气体制备净化和收集---高三一轮

1、掌握常见气体掌握常见气体H2、O2、Cl2、CO2、SO2、NH3实验室制法，实验室制法，掌握掌握H2、O2、Cl2、CO2、 SO2 、NH3以及以及N2、H2S、HCl、NO、NO2净化和收集及尾气处理方法净化和收集及尾气处理方法高考考试说明高考考试说明一、反应原理一、反应原理（一）（一）H2（二）（二）O2MnO2（三）（三）Cl22KMnO4 =K2MnO4+O2 + MnO22KClO3 = 2KCl+3O2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 简易制法：简易制法：2H2O2=2H2O+O2 MnO2MnO2 + 4HCl(浓浓) =MnCl2 + Cl2 + 2H2O 其他制法：其他

2、制法：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2OK2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2 +7H2OKClO3 + 6HCl =KCl+3Cl2 + 3H2O（四）（四）CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 +H2O2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O（六）（六）NH3Na2SO3+H2SO4(浓浓）= Na2SO3+SO2+H2O（五）（五）SO2验满验满一套完整的气体制备装置包括：一套完整的气体制备装置包括：二、气体发生装置二、气体发生装置（一）选择气体发生装置的依据：（一）选择气体发生装置的依据：反应物质的

3、状态和反应条件反应物质的状态和反应条件（二）气体发生装置的基本类型（二）气体发生装置的基本类型:固体固体固体固体气体气体 固体液体固体液体气体气体 固体液体固体液体气体气体 （ 液体液体液体液体气体）气体） 1、固体固体、固体固体气体气体 注意事项：注意事项：装置图：装置图：主要仪器：主要仪器：（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）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气密性）实验开始时先检验装置的气密性（6）加热时，先预热且应用外焰加热）加热时，先预

4、热且应用外焰加热大试管、酒精灯大试管、酒精灯O2、 NH32、固体液体、固体液体气体气体 常见装置常见装置主要仪器：主要仪器：圆底烧瓶圆底烧瓶酒精灯酒精灯石棉网石棉网分液漏斗分液漏斗特殊装置：特殊装置：平衡分液漏斗和平衡分液漏斗和烧瓶的气压，使烧瓶的气压，使分液漏斗内液体分液漏斗内液体容易流下容易流下有些反应需要有些反应需要控制温度控制温度蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶制取少量气制取少量气体时的简易体时的简易装置装置Cl2、 NH3（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）加热加碎石，防暴沸）加热加碎石，防暴沸注意事项：注意事项：3、固体液体、固体液体

5、气体气体 圆底烧瓶圆底烧瓶分液漏斗分液漏斗常见装置常见装置主要仪器：主要仪器：试管、广口瓶、锥形瓶等试管、广口瓶、锥形瓶等由于不需要加热，由于不需要加热，圆底烧瓶也可以更换为圆底烧瓶也可以更换为:分液漏斗也可以更换为分液漏斗也可以更换为: 长颈漏斗长颈漏斗注意：长颈漏斗没入液面以下液封注意：长颈漏斗没入液面以下液封H2、CO2、 Cl2、NH3O2、启普发生器启普发生器相当于长颈漏斗相当于长颈漏斗相当于圆底烧瓶相当于圆底烧瓶反应物要求：反应物要求： 块状固体且不溶于水块状固体且不溶于水检查气密性的方法：检查气密性的方法：活塞打开时：活塞打开时：活塞关闭时：活塞关闭时：液体没过固体，反应发生，产

6、生气体液体没过固体，反应发生，产生气体气体无法排出而使压强增大，液体被压气体无法排出而使压强增大，液体被压入分液漏斗内，与固体分离，反应停止入分液漏斗内，与固体分离，反应停止简易启普发生器：简易启普发生器： 人工启普发生器：人工启普发生器：气体的净化装置分别有几种类型？气体的净化装置分别有几种类型？根据什么原则选择装置？根据什么原则选择装置？三、净化装置三、净化装置（一）选择原则（一）选择原则1、气体在净化的过程中要不能被减少、气体在净化的过程中要不能被减少2、不要引入新的杂质。、不要引入新的杂质。3、根据除杂剂的、根据除杂剂的状态状态选择装置选择装置1、除杂剂为液体、除杂剂为液体进气管应进气

