2023年初中化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)：氣體的制取、凈化和除雜

一、氣體制取的儀器組合順序

1、實(shí)驗(yàn)儀器組裝公式：

氣體發(fā)生裝置—除雜質(zhì)裝置—干燥裝置—氣體收集裝置→尾氣處理

⑴ 制氣裝置的選擇：A 所需藥品的狀態(tài);B 反應(yīng)條件

⑵ 集氣裝置的選擇：A 氣體的溶解性;B 氣體的密度

⑶ 除雜質(zhì)的試劑和干燥劑的選擇：實(shí)驗(yàn)室制取的氣體常常有酸霧或水份。

(4) 酸霧可用水、氫氧化鈉溶液、澄清的石灰水或飽和碳酸鈉(碳酸氫鈉)溶液除去,水份可用干燥劑如：濃硫酸(酸性)、堿石灰(堿性)、固體氫氧化鈉(堿性)、氧化鈣(堿性)、五氧化二磷(酸性)、無水氯化鈣(中性)、無水硫酸銅(中性)等除去.

(5)酸性干燥劑(濃硫酸)不能干燥堿性氣體如氨氣;

(6)堿性干燥劑(NaOH )不能干燥酸性氣體如二氧化硫、二氧化碳、氯化氫等

2、氣體除雜的方法：

A 水吸收法：易溶于水的氣體雜質(zhì)用水吸收。(如HCl)

B 酸堿吸收法：酸性氣體雜質(zhì)用堿性試劑吸收。(如氫氧化鈉溶液吸收CO2、HCl。)

C 沉淀法：將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋沓�去�?如用澄清石灰水除CO2)

D 固化法：將雜質(zhì)氣體與固體試劑反應(yīng)生成固體而除去。(如除去O2用灼熱的氧化銅)

E 轉(zhuǎn)純法：將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需氣體。(如除去CO中的CO2，可將氣體通過熾熱的炭粉)

3、氣體除雜的原則：

不減少被凈化氣體的質(zhì)量，不引進(jìn)新的雜質(zhì)。

4、氣體除雜的注意事項(xiàng)：

A 選擇除雜試劑：一般只能跟雜質(zhì)起反應(yīng)，而不能與被凈化的氣體反應(yīng)。

B 除雜務(wù)盡：選擇除雜試劑要注意反應(yīng)進(jìn)行的程度。(如除去CO2時(shí)用氫氧化鈉溶液比用澄清石灰水要好。因?yàn)闅溲趸�鈉的溶解度比氫氧化鈣要大很多，因此其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大。)

C 有許多雜質(zhì)要除去時(shí)，要注意除雜的順序。一般來說，雜質(zhì)中有許多酸性雜質(zhì)時(shí)，先除酸性較強(qiáng)的雜質(zhì);而水蒸氣要放在最后除去。除去雜質(zhì)和干燥的裝置一般用洗氣瓶或干燥管。在洗氣瓶中導(dǎo)氣管一般是長進(jìn)短出，在干燥管中一般是大進(jìn)小出。除雜和干燥一般是先除雜后干燥。

D 處理裝置：一般有三種，一是用溶液吸收;二是點(diǎn)燃尾氣;三是回收。

二、制取氣體的操作順序

要制取氣體需要經(jīng)過儀器連接、氣密性檢查、裝入藥品、儀器拆洗等步驟。

三、O2、H2和CO2的實(shí)驗(yàn)室制法和收集

四、氣體除雜方法

實(shí)驗(yàn)用到的氣體要求是比較純凈，除去常見雜質(zhì)具體方法：

① 除水蒸氣可用：濃流酸、CaCl2固體、堿石灰、無水CuSO4(并且可以檢驗(yàn)雜質(zhì)中有無水蒸氣，有則顏色由白色→藍(lán)色)、生石灰等

② 除CO2可用：澄清石灰水(可檢驗(yàn)出雜質(zhì)中有無CO2)、NaOH溶液、KOH溶液、堿石灰等

③ 除HCl氣體可用：AgNO3溶液(可檢驗(yàn)出雜質(zhì)中有無HCl)、石灰水、NaOH溶液、KOH溶液

除氣體雜質(zhì)的原則：用某物質(zhì)吸收雜質(zhì)或跟雜質(zhì)反應(yīng)，但不能吸收或跟有效成份反應(yīng)，或者生成新的雜質(zhì)。

五、實(shí)驗(yàn)注意的地方：

①防爆炸：點(diǎn)燃可燃性氣體(如H2、CO、CH4)或用CO、H2還原CuO、Fe2O3之前，要檢驗(yàn)氣體純度。

②防暴沸：稀釋濃硫酸時(shí)，將濃硫酸倒入水中，不能把水倒入濃硫酸中。

③防中毒：進(jìn)行有關(guān)有毒氣體(如：CO、SO2、NO2)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，在 通風(fēng)廚中進(jìn)行;并要注意尾氣的處理：CO點(diǎn)燃燒掉;SO2、NO2用堿液吸收。

④防倒吸：加熱法制取并用排水法收集氣體，要注意熄燈順序。

六、實(shí)驗(yàn)室制取三大氣體中常見的要除的雜質(zhì)：

(1)制O2要除的雜質(zhì)：水蒸氣(H2O)

(2)用鹽酸和鋅粒制H2要除的雜質(zhì)：水蒸氣(H2O)、氯化氫氣體(HCl，鹽酸酸霧)(用稀硫酸沒此雜質(zhì))

(3)制CO2要除的雜質(zhì)：水蒸氣(H2O)、氯化氫氣體(HCl)

除水蒸氣的試劑：濃流酸、CaCl2固體、堿石灰(主要成份是NaOH和CaO)、生石灰、無水CuSO4(并且可以檢驗(yàn)雜質(zhì)

中有無水蒸氣，有則顏色由白色→藍(lán)色)等

除HCl氣體的試劑：AgNO3溶液(并可檢驗(yàn)出雜質(zhì)中有無HCl)、澄清石灰水、NaOH溶液(或固體)、KOH溶液(或固

體)[生石灰、堿石灰也可以跟HCl氣體反應(yīng)]

七、常用實(shí)驗(yàn)方法來驗(yàn)證混合氣體里含有某種氣體

(1)有CO的驗(yàn)證方法：(先驗(yàn)證混合氣體中是否有CO2，有則先除掉)將混合氣體通入灼熱的CuO，再將經(jīng)過灼熱的CuO的混合氣體通入澄清石灰水�，F(xiàn)象：黑色CuO變成紅色，且澄清石灰水要變渾濁。

(2)有H2的驗(yàn)證方法：(先驗(yàn)證混合氣體中是否有水份，有則先除掉) 將混合氣體通入灼熱的CuO，再將經(jīng)過灼熱的CuO的混合氣體通入盛有無水CuSO4中�，F(xiàn)象：黑色CuO變成紅色，且無水CuSO4變藍(lán)色。

(3)有CO2的驗(yàn)證方法：將混合氣體通入澄清石灰水�，F(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁。

八、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

(1) 試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明蠟燭中含有碳?xì)鋬煞N元素。

(2)試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明CO2具有不支持燃燒和密度比空氣大的性質(zhì)。

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