與空氣彈簧配套使用的有哪些裝置

與空氣彈簧配套使用的有哪些裝置

常用氣體的實驗室制備方法是初中階段的重點知識，氣體發生裝置的設計和改進是氣體制備過程中的重點和難點。

實驗室產氣思路：

1、 初中化學應掌握氧氣O2、氫氣H2、二氧化碳CO2的實驗室制備方法。實驗可從所需設備、藥物、反應原理、采集方法、實驗裝置、全量驗證、純度驗證、操作點等方面進行對比。通過對比，可以總結總結實驗室產氣的思路。在實驗室中制備氣體并驗證其性質的實驗是基本操作的簡單綜合實驗。通過比較產生裝置和收集裝置，總結氣體的個性和幾種氣體的共性，提高記憶效果。

2、該裝置的設計基于產氣裝置分為產氣裝置和集氣裝置兩部分。

發生裝置的選擇根據反應條件和反應物的狀態設計，收集裝置根據氣體的性質（主要是物理性質）確定。

確定收集裝置的原理-氣體收集方法是由氣體的性質決定的，如密度、在水中的溶解度、是否與空氣或水發生反應、是否有毒。

氣體發生裝置：

①“實心+實心

“該反應，簡稱“固體加熱式”，如利用KMnO4或KClO3與MnO2制取O2。

②《固體+液體

該反應簡稱“固液常溫型”。例如，H2O2 和 MnO2 用于制造 O2、 鋅顆粒，稀 H2SO4 用于制造 H2 或 CaCO3，稀鹽酸用于 CO2。與B裝置相比，D裝置的優點是容易加藥液，產氣量多；C裝置不僅方便添加藥液，而且可以通過導管上的開關控制反應的發生和停止。E裝置加藥量和加藥速度可通過分液漏斗的活塞控制。

③"固體+液體

“反應發生裝置的其他改進：

為了節省藥品，方便操作，可以設計下圖所示的裝置，這些裝置可以自動控制。

當彈簧夾打開時，溶液進入反應器開始反應；當彈簧夾閉合時，氣路被堵塞，反應產生的氣體將溶液壓出反應器，液體與本體分離，反應停止。

集氣裝置：

采集裝置

選擇標準

不溶于或微溶于水且不與水發生化學反應的氣體。如：H2、 O2、CH4 等。

不與空氣反應，密度比空氣大的氣體。如：O2、 CO2等。

它不與空氣反應，密度低于空氣。如：H2、CH4 等。

闡明

① 排水法收集的氣體比較純凈，但缺點是收集的氣體會在禽類體內含有水蒸氣。當從管口冒出連續且均勻的氣泡時，開始收集。當集氣瓶口冒出大量氣泡時，說明集氣已收集完畢。

②采用向上排氣方式收集氣體。應注意將管道延長至接近集氣瓶底部，同時用玻璃片蓋住瓶子，盡可能排出空氣，提高所收集氣體的純度。排風法收集的氣體比較干燥，但純度較低，需要全面檢查（可燃氣體必須是安全的，點燃前必須是純凈的，否則有爆炸的危險）

藥物選擇及實驗方案設計：

（1)可行性：所選藥物能產生擬產生的氣體；

（2) 藥品便宜又容易買到；

（3) 適宜條件：要求反應條件容易達到，易于控制；

（4)反應速度適中：反應速度不能太快或太慢，不利于收集或實驗；

（5)氣體要盡量純凈；

（6)注意安全：操作簡單易行，注意防止污染。

例如： ①實驗室制氫時，用鋅粒代替鎂條和鐵片。原因是鎂貴與空氣彈簧配套使用的有哪些裝置 集氣瓶被譽為“萬能瓶”，反應速度太快，而鐵反應速度太慢；用稀硫酸代替稀鹽酸。濃硫酸，因為用稀鹽酸制得的H2因為與HCl混合所以不純，而鋅與濃硫酸反應不產生H2.

②生產CO2可用石灰石（或大理石）和稀鹽酸代替濃鹽酸和稀硫酸。原因是反應速度太快與空氣彈簧配套使用的有哪些裝置，濃鹽酸易揮發HCl氣體，稀硫酸反應不能進行到底。煅燒石灰石，因條件不易達到，操作困難；

