初中化学常见气体制备的装置及方法

初中化学实验室制取气体的原理及装置

一、发生装置的选择依据

二、收集装置的选择依据

发生装置 注意事项及优缺点 适用于固+液不加热型制取气体 注意：导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出。 缺点：不便于添加液体药品 注意：①长颈漏斗下端应插入液面以下，目的是防止气体从长颈漏斗中逸出。(固体放有孔塑料板上) ②导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出。 优点：①可以随时添加液体药品； ②控制反应速率； ③可以控制反应的随时发生和停止；（当需要反应发生时打开弹簧夹b ，不需要时关闭弹簧夹b ）

发生装置

注意事项及优缺点

适

用于固体+固体加热型制取气体

①试管固定在铁架台上时，要注意试管口略向下倾斜，

防止冷凝水倒流，炸裂试管；②铁夹应夹在试管中上

部（距试管口约1/3处），防止试管因受热不均匀而破

裂。③加热时要先给试管预热，然后在药品的部位集

中加热，防止试管局部受热而炸裂。④用排水法收集，

刚开始有气泡的时候不能收集，要等到有大量气泡连

续均匀的冒出时，才开始收集⑤用排水法收集时，收

集完氧气后，应该先把导管移出水槽，再熄灭酒精灯。

否则水槽中的水倒流到试管中，使试管炸裂。

同上，此外①用高锰酸钾制取氧气时，应在试管口放

一团棉花，目的是防止高锰酸钾粉末进入导管。②导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出；③加热

时用酒精灯外焰加热。

适用于固+液不加热型制取气体

注意：①长颈漏斗下端应插入液面以下，目的是防止

气体从长颈漏斗中逸出。

②导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排出。

优点：可以随时添加液体药品

注意：①导管稍微伸出橡皮塞一点即可，便于气体排

出。

②分液漏斗与长颈漏斗有区别有一个活塞，分液漏斗下端不需要插到液面以下

优点：①控制反应速率

②可以控制反应的随时发生和停止。 ③可以随时添加液体药品 收集装置 气体性质 举例 优缺点 排水集气法 不易溶于水或难溶于水，且不与水反应。 氧气（O 2） 氢气（H 2）、甲烷(CH 4)、一氧化碳(CO)等 收集气体较纯，但含有水蒸气不够干燥 向上排空气法

密度比空气大，不与空气反应 氧气（O 2）、二氧化碳(CO 2)等

纯度不高，但气体较干燥 向下排空气法

密度比空气小，不与空气反应。

氢气（H 2） 初中化学实验室制取气体的原理及装置

收集装置

注意事项

此装置既可用收集密度比空气大气体，也可以收集密度比空气小的气体

①收集密度比空气大的气体时应该长进短出即气体从c 端进去，空气从d 端排出。②收集密度比空气小的气体时应该短进长出即气体从d 端进去，空气从c 端排出。

此装置可用于测量气体体积也可用于排水收集气体

①用此装置收集气体相当于排水集气法，应该短进长出，即气体从f 端进去，水从e 端排出。（水始终与导管接触）②用此装置测量气体体积时，气体从f 端进，e 端连接量筒，量筒中水的体积就是气体的体积

初中常见气体的制取

一、氧气的制取 （一）、实验室制取氧气 1.用过氧化氢溶液制取氧气

（1） 药品：过氧化氢溶液、二氧化锰 （2） 反应原理：文字表达式：过氧化氢 水+氧气

符号表达式 ： H 2O 2H 2O+O 2

化学方程式： 2H 2O 2

2 H 2O+ O 2↑

（3） 发生装置：C 或D 或E 或F （固体+液体不加热型）

（4）收集装置：G 排水集气法（因为氧气不易溶于水）或H 向上排空气法（因为氧气密度比空气略大）

2.用氯酸钾制取氧气

（1）药品：氯酸钾、二氧化锰

（3）发生装置：A

3.用高锰酸钾制取氧气 （1）药品：高锰酸钾 （2）反应原理：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气

