中学阶段常见12种气体的工业制法和实验室制法和洗气瓶的一瓶八用

1、 一、中学阶段常见12种气体的工业制法和实验室制法归纳1.氢气（1）工业制法：水煤气法：（高温条件下还原水蒸气） 单质+化合物化合物+单质： C+H2O(g)CO+H2 ；化合物+化合物化合物+单质：CO+ H2O(g) CO2+H2氯碱工业的副产物：（电解饱和食盐水）溶液A+B+C ：2NaCl+2H2O2NaOH +H2+ Cl2,（2）实验室制法：中等以上活泼金属与非氧化性强酸的置换反应：单质+化合物化合物+单质：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2个别金属与强碱溶液的置换反应：单质+化合物化合物+单质：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2, 2乙烯（1）工业制法：石油裂解

2、制乙烯：高碳烷烃低碳烷烃+低碳烯烃：C4H10C2H6+C2H4 ；C8H18C6H14+C2H4（2）实验室制法：乙醇的消去反应：CH3CH2OH CH2=CH2 +H2O3乙炔（1）工业制法：煤干馏得到焦炭，煅烧石灰石得到生石灰，在高温电弧炉中生石灰和焦炭反应生成电石和一氧化碳，电石和饱和食盐水反应生成熟石灰和乙炔。3C+CaO CaC2+CO ；CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2 （2）实验室制法：电石水解法：CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2 4一氧化碳（1）工业制法：水煤气法：（高温条件下还原水蒸气） 单质+化合物化合物+单质： C+H2O(g)CO+H2 ；焦炭还原

3、二氧化硅（工业制备粗硅的副产物）：2C+SiO2Si+2CO工业制备电石的副产物：3C+CaO CaC2+CO ；（2）实验室制法：草酸分解法：H2C2O4 CO +CO2 +H2O ；混合气体通过碱石灰得到一氧化碳。甲酸分解法：HCOOH CO +H2O5二氧化碳（1）工业制法：高温分解，煅烧大理石：CaCO3CaO+CO2 玻璃工业副产物:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2，SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2联碱工业小苏打制纯碱的副产物：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 （2）实验室制法：复分解反应：碳酸钙与盐酸的反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+C

4、O26氨气（1）工业制法化合反应：合成氨工业N2+3H2 2NH3（2）实验室制法氯化铵和消石灰混合受热制备氨气： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3 +2H2O浓氨水滴入到生石灰(烧碱或碱石灰)表面快速产生氨气。7一氧化氮（1）工业制法氨气催化氧化制备一氧化氮（硝酸工业的第一步反应）：4NH3+5O24NO+6H2O二氧化氮溶于水制硝酸的副产物：3NO2+H2O=2HNO3+NO（2）实验室制法铜和稀硝酸反应制备一氧化氮：3Cu+8 HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O8二氧化氮（1）工业制法一氧化氮氧化制二氧化氮：（硝酸工业的第二步反应）：2NO+O2=2NO

5、2（2）实验室制法铜和浓硝酸反应制备二氧化氮：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O9氧气（1）工业制法： 分离液态空气电解氧化铝得到副产物氧气：2Al2O34Al+3O2 冶炼金属汞、银时得到副产物氧气：2HgO2Hg+O2；2Ag2O4Ag+O2（2）实验室制法高锰酸钾受热分解：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2双氧水催化分解：2H2O22H2O+O210二氧化硫（1）工业制法高温煅烧硫铁矿得到二氧化硫：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 火法炼铜得到副产物二氧化硫：Cu2S+O22Cu+SO2燃烧硫磺得到二氧化硫：S+O2SO2（2）实验室制法在加热条

6、件下铜还原浓硫酸：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O亚硫酸钠和硫酸发生复分解反应：Na2SO3+ H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 11氯气（1）工业制法电解饱和食盐水得到烧碱、氢气和氯气：2NaCl+2H2O2NaOH +H2+ Cl2冶炼钠时得到钠和氯气：2NaCl（熔融）2Na + Cl2冶炼镁时得到镁和氯气：MgCl2Mg + Cl2（2）实验室制法常温氧化浓盐酸：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O加热氧化浓盐酸：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O12氯化氢（1）工业制法氢气在氯气中燃烧产生氯化氢：

7、H2+Cl22HCl（2）实验室制法复分解反应制备氯化氢气体：2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl 浓硫酸滴入到浓盐酸中快速制备氯化氢气体。二、洗气瓶的一瓶八用洗气瓶的构成：洗气瓶由广口瓶、带有长玻璃导管（该玻璃管距离洗气瓶的底部5mm）和短玻璃导管（该玻璃管刚伸出胶塞5mm）的双口塞构成。气体发生装置与洗气瓶的接口顺序不同结果不同，瓶内有溶液和没溶液作用不同，瓶内盛满溶液和不盛满溶液作用不同。下面根据洗气瓶的连接顺序不同分别叙述它们的作用。1、 短口进气长口出气，瓶内无溶液时洗气瓶的作用此装置可用于向下排空气法收集气体。该气体具有密度比空气小（气体的相对分子质量小于等于26）

