【氣體收集方法之排水法】在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，氣體的收集是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。不同的氣體因其物理性質(zhì)不同，所采用的收集方法也有所區(qū)別。其中，排水法是一種常見(jiàn)且實(shí)用的氣體收集方式，尤其適用于不易溶于水或微溶于水的氣體。
排水法的基本原理是利用氣體的不溶性或難溶性，在水槽中通過(guò)導(dǎo)管將氣體導(dǎo)入裝有水的集氣瓶中，隨著氣體的不斷進(jìn)入，水被逐漸排出，最終氣體便被收集在瓶中。該方法操作簡(jiǎn)單、設(shè)備要求低，適用于多種實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。
一、排水法的適用條件
| 條件 | 說(shuō)明 |
| 氣體不溶于水或微溶于水 | 若氣體易溶于水，則無(wú)法有效收集，例如氯化氫（HCl）和氨氣（NH?）不宜用排水法收集 |
| 氣體與水不發(fā)生反應(yīng) | 若氣體與水反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致氣體被消耗或產(chǎn)生副產(chǎn)物，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 |
| 實(shí)驗(yàn)裝置密封良好 | 避免氣體泄漏，確保收集效率 |
二、排水法的操作步驟
1. 準(zhǔn)備集氣瓶：將集氣瓶裝滿水，并倒置在水槽中，確保瓶口沒(méi)有空氣。
2. 連接導(dǎo)管：將發(fā)生氣體的裝置與集氣瓶之間的導(dǎo)管連接好。
3. 開(kāi)始收集：當(dāng)氣體開(kāi)始產(chǎn)生時(shí)，緩慢通入集氣瓶中，觀察水位變化。
4. 判斷收集完成：當(dāng)集氣瓶中的水完全被氣體排出時(shí)，關(guān)閉導(dǎo)管，取出集氣瓶并蓋上玻璃片。
5. 保存氣體：將收集到的氣體密封保存，防止逸散。
三、排水法的優(yōu)點(diǎn)與局限性
| 優(yōu)點(diǎn) | 局限性 |
| 操作簡(jiǎn)便，無(wú)需復(fù)雜設(shè)備 | 只能用于難溶或不溶于水的氣體 |
| 成本低，適合基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) | 收集的氣體可能含有少量水分 |
| 便于觀察氣體生成情況 | 對(duì)于易溶氣體不適用 |
四、常見(jiàn)可使用排水法收集的氣體
| 氣體名稱 | 化學(xué)式 | 是否適用排水法 |
| 氧氣 | O? | 是 |
| 氫氣 | H? | 是 |
| 二氧化碳 | CO? | 否（易溶于水） |
| 一氧化碳 | CO | 是 |
| 甲烷 | CH? | 是 |
| 氨氣 | NH? | 否（易溶于水） |
五、注意事項(xiàng)
- 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保持導(dǎo)管暢通，避免堵塞導(dǎo)致氣體無(wú)法順利進(jìn)入集氣瓶。
- 集氣瓶應(yīng)完全充滿水，以減少空氣殘留。
- 若需干燥氣體，可在收集后進(jìn)行干燥處理，如使用干燥劑或加熱。
通過(guò)以上總結(jié)可以看出，排水法是一種簡(jiǎn)單、實(shí)用且高效的氣體收集方法，適用于許多常見(jiàn)的氣體實(shí)驗(yàn)。掌握其原理和操作要點(diǎn)，有助于提高實(shí)驗(yàn)的成功率和準(zhǔn)確性。