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文档简介

高中常见气体的化学实验室制法气体名称:氧气化学式:O2相对分子质量:32反应方程式:2KClO3=(MnO2)=2KCl+3O2基本反应类型:分解反应反应物状态:固固加热水溶性:难溶颜色:无色气味:无味收集方法:向上排空气法,排水法排空气验满方法:带火星木条,复燃可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2;2H2O2=(MnO2)=2H2O+O2注意事项:KClO3催化分解时试管中不能混有任何可燃物,否则引起爆炸。气体名称:氢气化学式:H2相对分子质量:2反应方程式:Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2基本反应类型:置换反应反应物状态:固液常温水溶性:难溶颜色:无色气味:无味收集方法:向下排空气法,排水法可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2;CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2注意事项:不能使用浓H2SO4和任何浓度的HNO3。点燃或加热前必须验纯,以免爆炸。气体名称:氯气化学式:Cl2相对分子质量:71反应方程式:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2+2H2O反应物状态:固液加热水溶性:可溶(1:2)颜色:黄绿色气味:刺激性气味(有毒!)收集方法:向上排空气法,排饱和食盐水法排空气验满方法:观察颜色;湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O;2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O注意事项:必须在通风橱中操作,尾气用碱吸收,以免污染大气。气体名称:氮气化学式:N2相对分子质量:28反应方程式:NaNO2(固体)+NH4Cl(饱和)=NaCl+N2+2H2O反应物状态:固液加热水溶性:难溶颜色:无色气味:无味收集方法:排水法,向下排空气法排空气验满方法:燃着的木条,熄灭可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:(NH4Cr2O7)=N2+Cr2O3+4H2O;NH3+3CuO=N2+3Cu+3H2O;2NaN3=2Na+3N2气体名称:氯化氢化学式:HCl相对分子质量:36.5反应方程式:NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl基本反应类型:复分解反应反应物状态:固液加热水溶性:极易溶(1:500)颜色:无色气味:刺激性气味收集方法:向上排空气法排空气验满方法:蘸有浓氨水的玻璃棒,出现白雾可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:MgCl26H2O=2HCl+MgO+5H2O气体名称:氟化氢化学式:HF相对分子质量:20反应方程式:CaF2+H2SO4(浓)=CaSO4+2HF基本反应类型:复分解反应反应物状态:固液加热水溶性:极易溶颜色:无色气味:刺激性气味(有毒!)收集方法:向下排空气法排空气验满方法:蘸有浓氨水的玻璃棒,出现白雾可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,P2O5注意事项:不能使用玻璃仪器。必须在通风橱中操作,尾气用碱吸收,以免污染大气。气体名称:溴化氢化学式:HBr相对分子质量:81反应方程式:NaBr+H3PO4(浓)=NaH2PO4+HBr基本反应类型:复分解反应反应物状态:固液加热水溶性:极易溶颜色:无色气味:刺激性气味(有毒!)收集方法:向上排空气法排空气验满方法:蘸有浓氨水的玻璃棒,出现白雾可选用的干燥剂:无水CuSO4,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:2P+3Br2+6H2O=2H3PO3+6HBr注意事项:不能用浓H2SO4代替H3PO4,这样制出的HBr会被氧化。必须在通风橱中操作,尾气用碱吸收,以免污染大气。可将NaBr换成NaI制取HI。气体名称:硫化氢化学式:H2S相对分子质量:34反应方程式:FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S基本反应类型:复分解反应反应物状态:固液常温水溶性:易溶(1:2.6)颜色:无色气味:类似臭鸡蛋的刺激性气味(有毒!)