Углекислый газ собирают способом вытеснения воздуха

§ 8. Газообразные вещества (продолжение)

В лаборатории кислород получают разложением перманганата калия (рис. 59) или пероксида водорода (рис. 60):

Собирают кислород в сосуд методом вытеснения воздуха (см. рис. 59), так как он немного тяжелее воздуха, или методом вытеснения воды (см. рис. 60), так как он в ней малорастворим.

Распознать кислород можно по вспыхиванию внесённой в пробирку с этим газом тлеющей лучинки.

Углекислый газ СO₂ широко применяют для изготовления шипучих напитков, тушения пожаров и получения «сухого льда», который используют для охлаждения и хранения продуктов питания, в первую очередь мороженого (рис. 61).

В промышленности углекислый газ получают обжигом известняка:

В лаборатории оксид углерода (IV) получают действием соляной кислоты на мрамор:

Собирают углекислый газ в сосуд методом вытеснения воздуха, так как оксид углерода (IV) почти в 1,5 раза тяжелее его (рис. 62).

Распознать углекислый газ можно или с помощью горящей лучинки, которая гаснет в его атмосфере (углекислый газ не поддерживает горение) (рис. 63, а), или по помутнению известковой воды (рис. 63, б):

Из воздуха получают не только кислород, но и азот, который вместе с водородом служит сырьём для получения ценного газообразного продукта — аммиака NH₃:

В лаборатории аммиак получают взаимодействием щелочей с солями аммония (рис. 64):

Аммиак легче воздуха, поэтому его собирают методом вытеснения воздуха в перевёрнутый вверх дном сосуд. Распознать аммиак можно: а) по запаху; б) по изменению окраски влажной лакмусовой бумажки (с красного цвета на синий); в) по появлению дыма при поднесении стеклянной палочки, смоченной соляной кислотой (рис. 65).

Природный газ служит сырьём для получения ценных газообразных органических соединений, например этилена.

Источник

Углекислый газ собирают способом вытеснения воздуха

Аппарат Киппа используют для получения водорода, углекислого газа и сероводорода. Твердый реагент помещают в средний шарообразный резервуар аппарата на пластмассовый кольцевой вкладыш, предохраняющий попадание твердого реагента в нижний резервуар. В качестве твердого реагента для получения водорода используют цинковые гранулы, углекислого газа — куски мрамора, сероводорода — куски сульфида железа. Куски насыпаемого твердого вещества должны быть размером около Пользоваться порошком не рекомендуется, так как ток газа получится очень сильным. После загрузки твердого реагента в аппарат через верхнее горло заливают жидкий реагент (например, разбавленный раствор соляной кислоты при получении водорода, углекислого газа и сероводорода). Жидкость наливают в таком количестве, чтобы её уровень (при открытом газоотводном кране) достигал половины верхнего шарообразного расширения нижней части. Пропускают газ в течение 5-10 минут, чтобы вытеснить воздух из аппарата, после этого закрывают газоотводный кран, в верхнее горло вставляют предохранительную воронку. Газоотводную трубку соединяют с тем прибором, куда нужно пропускать газ.

При закрытом кране выделяющийся газ вытесняет жидкость из шарообразного расширения аппарата, и он перестает работать. При открывании крана кислота вновь поступает в резервуар с твердым реагентом, и аппарат начинает работать. Это один из самых удобных и безопасных методов получения газов в лаборатории.

Собирать газ в сосуд можно различными методами. Наиболее распространены два метода: метод вытеснения воды и метод вытеснения воздуха. Выбор метода обусловлен свойствами газа, который нужно собрать.

Метод вытеснения воздуха. Этим методом можно собрать практически любой газ. Прежде чем отбирать газ, надо определить, легче он воздуха или тяжелее. Если относительная плотность газа по воздуху больше единицы, то сосуд-приемник следует держать отверстием вверх, так как газ тяжелее воздуха и будет опускаться на дно сосуда (например, углекислый газ, сероводород, кислород, хлор и др.). Если относительная плотность газа по воздуху меньше единицы, то сосуд-приемник следует держать отверстием вниз, так как газ легче воздуха и будет подниматься вверх сосуда (например, водород и др.). Контролировать наполнение сосуда можно по-разному, в зависимости от свойств газа. Например, для определения кислорода используют тлеющую лучину, которая при поднесении к краю сосуда (но не внутрь!) вспыхивает; при определении углекислого газа горячая лучина потухает.

Метод вытеснения воды. Этим методом можно собирать только газы, которые не растворяются в воде (или мало растворяются) и не реагируют с ней. Для собирания газа необходим кристаллизатор, на 1/3 заполненный водой. Сосуд-приемник (чаще всего пробирку) наполняют до верху водой, закрывают пальцем и опускают в кристаллизатор. Когда отверстие сосуда окажется под водой, его открывают и вводят в сосуд газоотводную трубку. После того, как вся вода будет вытеснена из сосуда газом, отверстие закрывают под водой пробкой и вынимают сосуд из кристаллизатора.

