第五讲常见气体的制取.ppt

一 气体发生装置 气体发生装置的设计原则 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 A 固体 固体 气体 加热 B 固体 液体 气体 不加热 C 固 液 液反应物 加热 试管导管酒精灯铁架台 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 如何检验 6 加热时 先预热且应用外焰加热 1 固体 固体 气体 加热 该装置可用于制备O2 NH3和CH4 启普发生器 简易装置 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时应在通风橱中 H2S剧毒 2 固液反应物 不加热 常见装置 启普发生器的拓展与延伸 启普发生器原理式反应器的设计 可用于制备H2 O2 H2S NO2和C2H2 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 加热液体的混合物时要加碎瓷片 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 3 固 液 液反应物 加热 液体 分液漏斗固体 圆底烧瓶石棉网 常见装置 可用于制备Cl2 HCl SO2 NO和C2H4 饱和食盐水浓硫酸 思考 实验室如何制取纯净的氯气 二 收集装置 气体收集装置的设计原则 根据气体的溶解性或密度 收集装置拓展与延伸 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 三 净化装置 酸 碱性据气体的氧化 还原性 气体的酸碱性干燥剂的酸碱性 保持一致 1 选择原则 气体在被干燥的过程中要不能被减少 不要引入新的杂质 2 选择方法 干燥剂 选择 干燥剂状态 干燥装置 酸性干燥剂 如 浓硫酸 P2O5 硅胶等 不能用来干燥碱性气体 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 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 3 常见干燥剂 浓硫酸 无水CaCl2 碱石灰 H2 O2 Cl2 SO2 CO N2 CH4 O2 Cl2 HCl SO2 H2 CO N2 CH4 H2 O2 N2 CH4 NH3 H2SNH3 HBr HI C2H4 HX H2S SO2 CO2 NO2 Cl2 NH3 2 气体的净化 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 常见的吸收剂和被吸收气体 见下表 洗气瓶进气管应 长进短出 干燥管应大口方向进气 小口方向出气 液体试剂 固体试剂 固体试剂需加热 1 燃烧法如CH4 C2H4 C2H2 H2 CO等 2 碱液吸收法如Cl2 H2S CO2 SO2 NO2 NO等 3 水溶解法如HCl NH3等 四 除尾气装置 4 袋装储存法CO H2 CH4等 思考 分析右图装置有哪些作用 1 净化气体 2 收集气体 密度比空气大 4 排水集气法收集气体 3 收集气体 密度比空气小 五 气体性质实验装置 1 常温反应装置 2 加热反应装置 3 冷却装置 4 排水量气装置 六 装置气密性检查 方法 如右图将导管出口插入水中 用手掌或热毛巾焐容积大的部位 看水中的管口是否有气泡逸出 过一会儿移开焐的手掌或毛巾 观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱 若焐时有气泡溢出 移开焐的手掌或毛巾 有水柱形成 说明装置不漏气 方法 关闭分液漏斗活塞 将将导气管插入烧杯中水中 用酒精灯微热园底烧瓶 若导管末端产生气泡 停止微热 有水柱形成 说明装置不漏气 方法 关闭导气管活塞 从漏斗上口注入水 待漏斗下口完全浸没于水中后 继续加入适量水到漏斗球体高度约1 2处 做好水位记号静置几分钟 水位下降的说明漏气 不下降的说明不漏气 方法 关闭K 把干燥管下端深度浸入水中 图B所示 使干燥管内液体面低于烧杯中水的液面 静置一段时间 若液面差不变小 表明气密性良好 方法 关闭导气管活塞 从U型管的一侧注入水 待U型管两侧出现较大的高度差为止 静置几分钟 两侧高度差缩小的说明漏气 不缩小的说明不漏气 方法 向B D中加水使导管口浸没在水面下 关闭分液漏斗活塞 打开活塞K 微热A中的圆底烧瓶 D中导管有气泡冒出 停止加热 关闭活塞K片刻后 D中导管倒吸入一段水柱 B中没入液面的导管口会产生气泡 有这些现象说明气密性良好 1 右图的装置可用于 A 加热NaHCO3制CO2B 用Cu与稀HNO3反应制NOC 用NH4Cl与NaOH溶液反应制NH3D 用NaCl与浓H2SO4制HCl B 2 某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下列气体 A浓硫酸B浓盐酸C食盐D二氧化锰E氯酸钾F过氧化氢G高锰酸钾H浓氨水J氢氧化钠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氯化氢 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 D F A B H J B G 3 下列三个问题均与下图实验装置有关 请选择正确的序号填入空格内 1 制取某无色非金属氧化物气体时 烧瓶X内的试剂是A 铜和稀硝酸B 铜和浓硝酸C 碳酸钙与稀硫酸D 亚硫酸钠与浓盐酸 2 洗气瓶Y中所盛的液体应是 不允许非水杂质混在气体中A 饱和NaHCO3B NaOH液C 饱和NaHSO3D 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应使用的溶液是 A 氯化钠溶液B 碘化钾溶液C 酸性高锰酸钾溶液D 澄清石灰水 X y z D C B 4 利用如图所示的装置验证稀硝酸被铜还原的产物是NO而不是NO2 1 空气对实验影响很大 为了预先除去装置中的空气 在A装置中产生的气体是 检验装置中的空气已被除净的方法是 E中应加入的试剂 2 关闭弹簧夹a和d 打开b 由分液漏斗向试管B中滴加稀硝酸 装置C中的气体呈色 装置D的作用是 关闭弹簧夹d的目的是 3 将A装置换成鼓气球 鼓入少量空气 C中气体的颜色变为色 此时弹簧夹b应打开 d应 填 打开 或 关闭 4 实验结束时 如何操作才能使装置中的有毒气体被E中的溶