試驗室制氣體資料

1、實驗室制氣體反應(yīng)原理發(fā)生裝置凈化裝置收集裝置氣體檢驗般流程：尾氣處理高中常見氣體制備：H2CO2、CO、CH4、C2H4、C2H2NH3、 NO 、 NO2O2H2S、SO2Cl2、HCl一、氣體反應(yīng)原理1、H2Zn+2HCl=ZnCl 2+H22、CO2CaCO3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 2 不用濃鹽酸 會產(chǎn)生大量的 HCl 雜質(zhì) 不用稀硫酸 CaSO4微溶，會覆蓋在碳酸鈣的表面上，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。 3、COHCOOHCO+ H2OHCOOH 的酸酐是 OHC O CHO,脫水時，要脫能發(fā)生電離的 H。HOOC COOHCO2+ CO H+2O4、CH4CaOCH 3-C

2、OONa+NaOHCH 4 +Na2CO35、 C2H4濃硫酸CH 3CH 2OH 170 CH2 CH2H2O6、C2H2CaC2+2H 2O Ca(OH) 2+ C2H2(不能用啟普發(fā)生器 )7、NH3Ca(OH) 2 + 2NH 4Cl CaCl 2 + 2NH3 + 2H2O(不用 NaOH，因其在加熱時對玻璃腐蝕較大) 銨鹽與堿共熱放出氨氣NH 3H2O NH 3 + H2O8、NO3Cu + 8HNO 3(稀)3Cu(NO3)2+ 2NO + 4H2O9、NO2Cu + 4HNO 3（濃）Cu（NO 3）2 + 2NO2 + 2H2O 10、O2O2 的實驗室制法：固固混合物加熱分

3、解法 2KMnO 4 K 2MnO 4+ MnO 2+ O2MnO22 2KClO32KCl+l 3O3O22固液不加熱法 2Na 2O2+2H 2O =4NaOH+ O 2MnO 2 2H2O22H 2O+O211、H2SFeS+H2SO4（稀）= H 2S + FeSO4FeS+2HCl（?。? H2S + FeCl2 不能用氧化性的酸：濃 H2SO4、HNO 312、SO2Na2SO3+H2SO4（濃） Na2SO4+ SO2+H 2O（微熱）Na2S2O3+2HCl（ 稀）= SO2 +S +2 HO+2NaCl13、Cl24HCl（濃）+MnO 2 MnCl 2+Cl 2 +2H2O

4、 下面不常用：KClO 3+6HCl（ 濃） 3Cl 2 +KCl+3H2O2KMnO 4+16HCl（ 濃）=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2 +8H2O14、HClH2SO4（濃）+ NaCl NaHSO4+ HCl般有三套裝置：二、氣體發(fā)生裝置 根據(jù)反應(yīng)物的聚集狀態(tài)和反應(yīng)發(fā)生的條件（是否加熱）1、固體固體 如： O2、CH4、NH3、2、固體液體 如： H2、CO2、H2S、NO2、C2H 2簡易啟普發(fā)生器啟普發(fā)生器裝置簡介： 工作原理(以用稀硫酸和鋅粒制取氫氣為例) 打開活塞，容器內(nèi)壓強(qiáng)與外界大氣壓 相同，球形漏斗內(nèi)的稀硫酸在重力作用下 流到容器中，與鋅粒接觸，產(chǎn)生氫氣；關(guān)上活塞后

5、，由于酸液繼續(xù)與鋅粒接觸，氫 氣依然生成，此時容器內(nèi)部壓強(qiáng)大于外界 大氣壓，壓力將酸液壓回球形漏斗，使酸 液與鋅粒脫離接觸， 反應(yīng)自行停止。 使用啟普發(fā)生器制取氫氣十分方便， 可以及時控制反的 發(fā)生或停止。使用注意事項： H2、 CO2、H2S(1) 塊狀固體與液體反應(yīng)，反應(yīng)不用加熱且放熱不多；(2) 塊狀固體不易溶；(3) 生成氣體在水中的溶解度不大。3、固體液體 如： Cl2、HCl 、SO 2、 CO、 NO 、C2H2三、凈化裝置 一般情況下，若采用溶液作除雜試劑，則是先除雜后干燥；若采用加熱除去雜質(zhì)， 先干燥后加熱。1、除雜 (一般為長進(jìn)短出 )則是可用于除去 N2O4(NO2)，用