7、管应“长进短出长进短出”洗气瓶洗气瓶2、除杂剂为固体、除杂剂为固体干燥管干燥管大口方向进气，大口方向进气，小口方向出气小口方向出气cd3、固体除杂剂需加热、固体除杂剂需加热硬质玻璃管硬质玻璃管（二）常见的净化装置（二）常见的净化装置 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 保持一致保持一致选择选择（三）干燥剂的选择（三）干燥剂的选择1、酸性干燥剂、酸性干燥剂 （如：浓硫酸、（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）、硅胶等）不能用来干燥碱性气体不能用来干燥碱性气体2、碱性干燥剂、碱性干燥剂(如碱石灰如碱石灰)不能用来干燥酸性气体如不能用来干燥酸性气体如CO2、SO2、H2S、Cl2、NO

8、2等。等。4、有氧化性的干燥剂、有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体不能干燥有还原性气体据气体的据气体的酸、碱性酸、碱性氧化、还原性氧化、还原性干燥剂干燥剂NH33、中性干燥剂、中性干燥剂(如无水如无水CaCl2)不能用来干燥不能用来干燥NH3（如（如H2S、HI等）等）。四、收集装置四、收集装置（一）气体收集方法的选择：（一）气体收集方法的选择：根据气体的溶解性或密度根据气体的溶解性或密度 排液法排液法排气法排气法排水法排水法排空气法排空气法1、排水法、排水法:H2、O2、N2、NO、CO（二）收集装置（二）收集装置短进长出短进长出3、向下排气法、向下排气法H2、NH

9、32、向上排气法、向上排气法Cl2、 CO2、SO2、NO2、HCl、H2S长进短出长进短出短进长出短进长出长进短出长进短出短进长出短进长出五、常见气体的验满方法五、常见气体的验满方法将湿润的淀粉将湿润的淀粉KI试纸放于集气瓶口试纸放于集气瓶口 试纸变蓝试纸变蓝湿润的湿润的红红色石蕊试纸放于集气瓶口色石蕊试纸放于集气瓶口蘸有浓盐酸蘸有浓盐酸(浓硝酸浓硝酸)的玻璃棒接近集气瓶口的玻璃棒接近集气瓶口将湿润的品红试纸放于集气瓶口将湿润的品红试纸放于集气瓶口 试纸褪色试纸褪色湿润的湿润的蓝蓝色石蕊试纸放于试管口色石蕊试纸放于试管口Cl2:NH3:试纸变试纸变蓝蓝产生白烟产生白烟SO2:试纸变试纸变红红

10、六、尾气吸收装置六、尾气吸收装置1、水溶解法、水溶解法 如如HCl、NH3等等极易溶于水的气体极易溶于水的气体防倒吸防倒吸如如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、 NO等。等。六、尾气吸收装置六、尾气吸收装置 3、燃烧法、燃烧法 如如CH4、H2、CO等等2、碱液吸收法、碱液吸收法4、袋装储存法、袋装储存法如如CH4、H2、CO等等1 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）先创建一个先创建一个 体系，再采取一定的措施使装置内外形成体系，再采取一定

11、的措施使装置内外形成 差，通过观察导管口是否有差，通过观察导管口是否有 冒出、是否形成一段冒出、是否形成一段 或或 差是否发生变化等现象来判断装置的气密性是否良好。差是否发生变化等现象来判断装置的气密性是否良好。 七、气密性检查七、气密性检查气密性检查原则：气密性检查原则：密封措施：密封措施：关闭活塞、关闭活塞、将末端导管口浸入水中、将末端导管口浸入水中、外接橡皮管和止水夹进行密封等外接橡皮管和止水夹进行密封等改变压强方式：改变压强方式： 用手捂热、用手捂热、热毛巾捂热、热毛巾捂热、 酒精灯微热、酒精灯微热、注水、注水、 推拉注射器活塞等。推拉注射器活塞等。原理：原理：利用升温气体膨胀的原理增

12、大压强，利用升温气体膨胀的原理增大压强，气体逸出气体逸出常用方法常用方法装置特征：装置特征：步骤：步骤：塞紧橡皮塞塞紧橡皮塞 (关闭分液漏斗活塞）关闭分液漏斗活塞） 将导管末端浸入水中，将导管末端浸入水中，给气体发生装置微热，给气体发生装置微热， 导管末端有气泡产生，导管末端有气泡产生，停止加热后，停止加热后，在导管末端形成一段水柱，高度保持不变，在导管末端形成一段水柱，高度保持不变，说明此装置的气密性良好。说明此装置的气密性良好。-密封操作密封操作-变压操作变压操作-现象现象-结论结论2.注水法：注水法： 通过注入水缩小气体体积增大压强。通过注入水缩小气体体积增大压强。关闭弹簧夹，关闭弹簧夹

