探究制取气体的原理
实验室制取氧气的两种原理
实验室制取氧气的两种原理实验室制取氧气有两种常用的原理,分别为分压吸附法和电解水法。
首先,我们来看分压吸附法。
这种方法是基于固体吸附剂对气体分子的亲和力。
在实验室制取氧气时,通常使用铁或锰等金属的氧化物作为吸附剂。
制取氧气的过程主要包括两个步骤:吸附和脱附。
首先,将空气通过一个吸附器,吸附器内填充有吸附剂。
由于吸附剂对氮气和氧气的吸附能力不同,氮气更容易被吸附,而氧气则较难吸附。
因此,在一定条件下,氮气会被吸附掉,而氧气则会通过吸附器顺利通过。
这样就实现了对氧气的分离。
接下来是脱附步骤。
当吸附器吸附了一定量的氮气后,需要将其释放出来。
通常使用调节压力的方式,将吸附器内部的压力降低,从而减少吸附剂对氮气的亲和力,使得已吸附的氮气可以脱附出来。
而氧气则不会被吸附,因此可以继续通过吸附器。
通过多个吸附器的循环使用,可以连续制取氧气。
这种方法的优点是操作简单、设备成本较低、制氧效率高,因此在实验室中得到了广泛应用。
另一种常用的实验室制取氧气的方法是电解水法。
这种方法利用了电解的原理,通过电解水来制取氧气和氢气。
首先,将水加入到一个电解槽中,同时加入一定的电解质,如NaOH。
电解槽中放置两个电极,一个是阳极,一个是阴极。
当通电时,电解液中的水分子被电解分解为氧气和氢气。
在电解槽中,氧气会在阳极上析出。
由于氧气具有较高的氧化还原电位,因此在电解时会先析出。
而阴极则会析出氢气。
这样,就实现了对氧气的分离。
然后,通过对氧气和氢气进行收集和分离,即可得到纯净的氧气。
通常使用气体收集器进行气体的收集,然后通过各种方式,如压缩、吸附或冷却等,使氧气从氢气中分离出来。
这种方法的优点是操作简单,制氧效率高,且可以连续制取。
综上所述,实验室制取氧气有两种常用的原理:分压吸附法和电解水法。
分压吸附法利用有选择性吸附能力的吸附剂分离氧气和氮气;电解水法则是通过电解水来制取氧气和氢气。
这两种方法在实验室中制取氧气都有着重要的应用。
九年级化学气体的制取教学方法总结
一、实验目的本次实验主要目的是掌握气体的制取方法,了解气体的性质和特点,能够运用所学知识进行实际操作,并能分析实验数据,探究气体的化学性质。
二、实验原理1.分离空气法空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等气体,可以通过液氮冷却的方式将其中的氮气凝结出来,得到氧气。
2.金属与酸反应法利用活泼金属(如锌、铁)与酸(如盐酸、稀硫酸)发生反应,产生氢气。
3.碳酸氢铵分解法将碳酸氢铵加热分解,产生氨气和水蒸气。
4.水解金属法金属与水蒸气反应,产生氢气和金属氢氧化物。
5.过氧化氢分解法过氧化氢加热分解,产生氧气和水。
三、实验仪器1.导管2.集气瓶3.水槽4.灯嘴5.烧瓶6.试管7.称量瓶8.火柴四、实验步骤1.分离空气法将液氮倒入集气瓶中,通过导管通入空气,等待氮气凝结后,用灯嘴取下氧气。
2.金属与酸反应法将锌片放入烧瓶中,加入盐酸,观察氢气产生。
3.碳酸氢铵分解法将碳酸氢铵加热分解,用试管收集氨气。
4.水解金属法将金属片与水蒸气反应,收集产生的氢气。
5.过氧化氢分解法加热过氧化氢溶液,收集产生的氧气。
五、实验结果与分析1.分离空气法得到的氧气和氮气比例为1:4,符合空气的成分比例。
2.金属与酸反应法得到的氢气会燃烧,发出“呼”的声音。
3.碳酸氢铵分解法得到的氨气有刺鼻气味。
4.水解金属法得到的氢气能够点燃。
5.过氧化氢分解法得到的氧气能够维持火苗的燃烧。
六、实验注意事项1.操作过程中要小心轻放试剂,避免溅溅或飞溅。
2.氢气和氧气具有易燃性,操作时要远离明火或高温物体。
3.操作结束后要及时清洗实验仪器,保持实验室的整洁。
七、实验评价本次实验通过多种方法制取气体,学生们在实践中掌握了气体制取的方法和技巧,对气体的性质有了更深入的了解。
实验过程中,学生们能够熟练操作实验仪器,安全使用化学试剂,严格遵守实验室规定,培养了团队协作精神和实验技能。
同时,实验结果的分析和总结提高了学生的思维能力和实验报告写作能力,为学生今后的化学研究打下了坚实的基础。
制备气体的原理范文
制备气体的原理范文制备气体是一种通常通过化学反应或物理方法来产生气体的过程。
气体制备的原理基于元素或化合物的化学性质和反应条件。
下面将详细介绍几种常见气体的制备原理。
1.氢气(H2)的制备氢气是一种常见的气体,可通过以下几种方法制备:a.金属与酸的反应:活泼金属(如锌)和稀酸(如盐酸)反应,生成氢气和对应的金属盐。
