与空气弹簧配套使用的有哪些装置

与空气弹簧配套使用的有哪些装置

常用气体的实验室制备方法是初中阶段的重点知识，气体发生装置的设计和改进是气体制备过程中的重点和难点。

实验室产气思路：

1、 初中化学应掌握氧气O2、氢气H2、二氧化碳CO2的实验室制备方法。实验可从所需设备、药物、反应原理、采集方法、实验装置、全量验证、纯度验证、操作点等方面进行对比。通过对比，可以总结总结实验室产气的思路。在实验室中制备气体并验证其性质的实验是基本操作的简单综合实验。通过比较产生装置和收集装置，总结气体的个性和几种气体的共性，提高记忆效果。

2、该装置的设计基于产气装置分为产气装置和集气装置两部分。

发生装置的选择根据反应条件和反应物的状态设计，收集装置根据气体的性质（主要是物理性质）确定。

确定收集装置的原理-气体收集方法是由气体的性质决定的，如密度、在水中的溶解度、是否与空气或水发生反应、是否有毒。

气体发生装置：

①“实心+实心

“该反应，简称“固体加热式”，如利用KMnO4或KClO3与MnO2制取O2。

②《固体+液体

该反应简称“固液常温型”。例如，H2O2 和 MnO2 用于制造 O2、 锌颗粒，稀 H2SO4 用于制造 H2 或 CaCO3，稀盐酸用于 CO2。与B装置相比，D装置的优点是容易加药液，产气量多；C装置不仅方便添加药液，而且可以通过导管上的开关控制反应的发生和停止。E装置加药量和加药速度可通过分液漏斗的活塞控制。

③"固体+液体

“反应发生装置的其他改进：

为了节省药品，方便操作，可以设计下图所示的装置，这些装置可以自动控制。

当弹簧夹打开时，溶液进入反应器开始反应；当弹簧夹闭合时，气路被堵塞，反应产生的气体将溶液压出反应器，液体与本体分离，反应停止。

集气装置：

采集装置

选择标准

不溶于或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。如：H2、 O2、CH4 等。

不与空气反应，密度比空气大的气体。如：O2、 CO2等。

它不与空气反应，密度低于空气。如：H2、CH4 等。

阐明

① 排水法收集的气体比较纯净，但缺点是收集的气体会在禽类体内含有水蒸气。当从管口冒出连续且均匀的气泡时，开始收集。当集气瓶口冒出大量气泡时，说明集气已收集完毕。

②采用向上排气方式收集气体。应注意将管道延长至接近集气瓶底部，同时用玻璃片盖住瓶子，尽可能排出空气，提高所收集气体的纯度。排风法收集的气体比较干燥，但纯度较低，需要全面检查（可燃气体必须是安全的，点燃前必须是纯净的，否则有爆炸的危险）

药物选择及实验方案设计：

（1)可行性：所选药物能产生拟产生的气体；

（2) 药品便宜又容易买到；

（3) 适宜条件：要求反应条件容易达到，易于控制；

（4)反应速度适中：反应速度不能太快或太慢，不利于收集或实验；

（5)气体要尽量纯净；

（6)注意安全：操作简单易行，注意防止污染。

例如： ①实验室制氢时，用锌粒代替镁条和铁片。原因是镁贵与空气弹簧配套使用的有哪些装置 集气瓶被誉为“万能瓶”，反应速度太快，而铁反应速度太慢；用稀硫酸代替稀盐酸。浓硫酸，因为用稀盐酸制得的H2因为与HCl混合所以不纯，而锌与浓硫酸反应不产生H2.

②生产CO2可用石灰石（或大理石）和稀盐酸代替浓盐酸和稀硫酸。原因是反应速度太快与空气弹簧配套使用的有哪些装置，浓盐酸易挥发HCl气体，稀硫酸反应不能进行到底。煅烧石灰石，因条件不易达到，操作困难；

