初中化学气体制备装置

初中化学气体制备装置

初中化学主要考查两种常见气体（O2和CO2）的制备原理、药品，气体制备装置一般分四大部分：发生装置、净化装置（干燥装置）、收集装置和尾气处理装置。会考突出化学实验基础知识的考查，突出教科书上原理的考查；中考则突出考查学生能力，在会考基础上进行延伸和综合。中考内容包括会考内容。

一、制取常见气体药品、状态及反应条件

制备气体中考实验内容

会考实验药品、状态及反应条件

中考增加实验药品、状态

及反应条件

O2KClO3和MnO2共热、KMnO4加热、H2O2和MnO2Na2O2和H2O

CO2石灰石或大理石与盐酸

H2Zn与H2SO4或盐酸

NH3

Ca(OH)2固体与NH4Cl固

体共热

二、气体的发生装置

（一）固＋固（加热）（图1）：适用于制备气体：O2(KClO3和MnO2共热、KMnO4加热)、

NH3

注意事项：

⑴试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷却后倒流而引起试管破裂。

⑵铁夹应夹在距管口三分之一处（试管的中上部）。

⑶固体药品要放在试管底部平铺开，加热时首先均匀预热，然后在试管的最后部位集中

加热，并逐步前移。

⑷胶塞上的导管伸入试管里不能过长，否则会妨碍气体导

出。

⑸如用排气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中

把导管撤出，然后再撤走酒精灯。以防止水倒流使试管炸裂。

⑹用KMnO4制取O2时，为了防止生成的细小颗粒堵塞导管，

在大试管口放一松软棉花（二）固＋液体（不加热）（图2、

图3）：适用于制CO2、H2、O2（用Na2O2 和H2O、H2O2和MnO2制

取O2也用此装置）

⑴图2装置注意事项：

①在最右边的装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下，否则起不到液封的作用而无法使用。

②加入大小适宜不溶于水的块状固体。如果太碎会落入底部的酸中使反应太快无法控制，造成容器内压力过大，导致酸液溢出。

③加人酸的量要适当。

④在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时，必须先检验纯度。

⑵图3装置注意事项： ①瓶内气密性要好。 ②先放固体后加液体。 ③加入酸的量要适当。 ④生成气体微溶或难溶于水。 三、气体的净化（干燥）装置 （一）常见干燥剂及气体的干燥

（二）常见净化(包括干燥气体)装置（图4） 注意事项：

⑴ A 为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置。如用灼热的铜丝除氧气。

⑵ B 、C 一般盛液体药品，用于洗液。如用浓硫酸除水蒸气，氢氧化钠溶液除酸性气体。气体由a 进b 出。

⑶ D 一般盛固体药品。如用碱石灰吸收水或二氧化碳。 四、气体的收集装置（图5、图6）

根据气体溶解性和密度（相对分子质量，与29比较）不同，把气体的收集方法分为排液法（常为排水法）和排气法（常为排空气法）。装置图见下：

（一）排水法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H 2、O 2、CO 、CH 4等。排水法的典型仪器是a ，注意导管只能伸入集气瓶内少许，便于导管的取出。

（二）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气

法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b ）；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花（如图d ）

⑴向上排空气法：相对分子质量大于29的气体。如O 2、CO 2等，典型装置是b 。

液态干燥剂 固态干燥剂 常见干燥剂

浓硫酸

无水氯化钙

碱石灰

装置

可干燥气体 H 2、O 2、CO 2、N 2、CO H 2、O 2、CO 2、N 2、CO H 2、O 2、NH 3、N 2、

CO

不可干燥气体 NH 3

NH 3

HCl 、CO 2

a 进

b 出（长进短出 a 进b 出（大进小出）

左进右出

⑵向下排空气法：相对分子质量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等，典型装置是c。

（三）其它气体收集装置如果一种气体既能用排液法收集，又能用排空气法收集，则用排液法收集的气体纯度要高一些

五、尾气处理装置（图7）

通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器

有：

⑴ a用于NaOH吸收CO2（气体溶解或反应速度不很快，

不易引起倒吸）；

⑵ b用于收集少量气体然后处理；如多余的CO的处

理。

⑶ c收集极易溶且溶解很快的气体。如NH3等，这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液体对气体的吸收。由于漏斗容积较大，从而防止吸收液的倒吸。

⑷ d用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。如H2、CO等。

练习1 利用图所示装置可进行若干实验。

(1)若用此干燥装置从A口进气收集气体X，则气体X应满足的条件是________。

(2)若此装置充满水，用来测量气体Y的体积，气体Y应满足的条件是________，此时气体从________口进入集气瓶。

(3)若用此装置来除去气体中的某些杂质气体，则保留气体应

满足的条件是：________，此时气体从________口进入集气瓶。

练习2．过氧化氢(H2O2)溶液俗称双氧水，它在MnO2催化作用

下能迅速分解，放出氧气，同时生成水．在实验室中可用下图所

示装置用双氧水制取氧气(通过分液漏斗玻璃活塞的“开”、“关”，

可随时向锥形瓶中滴加双氧水)。

(1)试写出该反应的化学方程式_______________。

(2)在实验室中该装置还可用于制取___________(写两种

气体)。

(3)此法制取氧气的优点是_________________________________。