排水收集气体法装置图1-4
如果在做实验时选择排水法来收集气体,则所需要收集的气体必须满足不能够溶于水或难溶于水这一条件,否则就不可以用排水法来收集。所以学生在做实验时一定要先了解要制取的气体水溶性。
使用条件:不易或难溶于水的气体
易错地方:导气管只需要略出集气瓶口即可,不需要伸入到集气瓶底部。
方法优点:第一、可以得到比较纯净的气体,即收集到的气体纯度较高;
第二、能够方便判断气体是否收集满,即不需要验满;
方法缺点:第一、不能够收集到干燥的气体,即收集到的气体很潮湿;
第二、收集装置比较复杂,操作繁琐。
根据前面学过的知识,可以得知氧气是一种不易溶于水的气体,所以在制取氧气时可以采用排水法来收集氧气。
(2)排空气法收集气体
根据所需要收集的气体密度大小不同,来选择不同的排空气法收集气体。排空气法一般又分为两种:向下排空气法和向上排空气法
向下排空气收集法
向下排空气收集法装置图1-5
适用于收集密度比空气密度大的气体,可以根据其相对分子质量的大小来比较两种密度的大小,一般所要收集的气体相对分子质量<29-2(空气的平均分子质量为29),否则不利于收到气体。
向上排空气收集法
向上排空气收集法装置图1-6
适用条件:一般所要收集的气体相对分子质量>29 2的气体。
易错地方:导气管一定要伸入到集气瓶底部,否则不利于空气的排出。
方法优点:第一、能够得到比较干燥的气体;
第二、收集装置简单,操作方便。
方法缺点:第一、可以得到气体纯度不高,即收集到的气体中空气较多;
第二、无法直接判断气体是否收集满,即需要验满;
氧气的密度要比空气大,其相对分子质量为32,所以可以用向上排空气法来收集所制得的氧气。
三、能够熟练掌握制取氧气的实验装置的组装和所需要的仪器
这一部分知识是中考试题经常出现的考点,而且分数比值较大;失分的学生较多。认真反复分析学生考试答题情况,可以发现大部分学生失分的原因在于实验的步骤顺序颠倒;主要是因为步骤太多。在这里为了大家更好地记住实验室制取氧气的步骤,对其进行了归纳总结,利用汉字的谐音“茶、庄、定、点、收、利、息”这七个字来记住实验室制取氧气的步骤和顺序。
高锰酸钾受热分解制氧气装置图注意地方1-7
第一步“茶”:就是实验前一定要检查所组装的制取装置的气密性是否好;
第二步“庄”:就是装入实验所需要的药品于反应容器中,实验室高锰酸钾制取氧气时,需要把高锰酸钾粉末装入大试管中。这里一定要注意两个问题:装药品的方法要正确,把固体粉末装入试管中的步骤一般可以概括为:一斜二送三直立。
斜:就是将试管平放或斜放;
送:就是用钥匙或纸槽将高锰酸钾粉末送入试管底部;
直立:就是将试管快速竖起来,让粉末迅速滑落到试管底部。
装入药品时,要让药品平铺或斜铺在试管的底部,有利于药品充分受热;再塞紧带玻璃导管的试管塞。
第三步“定”:就是固定好酒精灯的位置和试管底部的高度,要保证酒精灯的外焰能够对准试管底部药品的位置。将试管固定在铁架台上,让试管口略向下倾斜,固定试管的铁夹夹在离试管口约1/3处。组装仪器的顺序:“从左到右,从下到上”。
第四步“点”:点燃酒精灯,加热反应物,正式开始实验。点燃酒精灯前要检查灯内酒精的量(一般不能够超过灯内容积的2/3,不能少于其1/3)和灯芯情况;用火柴或打火机点燃,绝对禁止用燃着的酒精灯去引燃另一个酒精灯。
第五步“收”:就收收集气体,这里要注意,尤其是用排水法收集氧气时,要等导气管连续均匀地冒出气泡时,才可以开始收集;开始冒出的气泡是试管内的空气,要等到试管内的空气排干净后才收集,方可得到纯度较高的氧气。
第六步“利”:就是实验结束后,先将导气管从水槽中移开。
第七步“熄”:就是熄灭酒精灯。
考点分析:一定不能够将最后两步顺序颠倒,否则会导致水槽中的水会顺着导气管倒流到试管中,使试管收入不均而破裂。因为先熄灭酒精灯的话,随着试管温度的降低,其内的压强就会减小,水槽中的水就会在大气压的作用进入试管。
拆装仪器的顺序:从右到左;先上而下;与组装的顺序正好相反。
四、高频考点和易错点分析-高锰酸钾制取氧气的装置图的正误分析
装置图的正误是中考中经常考的内容,题目经常以实验题的形式出现,相对而言分数比值较大,很容易导致学生失分。如果学生能够掌握用高锰酸钾制氧气的装置图主要哪几个容易出现错误以及后果如何,就可以避免在中考中失分。根据往年化学中考真题分析发现主要考以下几点容易出现错误的地方。