气体的制备与净化

1、Welcome to 讨论一、讨论一、 一种制取气体的发生装一种制取气体的发生装置是否可以制取多种气体？置是否可以制取多种气体？固体固体物质物质加热加热制气体制气体固体和液体固体和液体在在常温常温下制气体下制气体 A B A BAB规律应用规律应用:A AB B根据反应原理，选择制取气体的发生装置根据反应原理，选择制取气体的发生装置(1) ( )(2)FeS（固体）（固体）+2HCl=FeCl2+H2S ( )NH4NO3(固体固体)+NaOH ( (固体固体) ) =NaNO3+H2O+NH3请同学们分析下列固体与液体常温请同学们分析下列固体与液体常温下制气装置，谈谈与前面的装置相下制气装置

2、，谈谈与前面的装置相比有什么优点？比有什么优点？底部破掉的试管 请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的，能随开随用能随开随用, ,随关随停的随关随停的 COCO2 2气体发生装置，画出简图。气体发生装置，画出简图。 1. 反应物的状态2.反应条件小红小红,这是我这是我设计的设计的CO2制取和性质制取和性质的实验。的实验。咦！小明，咦！小明，石灰水怎么石灰水怎么不浑浊啊？不浑浊啊？浓盐酸浓盐酸 大理石大理石澄澄 清清石灰水石灰水讨论二：讨论二：如何除去所制气体中混有的一些其它气体？试剂选择的注意点试剂选择的注意点1.1.选择的试剂要能吸收杂质气体选

3、择的试剂要能吸收杂质气体2.2.被净化的气体被净化的气体不能与除杂试剂反应不能与除杂试剂反应 如果要除去如果要除去COCO2 2中的水蒸气中的水蒸气, ,是否下面是否下面的干燥剂都能选用的干燥剂都能选用? ?思考：浓浓H2SO4；固体；固体NaOH；生石灰；无水氯化钙等；生石灰；无水氯化钙等；长进长进短出短出ab HClNaOH溶液；溶液；水；水；AgNO3溶液溶液 H2O浓浓H2SO4 ；固体；固体NaOHNaOH；生石；生石灰；无水灰；无水CuSOCuSO4 4 ；无水氯化钙等无水氯化钙等CO2NaOH溶液；石灰水溶液；石灰水O2灼热的铜网灼热的铜网(铜粉铜粉) ababcocuo澄清的石

4、灰水ABCc ocuo澄 清 的石 灰 水ABCc ocuo澄 清 的石 灰 水ABCcocuo澄清的石灰水ABCc ocuo澄 清 的石 灰 水ABCc ocuo澄 清 的石 灰 水ABC铜网大进大进小出小出除去常见杂质气体的试剂和装置除去常见杂质气体的试剂和装置: :请你实践请你实践: :废物利用既可以节约资源又可以保废物利用既可以节约资源又可以保护环境。某课外兴趣小组的同学设计利用废旧干电护环境。某课外兴趣小组的同学设计利用废旧干电池中的锌皮和盐酸以及下图装置来制取干燥、纯净池中的锌皮和盐酸以及下图装置来制取干燥、纯净的氢气。的氢气。多孔隔板ABC氢氧化氢氧化钠钠溶液溶液浓硫酸浓硫酸 A

5、 A中产生的中产生的H H2 2里可能会混有里可能会混有_ 和和_; _; 若要得到干燥、纯净的若要得到干燥、纯净的H H2 2，仪器连接的顺序，仪器连接的顺序是是_ 。多孔隔板浓硫酸浓硫酸氢氧化氢氧化钠钠溶液溶液HClHClHH2 2OOA C BA C B讨论三、讨论三、 怎么样选取气体的收集装置？怎么样选取气体的收集装置？ 排水取气法排水取气法 向上排空气法向上排空气法 向下排空气法向下排空气法 多功能瓶多功能瓶（气体难溶于水）（气体难溶于水）（气体密度大于空气）（气体密度大于空气）（气体密度小于空气）（气体密度小于空气）AB BC CD D在在HH2 2、OO2 2、CHCH4 4、C

6、OCO2 2、COCO气体中，气体中，能用装置能用装置A A收集的有收集的有_能用装置能用装置C C收集的有收集的有_若用装置若用装置B B收集气体应从收集气体应从_端进入端进入若用装置若用装置DD收集收集H H2 2气体应从气体应从_端进入。端进入。CdabO2、CO2HH2 2、OO2 2、CHCH4 4、COCOdb 1. 气体在水中的溶解性2.根据气体的密度讨论四：讨论四： 如何对有毒的气体选择吸如何对有毒的气体选择吸收试剂和装置？收试剂和装置？溶液吸收法溶液吸收法燃燃 烧烧 法法 例：氨气在通常状况下是一种无色、有刺激性气味的气例：氨气在通常状况下是一种无色、有刺激性气味的气体，密度