8、与空气不会发生反应的性质，符合这两条性质的中学常见气体有：H2 、CH4 、C2H2 、NH3 。2、短口进气长口出气，瓶内充满水时洗气瓶的作用此装置可用于排水收集气体。该气体具有不溶于水的性质，符合这条性质的中学常见气体有：H2 、CO 、CH4 、C2H4 、C2H2 、NO 。3、短口进气长口出气，瓶内充满特定液体时洗气瓶的作用（1）此装置可用于排溶液法收集气体。该气体具有不溶于特定饱和溶液的性质，符合这条性质的中学常见气体及其饱和溶液有：CO2 （饱和NaHCO3溶液） 、SO2 （饱和NaHSO3溶液） 、H2S （饱和NaHS溶液）、Cl2（饱和NaCl溶液）。（2）此装置可用于排

9、难挥发有机液体法收集气体。符合这条性质的中学常见气体及其对应有机难挥发性液体有：HClCCl4、NH3CCl4 。4、短口进气长口出气，瓶内充满水时,出气管与导管连接，导管伸入量筒中，洗气瓶的作用此装置（洗气瓶和量筒）可用于排水法测量气体的体积。量筒内水的体积就是收集到的该气体的体积，该气体具有不溶于水的性质；符合这条性质的中学常见气体有：H2 、CO 、CH4 、C2H4 、C2H2 、NO 。5、短口进气长口出气，瓶内充满特定液体时,出气管与导管连接，导管伸入量筒中，洗气瓶的作用（1）此装置（洗气瓶和量筒）可用于排特定溶液法测量气体的体积。量筒内特定溶液的体积就是收集到的该气体的体积，该气

10、体具有不溶于特定溶液的性质；符合这条性质的中学常见气体及其对应溶液有：CO2 饱和NaHCO3溶液 、SO2饱和NaHSO3溶液 、H2S饱和NaHS溶液、Cl2饱和NaCl溶液。（2）此装置（洗气瓶和量筒）可用于排有机难挥发性液体法测量气体的体积。量筒内有机难挥发性液体的体积就是收集到的该气体的体积，该气体具有不溶于有机难挥发性液体的性质；符合这条性质的中学常见气体及其对应有机难挥发性液体有：HClCCl4、NH3CCl4 。6、长口进气短口出气，瓶内无溶液时洗气瓶的作用此装置可用于向上排空气法收集气体。该气体具有密度比空气大（气体的相对分子质量大于等于32）与空气不会发生反应的性质；符合这

11、两条性质的中学常见气体有：CO2 、NO2 、O2 、 SO2 、Cl2 、HCl。7、长口进气短口出气，瓶内装有一定量的浓硫酸时洗气瓶的作用此装置可用于干燥与浓硫酸不反应的气体。该气体具有中性或酸性（即便有还原性但是常温下也不与浓硫酸反应）；符合这两条性质的中学常见气体有：中性气体：H2 、CO 、CH4 、C2H4 、C2H2 、NO 、O2，酸性气体：CO2 、NO2 、 SO2 、Cl2 、HCl。8、长口进气短口出气，瓶内装有一定量的特定溶液时洗气瓶的作用此装置可用于混合气体的净化、除杂。该混合气体特点：主气体与特定的溶液不反应，杂质气体与特定溶液反应被吸收或转化为主气体，符合这条性

12、质的中学常见混合气体及其特定溶液有：CO2 中混有SO2饱和NaHCO3溶液、酸性KMnO4溶液。CO2 中混有HCl饱和NaHCO3溶液、AgNO3溶液。SO2中混有HCl饱和NaHSO3溶液。H2S中混有HCl饱和NaHS溶液。Cl2中混有HCl饱和NaCl溶液。1.常见气体的制取和检验 氧气 制取原理含氧化合物自身分解 制取方程式2KClO3 2KCl+3O2 装置略微向下倾斜的大试管,加热 检验带火星木条,复燃 收集排水法或向上排气法 氢气 制取原理活泼金属与弱氧化性酸的置换 制取方程式Zn+H2SO4 = H2SO4+H2 装置启普发生器 检验点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠 收集

13、排水法或向下排气法 氯气 制取原理强氧化剂氧化含氧化合物 制取方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色; 除杂质先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集排饱和食盐水法或向上排气法 尾气回收Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H2O 硫化氢 制取原理强酸与强碱的复分解反应 制取方程式FeS+2HCl= FeCl2+H2S 装置启普发生器 检验能使湿润的醋酸铅试纸变黑 除杂质先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气) 收集向上排气法 尾气

14、回收H2S+2NaOH= Na2S+H2O或H2S+NaOH= NaHS+H2O 二氧化硫 制取原理稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+SO2+H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶 检验先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; 除杂质通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集向上排气法 尾气回收SO2+2NaOH= Na2SO3+H2O 二氧化碳 制取原理稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O 装置启普发生器 检验通入澄清石灰水,变浑浊 除杂质通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(

