【摘要】初中化学是将实验作为基础的一门学科,而其中的常见气体实验室制作方法是重中之重,那么常见气体发生装置选用的策略也需要加强,本篇文章通过对初中化学常见气体发生装置选用策略进行分析,并通过反应物的状态和条件来分成两种情况,其对应的气体发生装置也有两种类型。
【关键词】初中化学;常见气体;发生装置;选用策略;分析
0.引言
由于常见气体实验室植制备知识和化学实验基本知识、化学实验操作、气体性质、计算、分析、实验评相互结合,对其综合知识应用的能力进行考察,是初中化学的宗旨。本篇文章将实验所需要注意的事项、气体发生装置进行了阐述。
1.实验所需要注意的事项
1.1仪器排列顺序的组合
在进行初中化学实验的时候,需要将实验的原理结合起来,对仪器和试剂进行选择,然后根据实验的目的来讲仪器进行组合排序,在通常情况下,排列的顺序为,气体制取、除杂、干燥、实验、保存气体、处理尾气,在这个顺序里面,除杂和干燥的顺序需要根据是否采用了溶液来进行除杂而改变,处理尾气的时候都是使用溶液吸收或者气体点燃的方法。
1.2仪器接口连接方式
在按照装置来进行排列的时候,吸收装置如果采用的吸气瓶,在杂质吸收和气体导出方面较为有利;吸收装置如果采用的是装有碱石灰的干燥管,那么就是将二氧化碳利用起来进行吸收,对剩余气体的导出非常有利;吸收装置如果采用排水量气,那么排出水的体积和生成气体的体积是相同的。
1.3气密性是否合格
每一个制气装置都会存在着气密性问题,那么气密性的检查应该从何做起,气密性的检查该如何执行。将所以仪器都连接成功之后,在填放实验物品之前,对仪器的气密性进行检查,而气密性检查的方法非常多,这就需要根据仪器的特性来进行选择。例如,在一般的情况下,都是选择使用将仪器的一个端口堵死,利用导管连接另一边的端口插入水中,对玻璃容器进行加热,当插入导管的水中有气泡冒出,并且停止加热之后,导管会吸回一段水柱,这就代表着仪器的气密性良好,如果没有出现以上两个条件,那么就需要重新组装并再次调试。
1.4倒吸的预防
当利用溶液或者排水来收集和吸收气体的实验当中,都要做好防倒吸措施,而防倒吸的措施可以被分为两种方式。一,在仪器当中防倒吸,例如,将安全瓶倒置的漏斗加入到装置当中,进行气体的吸收;二,一般来说都是在制取气体的时候使用排水集气或者溶液集气,当实验结束了之后,将溶液当中的导管抽取出来,并且熄灭加热装置,防止倒吸。
2.装置的选用策略
2.1固体和固体加热形成气体
这种装置一般都是使用在反应物为固体的时候,由于反应是需要加热的。例如在实验室制取氧气的时候就可以使用这种装置,在实际情况下,任何的固体反应物使用加热制取气体的时候都可以采用这种装置,但是需要增加装置进行改进,例如,课本当中的碱式碳酸铜的加热分解,利用木炭来对氧化铜进行还原都可以使用这种装置。在使用这种装置的时候需要注意,进行试管固定的时候,需要把试管的口子向下倾斜,避免反应物在加热的时候,因为反应物的潮湿加热的产生的水回流到加热处而产生的试管炸裂产生;反应物需要倾斜铺在试管的底部,让反应物受到加热的面积增加;气体制取之前需要检查装置的气密性;如果收集气体使用的排水法,那么气体收集完毕后,需要先把导管移出水面,然后再停止加热,避免产生回流,让水流进试管当中。(图一)
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图一
2.2固体加液体不加热形成气体
这种装置一般作用反应物为固体和液体的时候并且不需要加热的时候,例如,在制取氢气或者二氧化碳的时候就可以使用这种装置。这种装置的优点在于,气体制取随时可以开始,而且使用起来非常的方面,反应停止也随时可以。但是这种装置在使用的时候需要注意,不可以加热;适用于颗粒状或者块状固体,生成的气体不溶水或者难溶于水;加入固体反应物的时候需要从导气管的关口加入;液体反应物需要从球型漏斗口加入,在反应物加入之后,对导气管的活塞实施关闭。(图二)
图二
3.常见气体的收集方法
在收集气体的时候,需要将气体的密度、溶解性、稳定性给考虑进去。而常用的收集方法分为排水法、向上排空气法、向下排空气法。排水法收集原理为,收集的气体和水不会产生反应或者难溶于水,一般适用于氢气、氧气、一氧化氮等等气体;向上排空气法的收集原理为,收集气体的密度和空气相比,较大,而且和空气的密度相差较大,一般适用于氯化氢、二氧化碳、二氧化氮等气体;向下排空气法的收集原理为,所收集的气体密度比空气小,而且和空气的密度相差较大,一把适用于氢气、氨气等气体。
3.总结
综上所述,对气体制备的基本原理基础进行了了解之后,学生通过对知识的灵活运用,并且冷静观察思考,对问题正确的分析,那么气体制备以及应用的综合实验问题就可以被解决。实验课在化学课堂当中是非常重要的一个环节,而初中化学作为高中化学的基础,需要打好基础。
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