初三化学实验仪器操作专题

李X老师初三化学-陈弈帆恒高教育初三年级化学气体复习第（十三）讲知识梳理(一）实验室制备气体的实验装置：（实验装置包括发生装置和收集装置）1、几种常见的气体发生装置：图一图二此装置的特点：此装置的特点：反应物为固体和液体，反应不需加热反应物为固体和固体，且反应需加热故选择气体的发生装置需要考虑的因素为：反应物的状态和反应的条件2、气体的收集方法①排水法②向上排空气法③向下排空气法不易溶于水密度比空气大密度比空气小(二)启普发生器原理的应用①原理：荷兰科学家启普(Kipp)设计的气体发生器，使用时打开导气管上的活塞，不断产生气体。不用时关闭导气管上的活塞，在气体的压力下，酸液下降，大理石和盐酸脱离接触，反应停止。这种装置被称为启普发生器。②简易装置：根据启普发生器的原理，还可以制成简易启普发生器。例如图，用多孔塑料片把大理石和液体隔开，当弹簧夹打开时，大理石和盐酸接触，发生反应；当弹簧夹关闭后，盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。③使用范围：块状固体与液体反应，反应不需要加热，生成的气体难溶于水。④检验气密性：1.关闭启普发生器的导管活塞，向启普发生器中注入少量水，静置片刻。2.观察漏斗中液面的变化情况，如果漏斗中的液面不下降则说明该启普发发器的气密性良好，否则说明气密性不好。⑤优点：随开随用，随关随停⑥常见变形装置※把握启普发生器能“随开随用，随关随停”的原因：关闭活塞，压强增大，固液分离，反应停止；即要实现固液分离则需要固体悬置、能形成气压差。（三）氧气、二氧化碳、氢气的制备1、氧气的制备A、氧气的工业制法——分离液态空气法工业制氧的流程：组分沸点℃氮气-195.8氧气-183.0二氧化碳-78.4氩气-185.7氖气-245.9氦气-268.9【填空】工业制备氧气采用分离液态空气法，利用的原理是氮气和氧气的沸点不同。整个过程是物理变化（填“物理变化”或“化学变化”），原因是整个过程没有新物质产生，工业制备得到的氧气是混合物（填“混合物”或“纯净物”）。B、实验室制氧气（1）实验药品：氯酸钾（KClO3）、二氧化锰（MnO2）或过氧化氢（H2O2）、二氧化锰（MnO2）化学方程式：2KClO32MnO△2KCl+3O2↑或H2O22MnOH2O+O2↑（2）催化剂定义：在化学反应里，能使其它物质的化学反应速度改变，而本身的质量和化学性质都不发生改变的物质。催化剂在化学反应前后符合“一变二不变”，一变是指：使其他物质反应速度改变；二不变是指：自身的质量和化学性质不变）。-200℃-183℃-196℃液态空气N2气化O2气化空气降温加压液态空气蒸发-196℃氮气液态氧气李X老师初三化学-陈弈帆恒高教育（3）氧气的收集方法：排水法或向上排空气法（4）氧气的检验与验满检验：用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明是氧气。验满：①排水法：集气瓶中的液面下降至瓶口或瓶口有气泡向外冒出则收满；②向上排空气法：用带火星的木条放在瓶口，若木条复燃则证明氧气已满。（5）实验步骤：①检查装置的气密性②装药品（平铺或斜铺在试管的底部）③将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里）④点燃酒精灯用外焰给试管加热⑤当试管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体⑥先从水槽中移出（离去）导管⑦再熄灭酒精灯七字口诀：查、装、定、点、收、离、熄。（茶庄定点收利息）2、二氧化碳的制备A、实验药品：大理石或石灰石与稀盐酸化学方程式：CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2OB、实验装置：固液不加热型，上图图二或启普发生器，简易启普发生器C、二氧化碳的检验：向气体中导入澄清石灰水，石灰水变浑浊证明产生的气体是二氧化碳。D、二氧化碳的验满：用燃着的木条放在气体瓶口，木条熄灭证明二氧化碳已满。