常见气体的实验室制备

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1、常见气体的实验室制备考纲要求:掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）。1、气体实验装置的设计（1）装置顺序：制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置（2）安装顺序：由下向上，由左向右（3）操作顺序：装配仪器→检验气密性→加入药品→进行实验2、气体发生装置的类型（1）设计原则：根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。（2）装置基本类型：装置类型装置示意图固体反应物（加热）固液反应物（不加热）固液反应物（加热）主要仪器典型气体O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。Cl2、HCl、CH2=CH

2、2等操作要点（l）试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气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l/3处。（3）胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。（4）若用排水法收集气体，停止加热前，应先将导气管从水中取出。（1）可通过分液漏斗来控制液体用量和气体的生成速率。（2）分液漏斗可改用长颈漏斗，但漏斗颈的下口应伸入液面以下，否则起不到液封的作用。（3）反应容器可视制气量的多少选择试管、广口瓶、烧瓶等。（1）可通过分液漏斗来控制液体用量和气体的生成速率。（2）若被加热液体沸点较低，烧瓶中要加细瓷片。（3）若用排水法收集

3、气体，停止加热前，应先将导气管从水中取出。装置类型传统装置改良装置固(液)+液、不加热固(液)+液加热启普发生器适用：块状不溶于水的固体与液体在常温下反应制备不易溶于水的气体。原理：组成：球形漏斗、容器和带活塞的导管三部分。功能：可以使气体随开随用，随关随停。（3）几种气体制备的反应原理  气体名称反应原理(化学方程式)反应装置收集方法操作注意事项氧气2KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑固＋固气排水法向上排气法①催化剂MnO2可用CuO、Fe2O3等代替。②加热KMnO4时可用一团棉花放在管口，以防固体粉末进入

4、导管。氨气　　2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O（不用NaOH，因其在加热时对玻璃腐蚀较大）向下排气法氢气　　Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑固＋液→气排水法向下排气法①制H2时，不用氧化性的酸，可加少量CuSO4利用原电池原理来加快反应速率。②制CO2时不能用硫酸，生成的CaSO4微溶覆盖在CaCO3表面阻止反应进行。③制乙炔时，用饱和食盐水代替水可得到平稳的乙炔气流。硫化氢　　FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑向上排气法二氧化碳　　向上排气法二氧化硫Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+S

5、O2↑+H2OCu+2H2SO4浓)CuSO4+SO2↑+2H2O向上排气法二氧化氮　　Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O向上排气法乙炔　　CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑排水法氯气MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑固＋液气排气法①氯气有毒，注意尾气用NaOH溶液吸收②收集NO用排水法，既可防止NO被氧化，又可除去可能混有的NO2（氯化氢　　NaCl＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HCl↑　　2NaCl＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑排气法一氧化氮　　3Cu＋8HNO3(稀)═

6、3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O排水法乙烯　　C2H5OHCH2CH2↑＋H2O　　排水法几种气体的快速制取方法（1）制氧气2H2O22H2O+O2↑2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑制氨气NH3·H2ONH3↑+H2O制氯化氢：向浓硫酸中滴加浓盐酸制氯气2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O（4）装置气密性的检验①把导管一端浸入水中，用双手捂住烧瓶或试管，借手的热量使容器内的空气膨胀（或用酒精灯加热），容器内的空气则从导管口形成气泡冒出，把手（酒精灯）拿开，过一会，水沿导管上升，形成一小段水柱，说明装

7、置不漏气。启普发生器：关闭活塞后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于容器内的水面，停止加水后，漏斗中与容器中的液面差保持不再变化，说明启普发生器不漏气。3、净化、干燥与反应装置（1）杂质产生原因：①反应过程中有挥发性物质，如用盐酸制取的气体中一般有HCl；从溶液中冒出的气体中含有水气。②副反应或杂质参加反就引起，如制乙烯时含SO2；乙炔中的H2S等。（2）装置基本类型：根据净化药品的状态及条件来设计装置类型适用范围液体除杂剂（不加热）固体除杂剂（不加热）固体除杂剂（加热）装置示意图（3）气体的净化剂的选择选择气体吸收剂的依据：气体的性质和杂质

8、的性质的差异。主要考虑的是吸收效果，而不是现象。选择一种与杂质反应快而且反应完全的除杂剂。一般情况下：①易溶于水的气体杂质