实验室制氯气气体制取的研究

时间：2019-01-07 03:31:33　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　气体的实验室制法将基本操作和理论知识融合在一起，具有全面考查化学素质的功效，是历年中考化学的热点。研究气体的实验室制法应考虑以下三个方面：一、反应原理；二、实验装置；三、气体验证。在具体实验中涉及药品和仪器的选择、装置的连接、气密性检查、实验先后顺序、验证方法、收集方法以及对实验现象或结果作出分析等内容。我们在熟练掌握O和CO的实验室制法的同时，要触类旁通，灵活运用所学知识解决其他气体的制备问题。
　　一、典型中考题回放
　　例1 （2006年乌鲁木齐市中考题）某课外活动小组在研究“氧气对生物体生命活动的影响”时，需要制取一定量的氧气。
　　(1)上图中是该小组的同学设计的几种制取氧气的发生装置及选用的试剂，其中有错误的装置是（填写字母代号）。
　　(2)指出上图中标有序号的仪器的名称：①；② 。
　　(3)在气体制取的实验操作中都应该注意先后顺序，请你在下列小题的横线上填入“先”或“后”字。
　　①若用图A装置制取氧气，向试管中加入KMnO固体，检查装置的气密性。
　　②在用排水法收集氧气结束时，把导管从水槽中取出，熄灭酒精灯。
　　(4)若用C装置制取氧气，其优点是（填序号）。
　　①生成物只有氧气②不需要加热③需要加热
　　(5)利用C装置除制取氧气之外，还能制取另一种气体，请写出制取该气体的化学方程式。
　　(6)该小组在实验中需要制取氧气的质量为0.96g，你可任意选择上图中正确的装置及试剂，计算出所需试剂的质量。
　　思路点拨：本题从药品、装置、操作等方面全面考查了氧气的实验室制法。
　　(1)给固体药品加热时，试管口要稍向下倾斜，目的是防止药品中的湿存水在加热后形成的水蒸气又冷凝成水回流到试管底部，致使试管炸裂。由此可见，B装置是错误的。
　　(2)①酒精灯 ②长颈漏斗
　　(3)①只要是制取气体的实验，都应该先检查装置的气密性，然后再加药品，顺序不可颠倒。
　　②用排水法收集氧气，实验结束时应先把导管从水槽中取出，然后熄灭酒精灯。反之，若先熄灭酒精灯，温度下降，试管中的气体压强减小，水槽中的水倒流进试管，就会导致试管炸裂。
　　(4)将C装置与A装置进行对比，C装置不需加热，装置更显简洁，操作更方便。
　　(5)C装置适用于固体与液体反应，且不需要加热的制气实验，如制取CO、H，化学方程式分别为：CaCO＋2HCl＝CaCl＋HO＋CO↑、Zn＋HSO＝ZnSO＋H↑。
　　(6)本小题是开放性试题，既可选择A装置，也可选择C装置，通过定量计算来确定所需反应物的质量。现以C装置为例，分析如下：
　　设需HO的质量为m，则
　　2HO2HO＋O↑
　　68 32
　　m 0.96g
　　=
　　m＝2.04g
　　需30%的过氧化氢溶液的质量：=6.8g
　　（若以A装置中的KMnO计算，则需9.48g。）
　　误区提示：在书写仪器名称时，专用名称要准确，如第（2）小题中的长颈漏斗不可写成“漏斗”。
　　二、拓展性试题分析
　　例2 下图是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题（提示：以下所选装置均填装置序号）。
　　(1)写出指定仪器的名称：①；②。
　　(2)写出一个用装置C制取气体的化学反应方程式；收集此气体可选用的一种装置是，利用该收集装置还能收集的一种气体是。
　　(3)实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为上图中最适合制取乙炔气体的发生装置是；如果用右图所示装置收集乙炔，气体应从（填“a”或“b”）端管口通入。
　　思路点拨：(1)仪器名称：①铁架台；②试管。
　　(2)装置C是固定加热装置，可以用来制取O、NH等气体，化学反应方程式分别为：2KClO2KCl＋3O↑，2NHCl＋Ca(OH)
　　CaCl＋2HO＋2NH↑。
　　由于氧气的密度略大于空气，故可用向上排空气法收集（即E装置），此方法还可用来收集CO；氧气难溶于水，可用排水法收集（即D装置），此方法还可用来收集H、CO等气体；NH易溶于水，密度比空气小，因此可用向下排空气法收集（即F装置），此方法还用来收集H。
　　(3)电石是块状固体，水是液体，二者在常温下接触即可发生化学反应生成乙炔，因此可考虑选择A或B作为发生装置；又由于二者反应过于剧烈，放出的大量热量会造成装置炸裂，所以要严格控制加水速度，故只能选A作为发生装置，而不可选B装置。
　　因反应制得的乙炔气体微溶于水，故可用排水法收集。若用上图所示装置收集乙炔，气体应从b端管口通入，水从a端管口压出，最终集气瓶中充满气体。
　　要点总结：实验装置由发生装置和收集装置组成，其中发生装置由反应物的状态及反应条件（如加热、催化剂等）决定，而收集装置由气体的密度及溶解性决定。

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