常见气体的制备(有装置图)实用教案

1、H2H2、O2O2、Cl2Cl2、HClHCl、H2SH2S、 CH4 CH4、C2H4C2H4、C2H2 C2H2 、NH3NH3、 SO2 SO2 、 NONO、NO2NO2、COCO、CO2CO2等气体(qt(qt) )第1页/共46页第一页，共47页。2KMnO2KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2 2H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+OO+O2 2 MnOMnO2 22KClO2KClO3 3 2KCl+3O2KCl+3O2 2 MnOMnO2 2 2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 CaClCaCl2

2、 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O ONHNH3 3HH2 2O+CaO O+CaO NHNH3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2CHCH3 3COONa+NaOH COONa+NaOH NaNa2 2COCO3 3+CH+CH4 4 CaOZn+HZn+H2 2SOSO4 4( (稀)=ZnSO)=ZnSO4 4+H+H2 2 CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O3. CH3. CH4 44. H4. H2 25. CO5. CO2 26. H6. H2 2S SFeS+HFeS+H2 2SOSO4 4(

3、(稀)=FeSO)=FeSO4 4+H+H2 2SS固体固体(gt(gt) ) + + 液体液体常温常温固体固体(gt(gt) ) + + 固体固体(gt(gt)加热加热第2页/共46页第二页，共47页。7. SO7. SO2 28. NO8. NO2 29. NO9. NO10. C10. C2 2H H2 2 11. Cl11. Cl2 212. HCl12. HCl13. C13. C2 2H H4 414. CO14. CONaNa2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4( (浓)=Na)=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O OCu+4HNOCu+4HN

4、O3 3( (浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀) = 3Cu(NO) = 3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O OCaCCaC2 2+2H+2H2 2OCa(OH)OCa(OH)2 2+CHCH+CHCHMnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓) = MnCl) = MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2ONaCl(NaCl(固)+H)+H2 2SOSO4 4( (浓)

5、= NaHSO)= NaHSO4 4+HCl+HCl2NaCl(2NaCl(固)+H)+H2 2SOSO4 4 Na Na2 2SOSO4 4+2HCl+2HCl强热C C2 2H H5 5OH OH CHCH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O170浓H2SO4HCOOHHCOOHCO CO H H2 2O O浓H2SO4固体固体 + + 液体液体(yt(yt)常温常温固体固体(gt(gt) ) + + 液体液体加热加热浓盐酸浓盐酸(yn sun)中中加浓硫加浓硫酸酸Cu+浓H2SO4第3页/共46页第三页，共47页。发发 生生装装 置置净净 化化装装 置置干干 燥燥装装 置置收收

6、集集装装 置置吸吸 收收装装 置置反应物状态反应物状态及反应条件及反应条件气体及杂质气体及杂质的性质的性质气体的性质气体的性质选择干燥剂选择干燥剂气体水溶性气体水溶性及密度及密度气体的毒性气体的毒性选择吸收剂选择吸收剂第4页/共46页第四页，共47页。装药装药品品(y(yopopn)n)防倒吸防倒吸防氧化防氧化措施措施(cus(cush)h)仪器仪器(y(yq)q)拆卸拆卸等。等。查气查气密性密性 2 2、操作顺序一般包括：、操作顺序一般包括：仪器仪器连接连接第5页/共46页第五页，共47页。A A、装配、装配(zhungpi)(zhungpi)仪器时：先下后上；先左仪器时：先下后上；先左后右

7、后右 B B、加入、加入(jir)(jir)试剂时：试剂时：先固后液先固后液C C、实验开始时：、实验开始时：先查仪器的气密性，先查仪器的气密性，再加药品，后点酒精灯；再加药品，后点酒精灯； D D、有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气、有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气 ；第6页/共46页第六页，共47页。（1）固固加热（2）固液（液液）加热（3）块固液 常温可制O2、NH3、CH4等可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等可制CO2、H2S、H2 、O2、NH3、C2H2等可制CO2、H2S、H2（4）固液 常温第7页/共46页第七页，共47页。该实验装

