高中化学实验室制气体

常有气体的实验室制法学习方法建议:１.此部分会考说明上要求为掌握水平，所以建议同学们在熟练记忆的基础上,必然要多进行习题训练2。此部分相关内容还可拜会《大聚焦》P30~３1、Ｐ91、P138中学课本中要求掌握的常有气系统备的相关知识,如:反应原理、实验装置(包括:发生、净化、干燥装置)和药品、操作步骤（包括:仪器的组装序次和操作序次）、气体的收集和检验（或验满）等务必全面、熟练掌握,这也是正确、迅速解答相关实验设计题和综合实验题必不能少的基础知识。一、气体的制备：1、常有气体的制备原理：气体发生装置的三种典型种类:中学化学中要求掌握约13种气体的制备,它们是：三种单质气体(Ｏ，Ｈ2,Cl２)、三种氢化物（HCl,HS，NH)、三种有机气223体(ＣH,C２H，CＨ)、四种氧化物(CO,SＯ，ＮO,NO）。4422２2２写出以下制备反应的化学方程式：常有气体的制备原理:固体-固体加热装置制O2的反应原理2KClO3２ＫCl+3Ｏ2↑2KMｎO4Ｋ2MnO４+MnO２+O２↑制NH3的反应原理２NＨ４Cｌ＋Cａ（OH)２ＣａＣl2+２NH３↑＋2Ｈ2O制CH4的反应原理CH3CＯONa+NaＯHNａ2CO3+CH4↑固体—液体（液体—液体)加热装置制Cl2的反应原理ＭnO2+4HCl(浓)ＭnCl2+Ｃl2↑＋2Ｈ２O制HCｌ的反应原理NａCl(固）＋H2SO４（浓）＝=NaHSO４+HCl↑(不加热或微热均可）NaCl（固）+NaHSＯ４（浓）Na2ＳO４+HＣl↑制SＯ2的反应原理Na2SO3(固）+Ｈ2SO4（较浓）Nａ2SＯ4＋Ｈ2O+SO２↑制ＮＯ的反应3Cu+8HＮO3(稀）3Cu（NＯ3)2+2NO↑+4H2O（不加热速率慢)制C2H4的反应原理CＨ３ＣH2ＯＨＣＨ2==CH2↑+Ｈ２O固体—液体不加热装置制Ｈ2的反应原理Zn＋H２SＯ4（稀）=＝ZnSＯ4+H2↑1制CO２的反应原理CaCＯ３＋２HCｌ＝=CａCl２+ＣO２↑+H2O制H2S的反应原理ＦeS+Ｈ２ＳO4(稀)==FeＳO4+H2S↑制NO2的反应原理Ｃu+4HNＯ3（浓）==Cｕ(NO3)2+2NO2↑+2H2O制C2Ｈ2的反应原理CaC2+2H２O→Ca(OＨ)２+CH≡CH↑＊实验室制取纯净的气体一般有以下环节：（１）气体的发生;（2)气体的净化；(3)气体的收集；(4）尾气的办理（关于有毒气体)．2、气体发生装置：(１)固、固加热:△即：固+固气如制取等。装置如右图:（２）液固或液、液加热:△即：液+固气液+液△气如制取等.装置如右图：（3）液固不加热:即：液＋固气如制取等。装置如右图:启普发生器，它用于固—液常温下反应制取大量气体。其优点是能够随时反应,随时停止.使用时应注意装置可否漏气;液体不能够增加太满；固体试剂应是块状。３．气体的净化:(１)净化选择气体吸取剂应依照气体的性质和杂质的性质而确定，所采用的吸取剂只能吸取气体中的杂质,而不能够与被提纯的气体反应．一般情况下:①易溶于水的气体杂质可用水吸取;②酸性气体杂质可用碱性物质吸取；③碱性气体杂质可用酸性物质吸取;④水蒸气可用干燥剂来吸取;⑤能与杂质反应生成积淀(或可溶物)的物质也可用作吸取剂。