实验:探究实验室里制取二氧化碳的装置
化学实验专题:气体的制取和收集以及净化
命题要点：
1.发生装置及原理
(1)固固加热型
选择依据：反应物为固体，反应条件为加热。
例如：
(2)固液(或液液)常温型
选择依据：反应物为固体和液体或液体和液体，不需要加热。
D装置控制反应停止的原理：当用弹簧夹夹紧橡胶管时，产生的气体使装置内的压强增大，液体被压回到长颈漏斗中，与固体反应物分离，反应即停止。
例如：
2. 收集装置
(1)排空气法：操作简单，收集的气体干燥但纯度不高。
(2)排水法：收集的气体纯度高，但不干燥(含有一定量的水蒸气)
3. 气体的检验与验满
(1)气体的检验
氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明气体为O2
二氧化碳：将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明气体为CO2
氨气：将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶瓶口，试纸变蓝
水蒸气：通过白色的无水硫酸铜，无水硫酸铜变蓝
氢气：将燃着的木条放在集气瓶内，气体燃烧并产生淡蓝色火焰
(2)气体的验满
氧气：将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则证明O2已收集满
二氧化碳：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条立即熄灭，则证明CO2已收集满
4.气体的净化及仪器连接
(1)常用装置
(2)常见其他的吸收试剂和方法
气体 常用试剂或方法
O2 通过灼热的铜网
CO2 通入NaOH溶液
HCl 通入饱和NaHCO3溶液
H2 先通过灼热的CuO将其转化为水，再用浓硫酸或碱石灰将水吸收
CO 先通过灼热的CuO将其转化为CO2，再用NaOH溶液将CO2吸收
(3)气体的干燥(即除去水蒸气)
干燥剂 可干燥的气体
浓H2SO4 酸性或中性气体：CO2、SO2、HCl、H2、O2、CO、N2、CH4等
生石灰、碱石灰、NaOH固体 碱性或中性气体：NH3、H2、O2、CO、N2、CH4等
(4)气体除杂和干燥的先后顺序
①若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。因为从除杂溶液中出来的气体会混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去；如CO2气体中HCl、H2O的除杂
a. 饱和NaHCO3溶液的作用：除去CO2中混有的HCl；
b. AgNO3溶液的作用：检验HCl是否除尽；
c. 浓H2SO4的作用：除去H2O。
②若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。如混合气体中CO2、CO、H2和H2O的检验及除杂
各装置中的作用及现象：
针对训练：
1.在实验室中，可选择如图装置制取气体。
(1)用A、C装置制取氧气，写出一个反应的化学方程式；停止加热时，应如何操作？
操作：先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。
(2)确定B作为气体发生装置应满足的条件是什么？
反应物是块状固体和液体，反应条件为常温
2.下图是初中化学实验室制取气体的一种简易装置，请回答以下问题：
(1)实验室用高锰酸钾制氧气能否选用该装置？
(2)若用该装置来制取CO2，应选用的药品有哪些？请写出有关反应的化学方程式。
大理石(或石灰石)和稀盐酸。 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(3)若要制取H2，该装置应如何调整？写出制取H2的化学方程式。
应将集气瓶口调整为向下的方式收集氢气； Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑
3.氨气是一种极易溶于水的气体，密度比空气小。我们可通过多种方法制得氨气，其反应原理通常为：
①2NH4Cl(固)＋Ca(OH)2(固) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
②CaO(固)＋NH3•H2O=== Ca(OH)2＋NH3↑。
可能用到的实验仪器和装置如图：
(1)若选用反应①来制取氨气，其发生装置应选择____(填序号)，该装置还可用于制取中学学过的一种常见气体，写出该反应的化学方程式。
(2)若选用反应②来制取氨气，其发生装置还可用于制取中学学过的一种常见气体，请写出制取该气体反应的化学方程式。
(3)若选用C装置收集氨气，则气体应从________(填“a”或“b”)端进入。
4.某化学兴趣小组用下图装置制取气体。
(1)写出仪器a的名称。
(2)用AE装置制取氧气，写出反应的化学方程式。
(3)实验室用BC装置制取二氧化碳时，若用铁丝网代替铜网，会有什么后果？
制得的二氧化碳中混有氢气
5. 下图是实验室制取气体的常用装置。
(1)写出用装置A制取氧气的化学方程式。
(2)B和C都能制取CO2，相比较B，C的优点有哪些？(写出一点即可)
能随时控制反应的发生和停止
(3)若用装满水的D装置收集一瓶O2，气体从b进，请把装置D补画完整(只画导气管)
6.实验室用块状电石(主要成分是CaC2)与水在常温下反应制取乙炔(C2H2)气体，同时生成一种碱。
(1)请用化学方程式表示该反应原理。