KMnO 4 K 2MnO 4+MnO 2+O 2

2KMnO 4 K 2MnO 4+MnO 2+O 2

↑ (3)发生装置：B

4. 检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃说明该瓶内的气体是氧气

5. 验满方法：用排水法收集时，当集气瓶口有大量气泡冒出时，说明该瓶内的气体已满；用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃说明瓶内气体已满。 7.装置气密性的检查：如下图所示

把导管的一段浸入水中，双手紧握试管外壁，如果导管口有气泡冒出（松

开手后，有少量水进入导管），证明装置不漏气。 （8）实验步骤：查、装、定、点、收、离、熄 （二）、氧气的工业制法 分离液态的空气（物理变化） 二、二氧化碳的制取 (一)、实验室制取二氧化碳

△ △

加热

MnO 2

MnO 2 二氧化锰 （2）反应原理：氯酸钾

氯化钾+氧气

二氧化锰 加热

1.药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸

2.反应原理：碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳

符号表达式：CaCO3+HCl CaCl2+H2O+CO2↑

化学方程式：CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑

3.发生装置： C或D或E或F （固体+液体不加热型）

4.收集装置： H向上排空气法（因为二氧化碳密度比空气大）

5.检验方法：把产生的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，若石灰水变浑浊，则证明生成的

气体是CO

2

。化学方程式：CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O

6.验满方法：用一根燃着的木条放在集气瓶口，若木条立即熄灭，则证明瓶内已充满CO

2

，

否则说明CO

2

没有收集满。

7.注意事项：①不选用碳酸钠制取二氧化碳的原因：与酸反应速度过快，难以控制

②不选用稀硫酸制取二氧化碳的原因：生成微溶性固体硫酸钙，它覆盖在大理石或石灰石表面，使酸与大理石或石灰石脱离接触，导致反应太缓慢。③不选用浓盐酸制取二氧化碳的原因：浓盐酸具有挥发性，导致收集到的二氧化碳不纯。④在实验前要检验装置的气密性

8.二氧化碳的化学性质：①不支持燃也不能燃烧；

②能使石灰水变浑浊CO

2+Ca(OH)

2

CaCO

3

↓+H

2

O；

③能使石蕊溶液变红色CO

2+H

2

O H

2

CO

3

（与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性）；加热溶液后

溶液从红色变回紫色H

2CO

3

H

2

O+CO

2

↑（碳酸不稳定受热易分解）；加入活性炭后溶液变无

色（活性炭具有吸附性）。

④二氧化碳通过灼热的炭层会转化成一氧化碳。CO

2

+C2CO

9.用途: 灭火; 干冰(固体二氧化碳) 致冷剂.人工降雨

10.除去二氧化碳中含有的少量一氧化碳，实验方法为：混合气体通过灼热的氧化铜。除去一氧化碳中含有的少量二氧化碳，实验方法为：混合气体通过足量的澄清石灰水。（二）、二氧化碳的工业制法

高温煅烧石灰石：碳酸钙氧化钙+二氧化碳

CaCO3CaO+CO2↑

CaCO3CaO+CO2↑

三、氢气的实验室制法

1.药品、锌粒、稀硫酸

2.反应原理：锌+稀硫酸硫酸锌+氢气

Zn+H2SO4ZnSO4+H2

Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

3.发生装置：C或D或E或F（固体+液体不加热型）

4.收集装置：I向下排空气法（因为氢气的密度比空气小）或G排水集气法（因为氢气难溶于水）

5. 验满方法：用向下排空气法收集一试管氢气，用拇指堵住管口，管口向下移近火焰，若发出尖锐爆鸣声表示不纯，若发出轻微的“噗”声，表明已纯。

6.注意事项：①不能用镁：反应速度太快；②不能用铁：反应速度太慢；不能用铜，因为不反应

③实验前检查装置的气密性。

④点燃前应先检验氢气的纯度。

用氢气还原金属氧化物的装置及步骤

以用氢气还原氧化铜为例

一、实验装置图

高温△