④用KClO3、过氧化氢制O2时，应加入少量MnO2作催化剂与空气弹簧配套使用的有哪些装置，加快反应速度。

实验室产气实验操作规程：

实验室气体制备的药品和设备选定后，实验室操作的一般程序：

（1)组装仪器：一般从左到右，从下到上；

（2)检查设备的气密性；

（3)装药：如果固体和液体发生反应，一般先装固体再装液体；

（4)准备收集装置：如果采用排水法收集气体，在产生气体之前，应将气瓶装满水；

（5)产气；

(6) 收集gas并检查出来；

(7) 拆卸和清洗仪器。

注：①加热同一物体时。试管口应略微向下倾斜；

②O2是通过加热KMnO4或KClO3制备的（MnO2作催化剂）。如采用引流法收集，实验完成后应将管子从水槽中取出，再将酒精灯取出；

③当固体与液体反应产生气体时，长颈漏斗的一端应插入液面以下进行液封，防止漏气。

设备选择与连接：

实验室制备气体的实验往往与气体的净化和气体的干燥相结合。气体综合实验设备选型及连接顺序如下：

气体净化的几种方法：

（1)吸收法：用吸收剂吸收去除杂质气体。去除CO中混入的少​​量CO2，先用浓NaOH溶液吸收CO2，再用浓硫酸等干燥剂去除水分蒸气.常用吸收剂如下：

吸收剂

气体杂质吸收

吸收剂

气体杂质吸收

水

可溶气体：HCl、NH3

氢氧化钠

二氧化碳、盐酸、水

无水硫酸铜

水

柠檬汽水

二氧化碳、盐酸、水

灼热铜网

氧气

氢氧化钠

二氧化碳，盐酸

灼热的氧化铜

氢气、一氧化碳

浓硫酸

水

（2) 转化方法：通过化学反应，将杂质气体转化为要获得的气体：如果去除CO2中的CO，混合气体可以通过足够量的热CuO+CO

铜+二氧化碳

气体干燥：

气体的干燥是通过干燥剂来实现的，干燥剂的选择取决于气体的性质。总的原则是：酸性干燥剂不能用于干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用于干燥酸性气体。干燥装置由干燥剂的状态决定。

(1)普通干燥剂

干燥剂

可干燥气体

非干燥气体

名称或化学式

酸碱

状态

浓硫酸

酸性

液体

H2、N2、O2、CO2、HCl，CH4、CO

NH3

固体NaOH、生石灰、碱石灰（氢氧化钠和生石灰的混合物）

碱性

固体状态

H2、O2、N2、CH4、CO、NH3 等。

CO2、SO2、HCl

无水氯化钙

中性的

固体状态

除 NH3 外的所有气体

NH3

(2)干燥装置的选择

①除杂试剂为液体时，常使用气体洗涤器，气体一般为“长进短出”，如下图A所示。

②当除杂剂为同一体时，常采用干燥管（球形或U形），气体一般为“大进小出”，如下图B、C所示。

③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常使用硬质玻璃管和酒精灯，如下图D所示。

确定设备连接顺序：

(1)除杂干燥顺序

①如果用洗涤器除杂，一般先除杂再干燥。原因：从溶液中出来的气体通常与水蒸气混合，干燥后可以完全去除。如果除去CO中混入的CO2和水蒸气，应先通过气体。NaOH 溶液，然后通过浓 H2SO4。

②若采用加热装置除杂，一般在除杂前进行干燥。如果去除混入 CO2 中的 CO 和水蒸气，则气体应先通过浓 H2SO4，然后再通过热的 CuO。

（2)去除各种杂质气体的顺序一般是先去除酸性较强的气体。例如N2与HCl、H2O（气体）、O2混合时与空气弹簧配套使用的有哪些装置，先去除HCl与空气弹簧配套使用的有哪些装置 集气瓶被誉为“万能瓶”，，再去除水，最后去除 O2（使用热铜网）。

（3)检测多种气体的顺序（一般是先验水蒸气）：当需要检测多种气体时，尽量避免上次检测对后续检测的干扰。如果被检测气体中含有CO2与水蒸气混合时，应先通过无水CuSO4，检查水蒸气，再通过澄清石灰水测试CO2.

气体收集提示：

（1）排水集气法适用于“气体不溶于水，与水微反应”，如下图A所示。

（2）向上排气法适用于“密度大于空气，与空气成分反应性较小的气体”（相对分子质量大于29的气体），如下图B所示。

（3）向下排气法适用于“密度低于空气，与空气成分反应性较小的气体”（相对分子质量小于29的气体），如下图C所示。

(4）排气法无法收集的气体

①当气体密度与空气相近时，不能用排气法收集

②气体与空气中的某种成分发生反应时，不能用排气法收集

(5）有毒气体收集方法的测定

①气体有毒，但难溶于水时，一般采用排水法收集。如图D所示

②当气叉有毒，但气叉易溶于水时，采用带双孔橡胶塞（一长一短气管）的气瓶，通过排气法收集气体，但必须连接废气处理装置，以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气。例如，图 E 可用于收集氨气。

产气实验中仪器或装置选择的解题技巧：

（1)需要研究气体实验室制备方法的化学反应原理；

（2) 有必要研究制备这种气体应该使用的实验设备；

（3) 需要研究如何证明产生的气体就是要产生的气体。