8、置要注意：该实验装置要注意：（l l）试管口应稍向下倾斜，以防止产）试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。试管破裂。（2 2）铁夹应夹在距试管口）铁夹应夹在距试管口l/3l/3处。处。（3 3）胶塞上的导管）胶塞上的导管(dogun)(dogun)伸入伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。的导出。标准(biozhn)装置可制O2、NH3、CH4第8页/共46页第八页，共47页。 实验时要注意： 先把固体药品(yopn)加入烧瓶，然后加入液体药品(yopn)，再加热。 要正确使用分液漏斗。可制C

9、l2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等第9页/共46页第九页，共47页。置第10页/共46页第十页，共47页。标准(biozhn)装置第11页/共46页第十一页，共47页。1.2.3 1.2.3 固液固液第12页/共46页第十二页，共47页。1.2.3 1.2.3 固液固液第13页/共46页第十三页，共47页。其它(qt)装置：第14页/共46页第十四页，共47页。cd第15页/共46页第十五页，共47页。 2.2干燥(gnzo)装置 2.2.1干燥(gnzo)装置第16页/共46页第十六页，共47页。 酸、碱性据气体(qt)的 氧化、还原性干燥剂的选择及使用原则干燥剂的选择及使用原则1

10、、选择原则、选择原则气体在被干燥的过程中要不能被减少气体在被干燥的过程中要不能被减少不要不要(byo)引入新的杂质。引入新的杂质。2、选择、选择(xunz)方方法法干燥剂干燥剂选择选择干燥剂状态干燥剂状态干燥装置干燥装置第17页/共46页第十七页，共47页。 （1）易溶或与水反应的气体： 排空气法 （2）与空气成分反应或与空气密度相近的气体： 排水（液）法 （3）可溶性气体考虑(kol)用 排液法 （4）两种方法皆可用时，排水法收集的气体较纯。第18页/共46页第十八页，共47页。 3.2装置(zhungzh)的分类第19页/共46页第十九页，共47页。（2）向上(xingshng)排空气法收

11、集(shuj)比空气重的气体第20页/共46页第二十页，共47页。（3）向下(xin xi)排空气法收集比空气(kngq)轻的气体第21页/共46页第二十一页，共47页。第22页/共46页第二十二页，共47页。如：如：HCl、NH3等等。如：如：Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。等。第23页/共46页第二十三页，共47页。如：如：CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。等。第24页/共46页第二十四页，共47页。防倒吸吸收(xshu)安全(nqun)瓶装置第25页/共46页第二十五页，共47页。第26页/共46页第二十六页，共47页。.水槽中水位相平量筒内的水位与注意事项：端水

12、位相平左端水位与右注意事项：标准(biozhn)装置变化(binhu)装置6 6、排水量气装置、排水量气装置(zhungzh)(zhungzh)第27页/共46页第二十七页，共47页。（1 1）在没有现成的CO2CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2CO2气体发生装置。应选用的仪器是（填入仪器的编号） 。（2 2）若用上述(shngsh)(shngsh)装置制取CO2CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案应选用的药品是 。例1：第28页/共46页第二十八页，共47页。为制取纯净的气体A可用下图

13、所示的装置，生成A的速度可通过滴液的速度控制，图中B、C、D均为液体(yt)，且为下列试剂中某一种： 浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸、浓盐酸、稀盐酸、浓氨水、稀氨水、蒸馏水、饱和氢硫酸溶液、饱和石灰水 请回答：A、B、C、D、E各是什么物质?例2： 【答】：A是氯化氢气体(qt)，B是浓盐酸，C、D、E均是浓硫酸第29页/共46页第二十九页，共47页。利用下图所示装收集以下8 8种气体( (图中烧瓶位置不得移动) )：H2 H2 Cl2 Cl2 CH4 CH4 HCl HCl NH3 NH3 NO NO H2S H2S SO2SO2(1)(1)若烧瓶是干燥的，则由A A口进气，在B B口可收集