Проверка газа на чистоту. Многие газы горят на воздухе. Если поджечь смесь горючего газа с воздухом, то произойдет взрыв, поэтому газ нужно проверять на чистоту. Проверка заключается в сжигании небольшой порции газа (около 15 мл) в пробирке. Для этого газ собирают в пробирку и поджигают от пламени спиртовки. Если газ не содержит примесей воздуха, то горение сопровождается легким хлопком. Если же раздается резкий лающий звук, то газ загрязнен воздухом и необходима его очистка.

Источник

Углекислый газ собирают способом вытеснения воздуха

Из курса химии вам известно, что при получении газообразных веществ в лаборатории собирать получаемый газ можно двумя способами: вытеснением воды и вытеснением воздуха. На рисунках 1–3 изображены приборы для получения и собирания различных газов.

Известно, что оксид углерода(IV) — газ, без запаха, тяжелее воздуха и мало растворимый в воде. Какие методы из тех, которые приведены на рисунках, можно использовать для собирания оксида углерода(IV)? Укажите, какое свойство оксида углерода(IV) учитывает каждый способ.

Запишите в таблицу номер соответствующего рисунка и свойство газа.

Способ собирания газа	Номер рисунка	Свойство газа
Вытеснение воздуха
Вытеснение воды

1. Углекислый газ можно собрать методом вытеснения воздуха (рисунок № 1), так как углекислый газ тяжелее воздуха.

2. Углекислый газ можно собрать методом вытеснения воды (рисунок № 3), так как углекислый газ мало растворим в воде.

Ответ: Вытеснение воздуха — рисунок № 1 — тяжелее воздуха, вытеснение воды — рисунок № 3 — мало растворим в воде.

Источник

Углекислый газ собирают способом вытеснения воздуха

Установите соответствие между газообразным веществом и способом его получения в лаборатории. К каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца.

ВЕЩЕСТВО

ЛАБОРАТОРНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

А) углекислый газ

В) водород

1) действие разбавленной серной кислоты на цинк

2) действие соляной кислоты на известняк

3) кипячение раствора гашёной извести

4) каталитическое разложение пероксида водорода

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А) углекислый газ получают при действии соляной кислоты на известняк в аппарате Киппа (2)

Б) кислород получают с помощью каталитического разложения пероксида водорода (4)

В) водород можно получить при действии разбавленной серной кислоты на цинк (1)

Из перечисленных суждений о правилах обращения с газообразными веществами при проведении опытов выберите одно или несколько верных.

1) В школьной лаборатории запрещается нагревать пробирки с растворами кислот.

2) Получение и собирание всех газообразных веществ проводят в вытяжном шкафу.

3) Углекислый газ можно собрать в сосуд способом вытеснения воздуха.

4) Кислород можно собрать в сосуд и способом вытеснения воздуха, и способом вытеснения воды.

Запишите в поле ответа номер(а) верных суждений.

1. Нет, в школьной лаборатории разрешено нагревать пробирки с небольшим количеством растворов кислот.

2. Нет, не всегда обязательным условием получения и собирания газов является проведение процедуры в вытяжном шкафу (например, это не требуется при получении водорода и кислорода).

3. Да, углекислый газ имеет плотность больше чем воздух, поэтому его действительно можно собрать в сосуд способом вытеснения воздуха.

4. Да, кислород также тяжелее воздуха, поэтому его можно собрать в сосуд и способом вытеснения воздуха, и способом вытеснения воды.

Источник

Практическая работа №3. «Получение и свойства кислорода».

Практическая работа №3. «Получение и свойства кислорода».

Получить кислород (методом вытеснения воздуха) и изучить его свойства.

Приборы и оборудование : KMnO₄ – перманганат калия KMnO ₄ (марганцовка), С – древесный уголь, известковая вода, пробка с газоотводной трубкой, лучинка, спиртовка, спички, колба, вата, пробирка, штатив лабораторный с лапкой или пробиркодержатель, халат химический, перчатки.

Правила техники безопасности.

Тушите спиртовку только колпачком (а).
Запрещается зажигать одну спиртовку с помощью другой (б).
Запрещается передавать спиртовку в зажженном виде (в).
Запрещается пробовать вещество на вкус (г).
Работу проводить только над столом (д)

Работа со спиртовкой:

§ Не переносите горящую спиртовку с места на место.

§ Гасите спиртовку только с помощью колпачка.

§ При нагревании не забудьте прогреть пробирку. Для этого пробирку, закрепленную в лапке штатива, медленно проведите сквозь пламя от донышка до отверстия и обратно. Эту операцию повторите несколько раз: чтобы стекло равномерно прогрелось. Признаком прогрева стекла можно считать исчезновение запотевания на стенках пробирки.

§ Дно пробирки должно находиться в верхней части пламени.

§ Дно пробирки не должно касаться фитиля.

Работа со стеклом:

§ Помните, что горячее стекло по внешнему виду не отличается от холодного. Не прикасайтесь к горячей пробирке. Закрепляя пробирку в лапке штатива, не закручивайте сильно винт. При нагревании стекло расширяется и пробирка может треснуть

Проверка прибора на герметичность:

§ Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой,

опустите конец трубки в стакан с водой.

