a.排水集氣法:適用于收集不溶于水,不與水反應(yīng)的氣體。裝置如下:如采用第二個裝置,氣體應(yīng)短進(jìn)長出。
b.向上排空氣法:適用于收集密度比空氣大不與空氣反應(yīng)的氣體,裝置如下:如采用第二個裝置,氣體應(yīng)長進(jìn)短出。
c.向下排空氣法:適用于收集密度比空氣小不與空氣反應(yīng)的氣體。裝置如下:如采用第二個裝置,氣體應(yīng)短進(jìn)長出。
氣體凈化:
裝置:
氣體干燥:
(1)干燥原則:
干燥劑只能吸收氣體中含有的水分而不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。
①酸性干燥劑不能干燥堿性氣體。
②堿性干燥劑不能干燥酸性氣體。
③具有強(qiáng)氧化性的干燥劑不能干燥具有強(qiáng)還原性的氣體。注意H2、CO、SO2雖具有還原性,但可用濃H2SO4干燥。
(2)常見物質(zhì)干燥
相關(guān)高中化學(xué)知識點(diǎn):氯氣的制取
氯氣的實驗室制法:
(1)實驗室用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制取氯氣。
(2)裝置圖:
(3) 步驟:
氯氣的工業(yè)制法:
(1)電解飽和食鹽水(氯堿工業(yè)),化學(xué)方程式為:
(2)電解熔融的氯化鈉(可制得金屬蚋),化學(xué)方程式為:
(3)電解熔融的氯化鎂(可制得金屬鎂),化學(xué)方程式為:
相關(guān)高中化學(xué)知識點(diǎn):其他物質(zhì)的制備(硫酸銅晶體、鐵紅等)
實驗室制取甲烷(CH4):
(1)反應(yīng)原理:CH3COONa+NaOHCH4+Na2CO3
(2)發(fā)生裝置:固+固氣
(3)凈化方法:濃硫酸(除水蒸氣)
(4)收集方法:排水集氣法/向下排空氣法
(5)尾氣處理:無
(6)檢驗方法:①點(diǎn)燃,淡藍(lán)色火焰,燃燒產(chǎn)物是H2O和CO2
實驗室制取一氧化氮(NO):
(1)反應(yīng)原理:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)發(fā)生裝置:固+液→氣
(3)凈化方法:濃硫酸(除水蒸氣)
(4)收集方法:排水集氣法
(5)尾氣處理:收集法(塑料袋)
(6)檢驗方法:無色氣體,暴露于空氣中立即變?yōu)榧t棕色
實驗室制取二氧化氮(NO2):
(1)反應(yīng)原理:Cu+4HNO3(濃)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)發(fā)生裝置:固+液→氣
(3)凈化方法:濃硫酸(除水蒸氣)
(4)收集方法:向上排空氣法
(5)尾氣處理:堿液吸收 (3NO2+H2O==2HNO3+NO;NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O)
實驗室制取氯化氫(HCl):
(1)反應(yīng)原理:2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl?
