常见气体的制备与收集高三化学实验复习

1、常见气体的制备与收集高三化学实验复习：固态反应物加热产生气体有液体反应物不加热产生气体有液体反应物加热产生气体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）排水集气法适用于不溶于水或微溶于水且不与水发生反应的气体。优点是收集的气体纯度高，易判断是否收集满。 若有些气体虽在水中有一定的溶解性或与水微弱反应，也可通过往水中加入电解质，抑制与水反应。如用排饱和食盐水的方法可收集浓度较高的Cl 2。（装置见图75a）（ 2）向上排空气集气法适用于不跟空气发生反应且密度比空气大的气体。（装置见图7 5b）（ 3）向下排空气集气法适用于不跟空气发生反应且密度比空气小的气体

2、。（装置如图7 5c）3常见气体制备原理，装置选择发生收集气体反应原理 注意事项装置 装置O2CH 4NH 3H 2CO 2SO2NO 22KMnO 4+MnO 2 +O22KClO 32KC+3O 无水 CH3COONa 和碱石灰共热2NH 4Cl+Ca(OH)22NH 3 +2H2 O+CaCl2较活泼金属（如Zn, Fe ）与稀强酸（如H 2SO4，HCl 但勿用 HNO3或浓 HSO ）的置换反应24CaCO3+2HCl=CaCl 2+CO 2 +H 2O无水 Na2 SO3 粉与中等浓度H2 SO4 进行复分解反应Cu 和浓 HNO 3Cu+4HNO 3=Cu(NO 3)2 +2NO

3、 2 +2H 2O电石与水进行反应共同点：A a 或 b气密性的检查试管口稍向下倾斜若用排水法，做完实验Aa 或 c先撤导气管，后撤酒精灯不同点：Ac收集氨气仪器要干燥Ca 或 c用长颈漏斗时要液封制 SO2(Na 2SO3粉末 )、CbNO（剧烈放热多） 、C H(CaC2222Bb遇 H2 O 粉化 )不能用启普发生器Bb制 CO2 不用 H 2 SO4（因CaSO4 微溶）C2H 2Cl 2HClNOCaC22222Ba制 H 2S 不能用硝酸或浓+2H O=Ca(OH)+CHH 2SO4（防氧化）MnO 4+4HCl( 浓 )MnO 2+Cl 2 +2H2 O2KMnO 4 +16HC

4、l 2KCl+2MnCl2 +5Cl 2 +8H 2 Oa 或 b排水法完毕应先撤导E 或 D管后撤火2NaCl+MnO 2+2HSO+Cl242442Na SO+MnSO反应物都是液体要加+2H 2O碎瓷片防爆沸食盐与浓 H 2 SO4（不挥发性酸与挥发性酸的盐）进b制乙烯要控制温度在行复分解反应E 或 D170 3稀)3Cu(NO32+2NO +4H2OEa收集 Cl 2 可用排饱和食3Cu+8HNO ()盐水FaC2H 44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7 6一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

5、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。此处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7 7（ 1）洗气瓶（如图 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 NaOH 溶液可吸收CO2 、 SO2、 H2S、 Cl 2 、 NO2 等呈酸性的气体。饱和的酸式盐溶液，可将杂质气体吸收转化，如：饱和 NaHCO 3 溶液能除去 CO 2 中混有的 HCl 、 SO2等强酸性气体饱和 NaHSO 3 溶液能除

6、去 O2 中混有 HCl 、 SO3 等气体饱和 NaHS 溶液能除去 H 2S 中混有的 HCl 气体浓 H2 SO4：利用它的吸水性，可除去H2 、SO2 、HCl 、CO 、NO2 、CH 4 等气体中混有的水蒸气。但由于浓 H 2SO4 有强氧化性，不能用来干燥具有强还原性气体：如H2 S、 HBr 、 HI 等。酸性 KMnO 4 溶液：利用它的强氧化性，可以除去具有还原性的气体，如除去混在CO2气体中的 SO2 、 H 2S 等。（ 2）干燥管、 U 形管一般装入固体的干燥剂。常见的固体干燥剂有：酸性干燥剂，用来干燥酸性气体。如P2 O5、硅胶、浓 H2 SO4等。碱性干燥剂，用来

