实验室制气体..

1、实验室制气体反应原理发生装置1卜净化装置1*收集装置4气体检验般流程:高中常见气体制备：尾气处理H2C02、co、CH4、C2H4、C2H2NH3、NO、NO2O2H2S、SO2CI2、HCl一、气体反应原理1、H2Zn+2HCI=ZnCI 2+H2T2、CO 2CaCO3+2HCI=CaCI 2+H2O+CO2T不用浓盐酸一一会产生大量的HCI杂质不用稀硫酸一一CaSO4微溶，会覆盖在碳酸钙的表面上，阻止反应进一步进行。3、COHCOOH -* COT +H2OHCOOH的酸酐是OHC O CHO,脱水时，要脱能发生电离的 H。HOOC COOH -* CO2T + CO TH2O4、CH

2、4CaOCH3-COONa+NaOH: CH 4T +N2CO35、C2H4浓硫酸CH3CH2OH 170 CH2= CH2T+ H2O6、C2H2CaC2+2H2Ot Ca(OH) 2+ C2H2 T(不能用启普发生器)7、NH3Ca(OH)2 + 2NH4CI =CaCI2 + 2NH3 T + 2HO(不用NaOH因其在加热时对玻璃腐蚀较大)铵盐与碱共热放出氨气NH3 H2O NH3T + HO8、NO3Cu + 8HNO 3(稀) = 3Cu(NO3)2+ 2NO T + 4HO9、NO 2Cu + 4HNO3（浓）=Cu（NO3）2 + 2NO2T + 2HO10、O2O2的实验室制

3、法：固固混合物加热分解法 2KMnO 4K2MnO 4+ MnO 2+ O2 fMnO? 22KCIO32KCJ+3c3O2A固液不加热法 2Na?O2+2H 2O =4NaOH+ O 2 fMnO2 2H2O22H2O+O2T11、H2SFeS+H2SO4（稀）=H 2S f+ FeSO4FeS+2HCI（稀）=H2Sf+ FeCl2不能用氧化性的酸：浓 H2SO4、HNO312、SO2Na2SO3+H2SO4（浓）一 Na2SO4+ SOzfHzO （微热）Na2S2O3+2HCI（稀）=SO2T +SJ +20+2NaCI13、CI24HCI（浓）+MnO 2 MnCI 2+CI2 f

4、+2HO下面不常用：KCIO 3+6HCI（浓）3CI2f +KCI+3H2O2KMnO4+16HCI（浓）=2KCI+2MnCI 2+5CI2 f +8HO14、HCIH2SO4（浓）+ NaCI NaHSO4+ HCI f二、气体发生装置般有三套装置:根据反应物的聚集状态和反应发生的条件（是否加热）1、固体+固体 一f 女口： 。2、CH4、NH3、132、固体 + 液体 f 女口： H 2 CO2、H2S、NO2、C2H 2简易启普发生器启普发生器装置简介：工作原理(以用稀硫酸和锌粒制取氢气为例)打开活塞，容器内压强与外界大气压相同，球形漏斗内的稀硫酸在重力作用下流到容器中，与锌粒接触，

5、产生氢气；关 上活塞后，由于酸液继续与锌粒接触，氢 气依然生成，此时容器内部压强大于外界 大气压，压力将酸液压回球形漏斗，使酸 液与锌粒脱离接触，反应自行停止。使用启普发生器制取氢气十分方便，可以及时控制反的发生或停止。使用注意事项：H2、CO2、H2S(1) 块状固体与液体反应，反应不用加热且放热不多；(2) 块状固体不易溶；(3) 生成气体在水中的溶解度不大。3、固体 + 液体f 女口： CI2、HCl、SO?、CO、NO、C2H2三、净化装置一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质, 先干燥后加热。1除杂(一般为长进短出)则是可用于除去 N2O4(NO2)，

6、用冰水注：同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途(1)从A 口进气，从B 口排出瓶内的空气，可收集02、C12等比空气重的气体从B 口进气，从A 口排出瓶内的空气，可收集 H2、NH3等比空气轻的气体。(3) 在瓶内充满水，从 B 口进气，将瓶内水从 A 口压出，可作为排水取气装置。(4) 在瓶内加入适量液态净化剂，从A 口进气，B 口出气，可作为气体净化装置。(5) 瓶内加入适量浓硫酸，从 A 口进气，B 口出气，可作为气体干燥装置。2、干燥干燥管U型管干燥剂：一般分为酸性干燥剂，中性干燥剂和碱性干燥剂三种。CO2、SO2、NO2酸性干燥剂：浓 H2SO4、硅胶、P2O5等，用于干燥酸性

