——实验室制取气体的一般思路
我们虽然可以用在空气中燃烧炭的简单方法得到二氧化碳,但这种方式制得的二氧化碳既不纯净又不易收集。那么,实验室如何制得纯净的二氧化碳呢?二氧化碳究竟有什么性质呢?
一、实验目的
1. 练习二氧化碳的实验室制取和用向上排空气法收集气体。
2. 根据实验室制取二氧化碳的原理探究并设计制取二氧化碳的装置,正确选取实验试剂与仪器完成实验方案。
3. 通过实验探究二氧化碳的主要性质。
4. 归纳实验室制取气体的一般思路与方法。
5. 了解观察、实验及对事实进行归纳概括、分析解释等认识物质性质的基本方法。
二、实验回顾
1. 实验室制取氧气的反应原理是(用化学方程式表示):
(1)
(2)
(3)
2. 实验室制取氧气时,实验装置包括
3. 回顾氧气的实验室制取,请说明检验装置气密性应该如何操作。
4. 回顾实验基本操作,请说明如何取用块状大理石和稀盐酸。
我们虽然可以用在空气中燃烧炭的简单方法得到二氧化碳,但这种方式制得的二氧化碳既不纯净又不易收集。那么,实验室如何制得纯净的二氧化碳呢?二氧化碳究竟有什么性质呢?
一、实验目的
1. 练习二氧化碳的实验室制取和用向上排空气法收集气体。
2. 根据实验室制取二氧化碳的原理探究并设计制取二氧化碳的装置,正确选取实验试剂与仪器完成实验方案。
3. 通过实验探究二氧化碳的主要性质。
4. 归纳实验室制取气体的一般思路与方法。
5. 了解观察、实验及对事实进行归纳概括、分析解释等认识物质性质的基本方法。
二、实验回顾
1. 实验室制取氧气的反应原理是(用化学方程式表示):
(1)
2KMnO4$\stackrel{△}{=\!=\!=}$K2MnO4 + MnO2 + O2↑
(2)
2KClO3$\stackrel{MnO_2}{\underset{△}{=\!=\!=}}$2KCl + 3O2↑
(3)
2H2O2$\stackrel{MnO_2}{=\!=\!=}$2H2O + O2↑
2. 实验室制取氧气时,实验装置包括
发生装置
和收集装置
两部分,收集方法是排水法(或向上排空气法)
,原因是氧气不易溶于水,且不与水发生反应(或氧气密度比空气大,且不与空气组分发生反应)
。3. 回顾氧气的实验室制取,请说明检验装置气密性应该如何操作。
将导气管末端插入水中,用手握住或利用热毛巾焐仪器使该仪器装置微热,若观察到导管末端有气泡逸出,松开手或毛巾后导管末端形成一段水柱,则说明气密性良好。
4. 回顾实验基本操作,请说明如何取用块状大理石和稀盐酸。
取用大理石:先将试管横放,然后用镊子夹取大理石,轻轻放到试管口,再慢慢将试管竖直,使大理石沿着试管内壁滑落到试管底部。
取用稀盐酸:用倾倒法,先将装有稀盐酸的试剂瓶瓶塞倒放在桌面上,倾倒时瓶口紧挨试管口,贴标签的一面朝向手心,并且缓缓地倒,倒完液体后,立即盖紧瓶塞。
答案
1. (1) 2KMnO4$\stackrel{△}{=\!=\!=}$K2MnO4 + MnO2 + O2↑
(2) 2KClO3$\stackrel{MnO_2}{\underset{△}{=\!=\!=}}$2KCl + 3O2↑
(3) 2H2O2$\stackrel{MnO_2}{=\!=\!=}$2H2O + O2↑
2. 发生装置 收集装置 排水法(或向上排空气法) 氧气不易溶于水,且不与水发生反应(或氧气密度比空气大,且不与空气组分发生反应)
3. 将导气管末端插入水中,用手握住或利用热毛巾焐仪器使该仪器装置微热,若观察到导管末端有气泡逸出,松开手或毛巾后导管末端形成一段水柱,则说明气密性良好。
4. 取用大理石:先将试管横放,然后用镊子夹取大理石,轻轻放到试管口,再慢慢将试管竖直,使大理石沿着试管内壁滑落到试管底部。
取用稀盐酸:用倾倒法,先将装有稀盐酸的试剂瓶瓶塞倒放在桌面上,倾倒时瓶口紧挨试管口,贴标签的一面朝向手心,并且缓缓地倒,倒完液体后,立即盖紧瓶塞。
(2) 2KClO3$\stackrel{MnO_2}{\underset{△}{=\!=\!=}}$2KCl + 3O2↑
(3) 2H2O2$\stackrel{MnO_2}{=\!=\!=}$2H2O + O2↑
2. 发生装置 收集装置 排水法(或向上排空气法) 氧气不易溶于水,且不与水发生反应(或氧气密度比空气大,且不与空气组分发生反应)
3. 将导气管末端插入水中,用手握住或利用热毛巾焐仪器使该仪器装置微热,若观察到导管末端有气泡逸出,松开手或毛巾后导管末端形成一段水柱,则说明气密性良好。
4. 取用大理石:先将试管横放,然后用镊子夹取大理石,轻轻放到试管口,再慢慢将试管竖直,使大理石沿着试管内壁滑落到试管底部。
取用稀盐酸:用倾倒法,先将装有稀盐酸的试剂瓶瓶塞倒放在桌面上,倾倒时瓶口紧挨试管口,贴标签的一面朝向手心,并且缓缓地倒,倒完液体后,立即盖紧瓶塞。
解析
【分析】
本题考查初中化学实验室制取氧气的相关基础知识,需准确回忆实验室制取氧气的三种反应原理、实验装置的组成、气密性检验方法以及块状固体和液体药品的取用操作,这些都是气体制取实验的核心基础内容,需结合已学实验知识逐一对应解答。
【解析】
1. 实验室制取氧气有三种常见反应原理,对应化学方程式为:
(1) 加热高锰酸钾分解:$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
(2) 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物分解:$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
