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气体制备、除杂、验证设计模式浅析

来源:不详       更新时间:2010-10-29 11:21:46
 
随着素质教育的深入,近年来中考、竞赛中对学生设计实验的能力要求有所提高。综合性实验题信息量大,渗透性强,比较好的考查了学生综合运用知识、分析解决问题的能力,这就要求教师在实验教学中应注重对学生进行实验设计模式的培养。
  
  一、气体制备的设计模式
  
  1发生装置的选择
  
  主要从反应物状态和反应时是否需要加热来选择。
  
  (1)凡是给固体加热或固体跟固体反应加热,适用于制O2装置(a套装置),即试管横放、管口略下倾,教科书中加热Cu2(OH)2CO3、H2还原CuO、胆矾分解均采用此装置。
  
  (2)凡是固体与液体反应制气体,且反应不需加热,均可采用制取H2装置(b套装置),即试管直立。(a、b套装置图略)若要控制液体反应,可加长颈漏斗或分液漏斗。若反应物固体块较大,且用量多,可将试管换成广口瓶、锥形瓶或烧瓶等。
  
  无论选用上述哪种装置均应注意:
  
  (1)先检查气密性后再加药品。
  
  (2)制气装置中导管口略露出胶塞即可。
  
  (3)铁夹夹在试管的中上部。
  
  另外,利用a套装置时还应注意:
  
  (1)药品平铺。
  
  (2)加热用外焰,先均匀加热后集中加热。
  
  (3)如反应较剧烈,要在试管口塞一团棉花,以防药品堵塞导管口。
  
  (4)制完气体,应先撤导管后撤酒精灯。
  
  利用b套装置时还应注意:
  
  (1)长颈漏斗底端需液封。
  
  (2)装药品时先固后液。
  
  2收集装置的选择
  
  (1)凡常温下不与空气中的成分反应的气体,可根据气体密度与空气密度的比较(或利用空气平均式量与气体式量比较),采用向下或向上排空气取气法。
  
  (2)凡气体不易溶或难溶于水的,可采用排水取气法。
  
  (3)有毒性且不溶于水的气体,可采用洗气瓶倒装装置(既短进长出),从长管排出的水可用烧杯接装,如将烧杯换成量筒还可用来测量生成气体的体积。洗气瓶中的液体可根据气体性质选用。
  
  利用排气法收集气体时需注意:
  
  (1)导管应插入集气瓶底部(无论向下排气或向上排气法)
  
  (2)应在瓶口验满,可燃性气体不能用点燃法验满。
  
  利用排水法收集气体时需注意:
  
  (3)收集前集气瓶应充满水倒立于水槽中,不留气泡。
  
  3所集气体的存放
  
  (1)比空气密度大的气体,盖严后正放。
  
  (2)比空气密度小的气体,盖严后倒放。
  
  二、气体除杂的设计模式
  
  气体中混入杂质气体,一般可采取下述方法进行除杂。
  
  1直接吸收法
  
  (1)水气可选择干燥剂,如浓H2SO4、火碱、氧化钙等初中常见的干燥剂,若选用其它干燥剂如氯化钙、五氧化二磷等需在试题中说明。
  
  (2)酸(碱)类气体可采用碱(酸)液吸收,酸性气体如二氧化碳气体、二氧化硫气体、氯化氢气体等可用浓氢氧化钠溶液吸收。碱性气体如氨气可用酸液吸收。
  
  (3)如果是二氧化碳气体中混有氯化氢气体(如制取二氧化碳气体时用的是盐酸溶液),可用饱和碳碳酸氢钠溶液来吸收。近年来初中化学试题中类似题目常有出现(如已出现在2000年竞赛复赛试题中)。
  
  2转化吸收法
  
  将混入的气体杂质转化为原气体,如二氧化碳气体中混有一氧化碳气体,可将混合气体通过灼热的氧化铜,将一氧化碳氧化为

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