Zn+2HCl->ZnCl2+H2↑b.金属与水的反应:活泼金属(如钠、铝)与水反应,生成氢气和对应的金属氢氧化物。
2Na+2H2O->2NaOH+H2↑c.高温蒸汽与金属的反应:高温下,水蒸气与过热金属反应,生成氢气和金属氧化物。
2Fe+3H2O->Fe2O3+3H2↑2.氧气(O2)的制备氧气是一种重要的气体,可通过以下几种方法制备:a.富氧化合物的分解:过氧化氢(H2O2)在适当的催化剂作用下分解,生成氧气和水。
2H2O2->2H2O+O2↑b.高温下的分解反应:高温下,氧化物(如过硫酸钾)分解,生成氧气和相应的氧化物。
2K2S2O8->2K2SO4+2O2↑c.绿色植物光合作用:植物通过光合作用从二氧化碳中释放出氧气。
3.二氧化碳(CO2)的制备二氧化碳是一种常见的气体,可通过以下几种方法制备:a.酸和碳酸盐的反应:酸(如盐酸)与碳酸盐(如碳酸钠)反应,生成二氧化碳、水和盐。
2HCl+Na2CO3->2NaCl+H2O+CO2↑b.腐烂或发酵过程:在无氧条件下,有机物质(如食物残渣或废弃物)经过微生物的分解发酵产生二氧化碳。
c.高温下的分解反应:高温下,碳酸盐(如碳酸氢钠)分解,生成二氧化碳和相应的氧化物。
4.氯气(Cl2)的制备氯气是一种常用的气体,可通过以下几种方法制备:a.酸与次氯酸盐的反应:酸(如盐酸)与次氯酸盐(如次氯酸钠)反应,生成氯气、水和盐。
2HCl+NaClO->NaCl+H2O+Cl2↑b.水电解:将电流通入氯化钠水溶液中,发生电解反应产生氯气、氢气和氢氧化钠。
实验室制取氨气的三种原理
实验室制取氨气的三种原理制取氨气的三种原理如下:1. 氮气和氢气催化合成法:这种方法通常使用铁、铑、钼等金属作为催化剂。
首先,通过干燥和脱氧剂处理,去除气体中的水分和氧气。
然后将氮气和氢气从两个独立的容器中引入反应器中,与催化剂接触。
这个反应需要高压和高温,一般在300-500摄氏度和150-300大气压下进行。
在催化剂的作用下,氮气和氢气分子被裂解,并重新组合成氨气,反应式为N2 + 3H2 →2NH3。
此方法具有高效且化学纯度高的优点。
2. 化学吸收法:该方法是通过化学反应将氮气转化为氨气。
首先,在低温下制备一个含有催化剂的吸收液,并将该吸收液倒入吸收装置。
然后,氮气被通入装置,通过吸收液进一步处理。
在吸收液中,氮气与溶液中的氧化剂(如铁氰化钾、硫酸铁等)发生反应,生成氨气。
反应式为N2 + 8H2O + 8Fe(CN)6 →6NH3 + 8Fe(CN)6 + 4OH-。
随后,氨气可以被从吸收液中分离出来,并进一步提纯。
这种方法适用于小规模实验室制备氨气,并且相对简单易行。
3. 筛分吸附法:该方法是将氮气和氢气通过特定的吸附剂筛分,从而分离出氨气。
吸附剂通常是高比表面积和高孔隙率的物质,如活性炭或分子筛。
首先,氮气和氢气混合物被引入吸附剂层,其中氮气优先被吸附,而较容易通过的氢气则被分离出来。
然后,经过一段时间后,吸附剂层中的氮气会达到饱和状态,此时需要将吸附剂加热,以脱附并收集氨气。
这种方法相对简单且适用于小规模实验室制备氨气,但需要周期性的吸附与脱附过程,不适合大规模生产。
这三种制取氨气的原理各有特点,可以根据实验室的具体需求选择合适的方法。
无论哪种方法,都需要严格控制反应条件、催化剂和吸附剂的选择,以及气体的处理和分离步骤,以确保制备的氨气纯度和产量满足要求。
制取气体反应的原理
制取气体反应的原理
制取气体反应的原理基于化学反应的能量变化和反应速率。
当物质发生化学反应时,反应物的化学键被打破,原子或分子重新排列形成新的化学键,从而产生不同的化学物质。
在一些反应中,产生的化学物质以气体的形式释放出来。
制取气体的方法有多种,其中常见的方法包括:
1. 发酵反应:某些微生物可以通过代谢产生气体,例如酵母菌可以发酵产生二氧化碳气体。
2. 酸碱中和反应:当酸性溶液与碱性溶液混合时,会产生气体。
例如,酸性溶液中的氢氧化钠与酸性溶液中的盐酸反应,产生氯气。
3. 金属与酸反应:金属与酸反应时,产生氢气。
例如,锌与盐酸反应会产生氢气。
4. 燃烧反应:某些物质在氧气的存在下燃烧,产生气体。
例如,燃烧木材会产生二氧化碳和水蒸气。
制取气体的反应原理与反应物的性质和条件密切相关。
要控制反应过程,需要合理选择反应物和反应条件。
2022年中考化学复习大题强化练习——制取气体的反应原理的探究