14、的气体有( (用数字表示，下同)_.)_.(2)(2)若烧瓶充满水，可收集的气体有_，这时气体由_口进入(jnr)(jnr)。(3)(3)若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，则可用此装置的气体有_，这时气体由_口进入(jnr)(jnr)。(4)(4)若烧杯是干燥的，不能用此装置来收集的气体是_。 例3：【答】（1） （2 2），A A（3 3），B B（4 4）第30页/共46页第三十页，共47页。某集气瓶中充满了HI气体(qt)，试设计一个装置表示：将这种气体(qt)排出烧瓶，并粗略证明它确实是HI气体(qt)，写出有关反应的离子方程式。 例4：【答】：往装有气体的瓶中注入浓磷酸，使气体排出，

15、用盛有适量水的烧杯吸收排出的气体(玻璃管下端接一个倒置漏斗)，一段时间以后，取少量烧杯中的溶液，测得PH值小于7;加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，如发现有黄色沉淀生成，则可说明原气体是HI气体。 第31页/共46页第三十一页，共47页。例5铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应，产物不同，实验现象也不同。某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如左图所示的实验装置。请你根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。药品：稀硝酸、稀盐酸、锌粒、碳酸钙固体步骤：检查(jinch)装置的气密性； ； ； ； ；用注射器向试管内推入氧气（或空气）向试管(shgun)(shgun

16、)中加入一定量碳酸钙固体向试管(shgun)(shgun)中到入过量的稀硝酸，并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞待反应完全后，将右边导管插入试管内接近液面将铜丝插入到溶液中第32页/共46页第三十二页，共47页。加热绿色(l s)(l s)溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色。推入氧气或空气的目的是 ，分别将等质量的铜片与等体积均过量(gu(guling)ling)的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者成绿色，后者成蓝色， 某同学提出这可能是铜离子浓度差异形成的，你同意这种看法吗？ （填“同意”或 “ “不同意”），原因是 ；另一同学提出溶液成“绿色”，是铜离子与二氧化氮混合的结果，请你设计一个实

17、验证明之（简述实验方案和实验现象） 。不同意(tngy) (tngy) 铜片质量相同，溶液体积相同，生成的铜离子浓度相同 检验生成的NO第33页/共46页第三十三页，共47页。 从高考题型看，在第卷出现在选择题型中的主要是基本(jbn)实验的内容，从气体的制备，离子的共存与识别，到物质的分离与提纯。 在第卷中出现的简答、填空和实验的分析与设计，主要是考核实验的能力，如根据实验现象和数据，对物质进行综合判断，选择和连接实验设计所用的仪器，综合运用化学知识，对实验设计的正确性以及对改进实验操作上的评估。这对考核实验能力非常重要。 第34页/共46页第三十四页，共47页。 为了在实验室利用工业原料制

18、备少量氨气，有人设计(shj)(shj)了如下装置（图中夹持装置均已略去）。 检查实验装置(zhungzh)(zhungzh)的气密性后，关闭弹簧夹a a、b b、c c、d d、e e。在A A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c c、d d、e e，则A A中有氢气发生。在F F出口处收集氢气并检验其纯度。 关闭弹簧夹c c，取下截去底部的细口瓶C C，打开弹簧夹a a，将氢气经导管B B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。第35页/共46页第三十五页，共47页。 用酒精灯加热反应管E E，继续通氢气，待无底细

19、口瓶C C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b b，无底细口瓶C C内气体(qt)(qt)经D D进入反应管E E，片刻后F F中的溶液变红。回答下列问题：（1 1）检验氢气纯度的目的是 。 （2 2）C C瓶内水位下降到液面保持不变时，A A装置内发生的现象是 ， 防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b b的原因是 ， C C瓶内气体(qt)(qt)的成份是 。（3 3）在步骤中，先加热铁触媒的原因是 。反应管E E中发生反应的化学方程式是 。排 除 空 气 ， 保 证(bozhng)(bozhng)安全锌粒与酸脱离(tul) (tul) 尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率 N