⑴净化1、含有HCl杂质气体⑴CO2（HCl)––––-饱和ＮａHCO3溶液;ＳO2（HCｌ）––––饱和NaHSO3溶液2H２Ｓ（ＨCl)––––－-饱和NａHS溶液；⑵Cl2(HＣl）––––––水或饱和食盐水；Ｈ２（HＣl)––––—水；2、中性气体中含有酸性杂质气体:用ＮaOＨ溶液吸取3、酸性气体中含有其他酸性杂质气体①CO2(SO２)––––－饱和NaＨCO3溶液;②CO2（H2S）–––––—CｕＳO4溶液；4、含有O2杂质气体CO2(O２)––––––灼热Cｕ；②N2(O2）––––-灼热Cu5、ＨＣl(Cl2）–––––-CＣl4溶液（２）常有气体的干燥:固体干燥剂平时放在（球形干燥管内)，液体干燥剂平时放在(洗气瓶)内。在选择干燥剂时，一般应注意以下几点．①被干燥的气体必然不能够与干燥剂发生化学反应。②酸性干燥剂一般用来干燥酸性或中性气体，而不能够用来干燥碱性气体。如浓ＨＳO能干燥H,Ｏ２,Cl2，ＣＯ2等,而不能够干燥NH;反之,碱性干燥剂也不242３能干燥酸性气体，如碱石灰不能够干燥Cｌ２,ＣＯ2，HCl等。③拥有强氧化性的浓HSO不能够用来干燥还原性气体,如HＳ,HＢr,ＨＩ；２42关于Ｈ2,CO等虽拥有较强的还原性,但反应条件是加热或高温，故常温下仍可使用浓H２ＳO4干燥。④无水CaＣl2呈中性,对各样气体一般均可干燥,但NＨ３能与其发生络合作用而不能够使用。反应式为：CaCl2＋8NＨ3ＣaＣl２·8NH3(2）常有气体的干燥：以下气体干燥采用什么干燥剂?请依照以上原则填写下表:酸性干燥剂中性干燥剂碱性干燥剂浓硫ＰＣaCl硅碱石灰酸2O5２胶中H2、O2、N２、ＣＯ、NＯ、√√√√√性CH4、C2H4、C２Ｈ2酸CO2、Cl2、HＣl、ＳO2、NO2√√√√×性H2S×√√√×碱NH3×××√√性(３)关于气体的净化与干燥的先后序次：①若采用溶液除杂，一般是除杂在先，干燥在后.其原因是:气体经过溶液将带出水蒸气,干燥剂可除去这些水蒸气。对比实验室中利用大理石与稀盐酸反应制3备CO，欲制得干燥、纯净的CO，可先将产生的气体经过饱和的NaHCO溶液,２２3除去混入其中的HＣl气体，再经过浓HSO除去水蒸气。24②若采用加热除杂,则一般是干燥在先。比方N2中混有Ｏ2,CO２，H2Ｏ（气）,可先将混气经过碱石灰,除去CO2和H2O(气),再将从干燥管导出的气体经过装有灼热Ｃu网的硬质玻璃管，除去O2,即可获取干燥、纯净的Ｎ2。若将混气先经过灼热的Cｕ网,因气体中混有水蒸气,易引起试管破裂。.气体的收集:1）排水集气法:难溶或微溶于水，且与水不发生反应的气体，均可用排水集气法收集.用排水集气法收集气体时,导管只能伸入集气瓶内少许。气此法可收集气体有等不与空气发生反应,且其密度与空气的密度相差较大的气体，均可用排空气集气法收集.气（2）向上排空气法:此法可收集气体有等（3）向下排空气法:棉花此法可收集气体有等气气注意:所制气体如难溶于水又不要求干燥时,应该用排水集气法；如气体溶于水则只能用排空气法收集。排气集气时,应赌气体导管伸到瓶底。空气的平均式量约为29,则式量大于29的气体如Cl2等用可瓶口向上排空气法收集；式量小于29的气体如H2等可用瓶口向下排空气法收集；而与空气密度相近的气体如ＮO、CO等不能够用排空气法收集。用排空气法收集气体时，导管必然要凑近集气瓶底部,把空气尽量排出;为减少空气向瓶内扩散,集气瓶口应盖上毛玻璃片；如用试管收集时,可在管口轻轻塞入一小团松懈的棉花。45．尾气的办理操作中应掌握的几个问题:①液收法:对有毒、有害的气体必定用合适的溶液予以吸取。如Cl、SO、22Br(蒸气）、NＯ2等，可用NaOＨ溶液吸取;HS可用ＣuSO或NaOH溶液吸取;Ｎ224H可用浓HSO吸取。324②燃烧法:点燃变为无毒、无害的气体,再排放到空气中。如CＯ尾气,则可在导管口处点燃，将其转变为CO。2③直排法：针对无毒、无害