7、干燥碱性气体。如CaO、碱石灰等。中性干燥剂、既能干燥碱性气体又能干燥酸性气体。如CaCl 22不能干燥NH3，（但 CaCl因易形成CaCl 2 8NH 3 合物）。（ 3）双通加热管一般装入固体除杂剂，除杂试剂和混和气体中的某一组份反应。例如：Cu 和混和气体中O2 反应而将O2 除去。另外还常用固体的无水CuSO4 装入干燥管中，通过颜色变化检验水蒸气的存在。用Na2O2固体也可将 CO 2、 H 2O（气）转化为 O2。四、物质的分离、提纯1分离和提纯的原则：首先应分析各组分的物理和化学性质，然后再选择适宜的方法，且一般要遵循提纯过程中不引入新的杂质；不减少欲被提纯的物质；被提纯物质与

8、杂质容易分离；被提纯物质要复原；除杂试剂应过量且过量试剂必须除尽；分离与提纯方法简便易行等原则。2分离提纯常用到方法物理方法：过滤法， 蒸发浓缩法， 结晶、 重结晶法， 蒸馏、 分馏法，分液法，萃取法，吸附法，升华法，水洗法，液化法，渗析法，盐析法。化学方法：酸、碱处理法、沉淀法、氧化还原法、热分解法、离子交换法、电解法。分离提纯中一般先考虑物理方法后考虑化学方法。当多种物质混合进行分离时，往往物理方法和化学方法要同时使用。五、物质的检验物质的检验包括鉴别、鉴定、推断等，鉴别是利用不同物质的性质差异，通过实验，将它区别开来；鉴定是根据物质的特性，通过实验，检验出该物质的成分，确定它是否为这种物

9、质。推断是根据已知实验及现象、分析判断，确定被检的是什么物质， 并指出可能存在什么， 不可能存在什么。1常见气体的检验气体常用的反应和现象注意问题空气木条能燃，但不能使带火星的木条复燃NO 2O2能使带火星的木条复燃N 2O 气体也能“助燃”H 2点燃火焰呈浅蓝色，只生成H 2O，不纯者点燃有爆鸣声点燃可燃性气体时一定要验纯CO点燃火焰呈蓝色，生成物只有CO2用玻璃导管点燃有时看不到蓝色火H 2S点燃火焰呈蓝色，不完全燃烧生成硫；遇焰，因 Na+ 燃烧有黄色火焰Pb(Ac) 2 ，或 Pb(NO 3 )2 湿试纸变黑，有臭鸡蛋味CH 4点燃火焰呈浅蓝色，生成CO2或水；不使溴水或 KMnO 4

10、 酸性溶液褪色遇到多种可燃性气体除点燃外，还要点燃火焰较高，有微黑烟；使溴水或酸性利用特征或燃烧产物的性质加以区别（如C2H 4H2 S 有臭鸡蛋味， 也能使溴水褪色或 KMnO 4KMnO 4 溶液褪色C2H点燃，火焰明亮有较浓黑烟；使溴水或酸性酸性溶液褪色，但有硫沉淀）。2KMnO 4 溶液褪色使湿润红色石蕊试纸变蓝，遇蘸浓盐酸的玻在空气中不燃，但在纯氧中可燃，NH 34NH 3+3O 2 (纯 )=2N 2 +6H 2O璃棒有白烟NO开瓶盖或遇空气立即变成红棕色NO 在空气中不存在红棕色，但溶于水为无色溶液，遇AgNO 3 溶NO 2两者都能使 KI 淀粉试纸变蓝， 不能用液无沉淀；使蓝

11、色石蕊试纸变红溶于水成橙黄色溴水，与AgNO 3 溶液出浅黄 它区别（ O3 也能）Br 2 蒸气色沉淀；使蓝色石蕊试纸变红Cl 2黄绿色，使 KI 淀粉湿试纸变蓝；使品红湿与石灰水无沉淀试纸褪色使澄清石灰水出现白色沉淀后澄清，使品红 SO2 具有刺激性气体、CO2 无气味，SO2溶液褪色， 加热后恢复原色，使酸性 KMnO 4 溶液它们都可使石蕊由蓝变红，SO2 更显著，不或溴水褪色用此鉴别CO 2使澄清石灰水出现白色沉淀后澄清，但不使 SO2 和 CO 2 通入石灰水的现象一样品红溶液 KMnO 4 酸性溶液溴水等溶液褪色HCl使湿润蓝色石蕊试纸变红，遇蘸氨水的玻璃HI 、HBr 气体同

12、HCl ，但遇 AgNO 3 溶液棒出白烟，遇 AgNO 3 溶液白色沉淀分别出 AgI, AgBr 的黄色及浅黄色沉淀N 2不发生上述所有情况或现象只有镁能在其中点燃生成Mg 3N22常见阳离子检验离子H+K+Na+NHAg +Mg 2+试剂或方法现 象石蕊蓝色红色甲基橙橙色红Na 2CO3有气泡焰色反应浅紫色火焰（秀过蓝色钴玻璃）焰色反应黄色火焰有气体产生使润湿的红色石加 OH ，加热蕊度纸变蓝；遇沾有浓 HCl 的玻璃有白烟加 Cl ，稀 HNO 3白色沉淀，不溶于稀 HNO 3NaOH 溶液白色沉淀，碱过量沉淀不溶离子方程式2H+CO22=H O+CO11NH+OH NH 3+2H 2