7、比空气小，极易溶于水，水溶液称为氨水。在加体，密度比空气小，极易溶于水，水溶液称为氨水。在加热和有催化剂存在的条件下，氨气能跟氧气起反应，生成热和有催化剂存在的条件下，氨气能跟氧气起反应，生成一氧化氮和水。在常温下氨气还能跟酸、一氧化氮和水。在常温下氨气还能跟酸、CaClCaCl2 2和和CuSOCuSO4 4等物质反应。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两等物质反应。实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制取氨气，其反应的化学方程式为种固体的混合物来制取氨气，其反应的化学方程式为 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(1)(1)实验室制取实验室制取( (不包括收集不包

8、括收集) )氨气的装置，可选用氨气的装置，可选用 装装置，其理由是置，其理由是 ，(2)(2)若要制得干燥的氨气，不可用若要制得干燥的氨气，不可用 作干燥剂。作干燥剂。(3) (3) 多余的氨气不能直接排放到空气中，应选用下图装多余的氨气不能直接排放到空气中，应选用下图装置中的置中的 进行吸收。进行吸收。F G HF G HA A固体与固体加热反应固体与固体加热反应浓硫酸浓硫酸F F发发 生生装装 置置净净 化化装装 置置干干 燥燥装装 置置收收 集集装装 置置吸吸 收收装装 置置反应物状态反应物状态及反应条件及反应条件气体及杂质气体及杂质的性质的性质气体的性质气体的性质选择干燥剂选择干燥剂气

9、体水溶性气体水溶性及密度及密度气体的毒性气体的毒性选择吸收剂选择吸收剂 某化学兴趣小组通过查阅资料得知：固体草某化学兴趣小组通过查阅资料得知：固体草 酸酸 (H2C2O42H2O)受热可分解，其化学方程式：受热可分解，其化学方程式：该课题小组的同学在实验室分别进行了如下该课题小组的同学在实验室分别进行了如下 实验，请实验，请回答下列问题回答下列问题：H2C2O42H2O CO+CO2+3H2O（1）制取）制取CO气体的发生装置应选用气体的发生装置应选用_;（2）若用装置收集）若用装置收集CO，则进气口应为，则进气口应为_;AaA Bc（3）某同学设计用草酸制取并收集）某同学设计用草酸制取并收集

10、CO的实验，装置的实验，装置如下图，请你评价他的方案。如下图，请你评价他的方案。 某化学兴趣小组通过查阅资料得知：固体草酸某化学兴趣小组通过查阅资料得知：固体草酸 (H2C2O42H2O)受热可分解，其化学方程式：受热可分解，其化学方程式：该课题小组的同学在实验室分别进行了如下该课题小组的同学在实验室分别进行了如下 实验，请实验，请回答下列问题回答下列问题：H2C2O42H2O CO+CO2+3H2ONaOH溶液溶液NaOH溶液溶液水水（4）若要验证固体草酸）若要验证固体草酸 (H2C2O42H2O)受热受热的分解产物为的分解产物为CO、CO2、H2O，则，则仪器连接仪器连接的顺序为的顺序为_

11、（提示：（提示：无水无水CuSO4遇到水会变成遇到水会变成蓝色）蓝色）浓硫酸浓硫酸 A B C D E F G HB C E D G E HB C E D E G E H验证常见气体的一般顺序：验证常见气体的一般顺序：验验H2O 验验CO2 验验H2 验验 CO验证常见气体的装置顺序：验证常见气体的装置顺序：硫酸铜粉末硫酸铜粉末 澄清石灰水澄清石灰水 NaOH溶液溶液 浓硫酸浓硫酸 硫酸铜粉末硫酸铜粉末 澄清石灰水澄清石灰水 A B C D E A B CuO粉末粉末验水在前验水在前,除水在后除水在后1 1、下列是实验室常见的气体制取、干燥和、下列是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过

12、氧化氢和催化剂二氧化锰收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气制取干燥的氧气, ,则下列装置合理的为则下列装置合理的为( )( )A A B BC C D DC C2KClO2KClO3 3 2KCl 2KCl3O3O2 2 2 2、在实验室中，利用右图装置可以制取并收集多种气、在实验室中，利用右图装置可以制取并收集多种气体（必要时可以加热）。体（必要时可以加热）。 abc（1 1）李明同学想利用该装置制取干燥的）李明同学想利用该装置制取干燥的OO2 2，应对装置，应对装置作何改进？作何改进？ 。a a中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为 ； b b中盛放的试剂是中盛放

