1气体的制备收集气体的方法:排水法和排空气法排水法:(1)难溶或微溶于水,且与水不发生化学反应的气体,都可以用排水法收集。(2)一般能用排水法收集的气体,应尽量用此法,因为排水法收集的气体纯度大,但含一定的水蒸气。排气法:(1)不与空气发生反应,且密度与空气密度相差较大的气体,都可用排空气法收集,相对分子质量大于29的气体用向上排空气法收集,相对分子质量小于29的气体用向下排空气法收集。(2)排空气集气法的特点是操作简单,但所收集到的气体纯度不高。注:A用排水法收集气体时,导气管伸入集气瓶口即可,这样便于操作;用排空气法收集气体时,导气管伸入到集气瓶的底部,这样可充分排净集气瓶中的空气。B集满气体的集气瓶,盖上毛玻璃片后,是正放在桌面上还是倒放在桌面上,取决于气体的密度,为了减少集气瓶内的气体向空气中扩散,密度比空气小的气体,集满集气瓶后,盖上毛玻璃片,要倒置在桌面上;密度比空气大的气体,在正放在桌面上。C收集气体时验满的方法:(1)排水法:集气瓶里的水要装满,瓶口处不能留有气泡,倒立在水槽里,到集气瓶中的水完全排出为止。(2)排空气法:要把验满的工具放在靠近集气瓶口处,不能放在集气瓶内。气体的干燥与除杂气体的干燥剂:浓硫酸、固体氢氧化钠、硫酸铜固体、氯化钙固体(1)选择干燥剂:选择干燥剂要根据气体和干燥剂的性质,干燥剂不能与被干燥的物质反应。(2)选择干燥装置:由干燥剂的状态来决定。干燥时,装置要么是“长进短出”要么是“大口进、小口出”。气体净化除杂原则:不减少被净化气体,不引进新的杂质。除杂方法:酸性杂质用碱性试剂吸收,碱性杂质用酸性试剂吸收,或用能与杂质生成沉淀、可溶性物质的试剂。除杂顺序:一般来说,除杂在前,干燥在后。-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------氧气(O2)氧气(通常状况下)化学性质及用途无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气略大医疗、潜水、航天、炼钢、炼铁、切割金属、焊接金属(注:O2具有助燃性,但不具有可燃性,不能燃烧。)1、氧气的检验:在空气中,带火星的木条不复燃;在氧气中,带火星的木条复燃,剧烈燃烧。2、氧气的物理性质:无色、无味的气体、密度比空气略大、不易溶于水、液态和固态氧均为淡蓝色。3、氧气的化学性质:(化学性质活泼)①红磷与氧气反应:4P+5O2点燃2P2O5磷氧气五氧化二磷(白色固体)现象:黄色火焰、大量白烟。②铁丝与氧气反应:3Fe+2O2点燃Fe3O4铁氧气四氧化三铁(黑色固体)现象:剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体。③木炭与氧气反应:C+O2点燃CO2碳氧气二氧化碳现象:在氧气中燃烧,发出白光;在空气中燃烧,发出红光。2④氢气与氧气反应:2H2+O2点燃2H2O氧气的制取五、氧气的制法:1、氧气的工业制法:分离液态空气法(利用沸点不同)——物理变化。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2、高锰酸钾分解制氧气(1)药品:高锰酸钾(紫黑色固体)(2)装置:(3)原理:2KMnO4加热K2MnO4+MnO2+O2↑高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气(紫黑色固体)(黑色固体)(4)注意事项:①试管口略向下倾斜——防止冷凝水回流使试管炸裂。②试管口要塞棉花——防止高锰酸钾受热进入导管。③加热时要先均匀加热,后固定集中加热。④用排水法收集氧气时,有连续的气泡产生时才可以开始收集气体,否则收集到的氧气不纯。⑤实验结束后,要先撤导管后熄灭酒精灯——防止水槽中的水倒吸入试管中,使试管炸裂。(5)操作过程:连接仪器→检查气密性→装药品→组装仪器→加热→收集气体→从水槽中撤出导管→熄灭酒精灯(6)用KMnO4制氧气时如何检查装置的气密性........---------塞紧单孔塞,将导管伸入装有水的烧杯中,用手握住大试管,如果导管口处有气泡产生,松开手后,有一段水柱倒吸入导管内,则说明气密性良好。(7)氧气可以用排水法收集,因为氧气不易溶于水,且不与水反应。(8)氧气可以用向上排空气法收集,因为氧气密度比空气大。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3、过氧化氢分解制氧气①药品:过氧化氢水溶液、二氧化锰(黑色固体)②原理:2H2O2MnO22H2O+O2↑过氧化氢水氧气★注意:(1)二氧化锰是这个化学反应的催化剂;(2)催化剂不是只有二氧化锰一种,许多物质都可以做催化剂(3)过氧化氢溶液指的是过氧化氢和水的混合物。③装置:-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4、氯酸钾制取氧气2KClO3MnO22KCl+3O2↑氯酸钾氯化钾氧气(1)实验时注意的问题:A、根据酒精灯和水槽的高度固定试管,使酒精灯的外焰正对着试管里有药品的部位。B、试管口应略向下倾斜,防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,到达管口冷却成水滴,再回流到管底,使试管破裂。3C、铁夹应夹在离试管口1/3处,且不要夹得太紧,以免夹破试管。药品应倾斜铺在试管底部,以增大药品的受热面积,同时便于氧气逸出。伸入试管内的导管,应只稍伸出橡皮塞即可,便于气体排出。导管上应有一段橡皮管,便于操作,以免折断导管。