④用KClO3、過氧化氫制O2時，應加入少量MnO2作催化劑與空氣彈簧配套使用的有哪些裝置，加快反應速度。

實驗室產氣實驗操作規程：

實驗室氣體制備的藥品和設備選定后，實驗室操作的一般程序：

（1)組裝儀器：一般從左到右，從下到上；

（2)檢查設備的氣密性；

（3)裝藥：如果固體和液體發生反應，一般先裝固體再裝液體；

（4)準備收集裝置：如果采用排水法收集氣體，在產生氣體之前，應將氣瓶裝滿水；

（5)產氣；

(6) 收集gas并檢查出來；

(7) 拆卸和清洗儀器。

注：①加熱同一物體時。試管口應略微向下傾斜；

②O2是通過加熱KMnO4或KClO3制備的（MnO2作催化劑）。如采用引流法收集，實驗完成后應將管子從水槽中取出，再將酒精燈取出；

③當固體與液體反應產生氣體時，長頸漏斗的一端應插入液面以下進行液封，防止漏氣。

設備選擇與連接：

實驗室制備氣體的實驗往往與氣體的凈化和氣體的干燥相結合。氣體綜合實驗設備選型及連接順序如下：

氣體凈化的幾種方法：

（1)吸收法：用吸收劑吸收去除雜質氣體。去除CO中混入的少??量CO2，先用濃NaOH溶液吸收CO2，再用濃硫酸等干燥劑去除水分蒸氣.常用吸收劑如下：

吸收劑

氣體雜質吸收

吸收劑

氣體雜質吸收

水

可溶氣體：HCl、NH3

氫氧化鈉

二氧化碳、鹽酸、水

無水硫酸銅

水

檸檬汽水

二氧化碳、鹽酸、水

灼熱銅網

氧氣

氫氧化鈉

二氧化碳，鹽酸

灼熱的氧化銅

氫氣、一氧化碳

濃硫酸

水

（2) 轉化方法：通過化學反應，將雜質氣體轉化為要獲得的氣體：如果去除CO2中的CO，混合氣體可以通過足夠量的熱CuO+CO

銅+二氧化碳

氣體干燥：

氣體的干燥是通過干燥劑來實現的，干燥劑的選擇取決于氣體的性質?？偟脑瓌t是：酸性干燥劑不能用于干燥堿性氣體，堿性干燥劑不能用于干燥酸性氣體。干燥裝置由干燥劑的狀態決定。

(1)普通干燥劑

干燥劑

可干燥氣體

非干燥氣體

名稱或化學式

酸堿

狀態

濃硫酸

酸性

液體

H2、N2、O2、CO2、HCl，CH4、CO

NH3

固體NaOH、生石灰、堿石灰（氫氧化鈉和生石灰的混合物）

堿性

固體狀態

H2、O2、N2、CH4、CO、NH3 等。

CO2、SO2、HCl

無水氯化鈣

中性的

固體狀態

除 NH3 外的所有氣體

NH3

(2)干燥裝置的選擇

①除雜試劑為液體時，常使用氣體洗滌器，氣體一般為“長進短出”，如下圖A所示。

②當除雜劑為同一體時，常采用干燥管（球形或U形），氣體一般為“大進小出”，如下圖B、C所示。

③需要通過加熱與固體試劑發生化學反應除去的氣體，常使用硬質玻璃管和酒精燈，如下圖D所示。

確定設備連接順序：

(1)除雜干燥順序

①如果用洗滌器除雜，一般先除雜再干燥。原因：從溶液中出來的氣體通常與水蒸氣混合，干燥后可以完全去除。如果除去CO中混入的CO2和水蒸氣，應先通過氣體。NaOH 溶液，然后通過濃 H2SO4。

②若采用加熱裝置除雜，一般在除雜前進行干燥。如果去除混入 CO2 中的 CO 和水蒸氣，則氣體應先通過濃 H2SO4，然后再通過熱的 CuO。

（2)去除各種雜質氣體的順序一般是先去除酸性較強的氣體。例如N2與HCl、H2O（氣體）、O2混合時與空氣彈簧配套使用的有哪些裝置，先去除HCl與空氣彈簧配套使用的有哪些裝置 集氣瓶被譽為“萬能瓶”，，再去除水，最后去除 O2（使用熱銅網）。

（3)檢測多種氣體的順序（一般是先驗水蒸氣）：當需要檢測多種氣體時，盡量避免上次檢測對后續檢測的干擾。如果被檢測氣體中含有CO2與水蒸氣混合時，應先通過無水CuSO4，檢查水蒸氣，再通過澄清石灰水測試CO2.

氣體收集提示：

（1）排水集氣法適用于“氣體不溶于水，與水微反應”，如下圖A所示。

（2）向上排氣法適用于“密度大于空氣，與空氣成分反應性較小的氣體”（相對分子質量大于29的氣體），如下圖B所示。

（3）向下排氣法適用于“密度低于空氣，與空氣成分反應性較小的氣體”（相對分子質量小于29的氣體），如下圖C所示。

(4）排氣法無法收集的氣體

①當氣體密度與空氣相近時，不能用排氣法收集

②氣體與空氣中的某種成分發生反應時，不能用排氣法收集

(5）有毒氣體收集方法的測定

①氣體有毒，但難溶于水時，一般采用排水法收集。如圖D所示

②當氣叉有毒，但氣叉易溶于水時，采用帶雙孔橡膠塞（一長一短氣管）的氣瓶，通過排氣法收集氣體，但必須連接廢氣處理裝置，以免多余的有毒氣體逸散到空氣中污染空氣。例如，圖 E 可用于收集氨氣。

產氣實驗中儀器或裝置選擇的解題技巧：

（1)需要研究氣體實驗室制備方法的化學反應原理；

（2) 有必要研究制備這種氣體應該使用的實驗設備；

（3) 需要研究如何證明產生的氣體就是要產生的氣體。