高中化學常見氣體的制備

1、、常見氣體的實驗室制備1、氣體發(fā)生裝置的類型（1）設(shè)計原則：根據(jù)反應(yīng)原理、反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)所需條件等因素來選擇反應(yīng)裝 置。2）裝置基本類型：固體反應(yīng)物（加熱）固液反應(yīng)物（不加熱）固液反應(yīng)物（加執(zhí)）八、/02、NH3、CH4H2、C02、H2SCI2、HCI、CH2=CH 等 2I ）試管口應(yīng)稍向下傾斜， 以防止產(chǎn)生的水蒸氣在管口冷 凝后倒流而引起試管破裂。 長頸漏斗，漏斗頸的下口應(yīng)伸1 ）在用簡易裝置時，如用 入液面以下，否則起不到液封1 ）先把固體藥 品加入燒瓶，然后 加入液體藥品。(2)鐵夾應(yīng)夾在距試管口I/3 處。(3)膠塞上的導管伸入試管里 面不能太長，否則會妨礙氣體的 導出。的作用；

2、(2)加入的液體反應(yīng)物(如 酸)要適當。(3)塊狀固體與液體的混合 物 在常溫下反應(yīng)制備氣體可用啟普 發(fā)生器制備。(2)要止確使用分 液漏斗。幾種氣體制備的反應(yīng)原理1、022KCIO3 2KCI+3O2 t2KMnO4K2MnO4+MnO2+ t 022H2O22H2O+O f 22、NH32NH4CI+Ca(OH)2CaCI2+2NH t 3NH3.H2ONH3 f +H20CH3COONa+NaOH3、CH4Na2CO3+CH f 45、C02 CaCO3+2HCI=CaCI2+C f O2+H2O6、S02 Na2SO4+H2SO4 濃（）=Na2SO4+SO j 2 +H2O7、N02

3、 CU+4HNO3 濃（）=Cu（NO3）2+2NO f 2 +2H2O8、NO3CU+8HNO3 ?。ǎ?3Cu（NO3）2+2NO f +4H2O9、C2H2CaC2+2H2Toea（OH）2+CH 三 CH f10、CI2MnO2+4HCI（濃）MnCI2+CI2 f +2H2O11、C2H4CH2=CH T 2 +H2O12、N2NaCI+N2 f +2H2O2、收集裝置C2H5OH一一-1rNaNO2+NH4CI1 ）設(shè)計原則：根據(jù)氧化的溶解性或密度裝置類型排水（液）集氣法向上排空氣集氣法向下排空氣集氣法裝置示意圖適用范圍不溶于水（液）的氣體密度大于空氣的氣體密度小于空氣的氣體典型氣

4、體H2、02、NO、CO、CH4、CI2、HCI、CO2、SO2、H2SH2 > NH3、CH4CH2 = CH2、CH三CH（2）裝置基本類型:3、凈化與干燥裝置1 ）設(shè)計原則：根據(jù)凈化藥品的狀態(tài)及條件2）裝置基本類型:裝置類型液體除雜劑（不加熱）固體除雜劑（不加熱）固體除雜劑（加熱）適用范圍裝置 裝置示意圖3）氣體的凈化劑的選擇選擇氣體吸收劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)而確定，所選用的吸收劑只能吸收氣體 中的雜質(zhì)，而不能與被提純的氣體反應(yīng)。一般情況下：易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水來吸收； 酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收；堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收；水分可用干燥劑來吸收； 能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀（或

5、可溶物）的物質(zhì)也可作為吸收劑。4）氣體干燥劑的類型及選擇常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類: 酸性干燥劑，如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性干燥劑能夠干燥顯酸性 或中性的氣體，如 CO2、S02、NO2、HCI、H2、CI2、02 > CH4 等氣體。 堿性干燥劑，如生石灰、堿石灰、固體NaOHo堿性干燥劑可以用來干燥顯堿 性或中性的氣體，如NH3、H2、02、CH4等氣體。中性干燥劑，如無水氯化鈣等，可以干燥中性、酸性、堿性氣體，如。2、H2、CH4 等。在選用干燥劑時，顯堿性的氣體不能選用酸性干燥劑，顯酸性的氣體不能選用堿性干 燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑。能與氣體反應(yīng)

6、的物質(zhì)不能選作干燥劑， 如不能用CaCI2來干燥NH3 (因生成CaCI2.8NH3)，不能用濃H2s04干燥NH3、 H2S、HBr、HI 等。氣體凈化與干燥注意事項一般情況下，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)，則 是先干燥后加熱。對于有毒、有害的氣體尾氣必須用適當?shù)娜芤杭右晕?或點燃)，使它們變?yōu)闊o 毒、無害、無污染的物質(zhì)。如尾氣CI2、SO2、Br2 (蒸氣)等可用NaOH溶液吸收；尾 氣H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾氣CO可用點燃法，將它轉(zhuǎn)化為C02氣 體。4、氣體實驗裝置的設(shè)計(1)裝置順序：制氣裝置-凈化裝置-反應(yīng)或收集裝置一除尾氣裝置(2)

