实验室制取二氧化碳有哪些方法

一、实验室制取气体时收集气体的方法

(1)难溶或微溶于水,且与水不发生化学反应的气体,都可以用排水法收集。

(2)一般能用排水法收集的气体,应尽量用此法,因为排水法收集的气体纯度大,但含一定的水蒸气。

(1)不与空气发生反应,且密度与空气密度相差较大的气体,都

可用排空气法收集,相对分子质量大于29的气体用向上排空气法收集,相对分子质量小于29的气体用向下排空气法收集。

(2)排空气集气法的特点是操作简单,但所收集到的气体纯度不高。

A .用排水法收集气体时,导气管伸入集气瓶口即可,这样便于操作;用排空气法收集气体时,导气管伸入到集气瓶的底部,这样可充分排净集气瓶中的空气。

B.集满气体的集气瓶,盖上毛玻璃片后,是正放在桌面上还是倒放在桌面上,取决于气体的密度,为了减少集气瓶内的气体向空气中扩散,密度比空气小的气体,集满集气瓶后,盖上毛玻璃片,要倒置在桌面上;密度比空气大的气体,要正放在桌面上。

二、收集气体时验满的方法

集气瓶里的水要装满,瓶口 处不能留有气泡,倒立在水槽里,到集气瓶中的水完全排出为止。

要把验满的工具放在靠近集气瓶口处,不能放在集气瓶内。

浓硫酸、固体氢氧化钠、硫酸铜固体、氯化钙固体作干燥剂。

(1)选择干燥剂:选择干燥剂要根据气体和干燥剂的性质,干燥剂不能与被干燥的物质反应。

(2)选择干燥装置:干燥装置由干燥剂的状态来决定。干燥时,装置要么是“长进短出”要么是“大口进、小口出”。

2、气体净化除杂原则:

不减少被净化气体,不引进新的杂质。除杂方法:酸性杂质用碱性试剂吸收,碱性杂质用酸性试剂吸收,或者用能与杂质生成沉淀或生成可溶性物质的试剂。除杂顺序:一般来说,除杂在前,干燥在后。

①连:按要求把仪器连接好

②检:检查装置的气密性。

③装:把氯酸钾和二氧化锰的混合物装入试管中。

④定:把试管固定在铁架台上。

⑤点:点燃酒精灯给试管加热。(先预热)

⑦移:实验完毕把导管从水中移出。

2、实验时注意的问题:

A、根据酒精灯和水槽的高度固定试管,使酒精灯的外焰正对着试管里有药品的部位。

B、试管口应略向下倾斜,防止药品中存的水分受热后变成水蒸气,到达管口冷却成水滴,再回流到管底,使试管破裂。

C、铁夹应夹在离试管口1/3处,且不要夹得太紧,以免夹破试管。药品应倾斜铺在试管底部,以增大药品的受热面积,同时便于氧气逸出。伸入试管内的导管,应只稍伸出橡皮塞即可,便于气体排出。导管上应有一段橡皮管,便于操作,以免折断导管。

D、如果以高锰酸钾制氧气时,试管口应塞一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,如果用氯酸钾为原料制氧气时,试管口不能塞棉花,这是因为棉花是易燃物,而氯酸钾又具有强氧化性,放氧速率快,很容易着火燃烧,以至发生爆炸。

3、实验室用排水法收集氧气时

导管口开始有气泡逸出时不能收集,因为开始从导管中逸出的气泡是容器中的空气,当气泡连续均匀地从导管口逸出时,此时可收集。由于氧气的密度大,为防止氧气逸散到空气中,收满氧气的集气瓶应盖上玻璃片,正放在桌面上。

化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质都没有变化的物质叫做催化剂。注意:催化剂可以加快和减慢反应速率,催化剂一定要纯净。

(1)实验室制备氢气时,金属宜用锌粒,而不用镁条(太贵)、铁片(太慢);酸宜用稀硫酸,而不用盐酸(易挥发,产生杂质);浓硫酸和硝酸(具有强氧化性不能得到氢气)。

(2)氢气验纯的方法:收集一试管氢气,用拇指堵住管口,口朝下,移近火焰,移开拇指点火,若听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,要再收集再检验,若听到噗声,表明氢气已纯。

六、氢气还原氧化铜的实验

试管口略向下倾斜;导气管通入试管底部,位于氧化铜上方;铁夹夹在离试管口1/3处;药品要平铺在试管底部,用酒精灯的外焰加热。

2、实验步骤及操作要点:

实验开始时先通氢气,再点燃酒精灯,目的是赶尽试管内的空气,防止氢气与空气混合受热发生爆炸,实验完毕时先熄灭酒精灯继续通氢气至试管冷却,目的是防止被还原出的铜再被空气中的氧气氧化,可归纳为“氢气”早出晚归,酒精灯“迟到早退”实验现象:黑色氧化铜变为光亮红色;试管口有液滴生成。

连:按要求把装置连接好。

检:检查装置的气密性。

装:把大理石或石灰石的小块装入广口瓶;

注:向广口瓶内注入稀盐酸;

