排空气法实验装置

『壹』 排空气法的装置设计

本装置适用于一切排空气法收集气体的实验（向下排空气法将图1倒过来使用即可）。实验开始前，必须根据气体的性质找到合适的指示剂，可以是湿润的试纸或者沾某种指示溶液的棉花团（棉花团必须尽量拧干），将指示剂置于图1所示的位置，有时气体自身的颜色也可以作为一种指示剂。实验时，待收集的气体通过长导管进入集气瓶中，空气会通过短导管进入注射器，指示剂不变色，之后从注射器上的排气孔排出。当待收集的气体充满整个集气瓶而进入注射器时，指示剂会变色，这时只要把注射器的活塞向下移到小孔以下，整个装置便变为密封装置，防止了气体的泄漏。

『贰』 向上排空气法的装置

向上排空气衡前法的装置包括玻璃导气管和集气瓶。

向上排空气法是指在实验化学中制取气体时的一种方法。在气体的密度明显大于空气且不与空气反应时，用此方法。气体的密度明显比空气大，如二氧化碳，二氧化氮，二氧化硫，氯化氢，氯气，氧气等。密度小的则用向下排卜键空气法。且该气体不与空气中成分发生反应。

仪器：

1、集气瓶：收集气体的载体。

2、磨口玻璃片：收集后用毛玻璃片盖上，以防气体泄露。

3、玻璃管：用于导气。

验满：带火星的木条（验满氧气）、蓝色石蕊试纸（验满NO2、SO2、Cl2、HCl、CO2等酸性气体）、红色石蕊试纸（通常验满NH3）等。

尾气处理：如果收集有污染的气体，则需要除去，防止污染空气，通常用氢氧化钠除去NO2，SO2，Cl2，HCl，CO2等酸性气体，浓硫酸吸收SO3。

『叁』 向上排空气法和向下排空气法图解

向上排空气法和向下排空气法是实验室制取气体时常用的两种收集方法。下面通过图解形式来介绍这两种方法：
1. 向上排空气法：
- 使用时机：当制取的气体密度大于空气密度时，如氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、氯气(Cl2)等。
- 操作步骤：通入气体时，将集气瓶倒置在水槽中，气体从上方进入，将集气瓶内的空气从下方排出。
- 原因：因为制取的气体密度大，它会沉到集气瓶底部，而较轻的空气则从上方被排出。
2. 向下排空气法：
- 使用时机：当制取的气体密度小于空气密度时，如氢气(H2)、氨气(NH3)、甲烷(CH4)等。
- 操作步骤：通入气体时，将集气瓶正放在实验台上，气体从下方进入，将集气瓶内的空气从上方排出。
- 原因：因为制取的气体密度小，它会浮在集气瓶顶部，而较重的空气则从下方被排出。
选择方法：根据所制取气体的密度与空气密度的相对大小来决定使用哪种方法。
(3)排空气法实验装置扩展阅读：
- 适用范围：排空气集气法适用于收集不易溶于水且不与空气中的成分（尤其是氧气）反应的气体。
- 不适用范围：对于密度与空气接近的气体（如氮气N2、乙烯C2H4、乙烷C2H6）以及会与空气中的氧气反应的气体（如一氧化氮NO），不能使用排空气法收集。
优缺点分析：
- 优点：收集到的气体相对较干燥。
- 缺点：收集的气体可能不够纯净。
实践操作注意事项：
- 操作时需要使用集气瓶、盖玻片、导气管等仪器。
- 在通风橱中操作并佩戴防护装备，尤其是处理有毒气体如氨气、氯气、二氧化硫时。
- 配备尾气处理装置，防止有毒气体排放到环境中。

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『伍』 分解过氧化氢的发生装置、收集装置、注意事项

制取氧气

发散思维分析

一、氧气的实验室制法

1．药品：过氧化氢(二氧化锰)、高锰酸钾

2．反应原理

3．实验装置(发生装置、收集装置)

(1)发生装置的选择依据：反应物、生成物的状态及反应条件。

①分解过氧化氢并用向功受禄上排空气法收集氧气的装置如图2-3-1：

适用范围：利用固体和液体反应不需要加热来制取气体的所有反应。

操作步骤：检查装置的气密性→加药品(先加固体，后加液体)→组装装置→收集氧气。

②加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的装置如图2-3-2：

适用范围：利用固体物质加热制取气体的所有反应。

操作步骤：检查装置的气密性→把药品平铺在试管底部→组装装置→均匀加热→收集氧气→(从水槽中)取出导管→熄灭酒精灯。

(2)收集装置的选择依据：生成物的性质，如气体的水溶性、气体的密度等。

①排水集气法：适用于难溶于水或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体。此法收集的气体较为纯净；当有大气泡从集气瓶口边缘冒出时，表明气体已收集满。如图2-3-3。

②向上排空气法：适用于相同状况下，密度比空气大且不与空气中任何成分反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处，便于将集气瓶内的空气尽快地排尽。同时应在集气瓶的瓶口处盖上玻璃片，以便稳定气流。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。如图2-3-4。

③向下排空气法：适用于相同状况下，密度比空气小且不与空气中任何成分反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处，便于将集气瓶内的空气排尽。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。如图2-3-5。

结论：因为氧气不易溶于水，且密度比空气大，所以可用排水法或向上排空气法收集。

4．检验方法

将带火星的木条伸人集气瓶中，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气。

5．验满方法

①用排水法收集时，当气泡从瓶口往外冒出时，说明该瓶内的气体己满。

②用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口处，如果木条复燃，说明该瓶内的气体已满。

6．注意问题

①试管口要略向下倾斜，防止药品中的水分受热后变成水蒸气，再冷凝成水珠倒流回试管底部，使试管炸裂。

②导气管伸入试管内不要太长，只要露出橡皮塞少许即可，这样便于气体导出。

③药品不能聚集在试管底部，应平铺在试管底部，使之均匀受热。

④铁夹应夹在距离试管口约1/3处。

⑤要用酒精灯的外焰对准药品部位加热。加热时先进行预热，即先将酒精灯在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准药品部位加热。

⑥用排水法收集氧气时，导管口有气泡冒出时，不宜立即收集。因为刚开始排出的是空气，当气泡均匀连续地冒出时，才能收集。

⑦加热高锰酸钾制取氧气时，不要忘掉在试管口处放上一团松软的棉花，以免高锰酸钾小颗粒进入导气管，堵塞导气管。

⑧实验开始前，不要忘记检查装置的气密性。

⑨实验结束时，先把导气管从水槽中取出，再移走酒精灯，防止水倒流入试管底部炸裂试管。

⑩收集满氧气的集气瓶要盖好玻璃片，正放在桌子上(因为氧气的密度比空气大