2022年中考化学复习大题强化练习《制取气体的反应原理的探究》1、某兴趣小组同学在老师的指导下进行了一系列探究实验。
【探究活动一】探究二氧化碳的制取原理(1)选用药品,按下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图1所示:实验编号药品Ⅰ块状大理石、10%盐酸溶液Ⅱ块状大理石、10%硫酸溶液Ш大理石粉末、10%盐酸溶液表中实验Ⅱ对应如图1曲线(选填“甲”或“乙”或“丙”),小组同学决定用实验的药品制取二氧化碳气体,反应的化学方程式为,不用实验Ⅲ药品制备二氧化碳的原因是。
【探究活动二】探究能否用排水法收集二氧化碳【实验一】利用图2装置分别用排气法和排水法收集一瓶二氧化碳(导管内空气忽略不计)。
(2)实验前需先将甲装置中的空气排尽,使其充满二氧化碳。
其操作是:关闭止水夹K1和;打开止水夹,打开活塞,滴加适量稀盐酸,一段时间后检验空气已排尽的方法是。
(3)将丁与甲相连,可以用排气法收集二氧化碳气体,管口连接顺序是c与相连(填“a”或“b”)排水法收集气体:关闭K1、K2打开K3,滴入稀盐酸并开始计时,待水排尽,用时28秒。
排气法收集气体:关闭K2、K3,打开K1,滴入稀盐酸并开始计时,待空气排尽,用时15秒。
【实验二】用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的两瓶二氧化碳气体中氧气的体积分数(图3)(两种方法收集二氧化碳气体中的氧气均来自于空气,气体溶于水的量忽略不计),则:(4)两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是。
(5)根据图3数据分析可推知实验一收集气体前甲装置中的空气(填“有”或“没有”)排尽。
(6)根据图3数据可求得:用排水法收集的气体中二氧化碳的体积分数为。
(7)综上分析,实验室(填“能”或“不能”)用排水法收集二氧化碳。
2、化学兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气进行探究。
实验一:氧气制取和性质实验。
现有如图1装置:(1)图D中用于收集气体的仪器是。
制取气体的反应原理初中
制取气体的反应原理初中
制取气体的反应原理实际上涉及许多不同的化学反应,下面是一些常见的气体制备反应原理:
1. 酸和金属的反应:酸和金属反应可以产生氢气。
例如,酸性物质(如盐酸)与锌反应可以产生氢气。
2. 金属氧化反应:金属与氧气反应通常产生金属氧化物,例如燃烧时铁与氧气反应产生铁氧化物(即锈)。
3. 金属与酸性氧化物的反应:金属和酸性氧化物(如二氧化硫)反应可以产生相应的金属盐和水。
例如,铜与硫酸反应可以产生硫酸盐和水。
4. 强酸与盐的反应:强酸(如硫酸)与盐(如氯化钠)反应可以产生相应的酸和盐。
例如,硫酸与氯化钠反应可以产生盐酸和硫酸钠。
5. 发酵反应:发酵反应可以产生二氧化碳气体。
例如,酵母与糖反应可以产生二氧化碳气体和酒精。
6. 碳酸盐分解反应:碳酸盐在受热时分解产生二氧化碳气体和相应的金属氧化物。
例如,碳酸钙受热分解可产生二氧化碳和氧化钙。
以上只是一些常见的气体制备反应原理,实际上还有许多其他反应,不同的反应会产生不同的气体。
氧气的制取实验原理
氧气的制取实验原理氧气的制取实验原理如下:一、分解过氧化氢制取氧气的实验原理分解过氧化氢(H2O2)可以制取氧气的实验原理是利用过氧化氢在催化剂作用下分解产生氧气和水。
具体步骤如下:1. 准备实验装置:将过氧化氢溶液倒入试管中,用橡皮塞封住,并将导管的一端插入到试管内。
2. 加入催化剂:在溶液中加入催化剂,常用的催化剂有锰(IV)氧化物、二氧化锰、过氧化锰酸钾等。
催化剂会加速过氧化氢的分解反应。
3. 分解反应:随着催化剂的作用,过氧化氢开始分解,产生氧气和水。
反应方程式为:2H2O2(l) →2H2O(l) + O2(g)。
4. 氧气收集:氧气会从导管中冒出,并被导入收集气体的瓶子内。
由于氧气比空气密度小,所以氧气会在瓶子底部集聚。
5. 安全措施:由于过氧化氢容易分解,因此操作过程中需小心谨慎,防止过氧化氢溅到皮肤或眼睛。
此外,由于氧气为可燃气体,所以要远离明火。
二、加热过氧化钾制取氧气的实验原理加热过氧化钾(K2O2)可以制取氧气的实验原理是利用过氧化钾在加热条件下分解产生氧气和金属氧化物。
具体步骤如下:1. 准备实验装置:将过氧化钾放入玻璃试管中,并用橡皮塞封住试管的一端,并将导管的另一端插入到试管中。