收集方法:向上排空气法排空气验满方法:湿润的Pb(Ac)2试纸,试纸变黑可选用的干燥剂:无水CaCl2,P2O5其他制取方法:Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S注意事项:不能使用浓H2SO4和任何浓度的HNO3。必须在通风橱中操作,尾气用碱吸收,以免污染大气。气体名称:氨气化学式:NH3相对分子质量:17反应方程式:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3+2H2O反应物状态:固固加热水溶性:极易溶(1:700)颜色:无色气味:刺激性气味收集方法:向下排空气法排空气验满方法:蘸有浓盐酸的玻璃棒,出现白雾可选用的干燥剂:碱石灰其他制取方法:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3气体名称:一氧化碳化学式:CO相对分子质量:28反应方程式:HCOOH=(浓H2SO4)=H2O+CO基本反应类型:分解反应反应物状态:固液加热水溶性:难溶颜色:无色气味:无味(有毒!)收集方法:排水法,向下排空气法可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:C+CO2=高温=2CO;H2C2O4=(浓H2SO4)=H2O+CO+CO2注意事项:必须在通风橱中操作。点燃或加热前必须验纯,以免爆炸。尾气可点燃除去,以免污染大气。气体名称:二氧化碳化学式:CO2相对分子质量:44反应方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O反应物状态:固液常温水溶性:能溶(1:1)颜色:无色气味:无味收集方法:向上排空气法排空气验满方法:燃着的木条,熄灭可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,无水CaCl2,P2O5注意事项:不能用H2SO4代替HCl,因生成CaSO4沉淀阻碍反应继续进行。气体名称:二氧化硫化学式:SO2相对分子质量:64反应方程式:Na2SO3(固)+H2SO4(中等浓度)=Na2SO4+SO2+H2O反应物状态:固液常温水溶性:易溶(1:40)颜色:无色气味:刺激性气味(有毒!)收集方法:向上排空气法排空气验满方法:湿润的品红试纸,试纸腿色可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:2H2SO4(浓)+S=3SO2+2H2O注意事项:必须在通风橱中操作,尾气用碱吸收,以免污染大气。气体名称:一氧化二氮化学式:N2O相对分子质量:44反应方程式:NH4NO3=190300=N2O+2H2O基本反应类型:分解反应反应物状态:固体控制温度加热水溶性:能溶颜色:无色气味:略带甜味(微毒,吸入少量后能使人面部肌肉痉挛,可使人发笑,使人麻醉)。收集方法:向上排空气法排空气验满方法:带火星木条,复燃可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:4Zn+10HNO3(约2mol/L)=4Zn(NO3)2+N2O+5H2O气体名称:一氧化氮化学式:NO相对分子质量:28反应方程式:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O反应物状态:固液常温(可加热以加快反应速率)水溶性:难溶颜色:无色气味:刺激性气味(有毒!)收集方法:排水法可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:3NO2+H2O=2HNO3+NO注意事项:不能用排空气法收集。必须在通风橱中操作,尾气通入O2后用碱吸收,以免污染大气。气体名称:二氧化氮化学式:NO2相对分子质量:46反应方程式:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O反应物状态:固液常温水溶性:和水反应颜色:红棕色气味:刺激性气味(有毒!)收集方法:向上排空气法排空气验满方法:观察颜色;湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝可选用的干燥剂:无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5注意事项:必须在通风橱中操作,尾气用碱吸收,以免污染大气。