常见物质的制备

高三化学总复习

2016.1第三部分

常见气体的制备[考纲解读]1.掌握常见气体制取的原理、制取装置2.掌握常见气体的收集、除杂和干燥、尾气吸收、防倒吸装置3.能根据试题要求进行有关气体制取和性质检验的实验设计气体的实验室制法1、反应原理2、气体发生与收集装置3、气密性检验方法4、净化与干燥5、尾气的处理6、实验装置设计一、气体的制备原理常见气体：H2、O2、N2

、

Cl2、CO、CO2、SO2、NO、NO2、HCl、H2S、NH3、CH4、C2H4、C2H2

1.H2

Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑2.O22H2O2==2H2O+O2↑

2KMnO4＝K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO3＝2KCl+3O2↑2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑ΔΔMnO2MnO23.CO2CaCO3+2HCl(稀)=CaCl2+CO2↑+H2OΔ

4.Cl2

MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O

2KMnO4+16HCl(浓)

=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O5.NH3

2NH4Cl+Ca(OH)2＝CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O(浓)

+CaO＝NH3↑+Ca(OH)2Δ8.

CH4CH3COONa+NaOH------>Na2CO3+CH4↑

CaO6.

H2SFeS+2HCl===FeCl2+H2S↑

7.

HClNaCl(S)＋H2SO4（浓）===NaHSO4＋HCl↑2NaCl(S)＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋2HCl↑

9.C2H2

CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑10.C2H4170℃浓H2SO4C2H5OHCH2=CH2↑+H2O二、气体发生装置1.固体反应物（加热）

注意事项：（1）试管口应略向下倾斜（2）试管夹夹在试管的中上部;（3）药品应平铺于试管底部（4）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（6）加热时，先预热且应用外焰加热可用于制备O2、NH3和CH4你根据什么选取发生装置？可用于制备H2、CO2、H2S、NO2等。启普发生器简易装置2.固液反应物（不加热）注意事项：（1）启普发生器只适用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体如CO2、H2S、H2(不可用于制C2H2)（2）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（3）操作时应注意：A.检验装置的气密性B.长颈漏斗插入液面以下C.制H2S时应在通风厨中,H2S剧毒简单装置图2图3图4图5图6图7可制H2、O2、CO2、Cl2、NH3、C2H2等可制H2CO2等

可用于制备Cl2、HCl、SO2、NO和C2H4。3.固（液）液反应物（加热）注意事项：（1）检验装置的气密性（2）加热时要预热，受热均匀（3）加热易暴沸的混合物时要加沸石，防暴沸（4）制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合，故不必用分液漏斗，换成温度计控制反应温度制Cl2制HCl制C2H4三、装置气密性的检验微热法原理：升高装置中气体的温度，使气体膨胀操作：塞紧橡胶塞将导气管末端伸入盛水的烧杯中，用手捂热(或用酒精灯微热)试管结论：烧杯中有气泡产生，停止微热冷却后导气管末端形成一段水柱，且保持一段时间不下降说明气密性良好液差法原理：缩小装置中气体的体积，增大压强操作：塞紧橡胶塞，用止水夹夹住导气管的橡胶管部分，从长颈漏斗向试管中注水结论：一段时间后长颈漏斗中的液面高于试管中的液面，且液面差不改变说明气密性良好外压法原理：增大或减小装置中气体的物质的量操作：塞紧橡胶塞，打开止水夹，推动或拉动注射器结论：推动注射器之后导管中出现一段液柱，且液面差不改变，拉动注射器试管中产生气泡说明气密性良好四.气体的收集方法

排水法

H2、CH4、NOO2、N2、C2H2装置类型示意图气体性质实例向上排气法向下排气法难溶或微溶于水的气体密度大于空气的气体密度小于空气的气体

H2NH3、

CO2、Cl2HCl、NO2、SO2Cl2可用排饱和食盐水收集。CO2可用排饱和碳酸氢钠溶液收集。常见的各种气体的收集装置

排液量气装置变化装置标准装置冷却至室温五、气体的净化与干燥

1.气体的净化与干燥装置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

洗气瓶进气管应“长进短出”干燥管应大口方向进气，小口出气。净化装置

cd液体试剂固体试剂固体试剂需加热

酸、碱性据气体的氧化、还原性干燥剂选择干燥剂状态选择干燥装置气体的酸碱性干燥剂的酸碱性保持一致酸性干燥剂（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）不能用来干燥碱性气体如NH3

碱性干燥剂(如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)不能用来干燥酸性气体如Cl2。中性干燥剂（如无水氯化钙）不能干燥NH3

。①气体在被干燥的过程中不能被减少②不要引入新的杂质。2.干燥剂的选择及使用原则1、选择原则3、常见干燥剂2、选择方法有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如H2S、HI等）。

液态干燥剂固态干燥剂装置常见干燥剂可干燥气体不可干燥气体浓硫酸无水CaCl2碱石灰H2,O2,Cl2NO2,CO2SO2,CH4H2S,NH3

,HBr,HI等还原性除氨气外的气体NH3NH3,H2,O2,CO，NO,CH4C2H2C2H4

CO2,SO2,NO2,Cl2,HCl常见干燥剂的使用

1、

燃烧法如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。

2、碱液反应法如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。

3、水溶解法如HCl、NH3等。六.尾气的防污染与安全处理1.尾气处理：4、气囊收集法如H2、CO、NO等。2.防倒吸安全装置（参考三维162页）发生装置净化装置干燥装置收集装置吸收装置反应物状态及反应条件气体及杂质的性质气体的性质选择干燥剂气体水溶性及密度气体的毒性选择吸收剂七.制备气体装置的设计

1、装置连接顺序:

装药品防倒吸防氧化措施仪器拆卸等。检查气密性

2、操作顺序一般包括：仪器连接

3、气体的净化原则：一要分析杂质气体的性质

二要分析被净化气的性质；探究:一器多用①排空气收集气体；②排水(或某种溶液)法收集气体；③与量筒合起来可测量气体的体积