课件24张PPT。化学实验设计专题复习
——常见气体的制取、净化、
收集、验证常见气体制备的步骤发 生
(装 置)净 化
(装 置)干 燥
(装 置)收 集
(装 置)吸 收
(装 置)一、选择发生装置问题1：下列试管可以进行哪些实验？问题2：如图有关气体制取的实验，若药品的量需要较大时，可用哪些仪器代替试管？（锥形瓶、烧瓶或广口瓶） 某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为（ ）
BABCD二、选择净化、干燥装置气体的检验、净化与转化B无水硫酸铜A澄清石灰水A酸化的硝酸银吸收CO2气体
将HCl气体转化为CO2
吸收水蒸气和CO2气体
C铜网CC氧化铜碳为了除去N2中混有的少量的CO2和水蒸气，两位同学将混合气体分别通过下面两个装置，最后得到的气体分别是什么？N2和水蒸气N2注意干燥装置一般放在最后面进行一次性干燥 三、选择收集装置气体的收集方法
A装置适宜收集 气体；
B装置适宜收集 气体；
C装置适宜收集 气体；比空气的密度大且不与
空气发生反应的
比空气的密度小且不与
空气发生反应的难溶或不易溶于水且不与
水发生反应的一瓶多用装一部分液体 长进短出 短进长出
正放
倒置
装满液体
请找出各类收集法
的同类装置比空气的密度大且
不与空气发生反应
的气体比空气的密度小且
不与空气发生反应
的气体。难溶或不易溶于水的气体四、选择尾气吸收装置点燃气球吸收证明某气体中同时含有 CO和CO2的实验(下列装置可重复使用),请写出连接的顺序(用装置接口处的编号表示) e f c d (ef) a b e f D设计一套装置检验煤气中可能含有 CO、CO2、H2、H2O请填写相关实验装置连接序号装置连接顺序检验原混合气体中的 H2O检验原混合气体中的CO2检验生成的CO2并
证明混合气体有一氧化碳检验生成的水并证明混合气体有氢气
设计纯净氢气还原氧化铜的实验，并测定含杂质
（杂质不参加反应）的氧化铜的质量分数，你知道各步骤的作用吗？
制取的氢气中混有氯化氢和水蒸气干燥氢气排除水蒸气的干扰除去氯化氢气体排除干扰氢气还原氧化铜并生成水生成的水使无水硫酸铜变成蓝色验证氢气的还原性，并测量水的质量。排除空气中的水蒸气对实验的干扰一、实验设计的一般步骤:
实验设计
1、明确实验目的
2、确定实验原理
3、选择实验装置
4、制定实验操作
5、记录现象，分析结果，得出结论科学性（即实验原理、操作程序和方法要正确）
安全性（即用药及操作要安全，注意环境保护等问题）
简约性（装置简单、步骤少、药品用量少、时间短）
可行性（要满足实验条件） 实验设计
二、实验方案设计基本原则常见气体制备的思路发 生
(装 置)净 化
(装 置)干 燥
(装 置)收 集
(装 置)吸 收
(装 置)反应物状态及反应条件气体及杂质的性质气体的性质选择干燥剂气体水溶性及密度气体的毒性选择吸收剂课件25张PPT。神奇的瓶 (A) (B) (C) 实验室制取二氧化碳所用的药品是 。
应选择的发生装置为 ,收集装置为 。B、CD大理石和稀盐酸 (D) (E) (F)制取气体的经典原型装置发生装置收集装置固+液不加热型固 加热型向上排空气法向下排空气法排水法 (A) (B) (C) “有进、有出”才能用于收集气体这套装置能成功收集一瓶二氧化碳气体吗？说说你的理由。排空气想一想1）若制取并收集一瓶二氧化碳,接口顺序为 — .
