常见气体的制备

常见气体的制备

复习要求：

1、 掌握常见气体的制备的反应原理、除杂、收集、验纯、检验、尾气处理等 掌握常见气体的制备的反应原理、除杂、收集、验纯、检验、尾气处理等 2、 掌握仪器气密性的检验 掌握仪器气密性的检验 3、 如何防止倒吸 如何防止倒吸

复习要点：

一、常见气体的常规制法： 一、常见气体的常规制法：

气体 气体 名称 名称

反应原理 反应原理 (化学方程式) 

反应 反应 装置 装置 △

固+固 气 大试管、 大试管、 酒精灯等 酒精灯等

收集 收集 方法 方法

操作注意 操作注意 事项 事项

2KClO3 △ 2KCl+3O2↑

4

K2MnO4+  氧气 氧气 2KMnO △

MnO2+O2↑

排水法 排水法

△ 2NH4Cl+Ca(OH)2

氨气 氨气

CaCl2+2NH3↑+2H2O 

向下排气法 向下排气法 排水法 排水法

制O2时试管要 时试管要

干净，MnO2应 加热处理过 加热处理过

1、使用长颈漏斗 、使用长颈漏斗 伸入液面下 伸入液面下 2、启普发生器只 、启普发生器只 可用于不溶于水 可用于不溶于水 的块状固体与液 的块状固体与液 体的反应 体的反应

氢气 氢气 CO2

△

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑

固+固 气 启普发生器 启普发生器 或简易装置 或简易装置

向下排气法 向下排气法 时，要使漏斗下端时，要使漏斗下端 向上排气法 向上排气法

+H2O 

SO2 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4

+H2O+SO2↑ Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+ NO2

2NO2↑+2H2O CaC2+2H2O  Ca(OH)2 + 

C2H2

C2H2↑ 氯气 氯气 MnO2+4HCl(浓) MnCl2

+Cl2+2H2O 

NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 

+2NO↑+2H2O CO 

△

分液漏斗+ 烧瓶或广口 烧瓶或广口

向上排气法 向上排气法

向上排气法 向上排气法

3、使用分液漏斗 、使用分液漏斗 可加强气密性，也 可加强气密性，也 可控制液体流速 可控制液体流速

排水法 排水法

固+液 △ 气 向下排气法 向下排气法 1、氯气有毒，尾气 、氯气有毒，尾气 分液漏斗+烧瓶 用NaOH溶液吸收 烧瓶 溶液吸收 +石棉网、酒精 排水法 石棉网、酒精 排水法 灯

△

排水法 排水法

2、NO用排水法可除 用排水法可除 去NO2，又可防氧化 ，又可防氧化 1、制C2H4应加碎瓷 应加碎瓷 片，防止爆沸 片，防止爆沸 2、制C2H4温度控制 温度控制

排水法 排水法

在170℃左右。 ℃左右。

液+液 气

浓硫酸 浓硫酸

烧瓶 HCOOH  H2O+CO↑ 分液漏斗+烧瓶

C2H4↑+H2O 浓硫酸C2H4 C2H5OH 浓硫酸 170℃

酒精灯(有的还 有的还 要温度计) 

二、气体发生装置的三种类型 二、气体发生装置的三种类型

类型 类型 固体 固体

仪器 仪器

气体 气体

注意事项 注意事项

O2 1、试管口应稍向下倾斜、以防止产生的的水蒸汽

+  固体 固体 (加热) 

NH3 在管口冷凝后倒流而引起试管破裂

2、铁夹应夹在距试管口1∕3处

3、固体药品要放在试管底部平铺开

4、胶塞上的导管伸入试管里不能过长，否则会妨 碍气体的导出 碍气体的导出

5、如用排水法收集气体，当停止制气时，应先从

水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，防倒吸 1、简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下， 否则会起不到液封作用而无法使用

固体 固体 + 液体 液体 (不加热) 

CO2 2、加入的固体药品块状大小要适宜，如太小会落

SO2 入底部的酸中，使反应无法终止，造成容器内压

强过大导致酸液溢出 NO2 强过大导致酸液溢出

、加入的酸液的量要适当 H2 3、加入的酸液的量要适当

C2H2 4、最初使用时应待容器内原有的气体排净后，再

收集气体 收集气体

5、在导管中点燃气体时，应先验纯

固 液 +  + 液 液 (加热) 