(3) 过氧化氢在二氧化锰催化下分解:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
2. 实验室制取氧气的装置包括发生装置和收集装置两部分;收集方法可选用排水法(原因:氧气不易溶于水,且不与水发生反应)或向上排空气法(原因:氧气密度比空气大,且不与空气组分发生反应)。
3. 检验装置气密性的操作:将导气管末端插入水中,用手握住或利用热毛巾焐仪器使装置微热,若观察到导管末端有气泡逸出,松开手或移走毛巾后导管末端形成一段稳定水柱,则说明气密性良好。
4. 取用块状大理石:先将试管横放,用镊子夹取大理石,轻轻放到试管口,再慢慢将试管竖直,使大理石沿着试管内壁滑落到试管底部;取用稀盐酸:用倾倒法,先将装有稀盐酸的试剂瓶瓶塞倒放在桌面上,倾倒时瓶口紧挨试管口,贴标签的一面朝向手心,缓缓倾倒,倒完液体后立即盖紧瓶塞。
【答案】
1. (1) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
(3) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
2. 发生装置;收集装置;排水法(或向上排空气法);氧气不易溶于水,且不与水发生反应(或氧气密度比空气大,且不与空气组分发生反应)
3. 将导气管末端插入水中,用手握住或利用热毛巾焐仪器使该仪器装置微热,若观察到导管末端有气泡逸出,松开手或毛巾后导管末端形成一段水柱,则说明气密性良好。
4. 取用大理石:先将试管横放,然后用镊子夹取大理石,轻轻放到试管口,再慢慢将试管竖直,使大理石沿着试管内壁滑落到试管底部。
取用稀盐酸:用倾倒法,先将装有稀盐酸的试剂瓶瓶塞倒放在桌面上,倾倒时瓶口紧挨试管口,贴标签的一面朝向手心,并且缓缓地倒,倒完液体后,立即盖紧瓶塞。
【知识点】
实验室制取氧气、实验基本操作、化学方程式书写
【点评】
本题为初中化学实验基础回顾题,聚焦实验室制取氧气的核心知识点,涵盖反应原理、装置、操作等内容,是学习气体制取的必备基础,难度较低,旨在巩固学生的实验基础知识,为后续学习二氧化碳制取及实验室制取气体的一般思路铺垫。
【难度系数】
0.8
本题考查初中化学实验室制取氧气的相关基础知识,需准确回忆实验室制取氧气的三种反应原理、实验装置的组成、气密性检验方法以及块状固体和液体药品的取用操作,这些都是气体制取实验的核心基础内容,需结合已学实验知识逐一对应解答。
【解析】
1. 实验室制取氧气有三种常见反应原理,对应化学方程式为:
(1) 加热高锰酸钾分解:$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
(2) 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物分解:$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
(3) 过氧化氢在二氧化锰催化下分解:$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
2. 实验室制取氧气的装置包括发生装置和收集装置两部分;收集方法可选用排水法(原因:氧气不易溶于水,且不与水发生反应)或向上排空气法(原因:氧气密度比空气大,且不与空气组分发生反应)。
3. 检验装置气密性的操作:将导气管末端插入水中,用手握住或利用热毛巾焐仪器使装置微热,若观察到导管末端有气泡逸出,松开手或移走毛巾后导管末端形成一段稳定水柱,则说明气密性良好。
4. 取用块状大理石:先将试管横放,用镊子夹取大理石,轻轻放到试管口,再慢慢将试管竖直,使大理石沿着试管内壁滑落到试管底部;取用稀盐酸:用倾倒法,先将装有稀盐酸的试剂瓶瓶塞倒放在桌面上,倾倒时瓶口紧挨试管口,贴标签的一面朝向手心,缓缓倾倒,倒完液体后立即盖紧瓶塞。
【答案】
1. (1) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
(3) $\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
2. 发生装置;收集装置;排水法(或向上排空气法);氧气不易溶于水,且不与水发生反应(或氧气密度比空气大,且不与空气组分发生反应)
3. 将导气管末端插入水中,用手握住或利用热毛巾焐仪器使该仪器装置微热,若观察到导管末端有气泡逸出,松开手或毛巾后导管末端形成一段水柱,则说明气密性良好。
4. 取用大理石:先将试管横放,然后用镊子夹取大理石,轻轻放到试管口,再慢慢将试管竖直,使大理石沿着试管内壁滑落到试管底部。
取用稀盐酸:用倾倒法,先将装有稀盐酸的试剂瓶瓶塞倒放在桌面上,倾倒时瓶口紧挨试管口,贴标签的一面朝向手心,并且缓缓地倒,倒完液体后,立即盖紧瓶塞。
【知识点】
实验室制取氧气、实验基本操作、化学方程式书写
【点评】
本题为初中化学实验基础回顾题,聚焦实验室制取氧气的核心知识点,涵盖反应原理、装置、操作等内容,是学习气体制取的必备基础,难度较低,旨在巩固学生的实验基础知识,为后续学习二氧化碳制取及实验室制取气体的一般思路铺垫。
【难度系数】
0.8
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