第二十讲常见气体的制备

1、一.考点梳理实验室制取纯净的气体一般有以下环节:气体的发生气体的净化气体的收集尾 气的处理 (对于有毒气体 。1.气体的发生(1制气装置制气装置由反应物状态 (固体或液体 、反应 条件 (常温或加热 定,常见有如下几种装置: 固体或固体混合物加热制备气体,用图 (I装置,常用于制 O 2 、 NH 3等气体。固体与液体或液体与液体的混合物加热制备气体, 用图 (II装置, 常用于制 Cl 2、 CH 2=CH2(还要加温度计 等气体。固体与液体或液体与液体的混合不需加热制备气体,用图 (III装置,常用于 H 2O 2与 MnO 2混合制 O 2、浓氨水与生石灰混合制 NH 3等气体。块状或粒

2、状固体与液体混合且不需加热制备气体,用图 (IV装置,这种装置可随时关随时开,常用于制 CO 2、 H 2等气体。(2常见几种气体制备的反应原理O 2:2KClO 3MnO2KCl+3O2或2KMnO 4 K 2MnO 4 + MnO2 + O2NH 3:2NH 4Cl+Ca(OH2 2+2NH3 +2H2OH 2:Zn+H2SO 4(稀 = ZnSO4 + H2CO 2:CaCO 3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2OCl 2:MnO 2 + 4HCl(浓 MnCl 2 + Cl2 + 2H2OSO 2:Na 2SO 3 +H2SO 4(浓 =Na2SO 4 +SO2 +

3、H2ONO :3Cu+8HNO3(稀 =3Cu(NO3 2+2NO +4H2ONO 2:Cu+4HNO3(浓 =Cu(NO3 2 + 2NO2 +2H2OC 2H 2:CaC 2 + 2H2O = Ca(OH2 + CH CH 2.气体的净化杂质气体主要可能来源于:发生副反应; 反应物中含有杂质;反应物易挥发等。 除去杂质气体的常见方法:易溶于水的气体 可用水吸收,酸性气体杂质可用碱吸收,碱性杂 质气体用酸吸收,有还原性的气体可用恰当的氧 化剂吸收。常见的除杂试剂:(1强碱溶液 (如 NaOH 溶液 :除酸性气体。(2饱和酸式盐:饱和 NaHCO 3除去 CO 2中的 HCl 、 SO 2等,

4、饱和 NaHSO 3除去 SO 2中的 HCl 、 SO 3(还可用浓硫酸除去 SO 3杂质 等。(3酸性 KMnO 4:除还原性气体 (且该还原性 气体的氧化产物不是气体。 气体的净化常用仪器:干燥管、洗气瓶。3.气体的干燥常用的气体干燥剂按酸碱性可分为:(1酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅 胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体, 如 CO 2、 SO 2、 NO 2、 HCI 、 H 2、 Cl 2、 O 2、 C 2H 4等气体。(2碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体 NaOH 。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性 的气体,如 NH 3、 H 2、 O 2、 CH 4等气体。(3

5、中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥 中性、酸性、碱性气体,如 O 2、 H 2、 CH 4等。 (注 意:NH 3不能用无水氯化钙干燥 注意:在选用干燥剂时,显碱性的气体不能 选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干 燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥 剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂。 4.气体的收集方法(1难溶于水的气体可用排水法收集。 如:H 2、 O 2、 NO 、 CH 4、 C 2H 4、 C 2H 2等。(2密度比空气大的气体用向上排空气法收 2(12NH 3+3CuO 3Cu+N2 +3H2O (2NaNO 2+NH4 Cl N2+NaCl+2H2O E (3Cu 和 CuO 可以以循环使用，节约了原料， 避免使用有毒物质而造成的污染。 3(12Na+2H 2O2NaOH+H2 (2验纯，用向下排气法收集一试管氢气，用 拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。若听到 轻微的“扑”声，则表明 H2 纯净。 (3较多的钠与水反应放出大量的热，使试管 内 H2 与 O2 的混和气点燃而爆炸。 (4钠比水轻，比苯重，落在苯水交界