用于加热的仪器：
试管、烧杯、烧瓶、锥形瓶、坩锅、蒸发皿、燃烧匙等。



 


加热仪器对比分析：

可以直接加热的仪器	试管、坩锅、蒸发皿、燃烧匙
只能间接加热的仪器	烧杯、烧瓶、锥形瓶（垫石棉网—均匀受热）
可用于固体加热的仪器	试管、坩锅、蒸发皿、燃烧匙
可用于液体加热的仪器	试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶、燃烧匙
不可加热的仪器	量筒、漏斗、集气瓶

试管	少量试剂反应；少量物质溶解；收集少量气体。
烧杯	盛装液体；反应容器；配置、浓缩、稀释液体；水浴加热。
烧瓶	圆底、平底、蒸馏。
锥形瓶	中和滴定容器；蒸馏的接收容器。
蒸发皿	蒸发、浓缩液体结晶。
坩锅	高温灼烧固体物质。
燃烧匙	加热或点燃少量粉末或液体。

实验室制取气体的思路：

      1．知识要点详解在初中化学中，主要应掌握O₂、H₂、CO₂的实验室制法。可以从制备所需仪器、药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较，能够总结和归纳实验室制取气体的思路。即：研究反应原理一根据所选药品的状态和反应条件，选择适当的仪器组成相应的实验装置一根据实验装置的特点，设计合理的实验操作步骤，预测可能的注意事项一根据所制取气体的性质，选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。
      实验室制取气体及验证其性质的实验，属于基本操作的简单综合实验。通过对比发生装置和收集装置，总结气体的个性及几种气体的共性，提高记忆效果。 

      2．设计装置的依据制取气体的装置分两部分：气体发生装置和气体收集装置。
      发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计，收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。
      确定收集装置的原则——气体的收集方法是由该气体的性质，如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。


气体发生装置：

①“固+固”的反应，简称“固体加热型”，装置如图A所示，如用KMnO₄或KClO₃和MnO₂制O₂。
②“固+液”的反应，简称“固液常温型”，装置如图B、C、D、E。如用H₂O₂和MnO₂制O₂、用锌粒与稀H₂SO₄制H₂或用CaCO₃与稀盐酸制CO₂。同B装置相比，D装置具有便于添加液体药品，制取的气体量较多的优点；C装置不仅添加液体药品方便，而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止；E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。

③“固+液”的反应的发生装置的其他改进：
为了节约药品，方便操作，可设计如下图所示装置，这些装置都可自动控制。

当打开弹簧夹时，溶液进入反应器内开始反应；当关闭弹簧夹时，气路不通，反应产生的气体将溶液压出反应器外，液体与同体分离，反应停止。

气体收集装置：

收集装置
选择条件	难溶或微溶于水，与水不发生化学反应的气体。如：H2、 O2、CH4等	不与空气发生反应，密度比空气密度大的气体。如：O2、 CO2等	不与空气发生反应，密度比空气密度小的气体。如：H2、CH4等
说明	①使用排水法收集的气体较纯净，但缺点是会使收集的气体中禽有水蒸气。当导管口有连续均匀的气泡冒出时才开始收集，当有大量气泡从集气瓶口冒出时，表明气体已收集满。 ②用向上排空气法收集气体，应注意将导管伸到接近集气瓶瓶底，同时应在瓶口盖上玻璃片，以便尽可能地排尽空气，提高所收集气体的纯度。使用排空气法收集的气体比较十燥，但纯度较低，需要验满(可燃性气体则要注意安全，点燃之前一定要验纯，否则有爆炸危险)

药品的选取和实验方案的设计：

(1)可行性：所选取的药品能制得要制取的气体；
(2)药品廉价易得；
(3)适宜的条件：要求反应条件易达到，便于控制；
(4)反应速率适中：反应速率不能太快或太慢，以便于收集或进行实验；
(5)气体尽量纯净；
(6)注意安全性：操作简便易行，注意防止污染。
例如：①实验室制取H₂时选用锌粒，而不用镁条、铁片，原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢；酸选用稀硫酸，而不宜用稀盐酸、浓硫酸，因为用稀盐酸制得的H₂，因混有HCl而不纯，而锌与浓硫酸反应不生成H₂.
②制CO₂时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸，而不选用Na₂CO₃浓盐酸、稀硫酸，原因是Na₂CO₃，反应速率太快，浓盐酸易挥发出HCl气体，稀硫酸反应不能进行到底，也不能煅烧石灰石，因为条件不易达到，不呵操作；
④用KClO₃、过氧化氢制O₂时，要加少量的MnO₂，作催化剂，以加快反应的速率