A.用块状大理石或石灰石跟稀盐酸反应较好。因为粉末状大理石跟稀盐酸反应速度相当快,且形成大量泡沫,进入导管甚至集气瓶。

B.制取二氧化碳,不用浓盐酸,因为浓盐酸挥发性强。

C.制氢气,通常用不具有挥发性的稀硫酸,而制二氧化碳时,却不用稀硫酸。因为硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水,成为薄膜包住碳酸钙,使反应很难继续进行。

D.二氧化碳气体中往往含有氯化氢气体和水蒸气,有时,在制得二氧化碳后,要除去氯化氢气体和水蒸气,(用饱和碳酸氢钠溶液除氯化氢)

用燃着的木条放在集气瓶口试验,如果火焰熄灭证明瓶内已充满二氧化碳。

通常使用的灭火器有:泡沫灭火器;干粉灭火器;液态二氧化碳灭火器;干粉灭火器除可用扑灭一般火灾外,还可用扑灭可燃性的油、气的火灾;液态二氧化碳可用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等火灾。

1、意外事故的处理方法

(1)洒在桌面上的酒精燃烧,立即用湿抹布扑盖

(2)酸洒在皮肤上,立即用较多的水冲洗

(3)碱洒在皮肤上,用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液

(4)水银洒在桌面上,洒上硫粉进行回收

2、给试管里的液体加热时要注意:

(1)加热时,先预热,加热过程中也要不时地移动试管,使液体均匀受热

(2)加热时,试管内液体的体积不要超过容积的1/3

(3) 加热时,使试管倾斜45度,且管口不能对着有人处(原因:试管与桌面成45度时,受热面积大,且易使之均匀受热;为了使试管内的液体均匀受热,要不时上下移动试管)

3、实验室中用剩的药品不能放回原瓶或随意丢弃,不能拿出实验室,要放入指定的容器中。

实验室取用药品的原则“三不”:不能用手接触药品,不要把鼻也凑到容器口去闻药品的气味,不得品尝任何药品的味道。

本法也是配平化学反应方程式惯用的方法,通常用于较简单的化学方程式的配平,或者作为配平复杂反应的辅助方主。运用此法一般可按下述步骤去进行:

1.首先,找出反应式左右两端原子数最多的某一只出现一次的元素,求出它们的最小公倍数。

2,其次,将此最小公倍数分别除以左右两边原来的原子数,所得之商值,就分别是它们所在化学式的系数。

3.然后,依据已确定的物质化学式的系数、推导并求出它化学式的系数,直至将方程式配平为止。

4.最后,验证反应式。配平是否正确。

用奇数配偶数法去配平化学反应方程式的原理是:

一、两个奇数或两个偶数之和为偶数;奇数与偶数之和则为奇数——简称加法则。奇数与偶数或两个偶数之积为偶数;两个奇数之积则仍为奇数——简称乘法则。

二、依质量守恒定律,反应前后各元素的原子总数相等。其配平方法可按以下步骤进行:

1.找出化学反应式左右两边出现次数较多的元素,且该元素的原子个数在反应式左右两边有奇数也有偶数;

2.选定含该元素奇数个原子的化学式,作为配平起点,选配适当系数,使之偶数化;

3.由已推得的系数,来确定其它物质的系数。

4.最后,验证方程式是否正确。

代数法也叫待定系数法。

1.设a、b、c、d等未知数,分别作为待配平的化学方程式两端各项化学式的系数。

2.根据质量守恒定律,反应前后各元素的原子种类和个数必须相等同的原则,列出每种元素的原子数与化学式系数a、b、c、d……关系的代数式,这些代数式可联立成一待定方程组:

3.解此待定方程组、就可求得各未知数之间的倍数关系。a=xb=yc=zd=...

4.令某未知数为某一正整数,使其它未知数成为最小正整数,将所得的a、b、c、d等值代入原化学反应式的待定位置,配平即告完成。

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2.装置:固液混合不加热
A装置为简易装置,不便于加液体;
B,C使用了长颈漏斗,便于添加液体,使用B、C装置时应注意,长颈漏斗下端管日应伸入液面以下,防止产生的气体从长颈漏斗逸出;
D装置使用了分液漏斗,便于加酸,还可以利用活塞控制反应。
(2)收集装置:二氧化碳溶于水,所以不能用排水法收集;其密度比空气大,所以可采用向上排空气法收集。

3.现象:块状固体不断溶解,产生大量气泡。

4.检验:把产生的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,证明是二氧化碳。

5.验满:将燃着的木条放在集气瓶口,如果木条的火焰熄灭,证明已集满。

a.检查装置的气密性;
b.装入石灰石(或大理石);
d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;

7.注意事项:反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发,会挥发出氯化氢气体,使制得的二氧化碳不纯;硫酸不会挥发,但会生成硫酸钙沉淀,沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面,使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小,最后反应停止!

实验室制取二氧化碳的选择:实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。
(1)不能选用稀硫酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面,阻止反应继续进行。
(2)不能选用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发,得不到纯净的二氧化碳气体。
(3)不能用碳酸钠代替石灰石,因为反应太剧烈,产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大,反应物的质量分数越大,反应速率就越快,反之,则越慢。
各组物质反应情况如下表所示:

产生气泡速率缓慢并逐渐停止

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