第3节 物质的制备、实验方案的设计与评价
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1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
2.根据实验试题要求设计、评价或改进实验方案。
3.分析或处理实验数据,得出合理结论。
4.绘制和识别典型的实验仪器装置图。
一、常见气体的制备原理
气体 反应原理
O2 2KMnO4=====△K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3=====MnO2△2KCl+3O2↑
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2H2O2=====MnO22H2O+O2↑
H2 Zn+H2S O4===ZnSO4+H2↑
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
CO2 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
Cl2 MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2=====△2NH3↑+2H2O+CaCl2
浓氨水与CaO或NaOH固体混合生成NH3
SO2 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
Cu+2H2SO4(浓)=====△CuSO4+H2O+SO2↑
NO2 Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
NO 3Cu+8HNO3(稀)=====△3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
即时训练1 对于H2、CO2、NH3、NO、NO2、SO2、Cl2、O2,可以用下图所示装置来制取的是__________。
特别提示:有很多气体的制备不止一种途径,如制取氨气我们常用固体NH4Cl与碱石灰混合加热来制取,但也可以用浓氨水滴到生石灰或氢氧化钠固体上来制取。
二、气体的收集
收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
收集原理 收集的气体________ 收集的_________ 收集的气体________
收集装置
适用的气体
即时训练2 对于H2、CO2、NH3、NO、NO2、SO2、Cl2、O2,不能用排空气法收集的是________________;不能用排水法收集的是______________。
特别提示:收集气体方法的选择一定要依据气体的密度、溶解性以及是否与水、氧气反应等。
一、常见气体的发生与收集
1.常见气体的发生装置
类型 反应条件 发生装置图 适用气体 注意事项
固体与固体 加热
NH3、O2 (1)试管要干燥;
(2)试管口略向下倾斜;
(3)加热时先均匀加热再固定加强热
固(或液)体与液体 加热
Cl2 (1)烧瓶加热时要垫上石棉网;
(2)反应物均为液体时,烧瓶内要加碎瓷片
不
加热
H2、CO2、SO2、NO、NO2、O2、NH3 (1)使用分液漏斗既可以增强气密性,又可以控制生成气体的速率和量;
(2)使用长颈漏斗时,要使漏斗下端插入液面以下;
(3)A装置只适用于块状固体与液体的反应
上表中装置A具有随开随用、随关随停的特点,是制备气体的常用装置,我们还可以根据装置A的原理设计成如下图装置B、C、D等。