7、或中性气体，如:HCI、H2、CI2、O2、CH 4等，其中浓硫酸不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢 的强还原性的酸性气体；中性干燥剂：无水硫酸铜、氯化钙，一般气体都能干燥，如。2、出、CH4等，但氯化不能干燥氨气；碱性干燥剂：碱石灰（CaO与NaOH的混合物）、生石灰（CaO）、NaOH固体，用于干燥 中性或碱性气体，如 NH3、h2、O2、CH4等。注：一般的说，酸性干燥剂不能干燥碱性气体，可以干燥酸性气体及中性气体；碱性干燥剂不能干燥酸性气体，可以干燥碱性气体及中性气体；中性干燥剂可以干燥各种气体。 但这只是从酸碱反应这一角度来考虑，同时还应考虑到规律之外的一些特殊性，如气体与干燥剂之间若发

8、生了氧化还原反应，或生成络合物，加合物等，就不能用这种干燥剂来干燥该气体了。例如： 不能用浓硫酸干燥 H2S、HBr、HI等还原性气体，因为二者会发生氧化还原反应，如：H2S+ H2SO4（浓）=2H 2O+SO2 T +S J 不能用无水硫酸铜干燥 H2S气体，二者会反应：CUSO4+H2S = H2SO4+CUSJ 不能用无水硫酸铜干燥 NH3，二者可发生反应生成络合物：CuSO4+NH3=Cu（N H 3）4SO4 不能用无水CaCl2干燥NH3,二者会发生络合反应，生成一些CaCl2+4NH 3=CaCl2 4NH3CaCl2+8NH 3=CaCl2 8NH3气体的净化，如： CO2除

9、杂质一一通入饱和NaHCO3溶液（除HCI）,再通入浓H2SO4 （除水蒸气） C2H4除杂质一一通入NaOH溶液（除SO2, CO2）,通入浓硫酸（除水蒸气） C2H2除杂质一一通入硫酸铜溶液（除H2SFH3），通入浓硫酸（除水蒸气） nh3通入碱石灰（除水蒸气） H2S先通入饱和 NaHS溶液（除HCI）,再通入固体 CaCS（或P2O5X除水蒸气） SO2通入浓H2SO4 （除水蒸气） Cl2先通入饱和食盐水（除HCI）,再通入浓H2SO4（除水蒸气） HCI除杂质一一通入浓硫酸（除水蒸气）四、收集装置：根据气体的密度以及在溶液（一般是水）中的溶解度选择，分为向上排空气法、 向下排空气法

10、和排溶液（水）法检验一一混合空气点燃，有爆鸣声 （有爆鸣声的不一定就是氢气 ），生成物只有水 或点燃,淡蓝色火焰，在容器壁上有水珠2、CO 2检验通入澄清石灰水，变浑浊3、CO检验一一燃烧，蓝色火焰，无水珠，产生气体能使澄清石灰水变浑浊4、CH4检验一一可燃，生成H20和CO2，不使KMnO4溶液和溴水褪色5、C2H4可燃生成H2O和C02，使KMnO4溶液和溴水褪色6、C2H2检验无色气体，能燃烧，产生明亮的火焰，并冒出浓的黑烟 使KMnO 4溶液褪色 使溴水褪色7、NH3检验湿润的红色石蕊试纸，变蓝或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，冒白烟8、NO检验一一无色气体，暴露于空气中立即变红棕色9、NO

11、 2检验一一红棕色气体，通入AgNO3溶液颜色变浅，但无沉淀生成10、O2检验 带火星木条，复燃11、H2S检验一一能使湿润的醋酸铅试纸变黑12、SO2检验先通入品红试液，褪色，后加热又恢复原红色13、C12检验一一能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色；能使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝14、HCl检验一一通入AgNO3溶液,产生白色沉淀，再加稀HNO3沉淀不溶或用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，冒白烟六、尾气处理，使它们变为无毒、对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃） 无害、无污染的物质。1酸性气体：H2S、S02、CI2、B2 （蒸气）等，一般用碱液吸收2、碱性气体： NH3, 般用

12、水或酸液吸收（高中一般为NH3）3、 可燃且难以吸收的气体：CO点燃气体将它转化为 C02气体。4、少量有毒气体：CO,可用小气球收集等1 CI2尾气处理Cl2+2NaOH= NaCI+NaCIO+H 2O2、H2S尾气处理H2S+2NaOH= Na 2S+H2O或 H2S+NaOH= NaHS+H 2OH2S+CuSO4=CuS J（黑色）+H 2SO43、SO2尾气处理SO2+2NaOH= Na 2SO3+H2O4、NO、NO2尾气处理 3NO2+ H2O =2HNO 3+NONO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO 3+NaNO2+H2O七、防止倒

13、吸装置（安全装置）1、隔离式2、倒置式3、安全瓶式附标准装置:变化装置:二k 一 - _ T二、气密性检查 明确：气密性检查是在仪器连接好之后，填加药品之前进行的。1、升温法：升高体系温度，压强增大，插入液体的导管口产生气泡；冷却，压强减小，导管倒吸入一段 水柱，则气密性良好。升温法依据的是热胀冷缩原理，必须保证装置中所有出口都被封闭，使内部形成一个流畅的封闭体系。2、注水法：你认为该法的依据是什么？操作的关键是什么？依据：气体被水压缩。关键：先保证成封闭体系。定义：留一个口向装置中注入水，使装置中气体体积减小，压强增大，如果气密性良好，则 会保持液面差以维持增大的压强。总结：升温法：加热，气