13、的试剂是 。将发生装置中试管口向下倾斜将发生装置中试管口向下倾斜 浓硫酸浓硫酸 （2 2）李明同学还想利用上述实验装置制取）李明同学还想利用上述实验装置制取HH2 2和和COCO2 2，请你对他，请你对他的方案给予评价：的方案给予评价：3 3、在实验室中，利用右图装置可以制取并收集多种气、在实验室中，利用右图装置可以制取并收集多种气体（必要时可以加热）。体（必要时可以加热）。 制取的制取的气体气体a a中盛放的试剂中盛放的试剂b b中盛放中盛放的试剂的试剂评评 价（回答是否可行；价（回答是否可行；若不可行，说出理由）若不可行，说出理由）HH2 2ZnZn、稀、稀H H2 2SOSO4 4浓硫酸

14、浓硫酸COCO2 2大理石、稀盐酸大理石、稀盐酸浓硫酸浓硫酸abc不行，氢气应采用向下不行，氢气应采用向下排空气法收集排空气法收集 行行4 4、硫化氢（、硫化氢（H2S）是一种有毒气体，其密度比空气的密度大，且能溶于）是一种有毒气体，其密度比空气的密度大，且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁（水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，）和稀硫酸混合，在常温下通过发生复分解反应制得硫化氢气体。试回答：在常温下通过发生复分解反应制得硫化氢气体。试回答： （l l）实验室制）实验室制取硫化氢的化学反应方程式为：取硫化氢的化学反应方程式为： （2 2）根据装置图回

15、答下列问题：）根据装置图回答下列问题： 制取硫化氢气体的发生装置可以选用制取硫化氢气体的发生装置可以选用 若用若用C C装置收集硫化氢气体，进气口应为装置收集硫化氢气体，进气口应为 ，原因是，原因是 为了验证硫化氢的水溶液呈酸性，可以将该气体通入装置为了验证硫化氢的水溶液呈酸性，可以将该气体通入装置D D，D D中所盛的试剂应该是中所盛的试剂应该是 ，现象是，现象是 做上述实验时，为了防止多余的硫化氢逸出污染环境，可做上述实验时，为了防止多余的硫化氢逸出污染环境，可以将其通入装置以将其通入装置E E吸收，吸收，E E中的试剂应该为中的试剂应该为 溶液。溶液。 FeS+H FeS+H2 2SOS

16、O4 4=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2SS B B b b 硫化氢气体硫化氢气体密度比空气的密度大密度比空气的密度大 紫色石蕊试液紫色石蕊试液 变红变红 氢氧化钠氢氧化钠5 5、实验室可以通过多种途径得到氮气：、实验室可以通过多种途径得到氮气：方法一：将氨气通过灼热的氧化铜粉末，得到纯净的氮气、铜粉和水。方法一：将氨气通过灼热的氧化铜粉末，得到纯净的氮气、铜粉和水。方法二：将空气通过灼热的铜粉，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末。方法二：将空气通过灼热的铜粉，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末。方法三：将亚硝酸钠方法三：将亚硝酸钠(NaNO(NaNO2 2) )和氯化铵的混合溶液加热，逸出氮气。

17、（反应方和氯化铵的混合溶液加热，逸出氮气。（反应方程式为：程式为：下列是进行实验时可选择的实验仪器：下列是进行实验时可选择的实验仪器：( (铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等未列出酒精灯等未列出) )回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)方法一反应的化学方程式是：方法一反应的化学方程式是： 。(2)(2)方法三反应选用的气体发生装置是：方法三反应选用的气体发生装置是： 。(3)(3)在制取氮气的三种方法中，方法一和方法二越来越受到人们的关注，经在制取氮气的三种方法中，方法一和方法二越来越受到人们的关注，经常被联合使用。这两种方法联合使用与方法三相比，其优越性在于

18、：常被联合使用。这两种方法联合使用与方法三相比，其优越性在于： 。 NaNONaNO2 2+NH+NH4 4ClClN N2 2+NaCl+2H+NaCl+2H2 2OO A B C D E F2NH2NH3 3+3CuO+3CuON N2 2+3Cu+3H+3Cu+3H2 2OOE ECuCu和和CuOCuO可以以循环使用，节约了原料，避免使用有毒物质而造成的污染。可以以循环使用，节约了原料，避免使用有毒物质而造成的污染。 6、（2006年金华市）年金华市）28在高温下炽热的炭能与水蒸气反在高温下炽热的炭能与水蒸气反应生成混合气体。为了检验该混合气体的成分，兴趣小组应生成混合气体。为了检验该