D、如果以高锰酸钾制氧气时,试管口应塞一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,如果用氯酸钾为原料制氧气时,试管口不能塞棉花,这是因为棉花是易燃物,而氯酸钾又具有强氧化性,放氧速率快,很容易着火燃烧,以至发生爆炸。(2)实验室用排水法收集氧气时,导管口开始有气泡逸出时不能收集,因为开始从导管中逸出的气泡是容器中的空气,当气泡连续均匀地从导管口逸出时,此时可收集。由于氧气的密度大,为防止氧气逸散到空气中,收满氧气的集气瓶应盖上玻璃片,正放在桌面上。(3)催化剂:化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质都没有变化的物质叫做催化剂。注意:催化剂可以加快和减慢反应速率,催化剂一定要纯净。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------氢气(H2)氢气(通常状况下)化学性质及用途无色无味的气体,难溶于水,密度比空气小,是最轻的气体。①可燃性:a.填充气、飞舰(密度比空气小)b.合成氨、制盐酸c.气焊、气割(可燃性)提炼金属(还原性)②还原性:3H2+Fe2O3△2Fe+3H2O氢气的制取Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑步骤:向大试管中放入几粒锌,加入5mL稀硫酸,迅速盖紧单孔胶塞,将导管另一端深入水槽水面下,待气流平稳后用小试管收集产生的气体。将小试管用拇指堵住靠近火焰,检验生成气体的性质。把大试管中剩余液体导入蒸发皿中小心加热,使液体蒸发。冷却后观察蒸发皿中物质的色态。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(常用)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑Fe+2HCl===FeCl2+H2↑Mg+2HCl===MgCl2+H2↑2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑(1)实验室制备氢气时,金属宜用粒,而不用镁条(太贵)、铁片(太慢);(2)制取氢气选用的金属一般是锌和铁,凡是金属活动性在氢气前面的金属,都可用来制取氢气。(3)酸宜用稀硫酸,而不用盐酸(易挥发,产生杂质);浓硫酸和硝酸(具有强氧化性不能得到氢气)(4)氢气可以用向下排空气法和排水取气法收集,因为氢气密度比空气小。气验纯的方法:收集一试管氢气,用拇指堵住管口,口朝下,移近火焰,移开拇指点火,若听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,要再收集再检验,若听到噗声,表明氢气已纯。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------氢气还原氧化铜:H2+CuO=△=Cu+H2O装置特点:试管口略向下倾斜;导气管通入试管底部,位于氧化铜上方;铁夹夹在离试管口1/3处;药品要平铺在试管底部,用酒精灯的外焰加热。实验步骤及操作要点:实验开始时先通氢气,再点燃酒精灯,目的是赶尽试管内的空气,防止氢气与空气混合受热发生爆炸,实验完毕时先熄灭酒精灯,继续通氢气至试管冷却,目的是防止被还原出的铜再被空气中4的氧气氧化,可归纳为“氢气”早出晚归,酒精灯“迟到早退”实验现象:黑色氧化铜变为光亮红色;试管口有液滴生成。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------二氧化碳(CO2)二氧化碳(通常状况下)化学性质及用途无色无味的气体,密度大于空气,能溶于水,固体的CO2叫“干冰”。①CO2+H2O==H2CO3(酸性)(H2CO3===H2O+CO2↑)(不稳定)a.用于灭火(应用其不可燃烧,也不支持燃烧的性质)b.制饮料、化肥和纯碱CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O(鉴别CO2)CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O②氧化性:CO2+C==2COCaCO3==CaO+CO2↑(工业制CO2)二氧化碳的制取CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水实验用品:石灰石、稀盐酸、澄清石灰水锥形瓶、长颈漏斗、导管、橡皮塞、集气瓶、玻璃片实验步骤:连:按要求把装置连接好。检:检查装置的气密性。装:把大理石或石灰石的小块装入广口瓶;注:向广口瓶内注入稀盐酸;集:收集二氧化碳。实验现象:石灰石表明出现大量气泡。收集气体:用向上排空气法收集气体(二氧化碳密度比空气大)注:A用块状大理石或石灰石跟稀盐酸反应较好。因为粉末状大理石跟稀盐酸反应速度相当快,且形成大量泡沫,进入导管甚至集气瓶。B制取二氧化碳,不用浓盐酸,因为浓盐酸挥发性强。C制氢气,通常用不具有挥发性的稀硫酸,而制二氧化碳时,却不用稀硫酸。因为硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水,成为薄膜包住碳酸钙,使反应很难继续进行。D二氧化碳气体中往往含有氯化氢气体和水蒸气,有时,在制得二氧化碳后,要除去氯化氢气体和水蒸气,(用饱和碳酸氢钠溶液除氯化氢)E碳酸钙和稀盐酸的反应可以分成两个阶段来看:碳酸钙+盐酸→氯化钙+碳酸碳酸→水+二氧化碳验满:用燃着的木条放在集气瓶口试验,如果火焰熄灭证明瓶内已充满二氧化碳。灭火原理:通常使用的灭火器有:泡沫灭火器;干粉灭火器;液态二氧化碳灭火器;干粉灭火器除可用扑灭一般火灾外,还可用扑灭可