第三节 常见气体制备(常见气体制备)

1、第三节常见气体的制备第三节常见气体的制备目录目录(2011高考四川卷高考四川卷)下列实验下列实验“操作和现象操作和现象”与与“结论结论”对应关对应关系正确的是系正确的是()体验高考体验高考操作和现象操作和现象结论结论A向装有向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀溶液的试管中加入稀H2SO4，在，在管口观察到红棕色气体管口观察到红棕色气体HNO3分解生成分解生成了了NO2B向淀粉溶液中加入稀向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却，加热几分钟，冷却后再加入新制后再加入新制Cu(OH)2浊液，加热，没有红色沉浊液，加热，没有红色沉淀生成淀生成淀粉没有水解成淀粉没有水解成葡萄糖葡萄糖C向无水

2、乙醇中加入浓向无水乙醇中加入浓H2SO4，加热至，加热至170 ，产生，产生的气体通入酸性的气体通入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去溶液，紫红色褪去使溶液褪色的气使溶液褪色的气体只是乙烯体只是乙烯D向饱和向饱和Na2CO3溶液中通入足量溶液中通入足量CO2，溶液变浑浊，溶液变浑浊析出了析出了NaHCO3D目录目录教材中几种重要气体的制备教材中几种重要气体的制备1实验室制取氧气的方法实验室制取氧气的方法(1)反应原理及发生装置反应原理及发生装置构建双基构建双基目录目录(2)收集方法：用收集方法：用_。(3)验满方法：用带火星的木条放在集气瓶瓶口。验满方法：用带火星的木条放在集气瓶瓶口。向上排空气法

3、或排水法向上排空气法或排水法目录目录2实验室制取二氧化碳的方法实验室制取二氧化碳的方法向上排空气法向上排空气法饱和饱和NaHCO3溶液溶液向下排空气法或排水法向下排空气法或排水法3实验室制取氢气的方法实验室制取氢气的方法目录目录4实验室制取氯气的方法实验室制取氯气的方法强碱溶液强碱溶液目录目录5实验室制取氨气的方法实验室制取氨气的方法碱石灰碱石灰向下排空气法向下排空气法湿润的红色石蕊试纸湿润的红色石蕊试纸蘸有浓盐酸的玻璃棒蘸有浓盐酸的玻璃棒目录目录考点串讲深度剖析考点串讲深度剖析考点考点1常见气体的制备与收集常见气体的制备与收集1气体制备实验的操作顺序气体制备实验的操作顺序(1)仪器安装仪器安

4、装由下到上由下到上如制氯气的发生装置安装顺序是：放铁架台如制氯气的发生装置安装顺序是：放铁架台摆酒精灯摆酒精灯固固定铁圈定铁圈放置石棉网放置石棉网固定圆底烧瓶。固定圆底烧瓶。从左到右从左到右如制氯气：发生装置如制氯气：发生装置净化装置净化装置收集装置收集装置吸收装置。吸收装置。目录目录先塞后定先塞后定把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。(2)加试剂顺序加试剂顺序固体先放入，液体后滴加固体先放入，液体后滴加(即先固后液即先固后液)。(3)其他操作顺序其他操作

5、顺序先检验气密性，后装入药品先检验气密性，后装入药品(便于在装置漏气时进行调整或更便于在装置漏气时进行调整或更换仪器换仪器)，最后点燃酒精灯，最后点燃酒精灯(所有准备工作完毕后所有准备工作完毕后)；在连接导管；在连接导管时，应长进短出；量气装置的导管应短进长出；干燥管应大时，应长进短出；量气装置的导管应短进长出；干燥管应大口进，小口出。口进，小口出。目录目录2常见气体制备的发生装置常见气体制备的发生装置实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态及反应实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态及反应条件。条件。反应装置类型反应装置类型反应装置图反应装置图适用气体适用气体操作注意事项操作注