1、烧瓶应固定在铁架台上 、烧瓶应固定在铁架台上

2、先把固体药品放入烧瓶中，再慢慢加入液体 3、分液漏斗应盖上盖，注意盖上的小槽对准分液 漏斗颈部的小孔 漏斗颈部的小孔 4、加热时应垫上石棉网 、加热时应垫上石棉网

5、用酒精与浓硫酸加热制乙烯时，为便于控制 温度要安装温度计 温度要安装温度计

三、气体的收集方法和装置 三、气体的收集方法和装置

1、收集方法： 、收集方法： A、排水集气法 、排水集气法

凡难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体都可用排水法收集，如图甲。 凡难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体都可用排水法收集，如图甲。 B、排空气法 、排空气法

一种是向上排空气法，凡是气体的相对分子质量大于空气的平均相对分子质量的可用此法，如图乙；若气体的相对分子质量小于空气的平均相对分子质量，则用向下排空气法，若气体的相对分子质量小于空气的平均相对分子质量，则用向下排空气法，如则用向下排空气法，如图丙。 图丙。

2、收集装置 、收集装置

(1) 图甲可收集O2、H2、N2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO

等。 等。

等。 (2) 图乙可收集Cl2 、NO2、CO2、SO2等。

等。 (3) 图丙可收集H2、NH3、CH4等。

(4) 图丁从A进气相当于图乙，从B进气相当于图丙。 进气相当于图丙。 四、气体的干燥净化装置 四、气体的干燥净化装置 1、气体干燥净化装置 、气体干燥净化装置

液态干燥剂 液态干燥剂

固态干燥剂 固态干燥剂

固体，加热 固体，加热

装置 装置

常见 常见

干燥剂 干燥剂 可干燥 可干燥 的气体 的气体

浓硫酸(酸性、 酸性、

强氧化性) 

无水氯化钙 无水氯化钙 (中性) 

碱石灰 碱石灰 (碱性) 

除杂试剂 除杂试剂 Cu、CuO、Mg等 可除去H2、O2、N2、 CO 

H2、Cl2、O2、SO2、H2、Cl2、O2、SO2、H2、O2、N2、CO、N2、CO2、CO、CH4 N2、CO2、CO、CH4 CH4、NH3

NH3

SO2、CO2、NO2Cl2、等

不可干燥 不可干燥 HBr、NH3、HI 的气体 的气体

2、尾气处理装置 、尾气处理装置

尾气处理与净化、干燥的原理和装置是一样的。 尾气处理与净化、干燥的原理和装置是一样的。

(1) 图甲装置中若装NaOH可吸收Cl2、SO2、NO2、CO2等酸性气体。若装Na2SO3可吸收Cl2、SO2、NO2等。 等。

(2) 图乙和图丙装置中若装碱石灰可吸收Cl2、SO2、NO2、CO2等酸性气体，同时他们还是一个双吸收装置，应用于制取易潮解的物质，如，制无水AlCl3时，正好可吸收多余的Cl2，反应结束后冷却过程中又可吸收回流的空气以防止潮解。

(3) 尾气处理还可以用下列装置： 尾气处理还可以用下列装置：

甲 乙 丙

等。 A. 甲装置吸收极易溶于水的气体如HCl、NH3等。

等。 B. 乙装置吸收溶解度较小的气体如Cl2等。

C. 丙装置除去可燃的有毒气体如CO等。 等。

D. 无需要吸收直接排放的气体有O2、N2、H2、CO2、CXHY，其中H2和CXHY必须排

放到室外。 放到室外。

五、防倒吸完全装置 五、防倒吸完全装置

六、气体制备实验的基本过程 六、气体制备实验的基本过程

1、气体制备实验一般分为以下六个环节 、气体制备实验一般分为以下六个环节

制气 制气 → 安全装置 安全装置 → 除杂 除杂 → 干燥 干燥 → 反应 反应 → 尾气处理 尾气处理 2、气体制备实验操作的一般步骤： 、气体制备实验操作的一般步骤：

(1) 组装(从上到下、从左到右) 