6、冰水注：同一種裝置采用不同的操作方法，有不同的用途(1) 從 A 口進(jìn)氣，從 B 口排出瓶內(nèi)的空氣，可收集 O2、Cl2 等比空氣重的氣體(2) 從 B 口進(jìn)氣，從 A 口排出瓶內(nèi)的空氣，可收集 H2、NH3 等比空氣輕的氣體。(3) 在瓶內(nèi)充滿水，從 B 口進(jìn)氣，將瓶內(nèi)水從 A 口壓出，可作為排水取氣裝置。(4) 在瓶內(nèi)加入適量液態(tài)凈化劑，從 A 口進(jìn)氣， B 口出氣，可作為氣體凈化裝置。(5) 瓶內(nèi)加入適量濃硫酸，從 A 口進(jìn)氣， B 口出氣，可作為氣體干燥裝置。2、干燥干燥管U 型管CO2、SO2、NO2干燥劑：一般分為酸性干燥劑，中性干燥劑和堿性干燥劑三種。酸性干燥劑：濃 H2SO4、

7、硅膠、 P2O5 等，用于干燥酸性或中性氣體，如：HCI 、H2、Cl2 、O2、CH 4等，其中濃硫酸不能干燥硫化氫、溴化氫、碘化氫 的強(qiáng)還原性的酸性氣體；中性干燥劑：無水硫酸銅、氯化鈣，一般氣體都能干燥，如O2、H2、CH4 等，但氯化不能干燥氨氣；堿性干燥劑：堿石灰（ CaO 與 NaOH 的混合物）、生石灰（ CaO）、 NaOH 固體，用于干燥 中性或堿性氣體，如 NH3、H2、O2、CH4 等。注：一般的說，酸性干燥劑不能干燥堿性氣體，可以干燥酸性氣體及中性氣體；堿性干燥劑 不能干燥酸性氣體， 可以干燥堿性氣體及中性氣體； 中性干燥劑可以干燥各種氣體。 但這只 是從酸堿反應(yīng)這一角度

8、來考慮， 同時還應(yīng)考慮到規(guī)律之外的一些特殊性， 如氣體與干燥劑之 間若發(fā)生了氧化還原反應(yīng)， 或生成絡(luò)合物， 加合物等， 就不能用這種干燥劑來干燥該氣體了。 例如：不能用濃硫酸干燥 H2S、HBr 、HI 等還原性氣體，因為二者會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如： H2S+ H2SO4（濃）=2H 2O+SO2+S 不能用無水硫酸銅干燥 H2S 氣體，二者會反應(yīng)： CuSO4+H2S = H2SO4+CuS 不能用無水硫酸銅干燥 NH3，二者可發(fā)生反應(yīng)生成絡(luò)合物： CuSO4+NH3=Cu（N H 3） 4SO 4 不能用無水 CaCl2 干燥 NH 3，二者會發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成一些CaCl2+4NH 3=

9、CaCl24NH 3CaCl2+8NH 3=CaCl28NH 3氣體的凈化，如：CO2除雜質(zhì) 通入飽和 NaHCO 3溶液（除HCl）,再通入濃 H2SO4 （除水蒸氣 ）C2H4除雜質(zhì) 通入 NaOH 溶液（除SO2, CO2）,通入濃硫酸 （除水蒸氣 ）C2H2除雜質(zhì) 通入硫酸銅溶液 （除 H2S,PH3）,通入濃硫酸 （除水蒸氣 ）NH3通入堿石灰 （除水蒸氣 ） H2S先通入飽和 NaHS 溶液（除 HCl）,再通入固體 CaCl2（或 P2O5）（除水蒸氣 ）SO2通入濃 H2SO4 （除水蒸氣 ）Cl2先通入飽和食鹽水 （除 HCl）, 再通入濃 H 2SO4（除水蒸氣 ）HCl除

10、雜質(zhì) 通入濃硫酸 （除水蒸氣 ）四、收集裝置： 根據(jù)氣體的密度以及在溶液 （一般是水 ）中的溶解度選擇， 分為向上排空氣法、 向下排空氣法和排溶液 （水 ）法檢驗 混合空氣點燃，有爆鳴聲 （有爆鳴聲的不一定就是氫氣 ），生成物只有水 或點燃 ,淡藍(lán)色火焰 ,在容器壁上有水珠2、CO2檢驗 通入澄清石灰水 ,變渾濁3、CO檢驗燃燒,藍(lán)色火焰 ,無水珠 ,產(chǎn)生氣體能使澄清石灰水變渾濁4、CH4檢驗可燃，生成 H2O 和 CO2，不使 KMnO 4溶液和溴水褪色5、 C2H4可燃生成 H2O 和 CO2，使 KMnO 4溶液和溴水褪色6、C2H2檢驗 無色氣體 ,能燃燒 ,產(chǎn)生明亮的火焰 ,并冒出濃

