气的实验装置根据不同的制备技巧(如高*、*、*氢分解)分为发生装置和收集装置两部分,具体如下:
一、发生装置
生装置的选择主要依据反应物的情形和反应条件:
-
固加热型(如高*或*分解)
- 适用反应:需加热固体反应物(如高*、*与二氧化锰*)。
- 装置组成:
- 主要仪器:酒精灯、铁架台、试管(带单孔橡胶塞和导管)。
- 关键细节:
- 试管口略向下倾斜(防止冷凝水倒流炸裂试管)。
- 高*需在试管口塞一团棉花(防止粉末堵塞导管)。
- 铁夹夹在试管口约1/3处,导管稍露出橡胶塞(便于气体排出)。
-
液不加热型(如*氢分解)
- 适用反应:固体催化剂(二氧化锰)与液体(*氢)常温反应。
- 装置组成:
- 主要仪器:锥形瓶、长颈漏斗(或分液漏斗)、导管。
- 关键细节:
- 长颈漏斗需液封(下端浸入液面下面内容,防止气体逸出)。
- 分液漏斗可替代长颈漏斗,便于控制反应速率。
二、收集装置
集技巧由氧气的物理性质(密度大于空气、不易溶于水)决定:
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水法
- 装置:集气瓶、水槽、导管。
- 特点:收集的氧气较纯净,无需验满(气泡从瓶口冒出时已集满)。
- 注意:导管应刚伸入集气瓶口,避免过长影响排水。
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上排空气法
- 装置:集气瓶、导管。
- 特点:收集的氧气干燥但不纯,需验满(带火星木条置于瓶口,复燃则满)。
- 注意:导管应伸至集气瓶底部,排尽空气。
三、实验操作步骤(以高*法为例)
- 检查气密性:连接装置后预热试管,若导管口有气泡则气密性良好。
- 装药品:高*平铺于试管底部,试管口放棉花。
- 加热与收集:
- 先均匀预热,再集中加热药品部位。
- 待导管口气泡连续均匀时开始收集(初始气泡为空气)。
- 结束操作:先移导管出水面,再熄灭酒精灯(防止水倒流炸裂试管)。
诀:查(气密性)→装(药品)→定(固定)→点(加热)→收(收集)→离(导管)→熄(酒精灯)。
四、其他注意事项
- 催化剂回收:二氧化锰可通过过滤回收。
- 装置改进:
- 固液不加热型可使用分液漏斗或注射器控制液体流速。
- 排水法可替换为多功能瓶(从短管进气,长管排水)。
- 安全提示:
- *加热时需避免与有机物混合(可能爆炸)。
- *氢需避光保存,防止分解。
五、实验装置图示例
技巧 | 发生装置 | 收集装置 |
---|---|---|
高*/*加热 | 固固加热型 | 排水法或向上排空气法 |
*氢分解 | 固液不加热型 | 同上 |
过合理选择装置和规范操作,可高效制取氧气。不同技巧各有优劣,例如高*法步骤严谨但需加热,*氢法更简便安全。