初中化学学习中,气体的制备是每年中考必考的知识点,这部分知识,只要掌握了反应的原理、根据反应物的状态和反应条件选择发生装置、根据气体的性质确定收集装置,就能全部掌握此部分内容,考试不再丢分!
1、氧气(O2)
(1)反应原理:
(2)发生装置的选择:
(根据反应物的状态、反应条件选择)
发生装置
①分解过氧化氢制取氧气,属于“固——液不加热型”应选择装置B、C,也可以使用D所示装置,这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度,从而可以控制反应速率,得到比较稳定的氧气流。
②加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气,属于“固体+固体加热型”,选择装置A.
(3)收集装置(根据气体的性质选择,即气体的密度和气体的溶解性。)
收集装置
a排水集气法:如图E(因为氧气不易溶于水)
b向上排空气集气法:如图F(因为氧气密度比空气大)
(4)实验步骤:①查②装③定④点⑤收⑥离⑦熄 ——查庄定点收利息!
检查装置气密性
(5)氧气的检验:将带火星的小木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,说明该瓶内气体是氧气。
(6)氧气的验满:
a排水集气法:当有气泡从集气瓶口冒出来,说明氧气已收集满。
b向上排空气集气法:把带火星的木条靠近集气瓶口,如果木条复燃,说明氧气已收集满。
【注意事项】
①试管口应略向下倾斜,防止加热时产生的冷凝水倒流,使试管受热不均匀而炸裂;②加热前导管不能伸入集气瓶口内,当导管口产生连续均匀气泡时才能开始收集,因开始排出的气体含有装置内的空气;③收集完毕,先将导管移出水面,然后再熄灭酒精灯,防止水沿导管倒流入热的试管中而使试管炸裂;④盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片,正放,因为氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散;⑤加热高锰酸钾制取氧气的试管口处要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。
2、二氧化碳(CO2)
(1)反应原理:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
(2)发生装置:“固——液不加热型”
(3)收集装置:气体的收集方法由气体的密度和气体的溶解性决定。二氧化碳能溶于水,密度比空气的大,通常采用向上排空气法收集。收集时要注意将导管插到瓶底。
(4)检验:将产生的气体通入澄清的石灰水中,若观察到石灰水变浑浊,说明有CO2生成。
(5)验满:将燃着的木条置于集气瓶口,如木条熄灭,则二氧化碳收集满了。
【注意事项】
①长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下,否则生成的气体会从长颈漏斗口跑掉;②导气管伸入容器内无需太长,更不能插入到液面以下。若伸入到液面下,气体就无法从导管口排出;③不能用浓盐酸。浓盐酸挥发出的氯化氢气体混入二氧化碳中,导致所收集的二氧化碳不纯;④不能用硫酸。因为硫酸跟碳酸钙反应(H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑)生成的硫酸钙微溶于水,它覆盖在石灰石的表面,阻碍了石灰石与硫酸进一步接触,使反应难以继续进行。⑤不可用碳酸钠。因为碳酸钠是固体粉末且易溶于水,它与盐酸反应(Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)速率太快,不便于控制,且碳酸钠比石灰石价格高,不经济。
3、氢气(H2)
(1)反应原理:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(2)发生装置:“固——液不加热型”
(3)收集装置:排水法或向下排空气法
(4)检验:点燃气体时,发出尖锐爆鸣声表明氢气不纯,声音很小则表示氢气较纯。
4、气体制备的一般思路和方法:
反应原理→发生装置的选择→收集装置→实验步骤→验证气体
5、利用化学方程式的计算:
(1)设未知量;(2)写出相关的化学方程式;(3)根据化学方程式把各物质的质量比列在相应化学式的下面;
(4)把题中的已知条件和待求的未知量列在相应物质的化学式下面;(5)列比例式求解;(6)写出简明答案。