第四章常見的非金屬及其化合物專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集(23張)

1、專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集1氣體制備實驗的基本過程略氣體制備實驗的基本過程略(1)氣體制備實驗裝置一般包含以下幾部分氣體制備實驗裝置一般包含以下幾部分(2)氣體制備的一般實驗操作步驟氣體制備的一般實驗操作步驟組裝組裝(從下到上，從左到右從下到上，從左到右)；檢驗裝置的氣密性；檢驗裝置的氣密性；加入藥品；加入藥品；排盡裝置內(nèi)的空氣；排盡裝置內(nèi)的空氣；驗純；驗純；反應(yīng)；反應(yīng)；拆除裝置。拆除裝置。2氣體發(fā)生裝置氣體發(fā)生裝置依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，可將制備氣體的

2、發(fā)依據(jù)制備氣體所需的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，可將制備氣體的發(fā)生裝置分為三類：生裝置分為三類：專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集發(fā)生裝置發(fā)生裝置 制備氣體：制備氣體： 注意事項：注意事項： O2、NH3、CH4等等如用排水集氣法收集氣體，當停止制氣時，應(yīng)先從水槽中把導管撤如用排水集氣法收集氣體，當停止制氣時，應(yīng)先從水槽中把導管撤出，然后再撤走酒精燈，防止水倒吸。出，然后再撤走酒精燈，防止水倒吸。試管口應(yīng)稍向下傾斜，以防止產(chǎn)生的水蒸氣在試管口冷凝后倒流，試管口應(yīng)稍向下傾斜，以防止產(chǎn)生的水蒸氣在試管口冷凝后倒流，而使試管破裂。而使試管破裂。鐵夾應(yīng)夾在距試管口鐵

3、夾應(yīng)夾在距試管口1/3處。處。固體藥品應(yīng)平鋪在試管底部。固體藥品應(yīng)平鋪在試管底部。膠塞上的導管伸入試管內(nèi)不能過長，否則會影響氣體導出。膠塞上的導管伸入試管內(nèi)不能過長，否則會影響氣體導出。專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集發(fā)生裝置發(fā)生裝置 制備氣體：制備氣體： 注意事項：注意事項： Cl2、C2H4等等分液漏斗應(yīng)蓋上蓋，注意蓋上的凹槽對準分液漏斗頸部的小孔。分液漏斗應(yīng)蓋上蓋，注意蓋上的凹槽對準分液漏斗頸部的小孔。燒瓶應(yīng)固定在鐵架臺上。燒瓶應(yīng)固定在鐵架臺上。先把固體藥品放入燒瓶中，再緩緩加入液體。先把固體藥品放入燒瓶中，再緩緩加入液體。對燒瓶加熱時要墊上石

4、棉網(wǎng)。對燒瓶加熱時要墊上石棉網(wǎng)。專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集(3)固體液體固體液體(不加熱不加熱)氣體氣體發(fā)生裝置發(fā)生裝置 制備氣體：制備氣體： 注意事項：注意事項： H2、CO2、NO2、SO2、NO等等在導管口點燃氫氣或其他可燃性氣體時，必須先檢驗純度。在導管口點燃氫氣或其他可燃性氣體時，必須先檢驗純度。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，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，當制取氣體的量不多時，也可采用簡易裝置。當制取氣體的量不多時，也可采用簡易裝置。簡易裝置中長頸漏斗的下口應(yīng)伸入液面

5、以下，否則起不到液封作用而簡易裝置中長頸漏斗的下口應(yīng)伸入液面以下，否則起不到液封作用而無法使用。無法使用。加入塊狀固體藥品的大小要適宜。加入塊狀固體藥品的大小要適宜。加入液體的量要適當。加入液體的量要適當。最初使用時應(yīng)待容器內(nèi)原有的空氣排凈后，再收集氣體。最初使用時應(yīng)待容器內(nèi)原有的空氣排凈后，再收集氣體。專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集3氣體的除雜方法氣體的除雜方法易溶于水的雜質(zhì)可用水吸收；易溶于水的雜質(zhì)可用水吸收；酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)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；堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收；水分可用干燥劑吸收；水分可用干燥

