高中化学所有气体制备实验方程汇总

1、中学化学气体制取原理及其装置图选取1、常见气体的制取步骤(1气体制取装置:气体发生装置 -净化装置 -干燥装置 -或收集装置 -吸收装置(2气体性质验证装置:气体发生装置 -净化装置 -(干燥装置 -性质验证装置 -吸收装置 2、气体发生装置 4、净化装置与干燥装置 体性质选用浓硫酸、 无水氯化钙、 碱石灰等吸收水汽。 通常可使用洗气瓶、 U 形管或干燥管等仪器进行净化或干燥。 液体 (如水、浓硫酸等 一般装在洗气瓶内,无水氯化钙和碱石灰等固体装在 U 形管或干燥管内。气体中如还有其他 杂质,则应根据具体情况分别用不同的洗涤液或干燥剂进行处理。(2净化剂的选择选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂

2、质的性质而确定,所选用的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。一般情况下:易溶于水的气体杂质可用水来吸收;酸性杂质可用碱性物质吸收;碱性杂质 可用酸性物质吸收;水分可用干燥剂来吸收;能与杂质反应生成沉淀(或可溶物的物质也可作为吸收剂。 (3常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:酸性干燥剂, 如浓硫酸、 五氧化二磷、 硅酸胶体。 酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体, 如 CO 2、 SO 2、 NO 2、 HCl 、 H 2、 Cl 2、 O 2、 CH 4等气体。碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体 NaOH 。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如 NH 3、 H 2、

3、 O 2、 CH 4等气体。中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如 O 2、 H 2、 CH 4等。(4净化与干燥注意事项一般情况下,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,则是先干燥后加热。 在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂,不能用浓 H 2SO 4干燥 NH 3、 H 2S 、 HBr 、 HI 、 SO 3、 C 2H 4等。 能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用 CaCl 2来干燥 NH 3(因生成 CaCl 2·8NH 3 。5、收集装置 (

4、2能溶于水且溶解度不大的气体,可以用排某些饱和溶液的方法收集。如:CO 2可用排饱和碳酸氢钠溶液 法收集; Cl 2可用排饱和食盐水法收集。 (H 2S 呢?(3 Cl 2、 HCl 、 H 2S 、 NO 2、 SO 2均有毒,最好用下图装置用排气法收集:a 口进气, b 口出气, b 口应连接尾气处理装置,防止有毒气体排入空气。(4用排水法收集满气体后,怎样从水槽中取出集气瓶?用玻璃片在水面下盖住集气瓶口, 将玻璃片与集气瓶一起移出水面, 将盖有玻璃片的集气瓶放在桌上 (考 虑气体密度确定瓶口在上在下 。6、防倒吸装置(1将装置切断:将有可能产生液体倒吸的系统切断,以防止液体倒吸,如用排水

5、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。(2设置防护装置倒立漏斗式:如图甲所示,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重力的作用又流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。肚容式:如图乙所示,当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后,导气管内压强减少,使吸收 液倒吸进入干燥管,吸收液本身质量大于干燥管内外压强差,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,从而防 止吸收液的倒吸。这种装置与倒立漏斗很

6、类似。蓄液式:如图丙所示,当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来,以防止吸收 液进入受热仪器或反应容器。这种装置又称安全瓶(两管都要高 。平衡压强式:如图丁所示,为防止反应体系中压强减少,引起吸收液的倒吸,可以在密闭装置系统中连接一个 能与外界相通的装置,起着自动调节系统内外压强差的作用,防止溶液的倒吸。7、尾气吸收装置(1基本原则对于有毒、有害的气体尾气必须点燃或用适当的溶液加以吸收,使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如 尾气 Cl 2、 SO 2、 Br 2(蒸气等可用 NaOH 溶液吸收;尾气 H 2S 可用 CuSO 4或 NaOH 溶液吸收;尾气 CO 可