(2)發(fā)生裝置:固+液→氣
(3)凈化方法:濃硫酸(除水蒸氣)
(4)收集方法:向上排空氣法
(5)尾氣處理:水(防倒吸裝置)
(6)檢驗方法:①能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅 ②靠近濃氨水冒白煙
五水硫酸銅的制備:
(1)實驗原理:銅是不活潑金屬,不能直接和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)制備硫酸銅,必須加入氧化劑。在濃硝酸和稀硫酸的混合液中,濃硝酸將銅氧化成Cu2+,Cu2+與SO42-結(jié)合得到硫酸銅: Cu+2HNO3+H2SO4====CuSO4+2NO2+2H2O 未反應(yīng)的銅屑(不溶性雜質(zhì))用傾潷法除去。利用硝酸銅的溶解度在0~100℃范圍內(nèi)均大于硫酸銅溶解度的性質(zhì),溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮析出硫酸銅,經(jīng)過濾與可溶性雜質(zhì)硝酸銅分離,得到粗產(chǎn)品。硫酸銅的溶解度隨溫度升高而增大,可用重結(jié)晶法提純。在粗產(chǎn)品硫酸銅中,加適量水,加熱成飽和溶液,趁熱過濾除去不溶性雜質(zhì)。濾液冷卻,析出硫酸銅,過濾,與可溶性雜質(zhì)分離,得到純的硫酸銅。
(2)實驗步驟
①稱量1.5g銅屑,灼燒至表面呈現(xiàn)黑色,冷卻;
②加5.5mL3mol/L硫酸,2.5mL濃硝酸,反應(yīng)平穩(wěn)后水浴加熱,補(bǔ)加2.5mL3mol/L硫酸,0.5mL濃硝酸;
③銅近于完全溶解后,趁熱傾潷法分離;
④水浴加熱,蒸發(fā)濃縮至結(jié)晶膜出現(xiàn);
⑤冷卻、過濾;
⑥粗產(chǎn)品以1.2mL水/g的比例,加熱溶于水,趁熱過濾;
⑦濾液冷卻、過濾、晾干,得到純凈的硫酸銅晶體。
⑧稱重,計算產(chǎn)率。
實驗室制取硫化氫(H2S):
(1)反應(yīng)原理:FeS+2HCl→H2S↑+FeCl2
(2)發(fā)生裝置:固+液→氣(啟普發(fā)生器)
(3)凈化方法:飽和NaHS(除HCl),固體CaCl2(除水蒸氣)
(4)收集方法:向上排空氣法
(5)尾氣處理:CuSO4溶液或堿液吸收(H2S+2NaOH==Na2S+H2O或H2S+NaOH==NaHS+H2O)
(6)檢驗方法:①濕潤的藍(lán)色石蕊試紙變紅 ②濕潤的醋酸試紙黑
相關(guān)高中化學(xué)知識點(diǎn):乙烯的制取
乙烯的制。
(1)實驗室里是把酒精和濃硫酸按1:3混合迅速加熱到170℃,使酒精分解制得。濃硫酸在反應(yīng)過程里起催化劑和脫水劑的作用。
制取乙烯的反應(yīng)屬于液--液加熱型
C2H6OCH2=CH2↑+H2O
(2)裝置圖:
(3) 注意事項:
①酒精和濃硫酸按體積1比3混和,使乙醇利用率提高,必須使用無水酒精,而且必須控制170攝氏度才能制得乙烯。裝置連接時由下至上,由左至右。溫度計插入液面下。
②燒瓶內(nèi)加沸石以避免暴沸。
③溫度計水銀頭插入液面下,但不要接觸燒瓶底部,以測定液體溫度。
④要使液面溫度迅速升到170攝氏度,以避免副反應(yīng)發(fā)生。
(4)收集方法:乙烯的密度與空氣相當(dāng),所以不能用排空氣取氣法,只能用排水法收集。
檢驗:點(diǎn)燃時火焰明亮,冒黑煙,產(chǎn)物為水和CO2;通入酸性高錳酸鉀溶液中,紫色高錳酸鉀褪色。
(5)實驗現(xiàn)象:生成無色氣體,燒瓶內(nèi)液體顏色逐漸加深。
(6)兩點(diǎn)說明
①實驗室中用無水乙醇和濃硫酸制取乙烯氣體,加熱不久圓底燒瓶內(nèi)的液體容易變黑,原因是:濃硫酸將無水乙醇氧化生成碳單質(zhì)等多種物質(zhì),碳單質(zhì)使燒瓶內(nèi)的液體帶上了黑色。制得的C2H4中往往混有等氣體。
②實驗時要求使反應(yīng)溫度迅速卜升到170℃并穩(wěn)定在170℃左右,因該溫度下主要產(chǎn)物是乙烯和水,而在140℃時主要產(chǎn)物是乙醚和水,當(dāng)溫度高于170℃ 時,乙醇和濃硫酸發(fā)生的氧化反應(yīng)更加突出,反應(yīng)產(chǎn)物有等多種物質(zhì)。相關(guān)反應(yīng)方程式為:
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