11、的黑煙使 KMnO 4 溶液褪色 使溴水褪色7、NH3檢驗 濕潤的紅色石蕊試紙 ,變藍(lán)或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近，冒白煙8、NO檢驗 無色氣體 ,暴露于空氣中立即變紅棕色9、NO2檢驗紅棕色氣體 ,通入 AgNO3 溶液顏色變淺 ,但無沉淀生成10、O2檢驗 帶火星木條 ,復(fù)燃11、H2S檢驗 能使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑12、SO2檢驗 先通入品紅試液 ,褪色 ,后加熱又恢復(fù)原紅色13、Cl2檢驗 能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色 ;能使?jié)駶櫟牡矸?-碘化鉀試紙變藍(lán)14、HCl檢驗 通入 AgNO3 溶液 ,產(chǎn)生白色沉淀 ,再加稀 HNO3 沉淀不溶或用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，冒白煙，使它們變

12、為無毒、六、尾氣處理 對于有毒、有害的氣體尾氣必須用適當(dāng)?shù)娜芤杭右晕眨ɑ螯c燃） 無害、無污染的物質(zhì)。1、酸性氣體： H 2 S、 SO2、 Cl 2、 Br 2（蒸氣）等，一般用堿液吸收2、堿性氣體： NH 3，一般用水或酸液吸收 （高中一般為 NH 3）3、可燃且難以吸收的氣體： CO 點燃?xì)怏w將它轉(zhuǎn)化為 CO2 氣體。4、少量有毒氣體： CO, 可用小氣球收集等1、Cl2尾氣處理 Cl 2+2NaOH= NaCl+NaClO+H 2O2、H2S尾氣處理 H 2S+2NaOH= Na 2S+H2O或 H 2S+NaOH= NaHS+H 2OH2S+CuSO4=CuS（黑色）+H 2SO43

13、、SO2尾氣處理 SO2+2NaOH= Na 2SO3+H2O4、NO、NO2尾氣處理 3NO 2+ H2O =2HNO 3+NONO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H2O2NO 2+2NaOH=NaNO 3+NaNO 2+H2O 七、防止倒吸裝置 （安全裝置 ）1、隔離式2、倒置式3、安全瓶式附標(biāo)準(zhǔn)裝置：變化裝置：二、氣密性檢查 明確：氣密性檢查是在儀器連接好之后，填加藥品之前進(jìn)行的。1、升溫法： 升高體系溫度，壓強(qiáng)增大，插入液體的導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡；冷卻，壓強(qiáng)減小，導(dǎo)管倒吸入一段 水柱，則氣密性良好。升溫法依據(jù)的是熱脹冷縮原理， 必須保證裝置中所有出口都被封閉， 使內(nèi)部形成一個流暢的

14、封閉體系。2、注水法： 你認(rèn)為該法的依據(jù)是什么？操作的關(guān)鍵是什么？ 依據(jù)：氣體被水壓縮。關(guān)鍵：先保證成封閉體系。 定義：留一個口向裝置中注入水，使裝置中氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，如果氣密性良好，則 會保持液面差以維持增大的壓強(qiáng)?？偨Y(jié)：升溫法：加熱，氣體對導(dǎo)管末端水產(chǎn)生作用。 注水法：加水，水對內(nèi)部氣體產(chǎn)生作用。例如：1、下圖所示：實驗前應(yīng)如何檢查該裝置的氣密性？把導(dǎo)管伸入水槽的液面下， 手握住試管， 過會兒看到導(dǎo)管口有氣泡冒出， 松開手導(dǎo)管中 形成一段水柱，則證明氣密性良好。2、下圖為實驗室制備氯氣的裝置， 如何檢查其氣密性？導(dǎo)管中有氣泡冒關(guān)閉分液漏斗的活塞，燒杯中裝入水，導(dǎo)管伸到液面以下，加熱

15、燒瓶， 出，冷卻后有水回流，則氣密性良好。 3、如右圖所示：是一種僅適用于室溫下隨制隨停的氣體發(fā)生裝置。 （1）請用自己的語言解釋，該裝置如何作到了隨制隨停？ 關(guān)閉彈簧夾，試管中繼續(xù)產(chǎn)生氣體，使試管內(nèi)壓強(qiáng)增大，溶液被壓入長頸 漏斗，固體與溶液脫離，停止反應(yīng)；打開彈簧夾，溶液落下與固體接觸， 又開始反應(yīng)。（2）怎樣檢查該裝置的氣密性 關(guān)閉彈簧夾，向長頸漏斗中注入水，直到長頸漏斗中液面不再下降，長頸 漏斗中液面與試管中液面差保持不變，則裝置的氣密性良好。4、下圖是某課外小組設(shè)計的實驗室制一氧化氮裝置。該裝置可證明銅跟 稀硝酸在受熱條件下生成無色的一氧化氮。實驗開始前如何檢查氣密性？（1）關(guān)閉分液漏