6、意事项固、固加热型固、固加热型O2、NH3等等试管要干燥试管要干燥试管口略向下倾斜试管口略向下倾斜加热时先均匀加热加热时先均匀加热再固定加热再固定加热目录目录反应装反应装置类型置类型反应装置图反应装置图适用适用气体气体操作注意事项操作注意事项固、液加热固、液加热型或液、液型或液、液加热型加热型Cl2、HCl等等烧瓶加热时要垫石棉网烧瓶加热时要垫石棉网反应物均为液体时，烧瓶反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片内要加碎瓷片固、液不加固、液不加热型或液、热型或液、液不加热型液不加热型H2、CO2、SO2、NO、NO2等等使用长颈漏斗时，要使漏使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下斗下端插入液面以下启

7、普发生器只适用于块状启普发生器只适用于块状固体和液体的反应，且气体固体和液体的反应，且气体难溶于水难溶于水使用分液漏斗既可以增强使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速气密性，又可控制液体流速目录目录3.气体的收集方法气体的收集方法确定气体的收集方法时要考虑气体的密度、溶解性、稳定性确定气体的收集方法时要考虑气体的密度、溶解性、稳定性.(1)常用的收集方法常用的收集方法收集收集方法方法排水法排水法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法收集收集原理原理收集的气体不与收集的气体不与水反应或难溶于水反应或难溶于水水收集的气体密度收集的气体密度比空气大，与空比空气大，与空气密度相差较大

8、，气密度相差较大，且不与空气中的且不与空气中的成分发生反应成分发生反应收集的气体密度收集的气体密度比空气小，与空比空气小，与空气密度相差较大，气密度相差较大，且不与空气中的且不与空气中的成分发生反应成分发生反应目录目录收集方法收集方法排水法排水法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法收集装置收集装置适用的气适用的气体体CH4H2、O2、NO、Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH3、CH4(2)其他收集方法其他收集方法Cl2：排饱和食盐水法；：排饱和食盐水法；SO2：排饱和亚硫酸氢钠溶液法；：排饱和亚硫酸氢钠溶液法；CO2：排饱和碳酸氢钠溶液法。：排饱和碳酸氢钠溶液法。目录目录4检

9、验气密性检验气密性(1)微热法：用手捂或酒精灯微热，导管口产生气泡，停止微微热法：用手捂或酒精灯微热，导管口产生气泡，停止微热后导管中回升一段水柱，说明气密性良好。热后导管中回升一段水柱，说明气密性良好。(2)液差法：夹紧弹簧夹，从长颈漏斗中加水，至长颈漏斗中液差法：夹紧弹簧夹，从长颈漏斗中加水，至长颈漏斗中液面高于锥形瓶中液面，停止加水，液面高度不变，说明气液面高于锥形瓶中液面，停止加水，液面高度不变，说明气密性良好。密性良好。目录目录特别提醒：特别提醒：( (1) )制备同种气体时，要注意原理不同选择的装置制备同种气体时，要注意原理不同选择的装置也不同，如制备氧气，用高锰酸钾分解，选固也不

10、同，如制备氧气，用高锰酸钾分解，选固固加热装置；固加热装置；用双氧水在二氧化锰作用下分解，选择固用双氧水在二氧化锰作用下分解，选择固液不加热装置。液不加热装置。( (2) )进行气体制备时，不要忘记对装置进行气密性检验，检验进行气体制备时，不要忘记对装置进行气密性检验，检验时首先对装置密封，如关闭活塞、塞紧瓶塞，把导管插入到水时首先对装置密封，如关闭活塞、塞紧瓶塞，把导管插入到水中进行水封等。中进行水封等。( (3) )排空气法收集气体时，除了考虑气体的密排空气法收集气体时，除了考虑气体的密度大小外，还要考虑是否与空气反应，如度大小外，还要考虑是否与空气反应，如NO能被氧气氧化，能被氧气氧化，

11、不能用排空气法收集。不能用排空气法收集。目录目录即时应用即时应用1(2013长沙模拟长沙模拟)实验室常见的几种气体发实验室常见的几种气体发生装置如图生装置如图A、B、C所示：所示：(1)实验室可以用实验室可以用B或或C装置制取氨气，如果用装置制取氨气，如果用C装置，通常使用装置，通常使用的药品是的药品是_；检查；检查C装置气密性的操作方法是装置气密性的操作方法是_。(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的性气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的性质与收集方法无关的是质与收集方法无关的是_(填序号，下同填序号，下同)。密度密度颜色颜色溶解性溶解性热稳定性热稳定性是否与

