第五节气体制备及综合实验

1、气体的制备复习气体的制备复习2今年高考考试说明要求今年高考考试说明要求 掌握常见气体实验室制法，包括所用试剂、掌握常见气体实验室制法，包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法仪器、反应原理和收集方法 3 根据反应物质的状态和反应条件根据反应物质的状态和反应条件气体发生装置的基本类型气体发生装置的基本类型: :A、固体反应物（加热）C、固（液）液反应物（加热）气体发生装置的设计原则气体发生装置的设计原则： B、固液反应物（不加热）一、气体发生装置一、气体发生装置4试管试管 导管导管酒精灯酒精灯 铁架台铁架台 注意事项：注意事项：（1）试管口应略向下倾斜试管口应略向下倾斜（2）试管夹夹在试管的中上部

2、试管夹夹在试管的中上部（3）药品应平铺于试管底部药品应平铺于试管底部（4）导管不宜伸入试管过长导管不宜伸入试管过长（5）实验开始时先检验装置的实验开始时先检验装置的 气密性气密性（6）加热时，先预热且应用外加热时，先预热且应用外焰加热焰加热A、固体反应物（加热）、固体反应物（加热）5224242OMnOMnOKKMnO233222OKClKClOMnOOHNHCaClOHCaClNH232242)(2该装置可用于制备该装置可用于制备O2、NH36启普启普发生器发生器简易简易装置装置注意事项：注意事项：(1)启普发生器只适用于启普发生器只适用于块状固块状固体体与与液体液体在在不加热不加热条件下制

3、取条件下制取难溶于水的气体如难溶于水的气体如CO2、H2( (不不可用于制可用于制C2H2) )；“随开随用、随开随用、随关随停随关随停”的特点。的特点。(2)简易装置则适用于固体与液简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气体的反应体在不加热下制取气体的反应(3)操作时应注意：操作时应注意：a. .检验装置的气密性检验装置的气密性b. .长颈漏斗插入液面以下长颈漏斗插入液面以下B、固液反应物、固液反应物（不加热）（不加热）7固+液反应常见装置8启普发生器的拓展与延伸启普发生器的拓展与延伸“随开随用、随关随停随开随用、随关随停”的特点。的特点。9. .启普发生器原理式反应器的设计启普发生器原理

4、式反应器的设计10可用于制备可用于制备H2、CO2、NO2和和C2H2OHCOCaClHClCaCO2223222222)(2HCOHCaOHCaC222332)(4NOOHNOCuHNOCu浓）2442HZnSOSOHZn11注意事项：注意事项：（1）检验装置的气密性检验装置的气密性（2）加热时要预热，受热均匀加热时要预热，受热均匀（3）加热易暴沸的混合物时要加热易暴沸的混合物时要 加加碎石碎石，防暴沸，防暴沸（4）制乙烯时浓硫酸与乙醇可制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合，故不必用分液漏斗，先混合，故不必用分液漏斗，换成温度计控制反应温度换成温度计控制反应温度C、固（液）液反应物（加热）、固（液）

5、液反应物（加热） 液体液体- - 分液漏斗分液漏斗 固体固体- - 圆底烧瓶圆底烧瓶 石棉网石棉网12常见装置13可用于制备可用于制备Cl2、SO2、NO和和C2H4OHHCOHHCSOH2425242170COHNONOCuHNOCu223342)(3)(83稀OHSONaHSOSOHSONa22442322)(2浓OHClKClMnClHClKMnOOHClMnClHClMnO222422228522)(1622)(4浓浓14常见气体制备常见气体制备饱和食盐水饱和食盐水 浓硫酸浓硫酸增加：增加：除杂装置除杂装置简易装置图：简易装置图：TCE98-17TCE98-17汇汇P144P144思考

6、：实验室如何制取纯净的氯气？15气体的收集装置和净化装置气体的收集装置和净化装置分别有几种类型？根据什么原分别有几种类型？根据什么原则选择有关装置？则选择有关装置？16气体收集装置的设计原则：气体收集装置的设计原则： 根据气体的溶解性或密度根据气体的溶解性或密度二、收集装置二、收集装置 1718气体净化装置的设计原则：气体净化装置的设计原则： 根据净化药品的状态和净化条件根据净化药品的状态和净化条件三、净化装置三、净化装置 19 洗气瓶洗气瓶进气管应进气管应“长进长进短出短出” 干燥管干燥管应应大口大口方向进方向进气，气，小口小口方向方向出气出气液体试剂液体试剂固体试剂固体试剂固体试剂需加热固

