高中常见气体的制备方法,装置,检验和除杂.doc

实验基础知识补充二、常见气体的制备方法（前6个最常考，有下划线的必须熟记）1氨气（1）工业制法（合成氨工业）：N2+3H22NH3（2）实验室制法（氯化铵和消石灰混合加热）：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O说明：试管口棉花的作用是支撑固定导管，且减少NH3与空气的对流，提高氨气的纯度。（3）实验室快速制氨法：浓氨水滴入到生石灰(或烧碱或碱石灰)表面快速产生氨气。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2氯气（1） 工业制法电解饱和食盐水得到烧碱、氢气和氯气：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2冶炼钠（或镁）时得到金属和氯气：2NaCl（熔融）2Na+Cl2（2）实验室制法KMnO4常温氧化浓盐酸：2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2OMnO2加热氧化浓盐酸：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O（与稀盐酸不反应）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+H2O3二氧化硫（1）工业制法高温煅烧硫铁矿：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2火法炼铜得到副产物二氧化硫：Cu2S+O22Cu+SO2燃烧硫磺得到二氧化硫：S+O2SO2（2）实验室制法Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O（向上排空气法收集）Na2SO3+H2SO4（70%）=Na2SO4+H2O+SO2说明：1、浓硫酸的浓度过高会使得溶液中没有H+，反应无法发生；硫酸浓度过低，生成的SO2与水反应并溶解在溶液中。2、B装置的作用是验证SO2具有还原性；B装置中的现象是紫红色褪色或颜色变浅；离子方程式为5SO22MnO2H2O=5SO2Mn24H3、C装置的作用是验证SO2的氧化性；现象是溶液中产生黄色浑浊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+H2O4氯化氢（1）工业制法（氢气在氯气中燃烧）：H2+Cl22HCl（2）实验室制法2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl浓硫酸滴入到浓盐酸中快速制备HCl气体。制取原理高沸点酸与金属氯化物的复分解 制取方程式NaCl+H2SO4 Na2SO4+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5一氧化氮（1）工业制法：氨的催化氧化（硝酸工业的第一步反应）：4NH3+5O24NO+6H2ONO2溶于水制硝酸的副产物：3NO2+H2O = 2HNO3+NO（2） 实验室制法：3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O（3） 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6二氧化氮（1）工业制法（硝酸工业的第二步反应）：2NO+O2=2NO2（2）实验室制法：Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2+2H2O（向上排空气法收集）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+H2O7乙烯（1）工业制法(石油裂解制乙烯) ：C4H10C2H6+C2H4 C8H18C6H14+C2H4（2）实验室制法(乙醇的消去反应)： CH3CH2OHCH2=CH2+H2O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 8乙炔实验室制法(电石水解法)：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2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9氢气（1）工业制法 水煤气法：（高温还原水蒸气）C+H2O(g)CO+H2氯碱工业的副产物：（电解饱和食盐水）2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2（2）实验室制法金属与非氧化性强酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2金属与强碱溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2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10氧气（1）工业制法：分离液态空气法电解氧化铝得到副产物氧气：2Al2O3（熔融）4Al+3O2冶炼金属汞、银时得到副产物氧气：2HgO2Hg+O2；2Ag2O4Ag+O2（2）实验室制法高锰酸钾受热分解：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2（固加热）氯酸钾受热分解：2KClO32KCl+3O2（固+固加热）双氧水催化分解：2H2O22H2O+O2（固+液不加热）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11二氧化碳（1）工业制法高温分解，煅烧大理石：CaCO3=CaO+CO2玻璃工业副产物：SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2；SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2联碱工业小苏打制纯碱的副产物：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2（4） 实验室制法：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2（5） 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+2HCl=CaCl2+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12一氧化碳（1）工业制法 水煤气法（高温条件下还原水蒸气）：C+H2O(g)CO+H2 焦炭还原二氧化硅（工业制粗硅的副产物）：2C+SiO2=Si+2CO（2）实验室制法 草酸分解法：H2C2O4CO+CO2+H2O，混合气体通过碱石灰得到一氧化碳 甲酸分解法：HCOOHCO+H2O制取原理浓硫酸对有机物的脱水作用 制取方程式HCOOH CO+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13 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