气体名称:甲烷化学式:CH4相对分子质量:16反应方程式:CH3COONa(无水)+NaOH=(CaO)=Na2CO3+CH4反应物状态:固固加热水溶性:难溶颜色:无色气味:无味收集方法:排水法,向下排空气法可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5其他制取方法:CH3COOH=400600=(Cu)=CO2+CH4注意事项:反应物必须足够干燥。点燃或加热前必须验纯,以免爆炸。气体名称:乙烯化学式:C2H4相对分子质量:28反应方程式:C2H5OH(无水)+(浓H2SO4)=170=C2H4+H2O基本反应类型:分解反应反应物状态:固液控制温度加热水溶性:难溶颜色:无色气味:略带甜味收集方法:排水法,向下排空气法可选用的干燥剂:无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5注意事项:要使反应物迅速达到170,以免在140时生成乙醚。气体名称:乙炔化学式:C2H2相对分子质量:26反应方程式:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2基本反应类型:复分解反应反应物状态:固液常温水溶性:难溶颜色:无色气味:无味收集方法:排水法,向下排空气法可选用的干燥剂:无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5注意事项:水一定要一滴一滴地滴进,不能使用启普发生器,用饱和食盐水代替蒸馏水更好。1,H2,实验室:镁、铝、锌、铁与稀盐酸、稀H2SO4反应,或金属氢化物(如氢化钠)与水反应。 工业:来自氯碱工业中,电解饱和食盐水法的副产物,制取水煤气的副产物。2,O2,实验室:氯酸钾加热分解(二氧化锰催化),高锰酸钾热分解,过氧化氢催化分解(二氧化锰或氧化铜催化),过氧化钠与水反应。 工业:空气冷却液化后再气化分离。3,CO2,实验室:碳酸钙(用大理石、鸡蛋壳)加稀盐酸。 工业:空气冷却液化后再气化分离。4,N2,实验室:亚硝酸钠与氯化铵共热。 工业:空气冷却液化后再气化分离。5,NH3,实验室:氯化铵与氢氧化钙共热. 工业:氮气、氢气在500度、高压、铁催化剂下直接合成。6,CO:实验室:甲酸、草酸在浓H2SO4催化下分解(适当加热) 工业:制取水煤气。7,Cl2:实验室:浓盐酸与强氧化剂,如次氯酸钙、高锰酸钾、重铬酸钾、三氧化铬、二氧化铅,二氧化锰(最后一项要加热),或浓H2SO4与氯化纳、二氧化锰共热。 工业:氯碱工业中电解饱和食盐水。8,HCl:实验室:氯化钠与浓H2SO4共热。 工业:氯气在氢气气氛中燃烧。 9,二氧化硫:实验室:亚硫酸钠与稀H2SO4反应。 工业:在沸腾炉中高温环境下使二硫化亚铁同氧气反应。10,一氧化氮:实验室:稀硝酸同铜反应。 工业:氨气、氧气在800度、铂-铑催化剂下反应。11,二氧化氮:实验室:铜与浓硝酸反应。 工业:一氧化氮与氧气合成。12,甲烷:实验室:碱石灰同无水乙酸钠共热。 工业:来自天然气。13,乙烯:实验室:乙醇在170度、浓H2SO4催化下消去。 工业:来自石油高温裂解。14,乙炔:实验室:电石同水反应。 工业:电石同水反应,或石油高温裂解高中常见气体的实验室制备一、氯气(Cl2)1、原理:_2、装置:_3、气体中的杂质:_4、除杂措施:_5、收集方法:_6、验满方法:_7、尾气吸收:_8、其它制取原理:_二、氯化氢(HCl)1、原理:_2、装置:_3、收集方法:_4、验满方法:_5、尾气吸收:_6、其它制取原理:_三、溴化氢与碘化氢(HBr、HI)1、HBr的制取原理:_2、HI的制取原理:_四、硫化氢(H2S)1、原理:_2、装置:_3、气体中的杂质:_4、除杂措施:_5、收集方法:_6、验满方法:_7、尾气吸收:_五、二氧化硫(SO2)1、原理:_2、装置:_(不能使用_)3、气体中的杂质:_4、除杂措施:_5、收集方法:_6、尾气吸收:_7、其它制取原理:_六、氧气(O2)常见的可用于制取氧气的原理:_七、氢气(H2)常见的可用于制取氧气的原理:_八、氨气(NH3)1、原理:_2、装置:_3、干燥措施:_4、收集方法:_5、验满方法:_6、尾气吸收:_7、其它制取原理:_九、一氧化氮(NO)1、原理:_2、收集方法:_3、尾气吸收:_十、二氧化氮(NO2)1、原理:_2、收集方法:_3、验满方法:_4、尾气吸收:_十一、甲烷(CH4)1、原理:_2、装置:_3、收集方法:_十二、乙烯(C2H4)1、原理:_2、装置:_3、气体中杂质:_4、除杂措施:_5、收集方法:_6、尾气处理:_十三、乙炔(C2H2)1、原理:_2、装置:_3、收集方法:_4、尾气处理:_十四、一氧化碳(CO)1、原理:_2、装置:_3、收集方法:_4、尾气处理:_十五、氮气(N2)1、原理:_2、干燥试剂:_3、收集方法:_4、尾气处理:_高中常见气体的实验室制备(答案)一、氯气(Cl2)1、原理:MnO24HCl(浓)=MnCl22Cl22H2O2、装置:固液加热制气体3、气体中的杂质:HCl、H2O4、除杂措施:饱和食盐水、浓硫酸(洗气)5、收集方法:排饱和食盐水法、向上排空气法6、验满方法:湿润的兰色石蕊试纸、蘸有浓氨水的玻璃棒7、尾气吸收:浓氢氧化钠溶液2NaOHCl2=NaClNaClOH2O8、其它制取原理:KMnO4HCl(浓);K2Cr2O7HCl(浓);KClO3HCl(浓)等。