7、体试剂需加热cd20 酸、碱性酸、碱性据气体的据气体的 氧化、还原性氧化、还原性气体的酸碱性气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性干燥剂的酸碱性 保持一致保持一致干燥剂的选择及使用原则干燥剂的选择及使用原则1、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引入新的杂质。不要引入新的杂质。2、选择方法、选择方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21酸性干燥剂酸性干燥剂（如：浓硫酸、（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）不能用来干燥、硅胶等）不能用来干燥 碱性气体；碱性气体； 碱性干燥剂碱性干燥剂 ( (如碱石灰、生石灰、固体如碱石灰、生石灰、固体Na

8、OHNaOH等等) )不能用来不能用来 干燥酸性气体如干燥酸性气体如Cl2。有氧化性的干燥剂有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原性气（如浓硫酸）不能干燥有还原性气 体（如体（如H2S、HI等）等）。 3、常见干燥剂、常见干燥剂22常见干燥剂及使用装置常见干燥剂及使用装置 浓硫酸浓硫酸无水无水CaCl2碱石灰碱石灰H2,O2, Cl2, SO2,CO, N2, CH4O2,Cl2,HCl,SO2, H2, CO,N2,CH4H2,O2, N2,CH4, NH3H2S NH3, HBr, HI, HX,H2S,SO2,CO2,NO2, Cl2NH323 1 1、 燃烧法燃烧法 如如CH4、C

9、2H4、C2H2、H2、CO等。等。 2 2、碱液吸收法、碱液吸收法 如如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、 NO等。等。3 3、水溶解法、水溶解法 如如HCl、NH3等等。四、除尾气装置四、除尾气装置 4、袋装储存法、袋装储存法CO、H2、CH4等等241 1、净化气体、净化气体2 2、收集气体（密度比空气大）、收集气体（密度比空气大）4 4、排水集气法收集气体、排水集气法收集气体3 3、收集气体（密度比空气小）、收集气体（密度比空气小）251、某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下列某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下列气体气体：A浓硫酸浓硫酸 B浓盐酸浓盐酸 C食盐食盐 D二

10、氧化锰二氧化锰 E氯酸钾氯酸钾 F过氧化氢过氧化氢 G高锰酸钾高锰酸钾 H浓氨水浓氨水 J氢氧化钠氢氧化钠 试用各试剂序号回答：试用各试剂序号回答：若要快速制备少量氧气，应选择若要快速制备少量氧气，应选择 若要快速制备少量氨气，应选择若要快速制备少量氨气，应选择若要快速制备少量氯气，应选择若要快速制备少量氯气，应选择D、FH、JB、G262、下列三个问题均与下图实下列三个问题均与下图实验装置有关，请选择正确的验装置有关，请选择正确的序号填入空格内。序号填入空格内。(1)制取某无色非金属氧化物制取某无色非金属氧化物气体时，烧瓶气体时，烧瓶X内的试剂是内的试剂是A.铜和稀硝酸铜和稀硝酸 B.铜和浓

11、硝酸铜和浓硝酸 C.碳酸钙与稀硫酸碳酸钙与稀硫酸 D.亚硫酸钠与浓盐酸亚硫酸钠与浓盐酸(2)洗气瓶洗气瓶Y中所盛的液体应是中所盛的液体应是( (不允许非水杂质混在气不允许非水杂质混在气体中体中 A.饱和饱和NaHCO3 B.NaOH溶液溶液 C.饱和饱和NaHSO3 D.澄清石灰水澄清石灰水(3)检验集气瓶是否集满气体，设置于瓶口的滤纸润湿时检验集气瓶是否集满气体，设置于瓶口的滤纸润湿时应使用的溶液是应使用的溶液是A.氯化钠溶液氯化钠溶液 B.碘化钾溶液碘化钾溶液C.酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液 D.澄清石灰水澄清石灰水 XyzDCB27 测量气体的体积装置的设计测量气体的体积装置的设计2

12、829检查装置气密性检查装置气密性 操作检验所依据的原理：通过气体发生操作检验所依据的原理：通过气体发生器和附设的液体构成器和附设的液体构成密封体系密封体系，依据，依据改变体改变体系压强系压强时产生的现象（如气泡的产生、水柱时产生的现象（如气泡的产生、水柱的形成、液面的升降等）来判断仪器装置是的形成、液面的升降等）来判断仪器装置是否密封。否密封。30 若开始时有气泡冒出，移开手掌后，有水若开始时有气泡冒出，移开手掌后，有水柱形成，说明装置不漏气。柱形成，说明装置不漏气。 将导管出口浸入水中，用手掌紧贴容积外将导管出口浸入水中，用手掌紧贴容积外壁，看水中的导管口是否有气泡产生；壁，看水中的导管口