6、劑吸收；能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀或可溶性的物質(zhì)，也可用作吸收劑。能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀或可溶性的物質(zhì)，也可用作吸收劑。除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性、可燃性。酸堿性、氧化性、還原性、可燃性。除雜原則：除雜原則：(1)不損失主體氣體，不損失主體氣體，(2)不引入新的雜質(zhì)氣體，不引入新的雜質(zhì)氣體，(3)在密閉裝置內(nèi)進行，在密閉裝置內(nèi)進行，(4)先除易除的氣體。先除易除的氣體。一般可從以下幾個方面考慮：一般可從以下幾個方面考慮：專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備

7、、凈化和收集【例【例1】為下列各組氣體選擇合適的除雜試劑為下列各組氣體選擇合適的除雜試劑(括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體)(1)含有含有HCl雜質(zhì)的氣體雜質(zhì)的氣體CO2(HCl)：_；SO2(HCl)：_；Cl2(HCl)：_。(2)中性氣體中含有酸性雜質(zhì)氣體中性氣體中含有酸性雜質(zhì)氣體O2(Cl2)：_；CO(CO2)：_；NO(NO2)：_。(3)酸性氣體中含有其他酸性雜質(zhì)氣體酸性氣體中含有其他酸性雜質(zhì)氣體CO2(SO2)：_。(4)含有含有O2雜質(zhì)的氣體雜質(zhì)的氣體CO2(O2)：_；N2(O2)：_。(5)HCl(Cl2)：_。CCl4飽和飽和NaHCO3溶液溶液飽和飽和NaHSO3溶液

8、溶液飽和食鹽水飽和食鹽水NaOH溶液溶液NaOH溶液溶液H2O飽和飽和NaHCO3溶液或酸性高錳酸鉀溶液溶液或酸性高錳酸鉀溶液灼熱灼熱Cu灼熱灼熱Cu專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集4氣體凈化與干燥的先后順序氣體凈化與干燥的先后順序?qū)ｎ}講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集解析解析用大理石和鹽酸反應(yīng)制得的用大理石和鹽酸反應(yīng)制得的CO2中，含有少量中，含有少量HCl，可用飽和，可用飽和NaHCO3溶液除去；干燥溶液除去；干燥CO2可用濃硫酸或無水可用濃硫酸或無水CaCl2固體作干燥劑。固體作干燥劑。注意：應(yīng)先凈化，后干

9、燥。注意：應(yīng)先凈化，后干燥。A專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集5氣體的干燥氣體的干燥(1)選用干燥劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和干燥劑的性質(zhì)而定，其原則是干燥劑選用干燥劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和干燥劑的性質(zhì)而定，其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。酸性干燥劑，如濃酸性干燥劑，如濃H2SO4、P2O5、硅膠等。一般用來干燥酸性或、硅膠等。一般用來干燥酸性或中性氣體，而不能用來干燥堿性氣體。中性氣體，而不能用來干燥堿性氣體。思考思考：下列氣體中不能被濃：下列氣體中不能被濃H2SO4干燥的是哪些？為什么？干

10、燥的是哪些？為什么？NH3、H2、CO、H2S、SO2、Cl2、CO2答案答案NH3因為顯堿性而不能被濃因為顯堿性而不能被濃H2SO4干燥，干燥，H2S因為有強還原因為有強還原性而不能被濃性而不能被濃H2SO4干燥。干燥。堿性干燥劑，如生石灰、固體堿性干燥劑，如生石灰、固體NaOH、堿石灰等。堿性干燥劑、堿石灰等。堿性干燥劑不能干燥酸性氣體，如堿石灰不能干燥不能干燥酸性氣體，如堿石灰不能干燥Cl2、CO2、HCl等。等。 中性干燥劑，如無水中性干燥劑，如無水CaCl2。無水。無水CaCl2呈中性，對各類氣體一般均呈中性，對各類氣體一般均可干燥，但可干燥，但NH3能與其發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而不能使用，其