二、氯化氢(HCl)1、原理:NaClH2SO4 = NaHSO4HCl;2NaClH2SO4Na2SO42HCl;2、装置:固液加热制气体3、收集方法:向上排空气法4、验满方法:湿润的兰色石蕊试纸、蘸有浓氨水的玻璃棒5、尾气吸收:水(用防倒吸装置)6、其它制取原理:浓盐酸与浓硫酸混合等三、溴化氢与碘化氢(HBr、HI)1、HBr的制取原理:NaBr H3PO4(浓)NaH2PO4HBr2、HI的制取原理:KIH3PO4 (浓)KH2PO4HI四、硫化氢(H2S)1、原理:FeSH2SO4=FeSO4H2S2、装置:固液不加热制气体(能使用启普发生器)3、气体中的杂质:H2O4、除杂措施:P2O5固体或硅胶5、收集方法:排水法、向上排空气法6、验满方法:湿润的醋酸铅试纸7、尾气吸收:浓NaOH溶液(用防倒吸装置)五、二氧化硫(SO2)1、原理:Na2SO3(粉末)H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O2、装置:固液不加热制气体(简易装置)(不能使用启普发生器)3、气体中的杂质:H2O4、除杂措施:浓硫酸、洗气5、收集方法:向上排空气法、排饱和亚硫酸氢钠溶液6、尾气吸收:浓NaOH溶液(用防倒吸装置)7、其它制取原理:Cu2H2SO4CuSO4SO2H2O六、氧气(O2)常见的可用于制取氧气的原理:(1)2KClO3 2KCl3O2(2)2Na2O2CO2=2Na2CO3O2(3)2H2O2 2H2OO2等七、氢气(H2)常见的可用于制取氢气的原理:(1)ZnH2SO4=ZnSO4H2 (2)2Na2H2O=2NaOHH2 (3)2CH3CH2OHNa=2CH3CH2ONaH2 等八、氨气(NH3)1、原理:Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2O2、装置:固固加热制气体3、干燥措施:用碱石灰干燥,(不可用酸性干燥剂和无水CaCl2固体)4、收集方法:向下排空气法5、验满方法:湿润的红色石蕊试纸、蘸有浓盐酸的玻璃棒6、尾气吸收:水(用倒扣的漏斗防倒吸)7、其它制取原理:浓氨水加热、向浓氨水中加入碱石灰或固体氢氧化钠或生石灰等九、一氧化氮(NO)1、原理:3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O2、收集方法:排水法3、尾气吸收:气囊或先通入O2再通入浓NaOH溶液中十、二氧化氮(NO2)1、原理:Cu4HNO3 (浓)=Cu(NO3)22NO22H2O2、收集方法:向上排空气法3、验满方法:观察集气瓶内气体的颜色4、尾气吸收:浓NaOH溶液 2NaOH2NO2=NaNO2NaNO3H2O十一、甲烷(CH4)1、原理:CH3COONaNaOH Na2CO3CH42、装置:固固加热制气体3、收集方法:排水法、向下排空气法十二、乙烯(C2H4)1、原理:CH3CH2OH C2H4H2O2、装置:固液加热制气体(使用温度计,加沸石)3、气体中杂质:CO2、SO2、H2O4、除杂措施:浓氢氧化钠溶液、浓硫酸5、收集方法:排水法6、尾气处理:点燃十三、乙炔(C2H2)1、原理:CaC2H2O=Ca(OH)2C2H22、装置:固液不加热制气体(简易装置)(不能使用启普发生器)3、收集方法:排水法4、尾气处理:点燃浓硫酸HCOOH COH2O十四、一氧化碳(CO)1、原理:_2、装置:固液不加热制气体3、收集方法:排液法4、尾气处理:点燃(最好),或用气囊收集十五、氮气(N2)1、原理:NaNO2(饱和)NH4Cl(饱和)=NaClN22H2O2、干燥试剂:各种干燥剂均可以3、收集方法:排液法(不可使用排空气法)4、尾气处理:可直接排到空气中常见气体的制取知识总结 操作流程: 原料的选择:以实验室常用药品为原料,方便经济安全,尽量做到有适宜的反应速率(不可过大,也不可过小),且所得气体惟一。 装置的选择:由反应物的状态,反应条件和所制备气体的性质、量的多少决定。装置从左到右组装顺序为:发生装置净化装置干燥装置收集装置尾气 吸收装置。 仪器的装配:在装配仪器时,应从下而上,从左至右,先塞好后固定;加入试剂时,先固后液;实验开始时,先检验仪器的气密性,后点燃酒精灯;在连接导 管时,应长进短出;量气装置的导管应短进长出;干燥管应大口进,小口出。 