实验室制取气体的实验操作程序：

实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序：
(1)组装仪器：一般按从左到右，从下到上的顺序进行；
(2)检查装置气密；
(3)装药品：若是固体跟液体反应，一般是是先装入固体再加入液体；
(4)准备收集装置：若用排水法收集气体时，应在制取气体之前将集气瓶盛满水；
(5)制取气体；
(6)收集气体并验满；
(7)拆洗仪器。
注意：①给同体加热时．试管口要略向下倾斜；
②用加热KMnO₄或KClO₃(MnO₂作催化剂)的方法制取O₂，若用排水法收集，实验完毕时应先把导管移出水槽再移走酒精灯；
③固体跟液体反应制取气体时，要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封，以防漏气。

装置的选取与连接：

实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为：


气体净化的几种方法：

(1)吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如除去CO中混有的少量CO₂，可先用浓NaOH溶液吸收CO₂，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表：

吸收剂	吸收的气体杂质	吸收剂	吸收的气体杂质
水	可溶性的气体：HCl，NH3	NaOH	CO2，HCl，H2O
无水CuSO4	H2O	碱石灰	CO2,HCl ,H2O
灼热的铜网	O2	NaOH	CO2,HCl
灼热的CuO	H2，CO	浓硫酸	H2O

(2)转化法：通过化学反血，将杂质气体转化为所要得到的气体：如除去CO₂中的CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO+COCu+CO₂

气体的干燥：

气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥剂要根据气体的性质。一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂的状念决定．
(1)常见的干燥剂

干燥剂			可干燥的气体	不可干燥的气体
名称或化学式	酸碱性	状态
浓H2SO4	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	固态	H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等	CO2、SO2、HCl
无水CaCl2	中性	固态	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，常选用洗气瓶，气体一般是 “长进短出”，如下图A。
②除杂试剂为同体时，常选用干燥管(球形或u 形)，气体一般是“大进小出”，如下图B、C。
③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯，如下图D。


装置连接顺序的确定规律：

(1)除杂和干燥的先后顺序
①若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气体通常混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO₂和水蒸气，应将气体先通过。NaOH溶液，再通过浓H₂SO₄。
②若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。如除去CO₂中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H₂SO₄，再通过灼热的CuO。
(2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H₂O(气)、O₂时，应先除去HCl，再除去水，最后除去O₂(用灼热的铜网)。
(3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气)：有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO₂和水蒸气时，应先通过无水CuSO₄。检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验CO₂.

确定气体收集方法的技巧：

（1）排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体”，如下图A。
（2）向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量大于29的气体)，如下图B。
（3）向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体)，如下图C。

 （4）不能用排空气法收集的气体
①气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集
②当气体与空气中某一成分反应时不能用排空气法收集
（5）有毒气体收集方法的确定
①有毒，但气体难溶于水时，一般采用排水法收集。如下图D
②有毒，但气体叉易溶于水时，则采用带双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体，但必须接尾气处理装置，以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气，如收集氨气可用图E。


气体制取实验中关于仪器或装置选择题目的解题技巧：

(1)需要研究气体实验室制法的化学反应原理；
(2)需要研究制取这种气体所应采用的实验装置；
(3)需要研究如何证明制得的气体就是要制取的气体。
根据给出的仪器或装置进行选取时，应明确制取气体的发生装置主要是两套(同体加热型和固液常温型)，依据反应物的状态和反应条件来确定选用哪套发生装置；气体的收集装置主要就是三套(向上排空气法、向下排空气法和排水法)，依据气体的性质来确定选用什么样的收集装置。选择仪器时要注意先对实验原理进行判断，然后再根据原理确定装置所需要的仪器。
实验室制取气体的思路图:

粗盐提纯：

      粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，以及可溶性杂质如：Ca²⁺，Mg²⁺，SO₄^2-等。不溶性杂质可以用过滤的方法除去，可溶性杂质中的Ca²⁺，Mg₂₊，SO₄^2-则可通过加入BaCl₂、NaOH和Na₂CO₃溶液，生成沉淀而除去，也可加入BaCO₃固体和NaOH溶液来除去。然后蒸发水分得到较纯净的精盐。

粗盐提纯实验:

1. 实验过程：
（1）溶解
（2）在天平上称量剩下的粗盐，计算在10毫升水中大约溶解了多少克粗盐。
（3）加入过量BaCl₂(去除硫酸根离子)BaCl₂+Na₂SO₄==BaSO₄↓+2NaCl
（4）加入过量NaOH(去除镁离子)MgCl₂+2NaOH==Mg(OH)₂↓+2NaCl
（5）加入过量Na₂CO₃(去除钙离子及BaCl2中的钡离子)Na₂CO₃+CaCl₂==CaCO₃↓+2NaCl
（6）Na₂CO₃+BaCl₂==BaCO₃↓+2NaCl
（注：3，4两步可互换。）
（7）过滤
向滤液中加入适量HCl（除去过量NaOH,Na₂CO₃,可选择用pH试纸控制加入的量，或是直接蒸发）
（8）蒸发结晶

2. 实验步骤：
(1)溶解：
用托盘天平称取5克粗盐（精确到0.1克），用量筒量取10毫升水倒入烧杯里，
用药匙取一匙粗盐加入水中，观察发生的现象，用玻璃棒搅拌，并观察发生的现象。
接着再加入粗盐，边加边用玻璃棒搅拌，一直加到粗盐不再溶解时为止，观察溶液是否浑浊。
(2)过滤：
将滤纸折叠后用水润湿使其紧贴漏斗内壁并使滤纸上沿低于漏斗口，溶液液面低于滤纸上沿，
倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒，玻璃棒的末端紧靠有三层滤纸的一边，漏斗末端紧靠承接
滤液的烧杯的内壁。慢慢倾倒液体，待滤纸内无水时，仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色，
滤液仍浑浊时，应该再过滤一次。
(3)蒸发：
把得到的澄清滤液倒入蒸发皿，把蒸发皿放在铁架台的铁圈上，用酒精灯加热同时用玻璃棒
不断搅拌滤液，等到蒸发皿中出现较多量固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
(4)用玻璃棒把固体转移到纸上，称量后，回收到教师指定的容器，比较提纯前后食盐的状态
并计算精盐的产率。
(5)去除可溶性杂质：溶解，依次加入过BaCl₂，NaOH，Na₂CO₃过滤。向滤液中加入适量HCl，
蒸发，结晶。

产率计算:

将提纯后的氯化钠与粗盐作比较，计算精盐的产率。
（误差分析：明显偏低：A．溶解时将粗盐一次全部倒入水中，立即过滤B．蒸发时，有一些液体、固体溅出。
偏高：提纯后的精盐尚未完全干燥就称其质量．粗盐中含有其他可溶性固体。）

元素变化:
反应前：NaCl、MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO4
加入BaCl₂（过量）产生BaSO₄沉淀溶液内还剩：NaCl、MgCl₂、CaCl₂、BaCl₂
加入Na₂CO₃（过量）产生CaCO₃沉淀和BaCO3沉淀溶液内还剩:NaCl、MgCl₂、Na₂CO₃
加入NaOH（过量）产生Mg（OH）₂沉淀溶液内还剩：NaCl、Na₂CO₃、NaOH
加入HCl（过量）产生CO₂、H₂O溶液内还剩:HCl、NaCl
蒸发后：NaCl

实验现象:
溶解：粗盐固体为灰色，加入水中所得液体呈浑浊状。
过滤：滤液是无色透明液体，滤纸上的残留物呈黑色。
蒸发：随着加热，蒸发皿中液体的量减少；当蒸发到一定程度时，蒸发皿底部有固体析出。蒸发得到的固体为白色。

过程中玻璃棒的作用：
(1)溶解时：搅拌，加速溶解
(2)过滤时：引流
(3)蒸发时：搅拌，使液体均匀受热，防止液体飞溅