13、，从长颈漏斗加水至没过漏斗下端，从长颈漏斗加水至没过漏斗下端，继续加水继续加水,证明气密性良好。证明气密性良好。-密封操作密封操作-变压操作变压操作-现象现象-结论结论漏斗中液面高于试管中液面，漏斗中液面高于试管中液面， 液面稳定不变化，液面稳定不变化，关闭活塞，关闭活塞， 向球形漏斗中加水至没过漏斗下端，向球形漏斗中加水至没过漏斗下端，继续加水继续加水,证明气密性良好。证明气密性良好。-变压操作变压操作-现象现象-结论结论漏斗中液面高于容器中液面，漏斗中液面高于容器中液面， 液面稳定不变化，液面稳定不变化，-密封操作密封操作关闭分液漏斗活塞，关闭分液漏斗活塞，向向C中加水中加水C中液面高于中

14、液面高于B中液面，中液面， 高度差保持不变高度差保持不变表明装置气密性良好。表明装置气密性良好。-现象现象-结论结论-密封操作密封操作关闭活塞，关闭活塞，从左端注水从左端注水左边液面高于右边液面，左边液面高于右边液面，高度差保持不变高度差保持不变表明装置气密性良好。表明装置气密性良好。-现象现象-结论结论-密封操作密封操作 连接好装置，在短导管口用橡皮管连连接好装置，在短导管口用橡皮管连接一注射器，向试管中加水浸没长导管口，接一注射器，向试管中加水浸没长导管口，向外轻轻拉动注射器的活塞向外轻轻拉动注射器的活塞,长导管口有气长导管口有气泡冒出泡冒出,证明该装置的气密性良好。证明该装置的气密性良好

15、。 连接好装置，在连接好装置，在a处连接一个注射器，处连接一个注射器，向内轻轻推动注射器的活塞向内轻轻推动注射器的活塞, 松开手后活塞松开手后活塞又恢复到原来的位置，说明该装置的气密又恢复到原来的位置，说明该装置的气密性良好。性良好。(06(06海南海南1717题题) )用左图中的简易装置可以进行气用左图中的简易装置可以进行气体的发生和收集体的发生和收集. .(1)(1)实验前应如何检查该装置的气密实验前应如何检查该装置的气密性性?_?_ _ _ _ _ 将将b导管口浸入水中，用手捂热试管导管口浸入水中，用手捂热试管a，若，若导管口有气泡冒出，松开手后，导管中形导管口有气泡冒出，松开手后，导管

16、中形成一段水柱回升，说明装置气密性良好。成一段水柱回升，说明装置气密性良好。高考真题体验高考真题体验（08四川卷四川卷28题）题）某课外小组利用某课外小组利用H2还原黄色的还原黄色的WO3粉末测定粉末测定W的相对原子质量，下图是测定装置的示意的相对原子质量，下图是测定装置的示意图，图，A中的试剂是盐酸。请回答下列问题。中的试剂是盐酸。请回答下列问题。（2）连接好装置后应首先）连接好装置后应首先_，其方法是其方法是_ _ _ _ 。关闭分液漏斗关闭分液漏斗A的活塞，将的活塞，将G导管口浸入水导管口浸入水槽中，用酒精灯微热烧瓶槽中，用酒精灯微热烧瓶B，若导管口有气，若导管口有气泡冒出，停止加热后，

17、导管中形成一段倒泡冒出，停止加热后，导管中形成一段倒吸水柱，说明装置气密性良好。吸水柱，说明装置气密性良好。检查装置气密性检查装置气密性(3)关闭活塞关闭活塞K，向，向A试管中加水浸没导管口，试管中加水浸没导管口，用酒精灯微热硬质玻璃管，若导管口有气泡用酒精灯微热硬质玻璃管，若导管口有气泡冒出，停止加热后，导管中形成一段倒吸水冒出，停止加热后，导管中形成一段倒吸水柱，说明装置气密性良好。柱，说明装置气密性良好。（09年广东年广东19题）题）某试验小组利用如下装置（部某试验小组利用如下装置（部分固定装置略）制备氮化钙（分固定装置略）制备氮化钙（Ca3N2），并探究其），并探究其实验式。实验式。（

18、1）按图连接好实验装置。检查装置的气密性，）按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是方法是_ _ _ _ 。(4)连接好装置，关闭弹簧夹和分液漏斗活塞，向装连接好装置，关闭弹簧夹和分液漏斗活塞，向装置置、中加水浸没导管口，用酒精灯微热装置中加水浸没导管口，用酒精灯微热装置，若导管口有气泡冒出，停止加热后，导管中，若导管口有气泡冒出，停止加热后，导管中形成一段倒吸水柱，说明装置气密性良好。形成一段倒吸水柱，说明装置气密性良好。（09北京北京27题）题）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按上图装置进行实验（夹持仪器已略去）。对强弱，按上图装置进行实验（夹持仪器已略去）。（2）滴加浓硝