。 原型向上排空气b db — c试一试试一试2）若收集一瓶纯净的氧气应如何操作：
。 原型排水操作原型：集气瓶盛满水倒扣在水槽中，有连续气泡冒出排水收集，集满后用玻璃片盖住瓶口正放在桌面上。将瓶内装满水,反应一段时间后将ac连接，集满氧气后，将此集气瓶用玻璃片盖好备用集气
向上排空气向下排空气排水议一议明确确定气体不溶于水，不与水反应气体不与空气中的成分反应储气
量气水沿长导管流出，瓶内液面下降食用油气体不溶或难溶于水
也不与水反应说一说能否将此处的试管换成集气瓶？集气瓶的作用是什么？澄清石灰水气体与液体接触反应:长进导管口冒气泡，澄清石灰水变浑浊议一议利用此装置能够去除二氧化碳，得到较纯的一氧化碳“洗气”（除杂）装置资料支持：二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，
一氧化碳与氢氧化钠溶液不反应。二氧化碳
和一氧化碳
混合气体氢氧化钠溶液长短管
液半满较纯的
一氧化碳澄清石灰水氢氧化钠
浓溶液气体与液体接触反应:长进导管口冒气泡，澄清石灰水变浑浊议一议导管口冒气泡1）若检验B中生成气体为二氧化碳则F中盛放试剂为
，接口顺序为 — 。
2）若除去氧气中混有的二氧化碳则F中盛放试剂为
，混合气体从 口通入 。巩固练习澄清石灰水氢氧化钠溶液bdd如何进一步验证氧气中的二氧化碳已除尽（可用图示表示） 。除杂检验是否除尽澄清石灰水氢氧化钠
浓溶液B中澄清石灰水无明显变化，说明CO2已除尽A BO2；CO2若要干燥氧气？实际生活：在医院给病人输氧气时，常利用如图的类似装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。
请问与病人相连的是___(填a或b)，采用这个装置的优点_______
_______________________(写一条) 该装置可用来观察输出氧气的速度，也可用来观察是否有氧气输出，同时使氧气湿润，让病人容易接受。a装置同，试剂不同，
现象不同、作用不同洗气
验气
润气
干燥①实验室若用F装置收集氢气,则氢气应从 口进入。
②若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用 装置。
③若要除去氧气中的少量二氧化碳,同时用该瓶收集较纯净的氧气,应选用 装置。aK巩固提高排液集气：长出除杂并排液收集气体除杂：长进气体③若要除去氧气中的少量二氧化碳,同时用该瓶收集较纯净的氧气,应选用 装置。H现象：瓶内石灰水变浑浊并沿导管流出,瓶内液面下降液体H多种用途合为一体ABA瓶做安全瓶——防止停止加热时B中石灰水直接倒吸入热的试管，而导致试管炸裂石灰水拓展先移管后熄灯原型制气固+液不加热型CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑装置的组成不同，操作不同，装置的变化为实验目的服务液封小结：神奇的瓶排气集气轻上
重下排液集气短进
长出洗气、验气、
干燥、润气长进
短出除杂并收集双长管
液全满制气量气储气储气1、实验室常用下列装置来制取气体：
（1） 用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是（ ）（填序号），其中二氧化锰起 （ ） 作用。
（2）用E装置收集氧气的依据是 （ ），还可用（ ）收集
（3）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。NH3极易溶于水，其水溶液呈碱性。
①制取并收集NH3，应该从上图中选择的发生装置是（ ），收集装置（ ）
②NH3是一种碱性气体，干燥时不能选用下列干燥剂中的（ )（填序号）。
A．固体氢氧化钠 B．浓硫酸 C．生石灰拓展巩固F氧气的密度比空气大CFADFB催化B2、水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气,其主要成分是CO、H2，此外还含有水蒸气和CO2。请用下列装置图设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2（假设每步气体均吸收完全）。
?