气体的除杂:先除杂,后除水,加热除氧放末尾。 注意: a、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: 易溶于水的气体杂质可用水来吸收、酸性杂质可用碱性物质吸收、碱性杂质可用酸性物质吸收、水分可用干燥剂来吸收、能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的 物质也可作为吸收剂。常用的除杂试剂(括号内为杂质气体)有:硫酸铜溶液(H2S)、碳酸氢钠溶液(SO2或 HCl)、加热氧化铜粉末(CO或H2)、浓NaOH溶液(CO2)、加热铜网(O2)、 浓H2SO4或无水氯化钙(H2O)。 b、气体干燥剂的类型及选择:常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类。酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶;酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、 HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。 碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH;碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等 气体。中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不 能选作干燥剂,如不能用CaCI2来干燥NH3(因生成 CaCl28NH3),不能用浓 H2SO4干 燥 NH3、H2S、HBr、HI等。 尾气的处理:对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。燃烧法(如CH4、C2H4、C2H2、H2、 CO等);碱液吸收法(如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2等); 水溶解法(如HCl、NH3)。2、气体发生装置的类型:装置类型固体反应物(加热)固液反应物(不加热)固液反应物(加热)装置示意图主要仪器大试管、酒精灯长颈漏斗、大试管或启普发生器圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯典型气体O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。Cl2、HCl、CH2=CH2等操作要点试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂;铁夹应夹在距试管口 l/3处;胶塞上的导管伸入试管里面不能太长,否则会妨碍气体的导出。如用长颈漏斗,漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备。先把固体药品加入烧瓶,然后加入液体药品;要正确使用分液漏斗。3、收集装置基本类型:(根据氧化的溶解性或密度)装置类型排水(液)集气法向上排空气集气法向下排空气集气法装置示意图适用范围不溶于水(液)的气体密度大于空气的气体密度小于空气的气体典型气体H2、O2、NO、CO、CH4、CH2CH2、CHCHCl2、HCl、CO2、SO2、H2SH2、NH3、CH44、净化与干燥装置基本类型:(根据净化药品的状态及条件)装置类型液体除杂剂(不加热)固体除杂剂(不加热)固体除杂剂(加热)装置示意图5、气体物质的实验室制备:气体反应物发生装置收集装置常用干燥剂吸收剂O2KMnO4KClO3,MnO2H2O2,MnO2固固加热固固加热固液不加热排水法浓H2SO4灼热铜网H2Zn,稀H2SO4固液不加热排水法或向下排空气法浓H2SO4灼热氧化铜Cl2浓HCl, MnO2NaCl,浓H2SO4,MnO2浓HCl,KClO3固液加热固液加热固液不加热向上排空气法浓H2SO4NaOH溶液N2NaNO2,NH4Cl固液加热排水法浓H2SO4HClNaCl,浓H2SO4浓HCl,浓H2SO4固液加热液液加热向上排空气法浓H2SO4NaOH溶液H2SFeS,稀H2SO4固液不加热向上排空气法无水CaCl2CuSO4溶液NH3NH4Cl,Ca(OH)2浓氨水固固加热液液加热向下排空气法碱石灰H2SO4溶液SO2Na2SO3,H2SO4固液不加热向上排空气法浓H2SO4NaOH溶液CO2CaCO3,稀HCl固液不加热向上排空气法浓H2SO4NaOH溶液或碱石灰NO2Cu,浓HNO3固液不加热向上排空气法浓H2SO4NaOH溶液NOCu,稀HNO3固液加热排水法浓H2SO4通空气后,NaOH溶液COHCOOH,浓H2SO4液液加热排水法浓H2SO4灼热氧化铜CH4CH3COONa,碱石灰固固加热排水法或向下排空气法浓H2SO4C2H4C2H5OH,浓H2SO4液液加热排水法无水CaCl2溴水C2H2CaC2,H2O固液不加热排水法无水CaCl2溴水氧气 