高中常见气体的制备方法,装置,检验和除杂

实验基础知识补充实验基础知识补充 二 常见气体的制备方法二 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 氨气氨气 1 工业制法工业制法 合成氨工业 N2 3H2 2NH3 2 实验室制法 实验室制法 氯化铵和消 石灰混合加热 2NH4Cl Ca OH 2 CaCl2 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 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 氯气 1 工业制法工业制法 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 实验室制法实验室制法 KMnO4常温氧化浓盐酸 2KMnO4 16HCl 浓 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O MnO2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 H2O 3 二氧化硫 二氧化硫 1 工业制法工业制法 高温煅烧硫铁矿 4FeS2 11O2 2Fe2O3 8SO2 火法炼铜得到副产物二氧化硫 Cu2S O2 2Cu SO2 燃烧硫磺得到二氧化硫 S O2 SO2 2 实验室制法实验室制法 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 5SO2 2MnO 2H2O 5SO 2Mn2 4H 4 2 4 3 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 H2O 4 氯化氢氯化氢 1 工业制法工业制法 氢气在氯气中燃烧 H2 Cl2 2HCl 2 实验室制法 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 一氧化氮 1 工业制法工业制法 氨的催化氧化 硝酸工业的第一步反应 4NH3 5O2 4NO 6H2O NO2溶于水制硝酸的副产物 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2 实验室制法实验室制法 3Cu 8 HNO3 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 二氧化氮 1 工业制法工业制法 硝酸工业的第二步反应 2NO O2 2NO2 2 实验室制法 实验室制法 Cu 4 HNO3 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 H2O 7 乙烯 乙烯 1 工业制法 工业制法 石油裂解制乙烯 C4H10C2H6 C2H4 C8H18 C6H14 C2H4 2 实验室制法 实验室制法 乙醇的消去反应 CH3CH2OH CH2 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 乙炔 实验室制法实验室制法 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 氢气 1 工业制法 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 2 NaOH H2 Cl2 2 实验室制法 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 氧气 1 工业制法工业制法 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 2HgO 2Hg O2 2Ag2O 4Ag O2 2 实验室制法实验室制法 高锰酸钾受热分解 2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 固加热 氯酸钾受热分解 2KClO3 2KCl 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 二氧化碳 1 工业制法工业制法 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 一氧化碳 1 工业制法工业制法 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 实验室制法实验室制法 草酸分解法 H2C2O4 CO CO2 H2O 混合气体通过碱石灰得到一氧化碳 甲酸分解法 HCOOH CO 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 1313 硫化氢硫化氢 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