(1)连接上述装置的正确顺序是（填写各接口的字母）
混合气→___接__接___接__接__ 接__接___接___接___接___
(2)确认混合气中含有H2的实验现象是__________________ E C JH黑色氧化铜变成红色，
无水硫酸铜变蓝多种气体验证要排序AB F DIG3、某同学设计了利用废旧电池中的锌皮制取干燥、纯净的氢气，并验证该气体中含有杂质的实验（假设每步气体均吸收完全） 。请回答下列问题：
(1) 实验中产生的气体中含有水蒸气，除此之外还可能含有的气体杂质的化学式是__________；
(2) 如果用E装置检验该杂质，则E中所放试剂的名称为 ，E应连接在上述装置中_______（填字母）之间。
HCl硝酸银溶液（或紫色石蕊试剂） BC4、在实验室用下图所示装置进行CO和CO2的分离和干燥。现只有稀盐酸、浓硫酸、氢氧化钠溶液，按要求填写下列空白 ：
(1)甲中应盛 ，乙中应盛 ，
丙中应盛 。
(2)若关闭活塞b，打开铁夹a，可分离出 ，反应的化学方程式为 。
(3)若关闭铁夹a，打开活塞b，又可分离出 ，反应的化学方程式 。稀盐酸浓硫酸氢氧化钠溶液CO CO2科学实验探究能力有关练习
班级 姓名
将只含有碳、氢两种元素的气体燃料放入足量的氧气中燃烧，并使生成的气体全部通入如图所示的装置中(假定气体全部被吸收)，实验中测得有关数据如下：
实验前
实验后
干燥剂+U形管
101.3 g
103.1 g
石灰水+广口瓶
313.0 g
315.2 g
根据实验数据填写下列各空白处：
(1)实验结束后生成物中水的质量为_________，二氧化碳的质量为________。
(2)生成的水中氢元素的质量为_______，二氧化碳中碳元素的质量为_________。
(3)该燃料中碳元素与氢元素的质量比为________，该燃料的化学式为________。
2. 阳光中学化学兴趣小组利用下图所示装置测定样品中Fe2O3（样品中杂质高温下不分解，也不参加反应）的质量分数，回答下列问题。
（1）实验开始时，应先挤压鼓气球持续一段时间，其目的是 。（2）A装置的作用是 ；实验前B装置中放入Fe2O3样品的操作 ；反应进行一段时间后C装置中的现象是 。
（3）反应前准确称量样品的质量为5g，完全反应后C装置增加了1.35g，则样品中Fe2O3的质量分数为多少？
（4）若省去D装置，则实验所测定的样品中Fe2O3的质量分数比实际的质量分数会 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
3．物质A～F都是初中化学中的常见物质，它们有如图所示的转化关系。回答下列问题：
（1）若A为固体非金属单质， E为红色固体单质，
则B、D的化学式为：B 、D
写出下列反应化学方程式：
A+B： 。
（2）若E为一种盐，则A、C的化学式可能是 、 ；
写出下列反应化学方程式：B+C： 。
4．如下图所示，A管中盛有干燥的炭粉，C管中盛有干燥的氧化铜粉末，B、D两个U型管中装有氢氧化钠和氧化钙的固体混合物，用来充分吸收二氧化碳气体。将3.0克干燥的二氧化碳气体全部通入A管进行实验，实验结束后，B管质量增加0.8克，D管质量增加3.3克，计算进入C管和离开C管的一氧化碳的质量各为多少？
5．为测定硫酸铵和氯化铵混合物中氯化铵的质量分数，甲、乙两位同学按下列实验步骤进行实验：称量样品→溶解→加过量试剂A→过滤出沉淀B→洗涤沉淀→烘干称量→处理实验数据并得出结果
⑴实验时，甲同学选用硝酸银溶液作试剂A，乙同学选用氯化钡溶液作试剂A，其中 同学所选择的试剂A不合理，理由是 。
⑵以下都是在试剂A选择正确时进行的实验：
①为进行称量、溶解、反应、过滤、洗涤沉淀的各项操作，准备了以下仪器：托盘天平与砝码、烧杯、过滤器、铁架台及附件、胶头滴管、量筒。其中还缺少的一件必备的仪器是 。
②若过滤所得沉淀未经洗涤即烘干称量，测定结果将 （填“偏高”、“偏低”）。
③若实验测得混合物的质量为w克，沉淀物的质量为m克，请计算实验测定的氯化铵质量分数的计算式。
6．有一包白色粉末，可能是CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、Na OH中的一种或几种，为证明其组成，进行如下实验：
⑴取少量白色粉末，向其中加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到白色沉淀和无色滤液，则白色沉淀可能是 ，原混合物中一定不含有 。
⑵向实验（1）滤出的白色沉淀中加入足量的盐酸，沉淀全部溶解，并产生无色气体。则原混合物中一定含有 。
