常见气体的制备

成功之第二十四式 把别人的优点学过来 常见气体的制备 常见气体的制备 高三实验复习二 2012高三化学总复习 13 1 考纲要求 4 掌握常见气体的实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原理和收集方法 实验室制备气体的一般思路 反应原理 气体发生装置 气体净化装置 除杂 干燥等 收集装置 气体检验 尾气处理装置 对于一种气体 可通过不同反应产生 但作为实验室制备气体的反应需从各方面权衡 一 反应原理 一 反应原理 1 O2 NH4Cl Ca OH 2 CaCl2 2NH3 2H2O 2 NH3 3 CH4 一 反应原理 4 H2Zn H2SO4 稀 ZnSO4 H2 5 CO2CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O6 H2SFeS H2SO4 稀 FeSO4 H2S 7 SO2Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 一 反应原理 9 NO2Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 8 NO 10 C2H2 CaC2 2H2O Ca OH 2 CH CH 一 反应原理 NaCl 固 H2SO4 浓 NaHSO4 HCl NaCl 固 NaHSO4 Na2SO4 HCl MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 11 Cl2 12 HCl 13 CO 14 C2H4 1 气体的发生装置 二 反应装置 装置的分类 1 固 固加热 该实验装置要注意 l 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 2 铁夹应夹在距试管口l 3处 3 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 标准装置 2 固 液 液 液 加热 变化装置 3 固 液 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 当制取气体的量不多时 也可采用简易装置 基本装置 3 固 液 其它装置 1 在没有现成的CO2气体发生器的情况下 请你选用下图中的部分仪器 装配成一个简易的 能随开随用 随关随停的CO2气体发生装置 应选用的仪器是 填入仪器的编号 2 若用上述装置制取CO2气体 而实验室只有稀硫酸 浓硝酸 水 块状纯碱 块状大理石 比较合理的方案应选用的药品是 例1 e 块状大理石 浓硝酸 水 a d c 1 气体的发生装置 气体发生装置的选择原则 根据原理灵活选择气体发生装置 反应物的状态反应条件 固 固加热 CH4O2NH3 H2CO2H2SSO2NO2C2H2 Cl2HClNOCOC2H4 1 气体的发生装置 固 液加热液 液加热 固 液不加热 例1 下列反应均能产生O2 其中能用于实验室制取氧气的是 3467 并请选择适宜的发生装置 从该题可知 制取同种气体若反应原理不同 所选择的装置也不同 3 4 固 固加热装置 6 7 固 液不加热装置 并请选择适宜的发生装置 ABCD例2实验室利用下列装置和试剂制取少量HCl气体 试剂 浓硫酸 浓盐酸 食盐固体 硫酸氢钠固体 二氧化锰固体请用实验装置编号回答 1 若选用试剂 则应选择的装置是 2 若选用试剂 则应选择的装置是 3 若要快速制备氯化氢 应选择的装置是 A D B C 2 气体的净化装置 根据反应原理 思考所制气体中可能混有的杂质 净化 除杂和干燥 2 气体的净化装置 1 除杂装置 1 洗气瓶 2 干燥管 3 燃烧管 2 气体的净化装置 2 干燥装置 洗气瓶干燥管 除杂原则 1 不增 干燥剂的选择时不与被干燥的气体反应 2 不减 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 但可与杂质气体反应生成欲净化的气体 3 易分 除杂反应要迅速 定量 不选择可逆反应或条件苛刻的反应 4 顺序 一般除杂在前 干燥在后 若是燃烧管除杂 则一般干燥在前 干燥剂的选择 H2S NH3 HBr HI H2 O2 N2 CH4 NH3 HX H2S SO2 CO2 NO2 Cl2 O2 H2 Cl2 SO2 HCl CO N2 CH4 NH3 NH3 O2 H2 Cl2 SO2 HCl CO N2 CH4 O2 H2 Cl2 SO2 HCl CO N2 CH4 3 气体的收集装置 装置的分类 1 排空气法 收集比空气重的气体 向上排空气法 收集比空气轻的气体 向下排空气法 2 排水 液 法 3 气体的收集装置 3 贮气瓶 3 气体的收集装置 选择原则 易溶或与水反应的气体 排空气法 两种方法皆可用时 排水法收集的气体较纯 可溶性气体考虑用排液 非水溶剂 法 与空气成分反应或与空气密度相近而不溶的气体 排水法 利用下图所示装置收集以下8种气体 图中烧瓶位置不得移动 H2 Cl2 CH4 HCl NH3 NO H2S SO2 1 若烧瓶是干燥的 则由B口进气可收集的气体有 用数字表示 下同 2 若烧瓶充满水 可收集的气体有 这时气体由 口进入 3 若在烧瓶内装入浓硫酸则可进行干燥气体 用此装置的气体有 这时气体由 口进入 4 若烧瓶是干燥的 不能用此装置来收集的气体是 例2 A B 4 尾气处理装置 1 直接吸收 2 燃烧处理或袋装 处理装置 4 尾气处理装置 3 防倒吸吸收 安全瓶装置 检查气密性 把出气导管的下端浸入水中 用手紧握捂热试管或烧瓶 导管口会有气泡冒出 松开手后 水又会回升到导管中 常温下随制随停的气体发生装置 检验气密性 塞紧橡皮塞 关闭弹簧夹后 从漏斗注入一定量的水 使漏斗内的水面高于试管内的水面 停止加水后 漏斗内与试管内液面差保持不再变化说明不漏气 5 气体性质实验装置 装置分类 1 常温反应装置 2 加热反应装置 3 冷却反应装置 6 排水量气装置 标准装置 变化装置 例3 已知2KMnO4 16HCl 2KCl 2MnCl2 Cl2 8H2O如何根据反应原理选择实验装置 来制取纯净的氯气 A B C D E F 请选择上图中的仪器装置 有些可以重复使用 组装成一整套实验装置 其正确的顺序为 BCCDE 某集气瓶中充满了HI气体 试设计一个装置表示 将这种气体排出集气瓶 并粗略证明它确实是HI气体 写出有关反应的离子方程式 例4 答 往装有气体的瓶中注入浓磷酸 使气体排出 用盛有适量水的烧杯吸收排出的气体 玻璃管下端接一个倒置漏斗 一段时间以后 取少量烧杯中的溶液 测得pH小于7 加入用硝酸酸化的硝酸银溶液 如发现有黄色沉淀生成 则可说明原气体是HI气体 小结 常见气体的制取 发生装置 净化装置 干燥装置 收集装置 吸收装置 NH3 O2 CH4 固体NH4Cl与固体Ca OH 2加热反应 KClO3与MnO2混合或KMnO4加热 无水醋酸钠与碱石灰加热反应 CO2 H2S H2 C2H2 NO2 SO2 CaCO3与稀HCl FeS与稀硫酸 Fe Zn与稀