13、是否有气泡产生； 过一会儿移开手掌，观察浸入水中的导管过一会儿移开手掌，观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。末端有无水上升形成水柱。 如果装置漏气，须如果装置漏气，须找出原因找出原因，进行，进行调整调整、修理修理或或更换更换，然后，然后再检验再检验至不漏气后才能进行至不漏气后才能进行实验。实验。 1、微热法、微热法31检验步骤：检验步骤：(方法一方法一)关闭弹簧夹。关闭弹簧夹。往往长颈漏斗中长颈漏斗中加水至淹没长颈漏斗下加水至淹没长颈漏斗下端并端并产生液面差。产生液面差。静止观察液面差是否变化静止观察液面差是否变化。、液差法、液差法方法二：方法二：往长颈漏斗中加入水至浸没长颈漏斗往长颈漏

14、斗中加入水至浸没长颈漏斗下端下端.关闭弹簧夹关闭弹簧夹.再往长颈漏斗中加再往长颈漏斗中加水至产生液面差水至产生液面差,观察液面差是否变化观察液面差是否变化.32 试管内加入一定量试管内加入一定量的水，使长颈漏斗下的水，使长颈漏斗下端浸入水中，导管上端浸入水中，导管上连接一个针筒。连接一个针筒。当活塞往外拉时，发生当活塞往外拉时，发生的现象是的现象是_。当活塞往里推时，发生当活塞往里推时，发生的现象是的现象是_。漏斗下端有气泡漏斗下端有气泡漏斗颈内液面上升漏斗颈内液面上升33实验装置气密性检查的一般实验装置气密性检查的一般步骤步骤。 1 1、安装好装置。、安装好装置。 2 2、用水密封一定量气体

15、。、用水密封一定量气体。 3 3、改变压强（温度改变或容积改、改变压强（温度改变或容积改 变）看现象。变）看现象。 4 4、根据现象判断装置的气密性。、根据现象判断装置的气密性。34检查装置气密性的常用方法：检查装置气密性的常用方法：、微热法、微热法、液差法、液差法35检查步骤：检查步骤：1、打开活塞。打开活塞。2、球型漏斗中球型漏斗中加水至淹没球型漏加水至淹没球型漏斗下端（水封）。斗下端（水封）。3、关闭活塞。关闭活塞。4、球型漏斗中加水（产生液面球型漏斗中加水（产生液面差）。差）。5、静止观察液面差是否变化。静止观察液面差是否变化。36 将短导管套上将短导管套上橡皮管并用止水夹橡皮管并用止

16、水夹夹住，长导管另连夹住，长导管另连接一根导管并将出接一根导管并将出口浸入水中，用手口浸入水中，用手紧握试管，看导管紧握试管，看导管口是否有气泡产生口是否有气泡产生; ;松开手后是否形成松开手后是否形成液柱液柱. . 将装置倒立在盛水的将装置倒立在盛水的烧杯中，使两导管出口浸烧杯中，使两导管出口浸入水中，用手紧握试管，入水中，用手紧握试管，看导管口是否有气泡产生看导管口是否有气泡产生; ;松开手后是否形成水柱松开手后是否形成水柱. . 在试管内加水在试管内加水浸没长导管，通过浸没长导管，通过短导管向试管内缓短导管向试管内缓缓鼓气缓鼓气( (或抽气或抽气) )，看长导管内液面是看长导管内液面是否

17、上升否上升( (或是否有或是否有气泡气泡) )。37 （1）2H2SO4(浓浓)Cu CuSO4 + SO2 +2 H2O （2）BaSO4 还原还原 （3）2NO+O2=2NO2； （4）通通N2一段时间，排除装置的空气一段时间，排除装置的空气 饱和的饱和的NaHSO3溶液溶液 甲：甲：SO42Ba2=BaSO4； 乙：乙：2Ba22SO2O22H2O=2BaSO44H； 白雾的量要远多于装置中氧气的量白雾的量要远多于装置中氧气的量 （5）SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀沉淀381、（、（1）bd （2） I 反应开始时，反应开始时，A中铜表面

18、出现无色小气泡，反应中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅棕管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色，随反应的进行又逐渐变为无色；红色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体中的液体由无色变为浅蓝色；由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，中的水面逐渐下降，B管中管中的水逐渐流入烧杯的水逐渐流入烧杯C中。中。39下图是用下图是用KMnO4 与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置装置B、C、D的作用分别是：的作用分别是：B_；C_ _；D_ _；向上排气收集氯气向上排气收集氯气 安全作用，防止安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管中的液体倒吸进入集气管B中中 吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境吸收尾气，防止氯气扩散到空气中