20、N2 2 H H2 2铁触媒在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率 第36页/共46页第三十六页，共47页。3.(1993全国全国)下图是一套实验室制气装置下图是一套实验室制气装置,用用于发生、干燥和收集气体于发生、干燥和收集气体.下列各组物质中能下列各组物质中能利用这套装置进行利用这套装置进行(jnxng)实验的是实验的是 (填正填正确选项的标号确选项的标号). (A)铜屑和浓硝酸 (B)二氧化锰(r yn hu mn)和浓盐酸(C)电石和水(D)碳酸钙和稀盐酸 AD第37页/共46页第三十七页，共47页。4、实验室里可按下图所示的装置干燥、储存、实验室里可按下图所示的装置干燥、储存(c

21、hcn)气气体体R，多余的气体可用水吸收，则，多余的气体可用水吸收，则R是是ANO2 BHCl CCH4 DNH3D5、设计了四种制备、设计了四种制备(zhbi)气体的方案气体的方案:(1) 加热稀硫酸加热稀硫酸和乙醇制备和乙醇制备(zhbi)乙烯；乙烯；(2) 加热稀盐酸和二氧化锰制加热稀盐酸和二氧化锰制备备(zhbi)氯气；氯气；(3)用稀硫酸和大理石制备用稀硫酸和大理石制备(zhbi)二氧二氧化碳；化碳；(4)用稀硝酸和硫化亚铁制备用稀硝酸和硫化亚铁制备(zhbi)硫化氢。不宜硫化氢。不宜采用的方案有哪些？采用的方案有哪些？A.只有只有(1)和和(2) B.只有只有(1)和和(3) C.

22、只有只有(3)和和(4) D.(1) (2) (3)(4)D第38页/共46页第三十八页，共47页。6 6、(2000(2000全国全国) )实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁，实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解该化合物呈棕红色、易潮解100100左右时升华左右时升华(shnghu)(shnghu)。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（边的产品收集装置则不同，分别如（）和（）和（）所示。试回）所示。试回答：答：1 1）B B中反应中反应(fnyng)(f

23、nyng)的化学的化学方程式为方程式为 2 2）D D中的反应开始前，需排中的反应开始前，需排除除(pich)(pich)装置中的空气，装置中的空气，应采取的方未能是应采取的方未能是3 3）D D中反应的化学方程中反应的化学方程式为：式为：4 4）装置（）装置（）的主要缺点是）的主要缺点是5 5）装置（）装置（）的主要缺点是）的主要缺点是：6 6）如果选用些装置来完成实验，则必须采取的改进措施是）如果选用些装置来完成实验，则必须采取的改进措施是4HCl+MnO4HCl+MnO2 2=MnCl=MnCl2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2 B B中的反应进行一段时间后，中的反应进行一段

24、时间后，看到黄绿色气体充满装置，看到黄绿色气体充满装置，现开始加热现开始加热D D 2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2= =2FeCl2FeCl3 3 导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染 产品易潮解产品易潮解 在瓶在瓶E E和和F F之间连接装有干燥剂的装置之间连接装有干燥剂的装置 第39页/共46页第三十九页，共47页。 7 7、(1993(1993全国全国) )根据下面实验图填空和回答问题根据下面实验图填空和回答问题:(1):(1)烧烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是瓶中所发生的主要反应的化学方程式是 ， 装置装置()()的烧杯的

25、烧杯(shobi)(shobi)中冷水的作用中冷水的作用是是 ，装置装置()()的烧杯的烧杯(shobi)(shobi)中液体的作用中液体的作用是是 。(2)(2)进行此实验时，烧杯进行此实验时，烧杯(shobi)(shobi)内的橡皮塞最好用锡箔包内的橡皮塞最好用锡箔包住，用橡皮管连接的两玻住，用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，这是璃管口要相互紧靠，这是因为因为 。(3)(3)装置装置()()的烧杯的烧杯(shobi)(shobi)中使用倒置漏斗可防止中使用倒置漏斗可防止液体倒吸，试简述其原因。液体倒吸，试简述其原因。吸收吸收(xshu)(xshu)未冷凝的未冷凝的气体气体 溴蒸气会腐蚀橡

