妙用集气瓶

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集气瓶是初中化学实验常用的仪器之一，其本身稍作改动后，可以发挥多种用途，既增强了实验的趣味性和思考性，又提高了实验学习效率.

一、中考真题分析

依据2011年宁夏中考化学学科考试说明，试卷结构在第19题设置“气体制备”的题目，以O2、CO2、H2为主的三大气体制备，从气体制取的反应原理、所采用的装置，到验证所得的气体，从而归纳气体制取的一般思路.这类试题，能够体现化学学科的特点，也能够全面考查学生对三大气体制备知识的掌握情况，还能够考查学生的视图、迁移、综合应用知识的能力.

现以2011年宁夏中考化学试题中的第19题为例：比较和归纳是学习化学的常用方法.某学习小组的同学在如图1的实验装置的基础上对二氧化碳的制取进行研究.

（1）确定气体发生装置，应该考虑的因素是和.

（2）甲同学用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，化学方程式是：.要得到一瓶干燥的二氧化碳气体，所选装置的连接顺序是（填字母），可选用作干燥剂.

（3）加热固体碳酸氢钠或固體碳酸氢铵都能产生二氧化碳气体，化学反应方程式分别是：2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑；NH4HCO3△NH3↑+H2O+CO2↑.乙同学选择加热碳酸氢钠的反应制取二氧化碳，则发生装置应选用（填字母）.他不选择加热碳酸氢铵制取二氧化碳的理由是.

在上述题目中，其中气体制备装置分为四大部分：发生装置、净化（干燥）装置、收集装置、尾气处理装置.净化和收集装置都用到了集气瓶，集气瓶是初中化学实验常用的仪器之一，其本身稍作改动后便可发挥多种用途.

二、集气瓶的用途

集气瓶是初中化学实验室里常用的一种收集或贮存气体的重要仪器，常配有磨砂玻片，集气瓶口也进行了磨砂处理，增强气密性，有别于广口瓶.集气瓶的规格以容积大小表示，常用为30mL、60mL、125mL、250mL.该仪器本身或稍作改变后，就有如下多种用途.

1.反应容器

（1）该仪器可以作为反应容器（如图2）.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管.点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧.待红磷熄灭后，打开弹簧夹，观察到水倒流占集气瓶体积的15，说明氧气占空气体积的15.

（2）将集气瓶中塞入双孔胶塞，两孔中放入一长一短两个导气管，就可以改为（如图3）装置，分别从A、B两处通入气体，会观察到有趣的实验现象.如从A处通入NH3，从B处通入HCl，可以观察到集气瓶内有大量的白烟产生.

（3）将集气瓶中塞入双孔胶塞，一孔插入长颈漏斗（也可以是分液漏斗），另一孔插入导气管，打开橡皮塞装入固体，液体从长颈漏斗（也可以是分液漏斗）流入，便可以成为固、液常温型制取氧气、二氧化碳、氢气等气体的制取装置.

2.储气瓶

采用上述（如图3）装置，既可以用于收集密度比空气小的气体，也可以用于收集密度比空气大的气体，还可以用于排水法收集气体.当实验室收集密度比空气大的气体时（如O2、CO2等），则气体从长管（A端）进入，因为密度大的气体首先进入容器的底部，从而将容器内的空气挤出；当实验室收集比空气密度小的气体时（如H2、CH4等），气体从短管（B端）进入，因为密度小的气体首先进入容器的上部，从而将容器内的空气压出.当然，如果气体有毒，则必须在出气管后面连接一个尾气接收装置，以防毒气污染空气.如果采用排水法收集气体（该气体要难溶且不与水反应），应该先将集气瓶盛满水，然后将气体由B端进，水由A端排出，即成为储气瓶.

3.洗气瓶

在如图3的装置内盛放约13体积的液体试剂，可以用于气体的干燥、净化或性质实验.所选的试剂，应该只能吸收杂质气体，不能吸收待净化的气体.同时，气体流进的方向遵循“长进短出”（即图3中A进B出）的原则.比如，在实验室除去H2、CO2等气体中混有的少量水蒸气，可以在装置中盛放浓硫酸，然后将混合气体通过即可；除去H2中混有的少量HCl、CO2等气体，可以在装置内盛放氢氧化钠溶液，然后将混合气体通过即可；除去CO2中混有的少量HCl气体，可以在装置中盛放饱和的NaHCO3溶液，然后将混合气体通过即可.

4.验气瓶

在如图3所示的装置内装有检验某气体所需试剂，通过实验现象来证明，就可以作为验气瓶.气体流向是长进短出或深入浅出，即A进B出.比如，检验H2中是否混有HCl，应该通过AgNO3溶液，观察有无白色沉淀生成.又如，检验CO中是否混有CO2，应该通过Ca（OH）2溶液或Ba（OH）2溶液，观察有无白色沉淀生成.

5.量气瓶

将图3中的仪器内装满液体（该气体难溶且不与水反应），再连接一个量筒，就可以用来定量收集、量取气体.比如，在测定收集氧气的体积时，当气体从短管进入集气瓶时，便把液体（水）从长管压入量筒中，因此进入集气瓶中气体的体积就等于排入量筒中液体的体积.

6.安全瓶

当用加热法制取气体，并且用排水法收集气体或将气体通过洗气瓶时，常在气体发生装置后或集气瓶内前安插一个安全瓶，以防止液体倒吸入气体发生装置中.安全瓶内进、出导气管均较短，一旦因操作不当而发生倒吸，液体也不会倒吸入气体发生装置内而发生意外事故.