專題氣體制備實驗

1、掌握氧氣與二氧化碳制備的方程式

2、熟練選擇制備的裝置及熟悉注意事項

知根崎I里

知識點一氧氣的制備

一、氧氣的工業(yè)制法（分離液態(tài)空氣）

組分氮氣氧氣二氧化碳氨氣就氣氯氣

沸點（℃）195.818378.4185.7246268.9

先將空氣加壓降溫至200℃,空氣變成液態(tài)：升溫至195℃,氮氣逸出；再升溫至183℃,氧氣逸出。

二、氧氣的實驗室制法I（加熱氯酸鉀分解制氧氣）

1、反應原理：

2、實驗裝置：（固+固加熱型）

3、收集方法：用排水法或向上排空氣法收集

4、檢驗是否為氧氣的方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若帶火星的木條復燃，則說明是氧氣；反之,

則不是。

檢驗氧氣是否收集滿了的方法：用帶火星的木條，平放在集氣瓶口，若帶火星的木條復然，則說明氧氣收

集滿了。收集滿了的氧氣集氣瓶應該正放在桌子上。

5、實驗步驟

a.儀器組裝：先下后上，從左到右的順序。

b.檢查裝置的氣密性：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中的導管口有氣泡冒出，證

明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現一段水柱。

c.裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）。

d.加熱藥品：先使試管均勻受熱，后在反應物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。

e.收集氣體：若用排水集氣法收集氣體，當氣泡均勻冒出時再收集；或向上集氣法。

f.實驗結束：先把導氣管從集氣瓶中撤出，然后再熄滅酒精燈。

g.儀器的拆卸：按先右后左，先上后下的順序。

簡稱為：查一裝一定一點一收一離一熄（茶莊定點收利息）

注意事項：

a.試管口要略微向下傾斜：防止=

b.導氣管伸入發(fā)生裝置內要稍露出橡皮塞：。

c.排氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶內空氣排出，使收集的氣體更純。

用排水法收集氣體時，剛開始產生的氣體不能收集，因為氣體不純，有空氣存在，應該在當導管口的氣泡

連續(xù)并均勻地放出時，再進行收集。

d.實驗結束后，先將導氣管移出水面，然后熄滅酒精燈：防止OO

三、氧氣的實驗室制法II（雙氧水分解制氧氣）

1、反應原理：2H202—^^2H2O+O2T

2、制取裝置：如圖所示為“固一液不加熱型”

使用該裝置制取氧氣的優(yōu)點:

過氧化氫（俗稱雙氧水）遇到二氧化錦分解放出氧氣的速度相當快,

本裝置中使用分液漏斗代替長頸漏斗的最大優(yōu)點是能夠分批分量地加入反應物，從而很好地控制反應速

度。

3、反應類型之分解反應

分解反應：由一種物質生成多種物質的反應，叫分解反應。

四、催化劑

1、定義：在化學反應前后，質量和化學性質都沒有改變的物質稱為催化劑。

2、作用：催化劑在化學反應里所起的作用，叫做催化作用。有的催化劑可以加快反應速度，有的可以減慢

反應速度。

3、選擇性：一種催化劑只對某一個或幾個化學反應起催化作用。因此，不同的化學反應所用的催化劑往往

不同。

4、一變二不變：一變——能改變（加快或減慢）別的物質的化學反應速率；

二不變一在反應過程中本身的化學性質不發(fā)生改變；在反應前后，本身的質量沒有增減。

【典型例題】

例1.（2021?上海楊浦?二模）下圖是實驗室常用的制備氣體的裝置。

②實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錦混合物的方法制取氧氣，反應的化學方程式是。應選用的發(fā)生和

收集裝置是填序號）；圖二中，連接儀器的操作，正確的是填序號）。

③能用B、C裝置制取的氣體是0

④實驗室常用3%的H2O2溶液在二氧化鎬催化作用下獲得平穩(wěn)的氧氣流。現有17%的壓。2溶液，能達到

此效果的最佳裝置是

⑤10gl7%H2O2溶液完全反應，可生成氧氣物質的量是o（根據化學方程式列式計算）

例2.（2022?上海閔行?統(tǒng)考二模）下圖為實驗室常用的部分實驗裝置。

（1）實驗室用裝置A,制取氧氣的化學方程式是—，若用E收集氣體，完成該實驗需要添加的導管是

（選填編號a?d）；若改為氫氣還原氧化銅的實驗，需要添加導管b且伸入試管底部，目的是

一岬—fa

abcd

（2）實驗室制取二氧化碳，若要控制反應的發(fā)生和停止，制取裝置的組合是—（選填編號A-F）,判斷二氧

化碳已收集滿的方法是o若將大理石改成碳酸鈣粉末也可制取二氧化碳，但發(fā)生裝置應選擇_______

（選填編號A-F）,此裝置具有的優(yōu)點是0

（3）含80%碳酸鈣的大理石10g與足量稀鹽酸完全反應，產生二氧化碳的物質的量是mol?