7、安裝順序：由下向上，由左向右(3)操作順序：裝配儀器-檢驗氣密性一加入藥品典型例題例1下列反應(yīng)適用于實驗室制氫氣的是（）。鋅與稀硫酸反應(yīng)甲烷熱分解電解稀硫酸赤熱的炭與水蒸氣反應(yīng)A.只有B. 0X2）C.D.Q0）（1994年全國高考題）分析與解答：實驗室里制備氣體要操作簡單，容易分離，經(jīng)濟實惠，切實可行。甲烷在高溫下才能 分解成H2和C，實驗室里難辦到。赤熱的炭和水蒸氣反應(yīng)生成C。和H2，既難反應(yīng)，又 難分離，難以在實驗里實現(xiàn)?？捎娩\和稀硫酸反應(yīng)、電解稀硫酸 的方法制取氫氣。本題答案 為C例 2今有下歹IJ氣體:H2、CI2、CH4、HCI、NH3、NO、H2S、SO2，用右圖 裝置進行實驗，

8、填寫下列空白：當燒瓶干燥時，從A口進氣可收集的氣體是，從B 口進氣可收集的氣體是O 當燒瓶中充滿水時-可用來測 量等氣體的體積。 當燒瓶中裝入洗液，用于洗氣時，氣體應(yīng)從口進入燒瓶。分析與解答:(1)本題考查學生思維的敏捷性。用排空氣法來收集氣體要注意氣體的密度。由于 H2、CH4、NH3的密度比空氣小，不與空氣發(fā)生反應(yīng)，可用向下排空氣的方法來收集， 結(jié)合本題干燥燒瓶的位置特征，H2、CH4、NH3應(yīng)從A 口進氣，把空氣從B 口趕出。 CI2、HCI、H2S、SO2氣體的密度比空氣大，與空氣不發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)從B 口進氣，將空氣 從A 口趕出。NO能與空氣中的02反應(yīng)，不能用排空氣法收集。(2)對于

9、難溶于水的氣體可用排水取氣法收集；可以用來收集、測量的氣體有 H2、CH4、NO。(3)當燒瓶中裝有洗液時，被凈化、干燥的氣體應(yīng)從B 口進入。例3 (1)在沒有現(xiàn)成的CO2氣體發(fā)生器的情況下，請你選用下圖中的部分儀器， 裝配成一個簡易的、能隨開隨用、隨父隨停的CO2氣體發(fā)生裝置。應(yīng)選用的儀器是(填入儀 器的編 號)。(2)若用上述裝置制取C02氣體，而實驗室只有稀硫酸、濃硝酸、水、塊狀純 堿、塊狀大理石，比較合理的方案應(yīng)選用的藥品是1992年上海市高考題)分析與解答：本題要求組裝一個隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO2發(fā)生裝置。即利用啟普發(fā)生器的原理來制備C02氣體。細心觀察所給儀器，可用球形干燥管來代

10、替啟普發(fā)生器的球 形漏斗，燒杯代替反應(yīng)容器，應(yīng)選用的儀器是大理石與稀硫酸反應(yīng)生成了微溶于水的CaSO，4阻礙了反應(yīng)的進行，因而不能同時 選用這兩種藥品。又因為塊狀Na2CO3晶體溶于水，不能用啟普發(fā)生器來制備002。只能 將濃硝酸加水稀釋為稀硝酸，再與CaCO3反應(yīng)制備CO2。應(yīng)選用的藥品是濃硝酸、水、 塊狀大理石。f排出室外水N&OH溶液例4 1,2 二澳乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無色液體，密度2.18g.cm-3,沸 點131.4,熔點9.79 ,不溶于水，易溶于醇、醛、丙酮等有機溶劑.在實驗室中可以用下 圖所示裝置制備1,2二澳乙烷.其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，試 管d中裝有液溟(表面覆蓋少量水)填寫下列空白：(1)寫出本題中制備12二溟乙烷的兩個化學反應(yīng)方程式.(2)安全瓶b可以防止倒吸，并可以檢查實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞-請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象.(3)容器c中NaOH溶液的作用是：.(4)某學生在做此實驗時，使用一定量的液浪，當溟全部褪色時，所消耗乙醇和濃硫酸 混合液的量，比正常情況下超過許多.如果裝置的氣密性沒有問題，試分析其可能的原因.分析與解答：本題是是一道綜合性的的實驗簡答題，意在考查學生的觀察能力、實驗?zāi)芰退季S能 力。解題時依據(jù)試題信息，