高中化学实验室制气体

高二化学高二化学#常见气体的实验室制法>学习方法建议：。此部分会考说明上要求为掌握水平,所以建议同学们在熟练记忆的基础上，一定要多进行习题训练.此部分相关内容还可参见《大聚焦》P30〜31、P91、P138中学课本中要求掌握的常见气体制备的有关知识，如:反应原理、实验装置（包括:发生、净化、干燥装置）和药品、操作步骤（包括:仪器的组装顺序和操作顺序）、气体的收集和检验（或验满）等务必全面、熟练掌握，这也是准确、迅速解答有关实验设计题和综合实验题必不可少的基础知识.一、气体的制备：1、常见气体的制备原理：气体发生装置的三种典型类型：中学化学中要求掌握约13种气体的制备，它们是:三种单质气体（O2,H2，Cl2）、三种氢化物（HCl,H2S,NH3）、三种有机气体（CH4,C2H4,C2H2）、四种氧化物（CO2，SO2，NO,NO2）。写出下列制备反应的化学方程式：常见气体的制备原理：固体-固体加热装置制02的反应原理2KC1O32KC1+3O2f2KMnO4K2Mn04+Mn02+02f制NH3的反应原理2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3f+2H20制CH4的反应原理CH3C00Na+Na0HNa2C03+CH4f固体—液体（液体—液体）加热装置制Cl2的反应原理MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2f+2H20制HCl的反应原理NaCl（固）+H2S04（浓）==NaHS04+HClf（不加热或微热均可）NaCl（固）+NaHS04（浓）Na2S04+HClf制S02的反应原理Na2S03（固）+H2S04（较浓）Na2S04+H20+S02f制NO的反应3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NOf+4H20（不加热速率慢）制C2H4的反应原理CH3CH20HCH2==CH2f+H20固体—液体不加热装置制H2的反应原理Zn+H2S04（稀）==ZnS04+H2f制C02的反应原理CaCO3+2HCl==CaCl2+C02f+H20制H2S的反应原理FeS+H2S04（稀）==FeS04+H2sf制N02的反应原理Cu+4HNO3（浓）==Cu（N03）2+2N02f+2H20制C2H2的反应原理CaC2+2H20-Ca（0H）2+CH三CHf＊实验室制取纯净的气体一般有以下环节：（1）气体的发生;（2）气体的净化；(3)气体的收集；(4)尾气的处理(对于有毒气体)。2、气体发生装置：(1)固、固加热：即：固+固一；气如制取等。装置如右图：(2)液固或液、液加热：即:液+固T气液+液——气如制取等。装置如右图：(3)液固不加热：即：液+固一+气如制取等。装置如右图：启普发生器，它用于固—液常温下反应制取大量气体。其优点是可以随时反应，随时停止.使用时应注意装置是否漏气；液体不能添加太满；固体试剂应是块状。3.气体的净化：(1)净化选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。一般情况下：①易溶于水的气体杂质可用水吸收；②酸性气体杂质可用碱性物质吸收；③碱性气体杂质可用酸性物质吸收；④水蒸气可用干燥剂来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可用作吸收剂。⑴净化1、含有HCl杂质气体⑴CO2(HCl) 饱和NaHCO3溶液；SO2(HCl)——饱和NaHSO3溶液H2s(HCl) 饱和NaHS溶液；⑵Cl2(HCl) 水或饱和食盐水；H2(HCl) 水；2、中性气体中含有酸性杂质气体：用NaOH溶液吸收3、酸性气体中含有其它酸性杂质气体①CO2(SO2) 饱和NaHCO3溶液；②CO2(H2S) CuSO4溶液;4、含有O2杂质气体①CO2(O2) 灼热Cu； ②N2(O2) 灼热Cu5、HCl(Cl2) CCl4溶液(2)常见气体的干燥：固体干燥剂通常放在(球形干燥管内)，液体干燥剂通常放在(洗气瓶)内.在选择干燥剂时，一般应注意以下几点。①被干燥的气体一定不能与干燥剂发生化学反应.②酸性干燥剂一般用来干燥酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性气体。如浓H2SO4能干燥H2,O2,Cl2,CO2等,而不能干燥NH3；反之,碱性干燥剂也不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干燥Cl2,CO2,HCl等。③具有强氧化性的浓H2so4不能用来干燥还原性气体，如H2S，HBr，HI；对于H2,CO等虽具有较强的还原性，但反应条件是加热或高温，故常温下仍可使用浓H2so4干燥。④无水CaCl2呈中性，对各类气体一般均可干燥,但NH3能与其发生络合作用而不能使用.反应式为：CaCl2+8NH3CaCl2-8NH3（2）常见气体的干燥：下列气体干燥选用什么干燥剂?请根据以上原则填写下表：酸性干燥剂中性干燥剂碱性干燥剂浓硫酸P2O5CaCl2硅胶碱石灰中性h2、o2、n2、co、no、CH4、C2H4、C2H2VVVVV酸性CO2、Cl2、HCl、so2、NO2H2sVXVVVVVVXX碱性NH3XXXVV（3）关于气体的净化与干燥的先后顺序:①若采用溶液除杂，一般是除杂在先，干燥在后。其原因是:气体通过溶液将带出水蒸气,干燥剂可除去这些水蒸气。例如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2,欲制得干燥、纯净的CO2,可先将产生的气体通过饱和的NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓H2SO4除去水蒸气。②若采用加热除杂，则一般是干燥在先。例如n2中混有02co2,H2O（气），可先将混气通过碱石灰，除去CO2和H2O（气），再将从干燥管导出的气体通过装有灼热Cu网的硬质玻璃管，除去02，即可得到干燥、纯净的N2。若将混气先通过灼热的Cu网，因气体中混有水蒸气，易引起试管破裂..气体的收集：（1）排水集气法:难溶或微溶于水,且与水不发生反应的气体,均可用排水集气法收集。用排水集气法收集气体时,导管只能伸入集气瓶内少许。气0、一此法可收集气体有 等\不与空气发生反应，且其密度与空气的密度相差较大的气体，均可用非空气集气法收集。 气^?^^^,（2）向上排空气法： 1

注意：,棉花——气注意：,棉花——气所制气体如难溶于水又不要求干燥时,应该用排水集气法；如气体溶于水则只能用排空气法收集。排气集气时，应使气体导管伸到瓶底。空气的平均式量约为29,则式量大于29的气体如Cl2等用可瓶口向上排空气法收集；式量小于29的气体如也等可用瓶口向下排空气法收集；而与空气密度相近的气体如NO、CO等不能用排空气法收集。用排空气法收集气体时,导管一定要接近集气瓶底部,把空气尽量排出；为减少空气向瓶内扩散,集气瓶口应盖上毛玻璃片;如用试管收集时,可在管口轻轻塞入一小团疏松的棉花。.尾气的处理操作中应掌握的几个问题：①液收法:对有毒、有害的气体必须用适当的溶液予以吸收.如Cl2、SO2、Br2（蒸气）、NO2等,可用NaOH溶液吸收；H2s可用CuSO4或NaOH溶液吸收；NH3可用浓h2so4吸收.②燃烧法：点燃变为无毒、无害的气体，再排放到空气中.如CO尾气,则可在导管口处点燃，将其转化为CO2。③直排法:针对无