知識點二二氧化碳的制備.

1.實驗藥品:。

化學方程式：o

2.實驗裝置：固液不加熱型，上圖圖二或啟普發(fā)生器，簡易啟普發(fā)生器

3.二氧化碳的檢驗：0

4.二氧化碳的驗滿：?

5.注意事項

（1）不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，因為=

（2）不能用稀硫酸代替稀鹽酸，因為。

（3）不能用粉末狀碳酸鈣或碳酸鈉代替塊狀大理石，因為.

6.啟普發(fā)生器原理的應用

①原理：荷蘭科學家啟普（Kipp）設計的氣體發(fā)生器，使用時打開導氣管上的活塞，不斷產生氣體。不用時關

閉導氣管上的活塞，在氣體的壓力下,酸液下降，。反應停止。這種裝置被稱為啟普發(fā)生器。

啟普發(fā)生器

②簡易裝置：

根據啟普發(fā)生器的原理，還可以制成簡易啟普發(fā)生器。例如圖，用多孔塑料片把大理石和液體隔開，當彈

簧夾打開時，大理石和鹽酸接觸，發(fā)生反應；當彈簧夾關閉后，鹽酸被反應產生的CO2氣體壓回長頸漏斗,

與大理石分離，停止反應。用該裝置制備C02可起到節(jié)約藥品和取用方便的效果。

③使用范圍：。反應，反應___________。生成的氣體難溶于水。

④檢驗氣密性：

1.關閉啟普發(fā)生器的導管活塞，向啟普發(fā)生器中注入少量水，靜置片刻。

2.觀察漏斗中液面的變化情況，如果漏斗中的液面不下降則說明該啟普發(fā)發(fā)器的氣密性良好，否則說明氣密

性不好。

⑤優(yōu)點：O

⑥常見變形裝置

※把握啟普發(fā)生器能“隨開隨用，隨關隨停”的原因：關閉活塞，壓強增大，固液分離，反應停止；即要

實現固液分離則需要固體懸置、能形成氣壓差。

【典型例題】

例1.（2022?上海青浦?統(tǒng)考二模）能制取二氧化碳并可隨時控制反應發(fā)生和停止的裝置是

B.

例2（2021?上海嘉定?二模）根據題意回答。

BCD

①實驗室選用裝置A制取氧氣的化學方程式為.

②實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳可選用B和C作為發(fā)生裝置，裝置C和裝置B相比其優(yōu)點

是,若用D裝置收集二氧化碳，應從（m或n）端通入o

③下圖所示實驗G中鐵絲不燃燒的原因是

紅熱

鐵絲

燃燒

④啟普發(fā)生器中，加入液體的量不能太少的理由是.

⑤含0.1摩爾碳酸鈣的大理石與足量稀鹽酸充分反應，計算生成二氧化碳的質量.（根據化學方

程式列式計算）。

1.（2022?上海金山?統(tǒng)考二模）為探究CO2與NaOH溶液發(fā)生的反應，某興趣小組開展了以下實驗。

（1）【實驗一】制取二氧化碳

①實驗室制取二氧化碳的化學方程式是。

②如圖A或B發(fā)生裝置都可以制取二氧化碳氣體，B裝置比A裝置的優(yōu)點是,若使用B裝置制取二

氧化碳，使反應停止的操作是。

⑵【實驗二】證明反應物CO2減少了

己知圖1所示的裝置氣密性良好（圖中a處連接氣體壓力傳感器）。該興趣小組的同學同時迅速將注射器內

的液體全部注入集滿二氧化碳的燒瓶中，關閉活塞，一段時間后，同時振蕩燒瓶。利用數字化實驗技術測

②導致CD段氣壓快速變小的操作是

③對比曲線1與曲線2,能得出的結論是

(3)【實驗三】證明有新物質生成

實驗步驟實驗現象實驗結論

1、取乙燒瓶反應后的溶液，加入過

有新物質生成

—

量氯化領溶液

氫氧化鈉過量

2、繼續(xù)滴加______o—

2.(2022?上海寶山?統(tǒng)考二模)利用相關裝置進行氣體的制備及性質實驗。

(1)圖C所示氣體收集方法的名稱為。

(2)實驗室取氯酸鉀和二氧化鎰的混合物3.0g制取氧氣，可選擇制取氧氣的裝置組合為(填裝置編號)。

反應過程中固體總質量隨加熱時間的變化如圖所示，則消耗的氯酸鉀物質的量為o

(3)利用E、F、G組合裝置進行氣體性質實驗(不考慮酸和水的揮發(fā))。回答下列問題：

【問題1】E裝