在初中化学中,气体的收集方法主要根据气体的溶解性和密度来决定。以下是三种常见的气体收集方法及其适用条件:
排水法
原理:将生成的气体通入装满水的集气瓶中,让气体将集气瓶中的水排出,从而达到收集气体的目的。
优点:可以得到较纯净的气体。
缺点:不能得到干燥的气体,收集的气体可能带有水分。
适用气体:不易或难溶于水且不与水发生化学反应的气体,如氧气、氢气、氮气、一氧化碳、甲烷等。
操作方法:在水槽中进行,通过集气瓶装满水,盖上毛玻璃片,将集气瓶倒放在水槽中,待导管口的气泡连续均匀冒出时,将导管放入集气瓶内,开始收集气体。待集气瓶内水排尽,并有气泡从集气瓶口冒出时,说明已收集满。
向上排空气法
原理:利用气体的密度比周围空气大,使气体通过排空气法收集。
优点:适用于收集密度比空气大的气体。
缺点:不适用于收集密度比空气小的气体。
适用气体:相对分子质量大于29的气体,如氧气、二氧化碳等。
操作方法:在集气瓶中进行,将带有导管的橡皮塞塞入集气瓶口,用手掌压住胶皮管口,另一端放入量筒内或烧杯中。当被收集气体的密度大于空气的密度时,将进气管插入集气瓶底部;当被收集气体的密度小于空气的密度时,将进气管插入集气瓶口部。当被收集气体从导管口均匀、连续地冒出时,用手掌慢慢地离开胶皮管;当被收集气体全部放出后关闭导气管入口处开关将被收集气体取出。
向下排空气法
原理:利用气体的密度比周围空气小,使气体通过排空气法收集。
优点:适用于收集密度比空气小的气体。
缺点:不适用于收集密度比空气大的气体。
适用气体:相对分子质量小于29的气体,如氢气、甲烷等。
操作方法:在集气瓶中进行,将带有导管的橡皮塞塞入集气瓶口,用手掌压住胶皮管口,另一端放入量筒内或烧杯中。当被收集气体的密度小于空气的密度时,将进气管插入集气瓶底部。当被收集气体从导管口均匀、连续地冒出时,用手掌慢慢地离开胶皮管;当被收集气体全部放出后关闭导气管入口处开关将被收集气体取出。
建议
选择合适的收集方法:根据气体的溶解性和密度选择合适的收集方法,确保实验效果。
注意操作细节:在操作过程中,注意导管的放置位置和气体收集的满溢现象,以确保气体的纯净度和收集效率。
安全操作:在实验过程中,特别是在处理有毒或刺激性气体时,应在通风橱中进行,确保实验安全。