氧气和二氧化碳的制备

氧气和二氧化碳的制备【学习目标】学会氧气、二氧化碳实验室制备原理、制取的装置(包括发生装置、收集装置)和药品、操作步骤、检验(验满、验纯)等基础知识。【知识整理】1．实验室制取气体的发生装置是根据反应物、生成物的状态(固体或液体),反应条件(是否加热)决定的；收集装置是根据气体的溶解性和密度决定的。2．氧气、二氧化碳实验室制取方法和收集方法反应物状态固体与固体混合固体与液体混合反应条件加热不需加热发生装置装置A装置BB1B2氧气二氧化碳药品方案1：过氧化氢和二氧化锰方案2：高锰酸钾大理石（或石灰石）和稀盐酸反应原理气体在水中的溶解性氧气不易溶于水二氧化碳能溶于水气体密度与空气的比较氧气密度比空气密度大二氧化碳密度比空气密度大发生装置方案1制取氧气使用上表装置B方案1制取氧气使用上表装置A使用上表装置B收集方法排水法或向上排空气法向上排空气法操作过程方案1：配、检、装、收方案2：配、检、装、固、倒、热、收、取、移配、检、装、收注意事项方案2：试管口应略向下倾斜——防止冷凝在试管口的水倒流回试管底部引起试管破裂。长颈漏斗底部应伸入液面以下（即长颈漏斗应液封）检验方法将带火星的木条插入集气瓶内，若复燃，则该气体是氧气将气体通入澄清的石灰水，若石灰水变白色浑浊，则该气体是二氧化碳验满或验纯将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明已收集满【经典例题】例1下图是某同学设计的实验室制取CO2装置图，请指出图中的错误。【分析】实验室中气体制取装置选择的依据是：根据反应物的状态和反应条件来选择发生装置；根据产生气体的性质选择收集装置。在上图的发生装置中，长颈漏斗若不插入液面以下，产生的气体会从漏斗口逸出，导气管伸入液面以下，则不能导出产生的CO2气体。上图中收集装置适合难溶于水的气体，CO2能溶于水，且密度比空气大，故只适宜采用向上排空气法收集。【答案】①发生装置图中：长颈漏斗没插入液面以下；导气管伸人瓶内过长，只需露出活塞一点即可。②收集装置图中：不能用排水法收集，只能用向上排气法收集。例2实验室提供以下常用仪器，供完成下列气体制取实验时选取用（不可重复选用）（1）实验室采用加热高锰酸钾晶体制取氧气时，其发生装置必需选用的是上述仪器中的（填序号），还缺少的仪器是（写名称）。（2）过氧化氢溶液俗称双氧水常温下是一种无色的液体，它在土豆块的催化作用下能迅速分解，放出氧气。若实验室采用该反应原理制取氧气，并且在实验过程中可以随时添加双氧水，上述仪器中必需使用的有（填序号）。（3）若直接使用上图所示的装置收集氧气，氧气由口进入。【分析】加热高锰酸钾制取氧气的发生装置是固体加热型（见装置A），所需仪器有：铁架台、试管、酒精灯、带导管的单孔橡皮塞。用过氧化氢溶液制取氧气应用固液不加热型，要能随时添加双氧水，一定要用到长颈漏斗，因反应较剧烈，通常不用试管，而用容积较大的锥形瓶。氧气的密度比空气大，应从b口进入收集。【答案】(1)①③④带导管的单孔橡皮塞(2)②⑥(3)b