2. 加热反应:将试管加热,过氧化钾在高温下分解,产生氧气和金属氧化物。
反应方程式为:2K2O2(s) →2K2O(s) + O2(g)。
3. 氧气收集:氧气会从导管中产生,并被导入收集气体的瓶子内。
由于氧气比空气密度小,所以氧气会在瓶子底部集聚。
4. 安全措施:加热过程中要小心操作,避免试管破裂或溅到皮肤或眼睛。
此外,由于氧气为可燃气体,所以要远离明火。
总结起来,制取氧气的实验原理可以通过分解过氧化氢或加热过氧化钾来实现。
这些实验都是利用化学反应产生氧气,并通过收集气体的方法将氧气收集起来。
这两种实验均有一定的危险性,操作时要注意安全。
以上是氧气的制取实验原理的相关介绍,希望对您有所帮助。
实验室制取气体的原理
实验室制取气体的原理
实验室制取气体的原理通常涉及以下步骤:收集气体、分离和纯化气体。
收集气体的方法主要有以下几种:
1. 排放法:通过开启气体源的阀门,使气体自然进入或排出实验室制备器材中。
2. 下沉法:利用气体的密度差异,使较轻的气体自上而下排出,较重的气体则自下而上进入收集设备。
3. 溶解法:将气体溶解于特定的液体中,然后通过蒸馏或其他方法将气体从液体中解放出来。
分离和纯化气体的方法取决于气体的特性和实验条件:
1. 常温下气体的分离:利用气体的沸点差异,通过蒸馏将混合气体中的不同成分分离出来。
2. 低温下气体的分离:利用气体的沸点和凝点差异,通过低温冷却和凝固将混合气体中的不同成分分离出来。
3. 吸附法:利用不同气体在吸附剂上的吸附能力差异,将混合气体分离。
4. 膜分离法:利用人工膜或多孔材料,将气体按照分子或原子大小分离。
5. 化学方法:利用气体与其他物质的化学反应性差异,通过特定反应将某些气体转化为其他物质,然后再分离出目标气体。
在分离和纯化气体的过程中,还需要注意控制实验室中的温度、压力和流量等参数,以确保实验的准确性和安全性。
加热固体制取气体的方法
加热固体制取气体的方法在化学实验和工业生产中,加热固体制取气体的方法是一种常见的操作技术。
本文将详细介绍几种常见的加热固体制取气体的方法,并探讨其原理和应用。
一、直接加热法1.原理:直接加热法是通过直接加热固体物质,使其分解或反应产生气体。
这种方法适用于那些加热分解后不产生有害物质的固体。
2.操作步骤:a.将固体物质放入加热设备(如试管、坩埚等)中。
b.对加热设备进行预热,以避免温度突变导致设备破裂。
c.用酒精灯、电炉等加热设备对固体进行加热。
d.收集产生的气体。
3.应用:直接加热法常用于实验室制取氧气、氢气等。
二、间接加热法1.原理:间接加热法是通过加热固体外的介质(如水、油等),使固体受热分解或反应产生气体。
这种方法适用于那些加热分解时可能产生有害物质或需要精确控制温度的固体。
2.操作步骤:a.将固体物质放入密封容器中。
b.将密封容器放入加热介质中,如水浴、油浴等。
c.加热介质,使固体受热分解或反应。
d.收集产生的气体。
3.应用:间接加热法常用于制取氨气、硫化氢等气体。
三、催化加热法1.原理:催化加热法是在固体催化剂的作用下,加热固体物质,使其分解或反应产生气体。
这种方法可以提高反应速率和气体产量。
2.操作步骤:a.将固体催化剂和固体物质混合。
b.将混合物放入加热设备中。
c.加热混合物,使其分解或反应。
d.收集产生的气体。
3.应用:催化加热法常用于制取一氧化碳、二氧化碳等气体。
总结:加热固体制取气体的方法有直接加热法、间接加热法和催化加热法。
在实际操作中,需要根据固体物质的性质、反应条件以及实验目的选择合适的方法。
氢气的制取的原理和方法
氢气的制取的原理和方法氢气是一种无色、无味、无毒的气体,它具有高能量密度和无污染的特点,被广泛应用于能源、燃料电池等领域。
制取氢气的原理主要有电解水、蒸汽重整和水煤气反应。
电解水是一种常见的制取氢气的方法,其原理是利用电解的方式将水分解为氢气和氧气。
通常情况下,将两个电极分别浸入水中,称为阳极和阴极。
通电后,阳极发生氧化反应,产生氧气离子;阴极发生还原反应,产生氢气离子。
氧气离子和氢气离子在电解液中移动到对方电极上,并发生还原和氧化反应,生成氢气和氧气。
整个过程符合电解水的化学方程式:2H2O→2H2 + O2。
蒸汽重整是一种先将碳氢化合物转化为一氧化碳和氢气的方法,再通过混合后的气体经过一系列的反应,得到纯净的氢气。
该方法主要应用于石油工业中,其中最常见的是利用天然气(甲烷)进行蒸汽重整。
首先,将天然气与水蒸汽混合,然后在高温和一定催化剂的作用下,发生重整反应,生成一氧化碳和氢气。