16、斗，從長管注水壓縮短管內(nèi)氣體，觀察長管液面是否穩(wěn)定。（2）在 U型管右端口連接膠管利用升溫法檢驗。5、如下圖所示為制取氯氣的實驗裝置：10盛放藥品前，怎樣檢驗此裝置的氣密性6、如下裝置，如何檢查其氣密性？氣密性檢驗歸納： 如整套儀器有多個出口與大氣相通， 用夾子或塞子進(jìn)行分隔后逐個檢查， 或只留一個出 口整體檢查。無論裝置的具體情況如何， 裝置有多少個管口， 氣密性的檢查時， 都必需確保管口至少 有一個用水進(jìn)行液封， 其余的管口要用彈簧夾夾緊， 或關(guān)上活塞開關(guān)， 使之能構(gòu)成一個內(nèi)部 通暢的密閉體系。三、儀器的組裝和連接 連接原則：先總體后細(xì)節(jié)，自下后上，自左后右。 1、裝置的排列順序：按氣流方

17、向確定儀器的連接順序。 一般遵循：氣體發(fā)生除雜干燥主體實驗尾氣處理 注意：（1）除雜和干燥的順序 若采用溶液除雜，則干燥在后； 若采用加熱除雜，則干燥在前（因氣體中混有水蒸氣，易引起燃燒管破裂， 也易干擾反應(yīng)） （2）尾氣處理有毒氣體常采用溶液吸收或?qū)怏w點燃2、接口連接順序： 按裝置的排列順序再進(jìn)行接口連接設(shè)計，導(dǎo)管的伸向及長短是連接的關(guān)鍵。吸收裝置：長進(jìn)短出量氣裝置：短進(jìn)長出干燥裝置：大進(jìn)小出 多種除雜裝置：逐一、有序、互不干擾思考：從下圖中選擇儀器，可以組裝幾種氣體的發(fā)生裝置？11固體與固加熱固體與液體加 熱制備氣體。固體和液體不需加熱反應(yīng)制 備氣體如(氫氣、 CO 2)三、常見氣體的凈

18、化裝置：如圖(1) 、(2) 、(3) 用固體物質(zhì)除去氣體雜質(zhì)(包括水蒸氣) 如圖 (4) 用液體物質(zhì)除去氣體雜質(zhì)(包括水蒸氣) 。 回憶并畫出常見的防倒吸裝置？常見的尾氣處理裝置12注意裝置的靈活運(yùn)用。例如：討論下圖裝置有哪些用途？并說出具體的操作。1. 收集氣體 排空氣法收集，氣體由 B進(jìn) A 出，可收集哪些氣體 ?由 A進(jìn) B 出，可收集哪些氣體 ?由 B進(jìn) A出收集密度小于空氣的氣體，如H2、 NH3。由 A進(jìn) B出收集密度大于空氣的氣體，如： O2、 CO2、 NO2。排水法收集氣體時，氣體流向如何 ?氣體由 B 進(jìn)入，將水排出。 若將瓶內(nèi)裝滿液體與量器配合作量氣裝置，氣體流向如何?

19、氣體應(yīng)具備什么性質(zhì)？2. 洗氣 用作洗氣裝置時氣體流向如何 ?氣體由 A進(jìn) B出133. 盛吸收劑吸收產(chǎn)物測增重 若裝置中導(dǎo)管 A 與 B等長時，連接在氣路中起什么作用 ? 可以防倒吸，起到安全瓶的作用。尾氣處理裝置 - 安全裝置 尾氣的處理方法：直接排放、直接吸收、防倒吸吸收、燃燒處理 處理裝置1）直接吸收（2）防止倒吸裝置的設(shè)計在某些實驗中， 由于吸收液的倒吸， 會對實驗產(chǎn)生不良的影響，如玻璃儀器的炸裂，反 應(yīng)試劑的污染等， 因此， 在有關(guān)實驗中必須采取一定的措施防止吸收液的倒吸。 防止倒吸一 般采用下列措施：a 切斷裝置：將有可能產(chǎn)生液體倒吸的密閉裝置系統(tǒng)切斷，以防止液體倒吸，如實驗室 中制取氧氣、甲烷時，通常用排水法收集氣體，當(dāng)實驗結(jié)束時，必須先從水槽中將導(dǎo)管拿出 來，然后熄滅酒精燈。b 設(shè)置防護(hù)裝置：倒立漏斗式：這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積，有利于 吸收液對氣體的吸收。 當(dāng)易溶性氣體被吸收液吸收時， 導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)減少， 吸收液上升到漏斗 中，由于漏斗容積較大， 導(dǎo)致燒杯中液面下降，使漏斗口脫離液面，漏斗中的吸收液受自身 重力的作用又