化学实验中会产生气体,气体的收集是中学化学学习的重点内容。气体收集方法主要分为两种:排水法和排气空气体法。1.排水方法原理:将产生的气体引入装有水的气瓶中,让气
化学实验中会产生气体,气体的收集是中学化学学习的重点内容。气体收集方法主要分为两种:排水法和排气空气体法。
1.排水方法
原理:将产生的气体引入装有水的气瓶中,让气体将气瓶中的水排出,从而收集气体。
优点:可以获得净化的气体。
缺点:得不到干气。
可通过排水收集的气体:不溶于水或难溶于水且不与水发生化学反应的气体,如氧气(O2)、氢气(H2)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)等。
注:二氧化硫(SO2)和二氧化碳(CO2)气体与水发生化学反应,不能通过排水收集。
排水操作方法
1.1、水槽+气瓶+磨砂玻璃
将集气瓶装满水,盖上玻璃片,注意集气瓶中不能有气泡存在(气泡中有空气,会导致收集的气体不纯净);将集气瓶倒放到盛水的水槽中,在液面以下拿掉玻璃片;待导管口的气泡连续均匀冒出时,将导管放入集气瓶内,开始收集气体。待集气瓶内水排尽,并有气泡从集气瓶口冒出时,说明已收集满;用玻璃片在水下将集气瓶盖上,取出放置在桌面上,若气体的密度大于空气的密度,应正放在桌面上,如氧气(O2);若气体的密度小于空气的密度,应倒放桌在面上,如氢气(H2)、氮气(N2)。
1.2.长短导管+气瓶
向带有双孔塞,长短导管的集气瓶中注满水,塞紧瓶塞,内部不可有气泡,装置如图,长管不能太短,接近瓶底最佳。短管不可太长,略伸出塞子即可。将长管的另一端放入烧杯或量筒中,气体从短管的另一端通入,将瓶中的水慢慢的压入烧杯或量筒中。压入量筒或烧杯中水的体积等于收集的气体体积。最终,集气瓶中的气体即为收集的气体。
2.排气空气体法
原理:根据气体与空气体的密度差,向气瓶内连续通入气体,将气瓶内空气体排出。达到集气的目的。
优点:可以获得干气。
缺点:无法获得净化气体(空气体容易收集用于气体混合)。
可采用排气空气体法收集的气体:不与空气体发生化学反应且密度与空气体相差较大的气体,以及接近空气体密度的气体不宜采用排气空气体法收集。
密度大于空的气体:
氧气(O2)、二氧化硫(SO2)、二氧化碳(CO2)
密度低于空的气体:
氢气(H2)、甲烷(CH4)和氨气(NH3)。
气体密度接近空的气体:
氮气(N2)、一氧化碳(一氧化碳)。
排气空气体操作方法
2.1、毛玻璃+气瓶+导管
向上排空气法
密度高于空的气体(O2、SO2、CO2)
将气体收集器的瓶口朝上放在实验台上,将导管插入瓶底,用毛玻璃盖住部分瓶口,通入待收集的气体。一段时间后,检查集气管是否充满,取出导管,平移推动玻璃,盖上所有集气管口。
全氧(O2)收集的试验方法:使用带火星的木条。放入气瓶口,木棒会复燃,说明氧气已经收集完毕。
二氧化碳(CO2)完全收集的试验方法:使用燃烧的木棒。放在气瓶口,木条就出来了,说明已经收集到二氧化碳了。
向下排空气法
密度低于空的气体(H2、CH4、NH3)
将气瓶倒置在实验台上,将玻璃片压紧在气瓶口,将导管插入瓶底,通入待收集的气体。一段时间后,检查气体是否完全收集,取出导管,平移推动玻璃片,盖上所有气瓶嘴。
2.2.长短导管+气瓶
双孔塞、长短管的气瓶,长管不能太短,最好靠近瓶底。短管不要太长,稍微伸出塞子就行。如图所示。
比空气密度小的气体(H2、CH4、NH3)应从短管通入,因为密度比空气小的气体,最先集中在集气瓶的上部,如果从长管通入,气体从下往上流动,会从短管流出,不能收集到气体。
比空气密度大的气体(O2、SO2、CO2)应从长管通入,因为密度比空气大的气体,最先集中在集气瓶的下部,如果从短管通入,气体从上往下流动,会从长管流出,不能收集到气体。
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