最后,通过一系列的反应和分离步骤,得到纯净的氢气。
水煤气反应是一种将固体煤转化为氢气和一氧化碳的方法。
该方法通常采用煤气化工艺,首先将煤进行气化,即在高温和一定压力下,煤与水蒸气反应,产生一氧化碳和氢气。
接着,通过一系列的反应和分离步骤,得到纯净的氢气。
这种方法可以利用煤的资源,但同时也会产生一氧化碳等污染物。
除了以上三种方法,还有其他制取氢气的技术,如太阳能光解水、生物法制氢等。
太阳能光解水是指利用太阳能直接将水分解为氢气和氧气,通过太阳能电池或光催化剂的作用,使水发生光解反应。
生物法制氢是利用微生物或酶类催化剂,将有机物转化为氢气的方法。
这些方法都在不同程度上实现了制取氢气的目标,但仍然需要进一步的研究和发展。
总的来说,制取氢气的原理和方法有多种,包括电解水、蒸汽重整、水煤气反应、太阳能光解水和生物法制氢等。
这些方法通过不同的化学反应和工艺步骤,成功地实现了氢气的制取,为氢能源的研究和应用提供了有效的途径。
随着科技的发展和能源需求的增加,制取氢气的技术也将得到进一步的改进和创新,为可持续发展和环境保护作出更大的贡献。
实验室制取二氧化碳的反应原理
实验室制取二氧化碳的反应原理二氧化碳是一种常见的化学物质,它在实验室中可以通过不同的方法制取。
其中,最常见的方法是通过碳酸和酸的反应来制取二氧化碳。
这种方法简单易行,而且可以得到高纯度的二氧化碳。
实验室制取二氧化碳的反应原理是碳酸和酸的中和反应。
碳酸是一种含有碳酸根离子(CO3^2-)的化合物,而酸是一种可以释放氢离子(H^+)的化合物。
当碳酸和酸混合时,碳酸根离子会与氢离子结合,形成水和二氧化碳。
具体的反应方程式如下:H2CO3 + 2HCl → 2H2O + CO2↑。
在这个反应中,碳酸(H2CO3)和盐酸(HCl)反应生成水(H2O)和二氧化碳(CO2)。
这个反应是一个中和反应,也是制取二氧化碳的常见方法之一。
在实验室中,可以通过以下步骤来制取二氧化碳。
首先,将一定量的碳酸固体(比如碳酸钠或碳酸氢钠)加入到反应瓶中。
然后,慢慢地向反应瓶中加入盐酸。
由于碳酸和盐酸之间的反应会释放出大量的二氧化碳气体,因此需要将反应瓶与气体收集装置连接起来,以便收集生成的二氧化碳气体。
当盐酸与碳酸反应时,会产生大量的气泡,这是二氧化碳气体的释放。
通过收集气泡的方法,可以将生成的二氧化碳气体收集起来。
收集完毕后,可以通过称量或者体积计算的方法来确定收集到的二氧化碳的质量或体积。
制取二氧化碳的反应原理简单清晰,而且操作方便。
通过这种方法制取的二氧化碳可以用于实验室中的各种化学实验,比如植物光合作用实验、酸碱中和实验等。
同时,二氧化碳也是一种重要的工业原料,在食品工业、饮料工业、医药工业等领域都有广泛的应用。
总的来说,实验室制取二氧化碳的反应原理是碳酸和酸的中和反应。
通过将碳酸和酸混合,可以产生大量的二氧化碳气体。
这种方法简单易行,而且可以得到高纯度的二氧化碳,具有广泛的应用价值。
制取氧气的原理
制取氧气的原理
取氧气的原理是根据大气压力引起气体在容器内的流动,当用氧气制造出空气压力差时,比空气压力低的氧气开始流入容器。
取氧气最简单的方法是使用一只泵,这只泵可以
使容器内的空气与外界的空气形成压差,实现将容器内的空气向外输出,而外部的空气则
向容器内流动,此时容器内的空气就会被压缩,降低压强,而由于气体易燃,在容器内形
成高氧气含量,即可达到质量提取氧气的目的。
由于取氧气的方法简单,一直是众多工厂提取氧气的最佳选择。
例如,工厂可以使用一种称为离心法的方法获得高质量的氧气,其基本原理是利用滑
环离心泵将容器内的空气与外界的空气进行隔离,在滑环离心泵的壳体内的隔离的空气压
力会变得更低,而由于滑环离心泵的设计使其具有恒压力的功能,因此,泵头处的空气压
力比滑环离心泵尾部的更高,从而使滑环离心泵尾部的空气离开,而进入容器内部的气体
将具有高氧气含量,从而实现高质量的氧气提取。
除了离心泵以外,工厂还可以使用空气分离器、压缩机、过滤器等一系列方法,来提
取高质量的氧气。
空气分离器是一种通过温度差分离出氧气的装置,其原理是在设备内部
进行空气冷却和加热,从而使氧气与其它气体离子化,随后再将其收集,从而获得质量较
高的氧气;压缩机则是由发动机驱动的空气压缩机,其原理是将容器内部的空气经过压缩,从而降低压力,达到提取氧气的目的;过滤器则是过滤容器内的空气,通过过滤,将空气
中的物质去除,从而获得高质量的氧气。
以上就是取氧气的基本原理,是通过使用不同的方法,来制造出空气压力差,从而将