7、用点 燃法,将它转化为 CO 2气体。(2常用装置对于极易溶于水的气体可用水吸收,用装置(2 、 (3 ,防止倒吸其中装置(3用于吸收少量气体,效果不如 (2好 ,例如 HCl 、 HBr 、 NH 3。对于溶解速率不快的气体可用装置(1 ,一般使气体与吸收剂发生化学反应而被吸收,例如:Cl 2、 H 2S 、 SO 2等可用 NaOH 溶液吸收。对于可燃性有毒气体,可用装置(4 ,经点燃除掉,例如:CO 。也可以用气囊加以收集。8、气体体积的测量对于难溶于水且不与水反应的气体,可借助排出水的体积,用量筒或滴定管测定,从而确定气体的体积。要求 量器中的液面与瓶内的液面相平。常用的测量装置如下:

8、 9、气密性的检验(1 、基本方法:受热法:将装置只留下 1个出口,并先将该出口的导管插入水中,后采用微热(手捂、热毛巾捂、酒精灯微热 等 ,使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后,导管是否出现水柱。压水法:如启普发生器气密性检查吹气法(不常用,略(2 、基本步骤:观察气体出口数目, 若有多个出口, 则通过关闭止水夹 . 分液漏斗活塞或用水封等方法, 只装置只剩一个气体出口。 采用加热法、水压法、吹气法等进行检查观察气泡、水柱等现象得出结论。注:若连接的仪器很多,应分段检查。(3 、实例【例 1】如何检查图 A 装置的气密性 图 A 图 B方法:如图 B 将导管出口埋入水

9、中,用手掌或热毛巾焐容积大的部位,看水中的管口是否有气泡逸出, 过一 会儿移开焐的手掌或毛巾,观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。若焐时有气泡溢出,移开焐的手掌或毛 巾,有水柱形成,说明装置不漏气。【例 2】请检查下面装置的气密性 方法:关闭分液漏斗活塞,将将导气管插入烧杯中水中,用酒精灯微热园底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止 微热,有水柱形成,说明装置不漏气。【例 3】启普发生器气密性检查的方法, 图 A 图 B 图 C方法:如图所示。关闭导气管活塞,从球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸没于水中后,继续加入适量水 到球形漏斗球体高度约 1/2处,做好水位记号 静置几分钟,水位下降

10、的说明漏气,不下降的说明不漏气。【例 4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。 方法 1:同启普发生器。 若颈中形成水柱,静置数分钟颈中液柱不下降,说明气密性良好,否则说明有漏气现象。 方法 2:向导管口吹气,漏斗颈端是否有水柱上升 用橡皮管夹夹紧橡皮管,静置片刻,观察长颈漏斗颈端的水柱是 否下落若吹气时有水柱上升,夹紧橡皮管后水柱不下落,说明气密性良好。【例 5】检查图 A 所示简易气体发生器的气密性。 图 A 图 B方法:关闭 K , 把干燥管下端深度. 浸入水中 (图 B 所示 , 使干燥管内液体面低于烧杯中水的液面, 静置一段时间, 若液面差不变小,表明气密性良好。【例 6】 图 A 图 B方法:如图所示。 关闭导气管活塞, 从 U 型管的一侧注入水, 待 U 型管两侧出现较大的高度差为止, 静置几分钟, 两侧高度差缩小的说明漏气,不缩小的说明不漏气。10、装置改进(1在固(液液加热制气时,如果气体产生较快,或所连装置较多,烧瓶内气压较高,分液漏斗中的液体可能不易滴下。为使分液漏斗中的液体顺利滴下,可设计如下装置: (2在某些制备气体和反应的装置中,右装置可防止因后续装置堵塞而造成的压强增大。 (3制乙炔的装置,可在气体发生装置内部导气管口,放一团棉花,以免反应产生的石灰乳堵塞导管产生危险。 11、拆卸时的安全性和科学性。(1对有尾气吸收装置