13、 O+NH 3+HCl=NH 4Cl2+Mg 2+2OH =Mg(OH) 2 Ba2+Fe2+Cu2+Al 3+Fe3+加入稀 H SO白色沉淀Ba+SO=BaSO 4242+Fe2+2OH加 NaOH=Fe(OH) 2 白色沉淀灰绿色红褐色4Fe(OH) 2 +2H 2O+O 2 =4Fe(OH) 32Fe2+ +Cl 2 =2Fe3+ +2Cl加 KSCN 和氯水无现象， 再加氯水溶液变红色Fe3+SCN =Fe(SCN) 2+加 NaOH蓝色沉淀Cu2+2OH)2 =Cu(OH2Al 3+3OH先生成白色沉淀，=Al(OH)3加 NaOHOH过量白色沉淀溶解Al(OH) 32+OH =A

14、lO+2H O加 NaOH红褐色沉淀Fe3+3OH=Fe(OH)3加 KSCN变红色Fe3+SCN=Fe(SCN) 2+加苯酚溶液显紫色Fe3+5653+6H+6(C6H OH)=Fe(CHO)3常见阴离子检验离子试剂或方法现 象离子方程式石蕊试液变蓝酚酞试液变红1OH甲基橙试液变黄2Pb(NO 3)2 溶液黑色沉淀Pb2+S2 =PbSS稀 HCl 或稀 H 2 SO4有臭鸡蛋气体2H +S2 =H 2 SSO加 Ba2+ 、稀 HNO 3产生白色沉淀，不溶于稀HNO 3 Ba2+SO =BaSO 4（ SO也会有相同的现象）有气体产生，使品红褪色SO加 H +、品红溶液SO 2H +=H

15、2O+SO 2 （ HSO的现象相同）加 AgNO 3 溶液PO稀 HNO 3生成黄色沉淀，溶于稀HNO 3PO+3Ag + =Ag 3PO4 有气体产生，石灰水变浑浊CO+2H +=H 2O+CO 2+，澄清石灰水COH（ HCO 的现象相同）CO 22+32+Ca +2OH =CaCO +H OAlO 3 滴加稀酸先有白色沉淀后又溶解AlO+H +H 2 O=Al(OH)3Al(OH) 3+3H +=Al 3+ +3H 2ONOCu 屑，浓 H2 SO4 加有红棕色 NO2 产生，溶液变蓝2NO+Cu+2H 2SO4Cu2+2SO热（稀溶液不行）+2NO 2 +2H 2 OClBrIAg

16、+，稀 HNO 3Ag+ ，稀 HNO3 Ag +，稀 HNO 3 新制氯水，淀粉溶液产生白色沉淀，不溶于稀HNO 3Cl+=AgCl +Ag淡黄色沉淀，不溶于稀HNO 3Br+=Ag+Ag黄色沉淀，不溶于稀HNO 3 I +Ag + =Agl滴入新制 Cl 2，振荡后再滴入2I +Cl 2 =2Cl +I 2淀粉溶液，变蓝I 2 遇淀粉变蓝六、常见试剂的保存为了防止试剂变质及意外事故发生，在存放试剂中，应对容器及外部环境作出恰当选择。1试剂瓶的选择颜色：一般试剂均存放于无色瓶中，但见光易分解的物质则应放在棕色瓶中：如浓硝酸、卤化银、氯水、溴水、碘水、硝酸银、H 2O2、 KMnO 4 、 KI 等。材料：一般可存放在玻璃瓶中，对玻璃有腐蚀作用的则存放在塑料瓶中，如HF 酸塞子：必须用胶塞：显碱性的溶液NaOH 、 Na2 CO3、 Na2SiO 3、 KOH 等。不能用胶塞，而用玻璃塞：有机溶剂苯、甲苯、CCl 4等。会使橡胶“溶解”；强氧化剂浓H2SO4、 HNO 3、KMnO 4 、 Br 2 水、 Cl 2水、 HCl 等会使像胶老化或橡胶发生反应。2外部环境需密封保存防止吸收空气中CO 2 或水蒸气： 如碱石灰、 NaOH 、CaO、CaC2 、P2O5、CaCl