容器内的空气向外输出,外部空气则向容器内流动,实现提取高质量的氧气。
气体的制取知识点
气体的制取知识点一、制取气体的原理实验室制取气体原理原料氧气高锰酸钾过氧化氢溶液和二氧化锰氯酸钾和二氧化锰二氧化碳大理石或石灰石、稀盐酸氢气锌粒和稀硫酸工业制取气体原料方法氧气空气分离液态空气二氧化碳石灰石氢气水实验室里制取气体的装置的确定(1)实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。
(2)确定气体发生装置时应从两个方面考虑:①反应物的状态;②反应的条件。
其具体装置如下图所示:反应物是固体和液体且不需加热反应物是固体且需加热固体反应物(加热)——固+ 固加热注意事项:(1)加热时,先预热且应用外焰加热(2)试管口应略向下倾斜(3)药品应平铺于试管底部(4)导管稍露出橡皮塞(5)用高锰酸钾制取氧气时,试管口放一团棉花检查装置的气密性用手微热冒气泡;注入水液面不下降;向右推导管口冒气泡;向右推长颈漏斗内的液面上升(2)确定气体收集装置时主要考虑:①;②。
(3)具体装置如下:当收集气体的密度比空气的密度小时,可用向下排空气法;当收集气体的密度比空气的密度大时,可用向上排空气法;当收集不易溶于水、不与水反应的气体,可用排水法。
气体收集装置注意事项:1、气体与空气密度的比较,可其相对分子质量,空气的平均相对分子质量为29,则密度比空气大;若小于29,则密度比空气小。
2、用排水法收集气体时应把导管放在集气瓶口。
3、当使用排水法收集时,需要当气泡连续均匀冒出时,再收集。
4、用排空气法收集时,应该把导管伸到集气瓶底部,便于排尽空气。
5、排水法集气比排空气法集气收集到的气体较纯。
气体的检验与验满制取的气体检验方法验满方法氧气用排水法收集:。
用向上排空气法收集:。
二氧化碳集满气体后的集气瓶的放置氧气、二氧化碳:盖好玻璃片后放在桌面上;氢气:盖好玻璃片后放在桌面上。
气体的干燥:氧气、二氧化碳、氢气都可以用浓硫酸干燥;氢气和氧气还可以用生石灰或氢氧化钠干燥,二氧化碳则不能。
多功能瓶的使用1、当瓶子正放时如右图:收集密度比空气大的气体,气体应从端导管通入;a b a b收集密度比空气小的气体,气体应从端导管通入。
制取氨气的实验及原理
制取氨气的实验及原理制取氨气的实验及其原理:制取氨气的实验主要有两种方法,一种是铁与硝酸铵的反应,另一种是稀硫酸与氨水的反应。
下面分别介绍这两种实验的原理和步骤。
实验一:铁与硝酸铵的反应制取氨气原理:硝酸铵分解生成亚硝酸铵和氨气的反应是利用重铁作催化剂的。
在高温下,铁催化亚硝酸铵分解生成水和气体反应,其中气体主要是氨气。
步骤:1. 准备实验器材:分别准备一个装有亚硝酸铵的烧杯和一小块铁。
使用铁丝盘起,使其成为一个符合玻璃管直径的圈。
在烧杯中注入适量的稀硫酸溶液。
2. 保护实验环境:实验中产生的氨气有刺激性气味,需在通风条件下进行,并且要戴上防护口罩以免吸入到体内。
3. 开始实验:先将铁圈沿玻璃管的边缘横放,并将亚硝酸铵倒入烧杯中。
随后,慢慢将烧杯倾斜倒向铁圈,盖住,使其中的液体从铁圈上缓缓流入玻璃管。
4. 观察实验现象:观察到铁和亚硝酸铵反应后,铁圈散发出的气体使玻璃管中的液体产生排空现象。
同时,玻璃管上部分填满了气体,这就是制取的氨气。
5. 收集氨气:使用水封法,将收集瓶中填满水,将玻璃管的下端放入到收集瓶中,缓慢倒置玻璃管,使氨气进入水中。
氨气会与水反应生成氨溶液。
实验二:稀硫酸与氨水反应制取氨气原理:硫酸与氨水反应生成氨气,这是一种较常见的制取氨气的方法。
实验中,稀硫酸与氨水反应生成氯化铵和水的同时,还会产生大量的氨气。
步骤:1. 准备实验器材:分别准备一个装有硫酸的烧杯和一瓶氨水。
硫酸需稀释至50mL-100mL。
2. 开始实验:首先,将氨水倒入烧杯中,然后慢慢加入稀硫酸。
反应进行时,会看到烧杯中有气泡不断冒出,这些气泡即为产生的氨气。
3. 收集氨气:使用水封法,将收集瓶中填满水,将玻璃管的下端放入到收集瓶中,缓慢倒置玻璃管,使氨气进入水中。
氨气会与水反应生成氨溶液。
这两种实验中,都要注意安全操作,因为氨气有刺激性气味,需在通风条件下进行实验,避免吸入到体内。
同时,还要注意防护措施,戴上防护口罩。
二氧化碳的制取原理
二氧化碳的制取原理二氧化碳是一种无色、无味、不可燃的气体,广泛应用于工业生产、医疗保健、食品饮料等领域。
那么,二氧化碳是如何制取的呢?下面我们来详细了解一下二氧化碳的制取原理。