制取原理含氧化合物自身分解 制取方程式2KClO3 2KCl+3O2 装置略微向下倾斜的大试管,加热 检验带火星木条,复燃 收集排水法或向上排气法 氢气 制取原理活泼金属与弱氧化性酸的置换 制取方程式Zn+H2SO4 = H2SO4+H2 装置启普发生器 检验点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠 收集排水法或向下排气法 氯气 制取原理强氧化剂氧化含氧化合物 制取方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色; 除杂质先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集排饱和食盐水法或向上排气法 尾气回收Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H2O 硫化氢 制取原理强酸与强碱的复分解反应 制取方程式FeS+2HCl= FeCl2+H2S 装置启普发生器 检验能使湿润的醋酸铅试纸变黑 除杂质先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气) 收集向上排气法 尾气回收H2S+2NaOH= Na2S+H2O或H2S+NaOH= NaHS+H2O 二氧化硫 制取原理稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+SO2+H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶 检验先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; 除杂质通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集向上排气法 尾气回收SO2+2NaOH= Na2SO3+H2O 二氧化碳 制取原理稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O 装置启普发生器 检验通入澄清石灰水,变浑浊 除杂质通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集排水法或向上排气法 氨气 制取原理固体铵盐与固体强碱的复分解 制取方程式Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+NH3+2H2O 装置略微向下倾斜的大试管,加热 检验湿润的红色石蕊试纸,变蓝 除杂质通入碱石灰(除水蒸气) 收集向下排气法 氯化氢 制取原理高沸点酸与金属氯化物的复分解 制取方程式NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl 装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶 除杂质通入浓硫酸(除水蒸气) 收集向上排气法 二氧化氮 制取原理不活泼金属与浓硝酸的氧化还原; 制取方程式Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) 检验红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成 收集向上排气法 尾气处理3NO2+H2O=2HNO3+NO NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 一氧化氮 制取原理不活泼金属与稀硝酸的氧化还原; 制取方程式Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) 检验无色气体,暴露于空气中立即变红棕色 收集排水法 一氧化碳 制取原理浓硫酸对有机物的脱水作用 制取方程式HCOOHCO+H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶 检验燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊 除杂质通入浓硫酸(除水蒸气) 