26、皮塞和橡皮管溴蒸气会腐蚀橡皮塞和橡皮管 2H2SO4(浓浓)+2NaBr+MnO2MnSO4+Br2+Na2SO4+2H2O当气体被吸收时，液体上升到漏斗中当气体被吸收时，液体上升到漏斗中. .由于漏斗的容积较大由于漏斗的容积较大, ,导致烧杯中液面下降导致烧杯中液面下降, ,使漏斗口脱使漏斗口脱离离液面液面, ,漏斗中的液体又流回烧杯中漏斗中的液体又流回烧杯中, ,从而防止了倒吸从而防止了倒吸 第40页/共46页第四十页，共47页。8.(20018.(2001年年, ,江浙江浙) )用图示的装置制取氢气，用图示的装置制取氢气， 在在塑料隔板塑料隔板( bn)( bn)上放粗锌粒，漏斗和带支管

27、的试管上放粗锌粒，漏斗和带支管的试管 中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗 流下，试管中液面上升与锌粒接触，发生反应。流下，试管中液面上升与锌粒接触，发生反应。 产生的氢气由支管导出；若关闭弹簧夹，则试产生的氢气由支管导出；若关闭弹簧夹，则试 管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液与锌粒管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液与锌粒 脱离接触，反应自行停止。需要时再打开弹簧脱离接触，反应自行停止。需要时再打开弹簧 夹，又可以使氢气发生。这是一种仅适用于室夹，又可以使氢气发生。这是一种仅适用于室 温下随制随停的气体发生装置。回答下面问题：温下随制随停的气体发生装

28、置。回答下面问题：（1 1）为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降？）为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降？ （2 2）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性？）这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性？关闭关闭(gunb)(gunb)弹簧夹时，反应产生的气体使试管内液弹簧夹时，反应产生的气体使试管内液面上的压力增加，所以液面下降。（面上的压力增加，所以液面下降。（6 6分）分） 塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗(ludu)(ludu)注人一定量的水，注人一定量的水，使漏斗使漏斗(ludu)(ludu)内的水面高于试管内的水面，停止加水后，静置内的水

29、面高于试管内的水面，停止加水后，静置片刻，漏斗片刻，漏斗(ludu)(ludu)中与试管中的液面差保持不再变化，说明装中与试管中的液面差保持不再变化，说明装置不漏气。置不漏气。(10(10分分) ) 第41页/共46页第四十一页，共47页。（3 3）从下面三个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装置制取）从下面三个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装置制取的气体，填写下表中的空白。的气体，填写下表中的空白。 大理石与盐酸反应制取二氧化碳大理石与盐酸反应制取二氧化碳 黄铁矿与盐酸反应制取硫化氢黄铁矿与盐酸反应制取硫化氢 用二氧化锰催化分解过氧化氢制氧气用二氧化锰催化分解过氧化氢制氧气(yn

30、gq)(yngq) （4 4）食盐跟浓硫酸反应制氯化氢不能用这种装置随制随停。试说明理）食盐跟浓硫酸反应制氯化氢不能用这种装置随制随停。试说明理由。由。因为因为(yn wi)(yn wi)：此反应需要加热（：此反应需要加热（4 4分），食盐是粉末分），食盐是粉末状（状（2 2分）分）气体名称气体名称收集方法收集方法检验方法检验方法二氧化碳二氧化碳(r (r yng yng hu tn) hu tn) 向上排空气法向上排空气法 通入澄清石灰水使石灰水变浑浊通入澄清石灰水使石灰水变浑浊 硫化氢硫化氢 向上排空气法向上排空气法 有臭鸡蛋味有臭鸡蛋味（其它合理答案也给分）（其它合理答案也给分） 8 8分分 （只要回（只要回答出其中一种答出其中一种气体即给分）气体即给分） 第42页/共46页第四十二页，共47页。1、实验室用甲酸、实验室用甲酸(ji sun)与浓硫酸在加热条件下制取与浓硫酸在加热条件下制取CO气体反应为：气体反应为：HCOOH H2O+CO,请设计一装请设计一装置以制取干燥纯净的置以制取干燥纯净的CO气体。气体。H2SO4 分析分析: (1)液体液体+液体液体 气体气体 (2)甲酸易挥发，混合液易暴沸，应加沸石甲酸易挥发，混合液易暴沸，应加沸石 (2)气体难溶于