⑶将实验⑴中得到的滤液分成两份，将实验⑵中产生的无色气体先通入其中的一份，无沉淀产生。气体导出后再通入另一份滤液中，立即产生白色沉淀，再过滤。出现上述现象的原因是实验⑵中产生的气体里含有 。
⑷向实验⑶中过滤后所得的滤液里加入AgNO3溶液和稀硝酸，又产生白色沉淀，根据此现象推断，原混合物中一定还含有 ，根据实验全过程推断，原混合物中还含有 。
7．将二氧化碳通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，若继续通入二氧化碳，白色沉淀将完全溶解。其反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2； 当二氧化碳持续不断地通入澄清石灰水中时，沉淀质量的变化符合下列图像中的( )
8．已知在相同温度下，气体分子的运动速度与分子的相对分子质量有关，分子的相对分子质量越大，则其运动速度越小。图中容器A是一种特制的有底的素烧瓷筒，它的壁可以通过氢气分子。实验开始时，A中和烧杯中都充满空气。当向烧杯中持续通入氢气时，导管B处发生的现象是_____________________________ _，产生这种现象的原因是_________________________________________。
8．某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课上展示了一套如下图所示实验装置(假设每步化学反应都完全，氧化铁样品中的杂质不参加反应)。查阅资料：草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应：H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O通过讨论，同学们对这套装置有了多种认识。
(1)第一小组同学说：从实验安全和实验操作程序看，首先要检查装置的气密性，实验开始先加热______(填A或D)处，实验结束时，应______(填先或后)停止加热；
(2)第二小组的同学说：用实验装置可以检验一氧化碳与氧化铁反应的产生，其中B装置的作用_______________________ ___________；一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式是________________ __________。
(3)第三小组的同学说：利用这套装置还可以测定氧化铁样品中氧化铁的质量分数。他们的测定方法是：称取氧化铁样品10.0g，完全反应并冷却后再称量剩余固体的总质量为7.6g。计算实验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分数为多少？
(4)第四小组同学说：利用这套装置还有其它测定样品中氧化铁的质量分数的方法：先称量氧化铁样品的质量，再分别称量E装置在反应前后的总质量，即可计算求得样品中氧化铁的质量分数。但按此方法实际测定结果却偏大，分析造成这种误差的原因可能是_____________________。
9．某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质，现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数（铁架台、铁夹等在图中均已略去）。实验步骤如下：①按图连接装置，并检查气密性；②准确称得盛有碱石灰（固体氢氧化钠和生石灰的混合物）的干燥管D的质量为83.4g；③准确称得6g纯碱样品放入容器b中；④打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；⑤打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为85.6g。试回答：
（1）若④⑤两步的实验操作太快，则会导致测定结果__ （填“偏大”或“偏小”）；
（2）鼓入空气的目的是_____ _________________，装置A中试剂X应选用__ _ ；
（3）若没有C装置，则会导致测定结果___ __（填“偏大”或“偏小”）；
（4）E装置的作用是___________________________________；
（5）根据实验中测得的有关数据，计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为多少？（计算结果保留一位小数）