E、注意事项（1）不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸有挥发性，是制得的二氧化碳因混有氯化氢气体而不纯。（2）不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为大理石与稀硫酸反应产生的硫酸钙微溶于水，附着在大理石表面，阻止了反应的进一步进行。（3）不能用粉末状碳酸钙或碳酸钠代替块状大理石，因为粉末状大理石或碳酸钠与稀盐酸反应太过剧烈，无法控制和收集气体。3、氢气的制备A、药品：锌粒与稀盐酸或稀硫酸化学方程式：Zn+HCl→ZnCl2+H2↑或Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑B、装置：固液不加热型，固液不加热型，上图图二或启普发生器，简易启普发生器C、收集方法：排水法或向下排空气法考点1气体的发生与收集装置例1【2013年上海中考】51．气体制取是重要的化学实验活动。①实验室用双氧水与二氧化锰制取氧气。该方法制取氧气的化学方程式是________________。能收集氧气的装置是________（填编号）。要得到干燥的氧气，可将制得的气体通过填充有一种氧化物的干燥装置。该氧化物是________。②实验室制备二氧化碳时，要求能随时控制反应进行或停止，以下符合该条件的发生装置是________（填编号）。用所选装置制备二氧化碳，能用于添加液体的仪器名称是________，能使反应暂停的实验操作是________。实验室不适宜用排水集气法收集二氧化碳的理由是________________________。（2013奉贤二模51）实验室常用下列装置制取和收集气体，请根据下图回答有关问题。（1）仪器①的名称是。（2）实验室加热KClO3和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净O2，应选用图中的装置（从装置A~E中选择，填字母），其反应化学方程式是。若用F装置进行“排空气法”收集O2，请把图中的“导气管”补画完整。(3)小红同学用浓HCl与大理石在B装置中反应，并将制得的CO2气体通入紫色石蕊试液中，观察到试液变红，石蕊试液变红的原因可能是。（写出两种）考点2启普发生器简易装置例2（2010天原杯预赛41）以下气体发生装置中，与启普发生器一样具有随开随停功能的是（）①李X老师初三化学-陈弈帆恒高教育（2013杨浦基础考33）科学兴趣小组学习了二氧化锰(MnO2)催化分解过氧化氢的实验后，进行如下实验。（一）选择装置并检查气密性。（二）称取0.1克的二氧化锰粉末加入容器中。（三）量取50毫升溶质质量分数约10%的过氧化氢溶液加入容器中，记录一定时间内收集到的气体体积。（四）改变二氧化锰的质量，重复上述实验，记录数据如下。（1）写出本实验的化学方程式________________________。随着反应的进行，溶液中____________（填写化学式）在不断地减少、溶剂在不断地____________（填增多、减少、不变）。（2）本实验探究的问题是____________________________________。（3）实验中除了量筒外，还需要用到的测量仪器有________________________。（4）为完成本实验，应选择下图气体发生和收集装置中的组合是____________（选填序号）。你选择的气体发生装置的理由是________________________________________________。（5）在40秒时，通过四组数据分析，你得出的结论是___________________________________________。（6）若实验前加入MnO20.1g，实验后经过滤、洗涤、干燥、称量，MnO2质量为___________g。请设计实验证明该MnO2的化学性质在反应前后没有改变________________________________________。考点4二氧化碳定量实验例3（2013杨浦基础考51）欲测定大理石样品中CaCO3的质量分数。某同学设计了下图的装置。