12、氧气反应是否与氧气反应目录目录(3)下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是_。(4)若用若用A装置与装置与D装置相连制取收集装置相连制取收集X气体，则气体，则X可能是下列可能是下列气体中的气体中的_；CO2NOCl2H2其中在其中在D装置中连接小烧杯的目的是装置中连接小烧杯的目的是_。目录目录答案：答案：(1)浓氨水和氧化钙浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等或碱石灰、固体氢氧化钠等)连接连接一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶一根导管，将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，

13、松开手或停止加热后，在导底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，说明管里形成一段水柱，说明C装置气密性良好装置气密性良好(2)(3)b、c(4)吸收尾气，防止污染空气吸收尾气，防止污染空气目录目录2据下图所示的实验装置回答问题：据下图所示的实验装置回答问题：(1)实验室用高锰酸钾制取比较干燥的氧气应选用的发生装置实验室用高锰酸钾制取比较干燥的氧气应选用的发生装置是是_，收集装置为，收集装置为_。(2)实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是置是_，收集装置为，收集装置为_。目录目录(3)实验室用氯化

14、铵与熟石灰两种固体加热实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨气，氨气的密度比空气的小，极制取氨气，氨气的密度比空气的小，极易溶于水。推断：实验室制取氨气应易溶于水。推断：实验室制取氨气应选用的发生装置为选用的发生装置为_，收集装，收集装置为置为_。(4)利用废弃的可乐瓶和底部有小孔的试管利用废弃的可乐瓶和底部有小孔的试管(试管小孔处事先放试管小孔处事先放有一缝隙很小的铜网有一缝隙很小的铜网)组成制取氧气的装置组成制取氧气的装置(如图所示如图所示)。该装置中该装置中A中应盛放中应盛放_，B中应放进中应放进_，若使正，若使正在发生的反应停止，可以通过操作在发生的反应停止，可以通过操作_来实现。来

15、实现。答案：答案：(1)AD(2)BC(3)AE(4)H2O2溶液溶液MnO2颗粒将试管提出液面颗粒将试管提出液面目录目录考点考点2气体的净化、尾气的处理气体的净化、尾气的处理1气体的净化气体的净化(1)气体的净化原则气体的净化原则不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简单，易于不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简单，易于分离。分离。(2)气体的净化装置与方法气体的净化装置与方法目录目录易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。如如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体，下同括号内为杂质气体，下同)

16、，可将混合气体通过盛水的可将混合气体通过盛水的a装置来除去杂质气体。装置来除去杂质气体。酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如如CO(CO2)，可将混合气体通过盛，可将混合气体通过盛NaOH溶液的溶液的a装置，也可装置，也可用盛碱石灰的用盛碱石灰的b装置或装置或c装置或装置或d装置来除去杂质。装置来除去杂质。还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂质，可用还原性较强的物质来吸收。例如性杂质，可用还原性较强的物质来吸收。例如CO2(CO)，可将，可将混合气体通过盛灼热混

17、合气体通过盛灼热CuO的的e装置来除去杂质。装置来除去杂质。选用能与气体中杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的选用能与气体中杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作吸收剂来除去杂质。如试剂作吸收剂来除去杂质。如O2(H2S)，可将混合气体通过盛，可将混合气体通过盛有有CuSO4溶液的溶液的a装置除去杂质。装置除去杂质。目录目录(3)气体的干燥气体的干燥常用干燥剂常用干燥剂浓硫酸浓硫酸无水氯化钙无水氯化钙碱石灰碱石灰状态及性质状态及性质液体，酸性，液体，酸性，强氧化性强氧化性固体，中性固体，中性固体，碱性固体，碱性可干燥可干燥的气体的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H