Плотно обхватите ладонью пробирку и внимательно следите за появлением пузырьков воздуха.

Один опыт я ставлю выше,
чем тысячу мнений,
рожденных только
воображением.

Получение кислорода
методом вытеснения воздуха

1. Перманганат калия (КMnO₄) поместите в сухую пробирку. У отверстия пробирки положите рыхлый комочек ваты.
2. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой, проверьте на герметичность (рис. 1).

Рис. 1.
Проверка прибора
на герметичность

(Пояснения учителя, как проверить прибор на герметичность.) Укрепите прибор в лапке штатива.

3. Газоотводную трубку опустите в стакан, не касаясь дна, на расстоянии 2–3 мм (рис. 2).

Рис. 2.
Получение из перманганата калия кислорода
и собирание его методом вытеснения воздуха.
Обнаружение кислорода тлеющей лучинкой

4. Подогрейте вещество в пробирке. (Помните правила техники безопасности.)
5. Проверьте наличие газа тлеющей лучинкой (угольком). Что наблюдаете? Почему кислород можно собирать методом вытеснения воздуха?
6. Соберите полученный кислород в две колбы для проведения следующих опытов. Колбы закройте пробками.
7. Оформите отчет, пользуясь табл. 1, которую разместите на развороте тетради.

Получение кислорода
методом вытеснения воды

1. Пробирку заполните водой. Закройте пробирку большим пальцем и переверните ее вверх дном. В таком положении опустите руку с пробиркой в кристаллизатор с водой. Подведите к концу газоотводной трубки пробирку, не вынимая ее из воды (рис. 3).

Рис. 3.
Прибор для получения кислорода
и собирание его методом вытеснения воды

2. Когда кислород вытеснит воду из пробирки, закройте ее большим пальцем и выньте из воды. Почему кислород можно собирать способом вытеснения воды?
Внимание! Выньте газоотводную трубку из кристаллизатора, не прекращая нагревать пробирку с КMnО₄. Если этого не сделать, то воду перебросит в горячую пробирку. Почему?

2. Обнаружение кислорода

Кислород поддерживает горение — это свойство кислорода используется для его обнаружения

Кислород активно взаимодействует со многими веществами. Посмотрим, как реагирует кислород с углем. Для этого раскалим кусочек угля на пламени спиртовки. На воздухе уголь едва тлеет, потому что кислорода в атмосфере около двадцати процентов по объему. В колбе с кислородом уголь раскаляется. Горение углерода становится интенсивным. При сгорании углерода образуется углекислый газ:

Добавим в колбу с газом известковую воду – она мутнеет. Известковая вода обнаруживает углекислый газ. Вспомните, как разжигают гаснущий костер. Дуют на угли или интенсивно обмахивают их для того, чтобы увеличить подачу кислорода в зону горения.

Оформите отчет о работе в табл. 1.

Выполняемые операции
(что делали)

Рисунки с обозначениями исходных и полученных веществ

Наблюдения.
Условия
проведения реакций. Уравнения реакций

Объяснения наблюдений.
Выводы

Сборка прибора для получения кислорода.
Проверка прибора на герметичность

Выделяются пузырьки воздуха

Прибор собран герметично

Получение кислорода из KMnO₄
при нагревании

При нагревании KMnO₄ происходит реакция:

О₂ получают в лаборатории разложением KMnO₄ при нагревании

Доказательство получения кислорода при помощи
тлеющей лучинки

Тлеющая лучинка
(уголь) ярко загорается
в О₂

Полученный газ О₂ поддерживает горение

Характеристика
физических свойств О₂. Собирание О₂ двумя методами:
вытеснением воздуха (а),
вытеснением воды (б)

Kислород вытесняет воздух и воду из сосудов

Kислород – газ без цвета и запаха,
немного тяжелее воздуха, поэтому
его собирают в сосуд, поставленный на дно. Kислород малорастворим в воде

Характеристика химических свойств О₂. Взаимодействие с простыми веществами: горение угля (a), горение железа (стальная проволока, скрепка, стружка) (б)

Раскаленный уголек ярко горит в О₂:

Известковая вода мутнеет, т. к. образуется нерастворимый в воде осадок СaСО₃:
СО₂ + Са(ОН)₂ СaСО₃ + H₂O. Железо горит ярким пламенем в кислороде:

О₂ взаимодействует
с простыми
веществами – металлами и неметаллами. Образование осадка белого цвета подтверждает наличие в колбе СО₂

Сделайте письменный общий вывод о проделанной работе (5 мин).

Выводы: кислород в лаборатории можно получить разложением _________.

Кислород собирают методом _______. В результате горения простых веществ в кислороде

Выводы: кислород в лаборатории можно получить разложением _________.

Кислород собирают методом _______. В результате горения простых веществ в кислороде

Выводы : кислород в лаборатории можно получить разложением _________. Кислород собирают методом _______. В результате горения простых веществ в кислороде образуются _________.

Приведите рабочее место в порядок (3 мин): разберите прибор, расставьте посуду и принадлежности на свои места.

Источник