第四章常见的非金属及其化合物专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集(23张)

1、专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集1气体制备实验的基本过程略气体制备实验的基本过程略(1)气体制备实验装置一般包含以下几部分气体制备实验装置一般包含以下几部分(2)气体制备的一般实验操作步骤气体制备的一般实验操作步骤组装组装(从下到上，从左到右从下到上，从左到右)；检验装置的气密性；检验装置的气密性；加入药品；加入药品；排尽装置内的空气；排尽装置内的空气；验纯；验纯；反应；反应；拆除装置。拆除装置。2气体发生装置气体发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的

2、发依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：生装置分为三类：专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集发生装置发生装置 制备气体：制备气体： 注意事项：注意事项： O2、NH3、CH4等等如用排水集气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤如用排水集气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，防止水倒吸。出，然后再撤走酒精灯，防止水倒吸。试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流，试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流，而使试管破裂。而使试管破裂。铁夹应夹在距试管口铁

3、夹应夹在距试管口1/3处。处。固体药品应平铺在试管底部。固体药品应平铺在试管底部。胶塞上的导管伸入试管内不能过长，否则会影响气体导出。胶塞上的导管伸入试管内不能过长，否则会影响气体导出。专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集发生装置发生装置 制备气体：制备气体： 注意事项：注意事项： Cl2、C2H4等等分液漏斗应盖上盖，注意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。分液漏斗应盖上盖，注意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。烧瓶应固定在铁架台上。烧瓶应固定在铁架台上。先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。对烧瓶加热时要垫上石

4、棉网。对烧瓶加热时要垫上石棉网。专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集(3)固体液体固体液体(不加热不加热)气体气体发生装置发生装置 制备气体：制备气体： 注意事项：注意事项： H2、CO2、NO2、SO2、NO等等在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先检验纯度。在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先检验纯度。块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制备，块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制备，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面

5、以下，否则起不到液封作用而简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否则起不到液封作用而无法使用。无法使用。加入块状固体药品的大小要适宜。加入块状固体药品的大小要适宜。加入液体的量要适当。加入液体的量要适当。最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集3气体的除杂方法气体的除杂方法易溶于水的杂质可用水吸收；易溶于水的杂质可用水吸收；酸性杂质可用碱性物质吸收；酸性杂质可用碱性物质吸收；碱性杂质可用酸性物质吸收；碱性杂质可用酸性物质吸收；水分可用干燥剂吸收；水分可用干燥

6、剂吸收；能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物质，也可用作吸收剂。能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物质，也可用作吸收剂。除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性。酸碱性、氧化性、还原性、可燃性。除杂原则：除杂原则：(1)不损失主体气体，不损失主体气体，(2)不引入新的杂质气体，不引入新的杂质气体，(3)在密闭装置内进行，在密闭装置内进行，(4)先除易除的气体。先除易除的气体。一般可从以下几个方面考虑：一般可从以下几个方面考虑：专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备

7、、净化和收集【例【例1】为下列各组气体选择合适的除杂试剂为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体括号内为杂质气体)(1)含有含有HCl杂质的气体杂质的气体CO2(HCl)：_；SO2(HCl)：_；Cl2(HCl)：_。(2)中性气体中含有酸性杂质气体中性气体中含有酸性杂质气体O2(Cl2)：_；CO(CO2)：_；NO(NO2)：_。(3)酸性气体中含有其他酸性杂质气体酸性气体中含有其他酸性杂质气体CO2(SO2)：_。(4)含有含有O2杂质的气体杂质的气体CO2(O2)：_；N2(O2)：_。(5)HCl(Cl2)：_。CCl4饱和饱和NaHCO3溶液溶液饱和饱和NaHSO3溶液

8、溶液饱和食盐水饱和食盐水NaOH溶液溶液NaOH溶液溶液H2O饱和饱和NaHCO3溶液或酸性高锰酸钾溶液溶液或酸性高锰酸钾溶液灼热灼热Cu灼热灼热Cu专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集4气体净化与干燥的先后顺序气体净化与干燥的先后顺序专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集解析解析用大理石和盐酸反应制得的用大理石和盐酸反应制得的CO2中，含有少量中，含有少量HCl，可用饱和，可用饱和NaHCO3溶液除去；干燥溶液除去；干燥CO2可用浓硫酸或无水可用浓硫酸或无水CaCl2固体作干燥剂。固体作干燥剂。注意：应先净化，后干

