________。
(2)实验过程中观察到无
水硫酸铜不变色,澄清石灰水变浑浊,则原气体中一定含有______(填化学式),同时乙装置中黑色固体变____色。
(3)从环保上考虑实验装置应该增加________________。
尾气处理装置
红
CO
浓硫酸
3.某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成,点燃该气体后,依次通过如图所示的装置,测得两装置的质量均增加,则下列对气体组成的推断错误的是(注:浓硫酸具有吸水性,氢氧化钠要与二氧化碳反应)( )
A.可能只有甲烷
B.可能三种气体都存在
C.可能是甲烷和一氧化碳
D.可能只有氢气
D
4.某气体X中可能含有一氧化碳、二氧化碳、水蒸气中的一种或几种。为了探究X的成分,设计了如图所示实验。(已知:无水硫酸铜为白色,遇水会变蓝)下列说法不正确的是( )
A.若A、B装置位置互换,则无法判断X中是否含有二氧化碳
B.若C中固体变黑,E中石灰水变浑浊,则X中一定含一氧化碳
C.若D中无水硫酸铜变蓝,说明X中一定含有水蒸气
D.E装置中尾部的气球用于收集尾气,防止污染空气
C
【例】 2022北京冬奥会用星星之火代替大型主火炬,体现了绿色办奥理念。查阅资料发现。
①火炬燃料主要为丙烷(C3H8),常温常压下为无色气体,不易溶于水,密度比空气大。
②工业上从石油中分离出丙烷。实验室可用干燥的丁酸钠、氢氧化钠固体、氧化钙固体混合加热来制取丙烷,方程式为:CH3CH2CH2COONa+NaOH(固体) C3H8↑+Na2CO3。
③丙烷完全燃烧能产生水和二氧化碳,若氧气不充足时,生成水和一氧化碳。一氧化碳有剧毒性,加热时一氧化碳能将黑色的氧化铜还原为红色的铜。
(1)实验室制取和收集丙烷,可选用图甲中的装置组合是______________(填编号)。
(2)若丙烷燃烧后的混合气体含有二氧化碳、水、一氧化碳,现用图乙装置进行检验,C中装有足量的澄清石灰水,则C装置作用是__________________________。
①④或①⑤
吸收二氧化碳,收集一氧化碳
(3)小明认为图乙装置能证明水、一氧化碳,但不能证明二氧化碳的存在。利用现有的装置和器材,如何进行实验操作也能证明二氧化碳的存在:_____________________________________________________。
将试管B中加入澄清的石灰水,并将B移动到装置A前