14、体对导管末端水产生作用。注水法：加水，水对内部气体产生作用。例如：1、下图所示：实验前应如何检查该装置的气密性？把导管伸入水槽的液面下，手握住试管，过会儿看到导管口有气泡冒出，松开手导管中形成一段水柱，则证明气密性良好。2、下图为实验室制备氯气的装置，如何检查其气密性？盐酸导管中有气泡冒关闭分液漏斗的活塞，烧杯中装入水，导管伸到液面以下，加热烧瓶, 出，冷却后有水回流，则气密性良好。3、如右图所示：是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。（1）请用自己的语言解释，该装置如何作到了随制随停？关闭弹簧夹，试管中继续产生气体，使试管内压强增大，溶液被压入长颈 漏斗，固体与溶液脱离，停止反应；打开

15、弹簧夹，溶液落下与固体接触， 又开始反应。（2）怎样检查该装置的气密性关闭弹簧夹，向长颈漏斗中注入水，直到长颈漏斗中液面不再下降，长颈 漏斗中液面与试管中液面差保持不变，则装置的气密性良好。4、下图是某课外小组设计的实验室制一氧化氮装置。该装置可证明铜跟 稀硝酸在受热条件下生成无色的一氧化氮。实验开始前如何检查气密性？（1）关闭分液漏斗，从长管注水压缩短管内气体，观察长管液面是否稳定。（2）在U型管右端口连接胶管利用升温法检验。5、如下图所示为制取氯气的实验装置：盛放药品前，怎样检验此装置的气密性6、如下装置，如何检查其气密性?赴曲1气密性检验归纳：如整套仪器有多个出口与大气相通，用夹子或塞子

16、进行分隔后逐个检查，或只留一个出口整体检查。无论装置的具体情况如何， 装置有多少个管口， 气密性的检查时，都必需确保管口至少 有一个用水进行液封，其余的管口要用弹簧夹夹紧，或关上活塞开关，使之能构成一个内部 通畅的密闭体系。三、仪器的组装和连接 连接原则：先总体后细节，自下后上，自左后右。1装置的排列顺序：按气流方向确定仪器的连接顺序。 一般遵循：气体发生t除杂干燥t主体实验t尾气处理 注意：（1）除杂和干燥的顺序若采用溶液除杂，则干燥在后；若采用加热除杂，则干燥在前（因气体中混有水蒸气，易引起燃烧管破裂，也易干扰反应）（2 ）尾气处理有毒气体常采用溶液吸收或将气体点燃2、接口连接顺序：按装置

17、的排列顺序再进行接口连接设计，导管的伸向及长短是连接的关键。 吸收装置：长进短出量气装置：短进长出 干燥装置：大进小出 多种除杂装置：逐一、有序、互不干扰思考：从下图中选择仪器，可以组装几种气体的发生装置?12345610固体与固加热固体与液体加 热制备气体。固体和液体不需加热反应制 备气体如（氢气、CO 2）三、常见气体的净化装置:(1)(2)如图（1）、（2）、（3）用固体物质除去气体杂质（包括水蒸气） 如图（4）用液体物质除去气体杂质（包括水蒸气）。回忆并画出常见的防倒吸装置？常见的尾气处理装置21注意装置的灵活运用。例如：讨论下图装置有哪些用途？并说出具体的操作。1. 收集气体排空气法

18、收集，气体由 B进A出，可收集哪些气体？由A进B出，可收集哪些气体？ 由B进A出收集密度小于空气的气体，如H2、NH3由A进B出收集密度大于空气的气体,如：02、CO2 NO2排水法收集气体时，气体流向如何？气体由B进入，将水排出。若将瓶内装满液体与量器配合作量气装置，气体流向如何？气体应具备什么性质？2. 洗气用作洗气装置时气体流向如何 ？气体由A进B出3. 盛吸收剂吸收产物测增重若装置中导管A与B等长时，连接在气路中起什么作用？可以防倒吸，起到安全瓶的作用。尾气处理装置-安全装置尾气的处理方法：直接排放、直接吸收、防倒吸吸收、燃烧处理 处理装置（1 ）直接吸收（2）防止倒吸装置的设计在某些实验中，由于吸收液的倒吸， 会对实验产生不良的影响，如玻璃仪器的炸裂，反 应试剂的污染等，因此，在有关实验中必须采取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般米用下列措施：a切断装置：将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断，以防止液体倒吸，如实验室 中制取氧气、甲烷时，通常用排水法收集气体，当实验结束时，必须先从水槽中将导管拿出 来，然后熄灭酒精灯。b设置防护装置：倒立漏斗式：这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于 吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内压强减少，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容积较大， 导致烧杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中的吸收液受自身