9、燥。注意：应先净化，后干燥。A专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集5气体的干燥气体的干燥(1)选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。酸性干燥剂，如浓酸性干燥剂，如浓H2SO4、P2O5、硅胶等。一般用来干燥酸性或、硅胶等。一般用来干燥酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性气体。中性气体，而不能用来干燥碱性气体。思考思考：下列气体中不能被浓：下列气体中不能被浓H2SO4干燥的是哪些？为什么？干

10、燥的是哪些？为什么？NH3、H2、CO、H2S、SO2、Cl2、CO2答案答案NH3因为显碱性而不能被浓因为显碱性而不能被浓H2SO4干燥，干燥，H2S因为有强还原因为有强还原性而不能被浓性而不能被浓H2SO4干燥。干燥。碱性干燥剂，如生石灰、固体碱性干燥剂，如生石灰、固体NaOH、碱石灰等。碱性干燥剂、碱石灰等。碱性干燥剂不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干燥不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干燥Cl2、CO2、HCl等。等。 中性干燥剂，如无水中性干燥剂，如无水CaCl2。无水。无水CaCl2呈中性，对各类气体一般均呈中性，对各类气体一般均可干燥，但可干燥，但NH3能与其发生络合反应而不能使用，其

11、反应方程式为能与其发生络合反应而不能使用，其反应方程式为CaCl28NH3=CaCl28NH3。专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集类型类型液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固体，加热固体，加热装置装置常见干燥常见干燥剂剂浓浓H2SO4(酸性、酸性、强氧化性强氧化性)无水氯化钙无水氯化钙(中性中性)碱石灰碱石灰(碱性碱性)除杂试剂除杂试剂Cu、CuO、Mg(2)气体干燥净化装置气体干燥净化装置当当CO2中混有中混有O2杂质时，应选用上述杂质时，应选用上述中的中的装置除装置除O2，除杂试剂是，除杂试剂是Cu粉或粉或Mg粉。粉。专题

12、讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集收集方法收集方法收集气体的类型收集气体的类型收集装置收集装置可收集的气体可收集的气体(举例举例)排水法排水法难溶于水或微溶难溶于水或微溶于水，又不与水于水，又不与水反应的气体反应的气体O2、H2、Cl2(饱和饱和NaCl溶液溶液)、NO、CO2(饱和饱和NaHCO3溶溶液液)、CO排空排空气法气法向上排向上排空气法空气法密度大于空气密度大于空气Cl2、SO2、NO2、CO2向下排向下排空气法空气法密度小于空气密度小于空气H2、NH36气体的收集气体的收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化

13、和收集7尾气的吸收尾气的吸收(2)用烧碱溶液吸收的是用烧碱溶液吸收的是Cl2、SO2、NO2、H2S等。等。(3)用燃烧的酒精灯点燃可除去的是用燃烧的酒精灯点燃可除去的是CO。(1)用水吸收的是用水吸收的是HCl、NH3(注意防倒吸注意防倒吸)。专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集123专题专题集训集训45专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集1下列制备和收集气体的实验装置合理的是下列制备和收集气体的实验装置合理的是 ()D12345专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集解析解析

14、浓盐酸和浓盐酸和MnO2在加热时才能反应，在加热时才能反应，A错；错；B12345Al(OH)3不能溶于弱碱不能溶于弱碱(氨水氨水)，C错；错；SO2只能使紫色石蕊试液变红，只能使紫色石蕊试液变红，D错。错。专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集12345专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集12345答案答案 C专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集4表中表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用如图所示装置制取、净化、表示相应仪器中加入的试剂，可用如图所示装置制取、净化、 收

15、集的气体是收集的气体是 ()编号编号气体气体abcANH3浓氨水浓氨水生石灰生石灰碱石灰碱石灰BSO270%浓浓H2SO4Na2SO3固体固体98%浓浓H2SO4CNO稀稀HNO3铜屑铜屑H2ODNO2浓浓HNO3铜屑铜屑NaOH溶液溶液12345专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集解析解析选项选项A，因，因NH3的密度比空气的小，不能用图示装置收集；的密度比空气的小，不能用图示装置收集；12345选项选项B，Na2SO3与浓硫酸反应生成与浓硫酸反应生成SO2，SO2中所含的中所含的H2O杂质用杂质用98%浓浓H2SO4除去，收集装置合理；除去，收集装置合理；选项选项C，不能用图示装置收集，不能用图示装置收集NO；选项选项D，NO2被被NaOH溶液吸收，收集不到溶液吸收，收集不到NO2。答案答案 B专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集12345专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集(1)如果所制气体流向为从左向右时，上述组装的实验装置从左向右的连接顺如果所制气体流向