11、反應(yīng)方程式為能與其發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而不能使用，其反應(yīng)方程式為CaCl28NH3=CaCl28NH3。專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集類型類型液態(tài)干燥劑液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑固體，加熱固體，加熱裝置裝置常見干燥常見干燥劑劑濃濃H2SO4(酸性、酸性、強氧化性強氧化性)無水氯化鈣無水氯化鈣(中性中性)堿石灰堿石灰(堿性堿性)除雜試劑除雜試劑Cu、CuO、Mg(2)氣體干燥凈化裝置氣體干燥凈化裝置當當CO2中混有中混有O2雜質(zhì)時，應(yīng)選用上述雜質(zhì)時，應(yīng)選用上述中的中的裝置除裝置除O2，除雜試劑是，除雜試劑是Cu粉或粉或Mg粉。粉。專題

12、講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集收集方法收集方法收集氣體的類型收集氣體的類型收集裝置收集裝置可收集的氣體可收集的氣體(舉例舉例)排水法排水法難溶于水或微溶難溶于水或微溶于水，又不與水于水，又不與水反應(yīng)的氣體反應(yīng)的氣體O2、H2、Cl2(飽和飽和NaCl溶液溶液)、NO、CO2(飽和飽和NaHCO3溶溶液液)、CO排空排空氣法氣法向上排向上排空氣法空氣法密度大于空氣密度大于空氣Cl2、SO2、NO2、CO2向下排向下排空氣法空氣法密度小于空氣密度小于空氣H2、NH36氣體的收集氣體的收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化

13、和收集7尾氣的吸收尾氣的吸收(2)用燒堿溶液吸收的是用燒堿溶液吸收的是Cl2、SO2、NO2、H2S等。等。(3)用燃燒的酒精燈點燃可除去的是用燃燒的酒精燈點燃可除去的是CO。(1)用水吸收的是用水吸收的是HCl、NH3(注意防倒吸注意防倒吸)。專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集123專題專題集訓集訓45專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集1下列制備和收集氣體的實驗裝置合理的是下列制備和收集氣體的實驗裝置合理的是 ()D12345專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集解析解析

14、濃鹽酸和濃鹽酸和MnO2在加熱時才能反應(yīng)，在加熱時才能反應(yīng)，A錯；錯；B12345Al(OH)3不能溶于弱堿不能溶于弱堿(氨水氨水)，C錯；錯；SO2只能使紫色石蕊試液變紅，只能使紫色石蕊試液變紅，D錯。錯。專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集12345專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集12345答案答案 C專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集4表中表中a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑，可用如圖所示裝置制取、凈化、表示相應(yīng)儀器中加入的試劑，可用如圖所示裝置制取、凈化、 收

15、集的氣體是收集的氣體是 ()編號編號氣體氣體abcANH3濃氨水濃氨水生石灰生石灰堿石灰堿石灰BSO270%濃濃H2SO4Na2SO3固體固體98%濃濃H2SO4CNO稀稀HNO3銅屑銅屑H2ODNO2濃濃HNO3銅屑銅屑NaOH溶液溶液12345專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集解析解析選項選項A，因，因NH3的密度比空氣的小，不能用圖示裝置收集；的密度比空氣的小，不能用圖示裝置收集；12345選項選項B，Na2SO3與濃硫酸反應(yīng)生成與濃硫酸反應(yīng)生成SO2，SO2中所含的中所含的H2O雜質(zhì)用雜質(zhì)用98%濃濃H2SO4除去，收集裝置合理；除去，收集裝置合理；選項選項C，不能用圖示裝置收集，不能用圖示裝置收集NO；選項選項D，NO2被被NaOH溶液吸收，收集不到溶液吸收，收集不到NO2。答案答案 B專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集12345專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集專題講座三氣體的實驗室制備、凈化和收集(1)如果所制氣體流向為從左向右時，上述組裝的實驗裝置從左向右的連接順如果所制氣體流向