15、除水蒸气) 收集排水法或向上排气法 氨气 制取原理固体铵盐与固体强碱的复分解 制取方程式Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+NH3+2H2O 装置略微向下倾斜的大试管,加热 检验湿润的红色石蕊试纸,变蓝 除杂质通入碱石灰(除水蒸气) 收集向下排气法 氯化氢 制取原理高沸点酸与金属氯化物的复分解 制取方程式NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl 装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶 除杂质通入浓硫酸(除水蒸气) 收集向上排气法 二氧化氮 制取原理不活泼金属与浓硝酸的氧化还原; 制取方程式Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2

16、H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) 检验红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成 收集向上排气法 尾气处理3NO2+H2O=2HNO3+NO NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 一氧化氮 制取原理不活泼金属与稀硝酸的氧化还原; 制取方程式Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) 检验无色气体,暴露于空气中立即变红棕色 收集排水法 一氧化碳 制取原理浓硫酸对有机物的脱水作用 制取方程式HCOOHCO+H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶 检验燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊

17、除杂质通入浓硫酸(除水蒸气) 收集排水法 甲烷 制取方程式CH3COONa+NaOH CH4+Na2CO3 装置略微向下倾斜的大试管,加热 收集排水法或向下排空气法 乙烯 制取原理浓硫酸对有机物的脱水作用 制取方程式CH3CH2OH CH2=CH2+H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 除杂质通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气) 收集排水法 乙炔 制取原理电石强烈吸水作用 制取方程式CaC2+2H2OCa(OH)2+CH CH 装置分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) 检验无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟 除杂质通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通

18、入浓硫酸(除水蒸气) 收集排水法或向下排气法 2.一些快速制法(即无需加热) 1.O2 2H2O2=催化剂MnO2=2H2O+O2 2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- +O2 2.Cl2 KMnO4与浓盐酸 16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 3.HCl 将浓硫酸逐滴加入浓HCl中 4.NH3 将CaO或者Ca(OH)2或者NaOH（皆为固体）加入浓氨水 加氧化钙是利用其与水反应消耗水且放热 加Ca(OH)2或者NaOH利用其与水反应放热 5.H2 NaH+H20NaOH+H21.工业制取硫酸 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

19、2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4 2.工业制取硝酸4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3.工业合成氨 N2+3H2=2NH3 4.氯碱工业 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 5.高炉炼铁 Fe2O3+3C=2Fe+3CO也可以生成CO2 6.工业制取粉精 2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 7.工业制取水煤气 C+H2O=CO+H2 8.硅酸盐工业（制普通玻璃） 9.粗铜的精炼 电解：阳极用粗铜 阳极：Cu2eCu2 阴极：Cu22eCu 10.侯氏制碱法 NaClNH

20、3CO2H2ONaHCO3NH4Cl生石灰 （高温煅烧石灰石） CaCO3 =高温= CaO+CO2炼铁 （高炉炼铁） Fe2O3 +3CO =高温=2Fe + 3CO2合成氨 （工业合成氨）N2+H2=高温高压催化剂=2NH3制硫酸 （接触法制硫酸）4FeS2 + O2 =高温= 2Fe2O3 + 8SO2 2SO2 + O2 =2SO3 （条件是催化剂、加热） SO3 +H2O =H2SO4氯碱工业（电解饱和食盐水）2NaCl+2H2O =Cl2+H2+ 2NaOH （条件是通电）工业制铝（电解熔融氧化铝）2Al2O3 = 4Al + 3O2 （条件是熔融、通电）玻璃工业（玻璃窑法） Na

21、2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 +CO2 （条件是高温） CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 +CO2 （条件是高温）氯气 中学二氧化锰浓盐酸加热 工业 电解食盐水氯化氢 中学直接买/浓硫酸氯化钠加热（溴化氢同） 工业 氢气氯气燃烧 氟化氢 实验室 氟化钙浓硫酸共热溴 碘 中学直接买 工业 海水中的离子相应电解/氧化还原氧气 中学 高锰酸钾加热/氯酸钾二氧化锰加热/双氧水二氧化锰/ 工业 压缩空气二氧化硫 中学 硫酸（稍浓）加亚硫酸盐/铜，浓硫酸加热 工业 硫铁矿，黄铜矿，硫燃烧三氧化硫 工业 二氧化硫氧气钒催化剂氧化硫酸 工业 三氧化硫溶于98硫酸得到发烟硫酸，稀释氮气 中学无 工业 压缩空气氨 中学 氨水一般自己买，氨气消石灰氨盐加热（推荐氯化铵）/浓氨水 工业 氮气氢气催化反应硝酸 中学有个二氧化氮溶于水的反应，不过一般自己买 工业氨氧化成一氧化氮再生成NO2（还有电弧生成氮氧化物的方法） 然后好像是溶与浓硝酸再稀释硅 中学无 工业 二氧化硅，碳高温还原铝 中学无 工业 电解氧化铝加冰晶石助熔钠，镁，钙 电