CaC2＋2H2O=== C2H2↑＋Ca(OH)2
(2)已知乙炔密度与空气接近且难溶于水，请在下图基础上画出它的收集装置。
7. (2013河南19题4分)在实验室中可选择如图装置制取气体。
(1)若选择A、F组合一套装置制取了某气体，请写出有关反应的化学方程式。
(2)制取CO2的化学方程式为__________________________________；其发生装置可选择B或C，与B相比较，C的主要优点是什么？
(3) 若用金属与酸反应来制取H2，应选择以上哪些装置？(写出一套即可)
8. [2014河南23(2)题3分]某化学小组选用以下装置和药品进行探究实验。
①A中反应的化学方程式为________________________________。
②若将A、B连接，A中产生的气体并不能使B中的溶液变浑浊，这是为什么？
③若要制取一瓶较为纯净、干燥的CO2，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接____、____接____、____接____。
9. [2017河南备用卷25(2)题4分]实验室选用以下装置制取纯净、干燥的CO2，并验证其部分性质。
①B装置中发生反应的化学方程式为__________________。
②C装置中浓硫酸的作用是______________________________。
③请在D中简要补画出CO2的收集装置图。
④要证明在E装置中CO2与NaOH溶液发生了反应，应选用的试剂是______________。
10. [2019河南25(1)～(4)题5分]已知：2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2；2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑。为了证明过氧化钠(Na2O2)固体可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂，某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行探究活动。(铁架台等已略去)
(1)A装置中所发生反应的化学方程式为________________________。
(2)请将右图方框中A装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整。
(3)D装置的作用是________；E装置中可能发生的有关反应的化学方程式为________________________________________。
(4)为了达到实验的目的，以上装置导管接口正确的连接顺序为a接____、____接____、____接____、____接b。
11. [2010河南21(1)题4分]过氧化钠(化学式为Na2O2)可用在呼吸面具中作为氧气来源。Na2O2能跟CO2反应生成O2和另一种固体化合物(用X表示)；它也能跟H2O反应生成O2，化学方程式为：2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑。以下是某兴趣小组进行的探究活动。
利用如图所示实验装置制取氧气，请回答有关问题。
①实验室制取CO2的化学方程式为____________________________。
②表明CO2未被Na2O2完全吸收的实验现象为________________________________。
③O2可采用D装置收集，并用带火星的木条检验，这是利用了O2的哪些性质？
④若A装置产生的CO2中混有水蒸气，要检验干燥的CO2能否与Na2O2反应生成O2，以上实验装置应如何改进？
答案：7-11
7. (1)2KClO3=====MnO2△ 2KCl＋3O2↑(或2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑)(1分)
(2)CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑(1分)
可通过分液漏斗的开关控制液体的滴加速率和滴加量，来控制反应的速率。(1分)
(3)BF(或CF、CE、BE)。(1分)
8. ①CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑(1分)
②浓盐酸易挥发，使CO2中混有HCl，不能生成CaCO3沉淀。(1分)
③g f e d h (1分)
9. ①NaHCO3＋HCl === NaCl＋H2O＋CO2↑(1分)
②干燥气体(1分)
③ (1分)
④CaCl2溶液(或BaCl2溶液等)(1分)
10. (1)CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋CO2↑＋H2O(1分)
(2) (1分)
(3)吸收A装置中挥发出的HCl(1分)
CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O(1分)
(4)e f c d h g(1分)
11. ①CaCO3＋2HCl=== CaCl2＋H2O＋CO2↑(1分)
②C装置中澄清石灰水变浑浊(1分) ③氧气的密度比空气的大，氧气具有助燃性。(1分)
④在A、B装置之间和B、C装置之间增加气体干燥装置。(答出在A、B装置之间增加气体干燥装置即可)(1分)
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