18、2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、N2、CH4、NH3不可干燥不可干燥的气体的气体NH3、HBr、HI、H2SNH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl、H2S目录目录2尾气处理尾气处理(1)尾气处理原则尾气处理原则选择合适的方法把有毒、有害的气体，变成无毒、无害、无选择合适的方法把有毒、有害的气体，变成无毒、无害、无污染的物质。污染的物质。(2)常见装置常见装置目录目录吸收溶解度较小的尾气吸收溶解度较小的尾气(如如Cl2、SO2等等)用图用图A装置。装置。吸收溶解度较大的尾气吸收溶解度较大的尾气(如如HCl、NH3等等)用图用图B、C装置。装置。CO等气体可用

19、点燃或收集于塑料袋等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球气球)中的方法除去，中的方法除去，如图如图D、E。目录目录特别提醒：特别提醒：(1)对气体提纯时若用溶液做除杂质的试剂，要注对气体提纯时若用溶液做除杂质的试剂，要注意溶液中含水应先除杂质后干燥；用加热除去杂质时，应先意溶液中含水应先除杂质后干燥；用加热除去杂质时，应先干燥后加热。干燥后加热。(2)气体净化时，除考虑除去杂质外，最好是把杂质转化成要气体净化时，除考虑除去杂质外，最好是把杂质转化成要提纯的物质，如用饱和碳酸氢钠溶液除去提纯的物质，如用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的中的HCl。(3)若制备的物质易潮解时若制备的物质易潮解时(如如Fe

20、Cl3、AlCl3等等)，不要忽视空气，不要忽视空气中水蒸气的影响中水蒸气的影响,应在制备装置后连接一个干燥装置应在制备装置后连接一个干燥装置,如图甲。如图甲。(4)尾气处理时要注意装置应与大气相通，如图乙装置就不能尾气处理时要注意装置应与大气相通，如图乙装置就不能作为尾气处理装置。作为尾气处理装置。目录目录学科规律方法提升学科规律方法提升目录目录3实验装置总思路实验装置总思路目录目录4信息类物质制备思考方法：信息类物质制备思考方法：(1)浏览全题，确定目的；浏览全题，确定目的；(2)注注意表格信息及后续设问中的提示性信息，并在分析和解题中随意表格信息及后续设问中的提示性信息，并在分析和解题中

21、随时进行联系和调用；时进行联系和调用；(3)分析并思考从原料到产品依次进行的分析并思考从原料到产品依次进行的反应，利用的反应原理，目标产物与副产物的关系等。反应，利用的反应原理，目标产物与副产物的关系等。目录目录例例2目录目录目录目录(2)制备高纯制备高纯MnCO3固体：已知固体：已知MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，时易被空气氧化，100 开始分解；开始分解；Mn(OH)2开始沉淀的开始沉淀的pH7.7。请补充由。请补充由(1)制得的制得的MnSO4溶液制备高纯溶液制备高纯MnCO3的操作的操作步骤步骤实验中可选用的试剂：实验中可选用的试剂：Ca(OH)2、N

22、aHCO3、Na2CO3、C2H5OH：_；_；_；_；低于低于100 干燥。干燥。目录目录目录目录真题集训把脉高考真题集训把脉高考1(2010高考上海卷节选高考上海卷节选)CaCO3广泛存广泛存在于自然界，是一种在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主要成分为重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3，另外有少量的，另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下气体。下列装置可用于列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。气体的提纯和干燥。目录目录完成下列填空：完成下列填空：(1)用浓盐酸配制用浓盐酸配制11(体积比体积比)的稀盐酸的稀盐酸(约约6 molL1)，应选用，应选用的仪器是的仪器是_。a烧杯烧杯 b玻璃棒玻璃棒c量筒量筒 d容量瓶容量瓶(2)上述装置中，上述装置中，A是是_溶液，溶液，NaHCO3溶液可以吸收溶液可以吸收_。(3)上述装置中，上述装置中，B物质是物质是_。用这个实验得到的气体测。用这个实验得到的气体测定定CO2的分子量，如果的分子量，如果B物质失效，测定结果物质失效，测定结果_(填填“偏偏高高”、“偏低偏低”或或“不受影响不受影响”)。答案：答案：(1)