首先,二氧化碳的制取方法有多种,其中最常见的方法是通过化学反应制取。
一种常见的制取方法是碳酸钠和盐酸的中和反应。
具体步骤如下,首先将碳酸钠溶解在水中,然后慢慢加入盐酸,两者发生中和反应,生成氯化钠和二氧化碳气体。
随后,通过分离气体和溶液的方法,就可以获得纯净的二氧化碳气体。
另一种常见的制取方法是通过碳酸钙的热分解反应。
碳酸钙在高温下分解,生成氧化钙和二氧化碳气体。
然后通过冷却和压缩,可以得到纯净的二氧化碳气体。
除了化学反应制取外,二氧化碳还可以通过物理方法制取,比如液化空气法。
将空气经过压缩、冷却和分馏,可以得到液态空气,然后通过蒸发和分离,可以得到液态二氧化碳。
这种方法制取的二氧化碳纯度较高,适用于一些对纯度要求较高的场合。
另外,二氧化碳还可以通过发酵和燃烧有机物质的方法制取。
在微生物发酵和有机物燃烧的过程中,会产生大量的二氧化碳气体,通过收集和净化,可以得到纯净的二氧化碳气体。
总的来说,二氧化碳的制取方法多种多样,可以根据具体的使用需求选择合适的制取方法。
无论是化学反应、物理方法,还是生物发酵,都可以有效地制取纯净的二氧化碳气体,满足不同领域的需求。
通过对二氧化碳的制取原理的了解,我们可以更好地应用二氧化碳,提高生产效率,保护环境,促进工业和科学技术的发展。
希望本文能够帮助大家更好地理解二氧化碳的制取原理,为相关领域的工作和研究提供帮助。
了解实验室中制取二氧化碳的原理
了解实验室中制取二氧化碳的原理
实验室中制取二氧化碳的方法有很多种,主要可以分为以下几种原理。
1.化学反应法:
使用化学反应制取二氧化碳是最常见的方法之一、最常见的化学反应
是酸与碳酸盐之间的反应。
例如,通过将稀盐酸与碳酸钠或碳酸氢钠反应,可以得到二氧化碳气体的释放,反应方程式如下:
HCl+Na2CO3→NaCl+H2O+CO2↑
这种方法可以在实验室中进行,只需将酸与碳酸盐混合即可得到二氧
化碳气体。
2.发酵法:
发酵法是制取二氧化碳的常用方法之一,它利用了微生物的代谢作用。
在实验室中,可以使用酵母菌来进行发酵产生二氧化碳。
发酵产生二氧化
碳的反应方程式为:
C6H12O6→2CO2+2C2H5OH
这种方法主要用于实验室研究或教学实验。
3.平衡法:
平衡法是一种依靠溶液中二氧化碳与空气中的二氧化碳在气液平衡时
自动转换来制取二氧化碳的方法。
溶液中的二氧化碳与空气中的二氧化碳
在平衡状态下存在一定的浓度差,通过调节温度、溶液中的二氧化碳浓度、气氛中二氧化碳浓度的平衡,可以控制气液二氧化碳的交换,从而收集制
取二氧化碳。
4.干冰法:
干冰法是一种制取高纯度二氧化碳的方法。
干冰即固态二氧化碳,通过将液态二氧化碳置于高压下使其冷却迅速,可以得到固态二氧化碳。
此后,通过加热干冰,可以得到二氧化碳气体的释放。
以上是实验室中制取二氧化碳的一些常见原理和方法。
根据具体的实验目的和需求,可以选择适合的方法来制取二氧化碳。
实验室制取氧气的反应原理
实验室制取氧气的反应原理
氧气是生物和植物的关键物质,也是燃烧的基本气体,也是用于大多数过程的反应剂,它是一种普通的化学物质。
实验室制取氧气是一种常见的实验,在实验室制取氧气通常是通过催化水电解反应实现的。
水电解首先需要电源,电源通过传导电线将电流输送到实验室制备氧气器中。
有时,需要蓄电池或电源来提供电流,而有时也需要更强劲的大功率发电机产生足够的电能,比如发电机可达300 W电能。
水中的氢离子会被电流的引导而受到电解,然后由电极通过氟糖树脂膜蒸发至氧释放管,这个过程就形成了氧气。
催化水电解反应不仅可以实现制取氧的作用,而且还可以获得一定量的氢气。
获取的氧气品质也很高,很少有不稳定的分子和其他气体混入,其中仅含有一小部分二氧化碳气体。
实验室制取氧气还需要有防止爆炸火花的器件,否则有可能会发生严重的火花爆炸。
传统的实验室制取氧气设备更加简单,也可以很好的实现实验室制取氧气的要求。
总之,催化水电解反应是实验室制取氧气的一种重要方法,通过电源将水中的氢离子电解分离,氧气可以成为清洁、稳定的气源,可有效地利用在各种工业、实验室和日常应用中。
制取氧气的实验原理
制取氧气的实验原理
实验原理:利用二氧化锰的热分解反应制取氧气。
实验步骤:
1. 准备实验器材和药品:氧气气体收集装置(包括试管、水槽、导管等)、二氧化锰粉末等。
2. 用天平称取适量的二氧化锰粉末,称量放入试管中。
3. 将试管插入水槽中,保证试管里的二氧化锰粉末底部与水槽内的水接触,紧密密封试管的开口。