19、混合气体的成分，兴趣小组的同学利用如图所示装置进行实验，请你一起参与完成。的同学利用如图所示装置进行实验，请你一起参与完成。澄清石灰水澄清石灰水 CaCl2溶液溶液 NaOH溶液溶液 A B C D CuO（1）将该混合气体通过装置）将该混合气体通过装置A，发现澄清石灰水变浑浊，发现澄清石灰水变浑浊，则该混合气体中含有则该混合气体中含有 气体。气体。（2）为了检验该混合气体中是否含有）为了检验该混合气体中是否含有CO气体，请从上述四气体，请从上述四个装置中选出合适的装置，选出装置的连接顺序（用装置编个装置中选出合适的装置，选出装置的连接顺序（用装置编号表示，装置不重复使用）：混合气体号表示，装

20、置不重复使用）：混合气体 。CO2（或二氧化碳）（或二氧化碳） CDA （2006年金华市）年金华市）28在高温下炽热的炭能与水蒸气反应在高温下炽热的炭能与水蒸气反应生成混合气体。为了检验该混合气体的成分，兴趣小组的生成混合气体。为了检验该混合气体的成分，兴趣小组的同学利用如图所示装置进行实验，请你一起参与完成。同学利用如图所示装置进行实验，请你一起参与完成。澄清石灰水澄清石灰水 CaCl2溶液溶液 NaOH溶液溶液 A B C D CuO拓展拓展1:根据质量守恒定律根据质量守恒定律,在高温下炽热的炭能与水蒸气反应还可能生成在高温下炽热的炭能与水蒸气反应还可能生成 气体气体.拓展拓展2:为验证

21、是否生成氢气为验证是否生成氢气,除除D装置外装置外,还须补充还须补充E和和F,装置中应分别装有装置中应分别装有 和和 .合理的连接顺序为合理的连接顺序为 . E F拓展拓展3:若验证混合气体中是否含若验证混合气体中是否含CO2、CO、H2和和H2O，则连接顺序为，则连接顺序为 。H2浓硫酸浓硫酸 硫酸铜粉末硫酸铜粉末 E D F 浓硫酸浓硫酸 硫酸铜粉末硫酸铜粉末解题锦囊：解题锦囊：排除干扰因素排除干扰因素 如验证如验证CO，通过灼热，通过灼热CuO后验证后验证CO 2，则须排除原有则须排除原有CO 2对实验的干扰；对实验的干扰； 如验证如验证H2 ，通过灼热，通过灼热CuO后验证后验证 H2

22、O，则，则须排除原有须排除原有H2O对实验的干扰；对实验的干扰； 06年年28题题CaCl2溶液对选择装置的干扰溶液对选择装置的干扰;(2007年金华市年金华市)28下图是实验室用于制取、干燥和下图是实验室用于制取、干燥和收集气体的装置图。科学实验课上同学们用石灰石和收集气体的装置图。科学实验课上同学们用石灰石和稀盐酸反应制取并收集二氧化碳气体，请回答问题：稀盐酸反应制取并收集二氧化碳气体，请回答问题：f gA B 浓硫酸b cd e碱石灰（NaOH和CaO的混合物）a a 制取二氧化碳气体的发生装置应选择（填装置编制取二氧化碳气体的发生装置应选择（填装置编 号）号） 。现要收集一瓶干燥的二氧

23、化碳气体，请在上述装置现要收集一瓶干燥的二氧化碳气体，请在上述装置 中选择合适的装置，按气体的流向用导管的编号将中选择合适的装置，按气体的流向用导管的编号将 装置连接好：装置连接好：a 。b C f A A（2004年金华市）年金华市）34近年来，许多城市将公共汽车的燃料换成甲醇近年来，许多城市将公共汽车的燃料换成甲醇（CH3OH），以减少汽车尾气对环境造成的污染。），以减少汽车尾气对环境造成的污染。（1）某校研究性学习小组的同学为探究甲醇在氧气燃烧的产物，他们将甲）某校研究性学习小组的同学为探究甲醇在氧气燃烧的产物，他们将甲醇在氧气中点燃，再用燃烧后的混合气体通过如下的装置进行实验（铁醇在氧气中点燃，再用燃烧后的混合气体通过如下的装置进行实验（铁架台等装置已略去）：架台等装置已略去）：请你设计