收集排水法 甲烷 制取方程式CH3COONa+NaOH CH4+Na2CO3 装置略微向下倾斜的大试管,加热 收集排水法或向下排空气法 乙烯 制取原理浓硫酸对有机物的脱水作用 制取方程式CH3CH2OH CH2=CH2+H2O 装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 除杂质通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气) 收集排水法 乙炔 制取原理电石强烈吸水作用 制取方程式CaC2+2H2OCa(OH)2+CH CH 装置分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) 检验无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟 除杂质通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通入浓硫酸(除水蒸气) 收集排水法或向下排气法2.一些快速制法(即无需加热)(手打版)1.O2 2H2O2=催化剂MnO2=2H2O+O2 2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- +O22.Cl2 KMnO4与浓盐酸 16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl23.HCl 将浓硫酸逐滴加入浓HCl中4.NH3 将CaO或者Ca(OH)2或者NaOH(皆为固体)加入浓氨水 加氧化钙是利用其与水反应消耗水且放热 加Ca(OH)2或者NaOH利用其与水反应放热5.H2 NaH+H20NaOH+H2(较少考,但03年上海考过常见气体的制备中学化学中需要掌握的主要有、 12种气体的实验室制法。其中包括药品选择、反应原理、仪器装置、操作要点、净化干燥、收集、检验、尾气处理等一系列的基本知识和基本操作技能。1. 制备气体的发生装置通常根据反应物的状态和反应条件的不同选择发生装置,实验室制备气体的装置一般有如下几种(见下图)。固体反应物加热制备气体液体反应物不加热制备气体液体反应物加热制备气体2. 气体的收集方法根据气体的密度、溶解性、稳定性可将气体的收集方法分为三种。(1)排水集气法适用于收集不溶于水或微溶于水且不与水发生反应的气体。收集的气体纯度高,易判断是否集满。(装置见图a)(2)向上排空气集气法适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气大的气体。(装置见图b)(3)向下排空气集气法适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气小的气体。(装置见图c)3. 常见气体制备原理以及装置选择如下表所示。气体反应原理发生装置收集装置注意事项O2Aa或b共同点:(1)气密性的检查CH4无水和碱石灰共热Aa或c(2)试管口稍向下倾斜(3)若用排水法,做完实验先撤导气管,后撤酒精灯NH3Ac不同点:收集氨气仪器要干燥H2较活泼金属与稀强酸(如但不能用或浓)的置换反应Ca或c(1)用长颈漏斗时要液封(2)制SO2(CO2Cb粉末)、(剧烈放热多)、(遇SO2无水粉末与中等浓度的进行复分解反应Bb粉化)不能用启普发生器NO2Cu和浓HNO3Bb(3)制不用(因微溶)C2H2电石与水进行反应Ba(4)制不能用硝酸或浓(防氧化)Cl2E或Da或b(1)排水法完毕应先撤导管后撤酒精灯(2)反应物都是液体要加碎瓷片防暴沸(3)制乙烯要控制温度HCl食盐与浓(不挥发性酸与挥发性酸的盐)进行复分解反应E或Db在170(4)收集可用排饱NOEa和食盐水法C2H4Fa4. 尾气的处理装置具有毒性或污染性的尾气必须进行处理,常用处理尾气装置如图1所示。一般常用吸收液吸收这些有害气体,a、b为溶解度不是很大的尾气处理装置,c、d为溶解度大且吸收速率很快的尾气处理装置,难以吸收的尾气如CO,应于末端燃烧除去,如e。此外还可以用塑料袋盛装尾气。5. 气体的净化和干燥气体的净化、干燥装置一般常用的有洗气瓶、干燥管、U形管和双通加热管几种,如图2。(1)洗气瓶如图2(c)中一般装入液体除杂试剂。除杂试剂应通过化学反应将杂质吸收或将杂质气体转化为所制取的气体。常见除杂试剂有:强碱溶液如溶液可吸收等酸性气体。饱和的酸式盐溶液可将杂质气体吸收转化,如:饱和溶液能除去中混有的等强酸性气体;饱和溶液能除去中混有的等气体;饱和溶液能除去中混有的气体。浓利用它的吸水性,可除去

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