4. 加热试管底部,使用酒精灯或其他加热设备,不断加热二氧化锰粉末。
5. 观察实验现象:随着温度升高,二氧化锰粉末开始发生分解反应。
反应释放出氧气气体,气体从试管底部排出,被导管收集。
6. 将收集到的氧气气体通过水的置换,除去其中可能残留的杂质。
7. 收集一定量的氧气气体,用试管分析或其他方法验证气体是否为氧气。
注意事项:
1. 操作时要小心安全,避免烧伤或其他事故发生。
2. 确保试管的密封性和导管的连接密封,以防气体泄漏。
3. 控制试管的加热温度,避免过高温度引起试管破裂。
4. 实验结束后,确保将实验器材和残余物品妥善处理。
实验结果:
通过该实验可以成功制取到氧气气体,并可以进一步对其进行分析和使用。
制取氧气的原理
制取氧气的原理
制取氧气的原理是利用氧气在空气中的相对丰度较高,以及其与其他气体的物理性质的差异进行分离。
常见的制取氧气的方法包括:分压吸附法、膜分离法和化学分解法。
分压吸附法利用不同气体在吸附剂上的相对吸附量不同的原理,将空气通过吸附剂,使氧气被吸附而其他气体通过,然后通过减压或升温的方法将吸附的氧气释放出来。
膜分离法则利用不同气体在膜上的扩散速率差异,通过选择性透过氧气的膜,将氧气与其他气体分离出来。
化学分解法是指通过一些特定化学反应使氧气与其他气体分离。
例如,常用的化学分解法是将氢氧化钠或氯化钾加热到高温,使之分解,生成氧气和相应的碱金属。
通过以上方法制取氧气,可以得到高纯度的氧气,用于医疗、工业等领域。
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探究制取气体的原理
某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法及性质.结合装置图,回答下列问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:a
长颈漏斗
,b
锥形瓶
.
(2)用双氧水和二氧化锰制取氧气时,可选用的发生装置是
B
(填上图字母),可选用C装置收集氧气,其原因是
氧气的密度大于空气的密度
.
(3)该小组又设计了如下图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于探究物质性质.当打开K2、关闭K1时,可以利用 I、III装置制得二氧化碳并验证其性质.实验室制取二氧化碳的化学方程式是
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
;若要证明二氧化碳能与水发生反应,应向烧杯的水中加入
紫色石蕊试液
.
考点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;二氧化碳的实验室制法;二氧化碳的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题:常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
分析:(1)了解常见仪器,熟悉名称;
(2)可根据反应物是双氧水和二氧化锰,不需加热的条件选择反应装置.根据氧气的密度大小选择收集装置;
(3)实验室常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体.利用二氧化碳与水反应形成酸的性质,用石蕊试液检验.
解答:解:(1)了解常见仪器,熟悉名称.如a是长颈漏斗,b是锥形瓶.
故答案为:长颈漏斗;锥形瓶;
(2)用双氧水和二氧化锰在常温下反应制取氧气,是固液不加热反应,故可选用B作为反应装置;可用C装置收集气体是因为氧气密度不空气密度大.
故答案为:B;氧气的密度大于空气的密度;
(3)实验室常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式是:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,二氧化碳溶于水后形成碳酸,碳酸可使紫色石蕊试液变红.我们利用这一性质检验二氧化碳与水的反应.
故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;紫色石蕊试液.
点评:发生装置的选择要看反应物的状态和反应条件,收集装置的选择要看生成气体的密度和溶水性,是考题中常出现的问题,同学们一定要熟记;一些常见化学反应式的书写,同学们也一定要熟记于心.。