(2) 检验气密性 检验气密性 (3) 加入药品 加入药品 (4) 排尽装置内的空气 排尽装置内的空气 (5) 验纯 验纯 (6) 性质实验或反应 性质实验或反应 (7) 拆除装置 拆除装置 七、常见气体的检验 七、常见气体的检验 气体 气体 H2 O2 Cl2 NH3 色、态、味 色、态、味 无色、无味气体 无色、无味气体 检验方法 检验方法 点燃纯氢气 点燃纯氢气 与空气混合点燃 与空气混合点燃 现象 现象 火焰浅蓝色 火焰浅蓝色 有爆鸣声 有爆鸣声 木条复燃 木条复燃 化学方程式 化学方程式 略 无色、无味气体 无色、无味气体 用带火星的木条 用带火星的木条 黄绿色、有刺激性 黄绿色、有刺激性 气味气体 气味气体 无色、有刺激性 无色、有刺激性 浓盐酸 浓盐酸 气味气体 气味气体 湿润KI淀粉试纸 淀粉试纸 试纸变蓝 试纸变蓝 产生白烟 产生白烟 CH4 湿的红色石蕊试纸 湿的红色石蕊试纸 试纸变蓝 试纸变蓝 点燃 浅蓝色火焰 点燃 浅蓝色火焰 不褪色 溴水 不褪色 无色、无味气体 无色、无味气体 溴水 酸性KMnO4溶液 溶液 点燃 点燃 不褪色 不褪色 火焰较亮 火焰较亮 褪色 褪色 火焰明亮、有黑烟 火焰明亮、有黑烟 褪色 褪色 变浑浊 变浑浊 溴水 无色稍有气味气体 溴水 C2H4 无色稍有气味气体 酸性KMnO4溶液 溶液 点燃 点燃 溴水 无色、无味气体 溴水 C2H2 无色、无味气体 酸性KMnO4溶液 溶液 CO2 无色无味气体 无色无味气体 通入澄清石灰水 通入澄清石灰水 放入燃烧的小木条 放入燃烧的小木条 火焰熄灭 火焰熄灭 点燃 蓝色火焰 点燃 蓝色火焰 澄清石灰水 澄清石灰水 无变化 无变化 CuO变红，尾气可使 变红，尾气可使 澄清石灰水变浑浊 澄清石灰水变浑浊 通入品红溶液中然 通入品红溶液中然 开始褪色，加热后又 开始褪色，加热后又 无色有刺激性气味 无色有刺激性气味SO2 后加热 变为红色 后加热 变为红色 无色无味气体 无色无味气体 加热时通过CuO 暴露在空气中 迅速变为红棕色 暴露在空气中 迅速变为红棕色 溶于水后加溶液中 溶于水后加溶液中 溶液变红 溶液变红 红棕色、有刺激性 红棕色、有刺激性 加紫色石蕊试液 加紫色石蕊试液 NO2 NO 气味的气体 通入AgNO2 气味的气体 无变化 无变化 几种气体制备的反应原理 1、O2 2KClO3 2KCl+3O2↑ 2H2O22KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 无色 无色 CO 2H2O+O2↑ 2、NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 NH3〃H2O3、CH4 CH3COONa+NaOH

CaCl2+2NH3↑+2H2O

NH3↑+H2O Na2CO3+CH4↑

4、H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑ 5、CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

6、SO2 Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O 7、NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 8、NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 9、C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑ 10、Cl2 MnO2+4HCl(浓)11、C2H4 C2H5OH

MnCl2+Cl2↑+2H2O

CH2=CH2↑+H2O

NaCl+N2↑+2H2O

12、N2 NaNO2+NH4Cl

二氧化硫与硫化氢气体的反应装置 二氧化硫与硫化氢气体的反应装置

-3

1,2 - 二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18 g〃cm,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂.在实验室中可以用下图所示装置制备1,2- 二溴乙烷.其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)

(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请 写出发生堵塞时瓶b中的现象._________________________________. (3)容器c中NaOH溶液的作用是:__________________________________. (4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多.如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因. 分析与解答： 本题是是一道综合性的的实验简答题，意在考查学生的观察能力、实验能力和思维能力。解题时依据试题信息，细心观察实验装置图，解题时依据试题信息，细心观察实验装置图，善于联系已经掌握的基础知识，细心观察实验装置图，善于联系已经掌握的基础知识，进行知识的迁善于联系已经掌握的基础知识，进行知识的迁移，发散思维，用准确的化学语言来解答实际问题。 本题的正确答案及评分标准为： (1)     CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br (每式1分,共2分) (2)b中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出. (2分) (3)除去乙烯中带出的酸性气体.或答除去CO2、SO2. (2分) (4)原因: ①乙烯发生(或通过液溴)速度过快 ②实验过程中,乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃(答\"控温不当\"亦可) (两点各2分,共4分.答其它原因不给分也不扣分)

种简易气体发生装置 几

溶解热效应实验装置 、证明、测定空气中的氧气参与氧化还原反应实验