(提示：杂质不与稀盐酸反应；浓硫酸具有吸水性）。A有孔板BC有孔板D(1)仪器a的名称是（5），说说其用途（6），装置A中反应的化学方程式为______（7）__________；（2）在实验中装置C的作用是（8）；要测定大理石样品中CaCO3的质量分数，除了加入足量的稀盐酸，还需要测量的数据是（9）（填选项）；①大理石样品的质量②浓硫酸实验前后的质量③氢氧化钠溶液实验前后的质量④稀盐酸的质量分数(3)实验结果测得CaCO3的质量分数往往偏小，原因是（10）。考点5氢气的制取例4．28．(12分)实验室用98%的浓硫酸配制成稀硫酸，并与锌粒反应制取氢气。(1)查阅资料。20℃时不同质量分数硫酸的密度（g/mL）质量分数0%（纯水）1%4%10%16%24%32%36%44%49%60%98%密度1.001.011.021.071.111.171.241.271.341.391.501.84分析以上数据，可以得出结论（写2条）①；②；(2)计算。配制200g24.5%的稀硫酸，需g98%浓硫酸和g水。实际操作时，取98%浓硫酸mL（精确到1mL）；(3)配制稀硫酸。分别用量筒量取所需水和浓硫酸，先将倒入烧杯中，然后；(4)制取氢气。①下图中可用于制取、收集氢气的装置是（填字母）；②检验氢气纯度的方法如图所示，标明氢气不纯的现象是。四：专题过关1、（2011天原杯预赛25）根据启普发生器原理，可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器（见下图）。将试管浸入烧杯或从中取出，可以控制反应的进行。下列气体的制取宜使用该装置的是……………（）A．用镁粉与稀硫酸制二氧化碳B．用铁粉与稀硫酸制氢气李X老师初三化学-陈弈帆恒高教育．用碳酸钙（块状）与稀盐酸制二氧化碳D．用二氧化锰（粉末）与双氧水制氧气2、以下是探究水的组成的实验。右图是电解水实验的示意图。①写出该反应的化学方程式：（14）。②A端接电池（15）极（填“正”或“负”）；③电解水的过程中，发生改变的微粒是（写名称）（16）；④该实验可证明水的元素组成，水是由（17）（写元素名称）组成的。⑤水中元素存在形式是（18）（填“游离态’或“化合态”）。⑥若电解水时消耗水2mol，则B试管中生成气体的分子数约为（19）。3、（普陀区2013二模50）实验室可以利用浓盐酸和二氧化锰制得氯气，反应原理4HCl+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O①写出上述装置图中仪器名称A是（18）；B是（19）。②制取氯气的实验装置可以是（20）（选填以上装置图的编号）。检验“丙”装置的气密性时，如果气密性良好，末端导管密闭后，分液漏斗中的水将（21）（填“会”“不会”）持续滴下。③制氯气是氧化还原反应，其中做还原剂的是（22）。④某探究小组用针筒还进行了氯气（为黄绿色气体）的溶解性实验，在常温常压下，用50mL规格的针筒先吸取30mL氯气，再吸入10mL水，充分振荡后得到如右图所示情况，水溶液颜色为浅黄绿色。此时，1体积的水可以溶解（23）体积的氯气。若将针筒活塞从20mL处拉至30mL处，此时该水溶液为氯气（24）（选填“饱和”“不饱和”）溶液，溶液颜色应比前面实验的颜色（25）（选填“深”“浅”“不变”）。4、实验室制取气体常用的装置如下列图示，请回答下列问题（选用装置时填字母编号）：①仪器a的名称，仪器b的名称；装置D的名称；②实验室制备CO2的化学方程式为，可用的发生装置有（多选）,收集装置为；③用氯酸钾与二氧化锰制取O2，可选用的发生和收集装置组合为或，化学方程式为；④比较B、C、D装置，C、D装置在制取气体时，明显的优点是。5、（2013宝山、嘉定二模53.）实验室用纯净、干燥的的氢气还原氧化铜来测定水中氢元素和氧元素的质量之比（本实验制得的氢气中可能混有氯化氢和水蒸气）。设计如下实验装置：回答下列问题：①实验开始时，应该先⑿（选填字母）。a．给氧化铜加热b．打开分液漏斗的活塞滴加酸液②装置B的作用是⒀。实验中若要验证氢气中混有氯化氢，该实验中改进的方法是⒁。若要避免有氯化氢气体产生，装置A中试剂应改成⒂溶液。③装置C