高中化學常見氣體的制備

化學實驗復習

專題三、常見氣體的制備9/14/2023常見的氣體：H2、O2、Cl2、CO2、NH3、HCl、SO2、NO、NO2、CO、CH4、C2H4、C2H2共13種氣體9/14/2023一、制取的原理1、O22KClO3＝2KCl+3O2↑2KMnO4＝K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2＝＝2H2O+O2↑2、NH32NH4Cl+Ca(OH)2＝CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3·H2O+CaO＝NH3↑+Ca(OH)23、Cl2MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H24、H2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑5、CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OΔΔΔMnO2Δ9/14/20236、C2H4C2H5OHCH2=CH2↑+H2O7、SO2Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O8、NO2Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O9、NO3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O10、C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑11、CH4CH3COONa+NaOH＝Na2CO3+CH4↑12、HClNaCl(固)+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑NaCl(固)+NaHSO4=Na2SO4+HCl↑Δ170℃濃H2SO4ΔCaO9/14/2023二、氣體的發(fā)生裝置

1.裝置的分類固＋固，加熱可制O2、NH3、CH4等固＋液（液＋液），加熱可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等固＋液可制CO2、H2S、H2、O2、NH3等9/14/2023（1）固＋固，加熱該實驗裝置要注意：①試管口應稍向下傾斜，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。②鐵夾應夾在距試管口l/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。9/14/2023（2）固＋液（液＋液），加熱實驗時要注意：①先把固體藥品加入燒瓶，然后加入液體藥品。②要正確使用分液漏斗。9/14/20239/14/2023（3）固＋液，不加熱塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應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。9/14/2023啟普發(fā)生器變化：9/14/20239/14/2023其它裝置：......9/14/20231.判斷原則

（1）易溶或與水反應的氣體：排空氣法（2）與空氣成分反應或與空氣密度相近的氣體：排水（液）法（3）兩種方法皆可用時，排水法收集的氣體較純。三、氣體的收集裝置9/14/20232、排空氣法收集比空氣重的氣體收集比空氣輕的氣體9/14/20233、排水（液）法9/14/20234、貯氣瓶9/14/20231、判斷原則（1）一般除雜在前，干燥在后。若是燃燒管除雜，則干燥在前。（2）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。但可與雜質(zhì)氣體反應生成欲凈化的氣體。（3）除雜反應要迅速、定量，不選擇可逆反應或條件苛刻的反應。（4）雜質(zhì)氣體很難去除時，可先吸收欲凈化的氣體，再反應放出欲凈化的氣體。（5）干燥劑的選擇時不與被干燥的氣體反應。四、氣體的凈化裝置9/14/20232、除雜裝置①洗氣瓶②干燥管③燃燒管9/14/20233、干燥劑的選擇液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑裝置洗氣瓶干燥管（球形、U形）干燥劑濃硫酸無水CaCl2P2O5堿石灰可干燥氣體不可干燥氣體9/14/2023四、氣體裝置氣密性的檢查1、形成密閉體系2、改變體系壓強3、觀察現(xiàn)象得出結(jié)論加熱法水壓法吹氣法等氣泡水柱……9/14/2023思考：如何檢查下列裝置的氣密性？9/14/20239/14/20231、判斷原則（1）有毒、污染環(huán)境的氣體不能直接排放。（2）尾氣吸收要選擇合適的吸收劑和吸收裝置。直接吸收：Cl2、H2S、NO2

防倒吸：HCl、NH3、SO2常用吸收劑：水，NaOH溶液，硫酸銅溶液（3）可燃性氣體且難用吸收劑吸收：燃燒處理或袋裝。五、尾氣處理裝置9/14/2023①直接排放②直接吸收③防倒吸收④燃燒處理2、尾氣的處理方法9/14/20233、處理裝置（1）直接吸收（2）燃燒處理或袋裝9/14/2023（3）防倒吸吸收標準裝置安全瓶裝置9/14/2023六、氣體性質(zhì)實驗裝置1、裝置分類（1）常溫反應裝置（2）加熱反應裝置（3）冷卻反應裝置9/14/2023六、排水量氣裝置標準裝置變化裝置9/14/20231、（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、隨關(guān)隨停的CO2氣體發(fā)生裝置。應選用的儀器是（填入儀器的編號）

。（2）若用上述裝置制取CO2氣體，而實驗室只有稀硫酸、濃硝酸、水、塊狀純堿、塊狀大理石，比較合理的方案應選用的藥品是

。例題：9/14/20232、用下列儀器、藥品驗證由銅和適量濃硝酸反應產(chǎn)生的氣體中含有NO（儀器可選擇使用，N2和O2的用量可自由控制）。已知：①NO+NO2+2OH-NO2-+H2O;氣體液化溫度：NO221℃；NO-152℃9/14/2023試回答：（1）儀器的連接順序（按左→右連接，填各接口編號）為

。（2）反應前先通入N2，目的是

。（3）確認氣體中含NO的現(xiàn)象是

。（4）裝置F的作用是

。（5）如果O2過量，則裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為

。9/14/2023參考答案3、利用下圖所示裝收集以下8種氣體(圖中燒瓶位置不得移動)：①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2

(1)若燒瓶是干燥的，則由A口進氣，在B口可收集的氣體有(用數(shù)字表示，下同)________________.

(2)若燒瓶充滿水，可收集的氣體有________，這時氣體由________口進入。

(3)若在燒瓶內(nèi)裝入濃硫酸進行干燥氣體，則可用此裝置的氣體有____________，這時氣體由________口進入。

(4)若燒杯是干燥的，不能用此裝置來收集的氣體是___。9/14/20231、實驗室常常利用過氧化氫溶液制取氧氣。其原理為：2H2O2====2H2O+O2MnO2為了得到平穩(wěn)的氧氣氣流，請選擇最佳裝置。多孔隔板AEDCB練習：9/14/2023H2CO2甲乙丙K2、現(xiàn)用濃硫酸、稀鹽酸和氫氧化鈉溶液及下圖裝置分離H2和CO2。⑴甲中藥品為

；乙中藥品為

；丙中藥品為

。⑵首先打開活塞K,可分離出

；⑶關(guān)閉活塞K，從漏斗丙中加入

；又可分離出

；

9/14/20233、下列裝置是一套測定水的組成的裝置。AgNO3溶液NaOH溶液濃H2SO4Zn稀HC1無水CuSO4CuO無水CaC12堿石灰CAEDGFHB⑴試分別敘述A~H各裝置的作用。⑶測定水的組成必須稱量哪些裝置中固體質(zhì)量的變化？⑷若未用H裝置，則測出的氫、氧元素質(zhì)量比將如何變化？為什么？⑵何時可以將F中的酒精燈點燃？9/14/20234、下列裝置可測定mg純堿樣品中（含NaCl）Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)。實驗中使用的藥品可能有：純堿樣品、稀鹽酸、稀硫酸、濃硫酸、空氣、堿石灰、NaOH溶液。（1）請按圖填寫下列序號對應儀器內(nèi)所裝藥品的名稱：②

⑤

。

9/14/2023（2）實驗中使用了空氣，其作用是

；若通入空氣的速度過快，或通入空氣的量不足，則所測定的Na2CO3的含量

（填“偏高”、“偏低”或“準確”）。（3）干燥管II的作用是

；若無干燥管II，其后果是

。（4）若④中滴液速率過快，將導致實驗結(jié)果

（填“偏高”、“偏低”或“準確”）。（5）若干燥管I內(nèi)藥品的質(zhì)量在實驗前為m1g，實驗后為m2g，則樣品中的Na2CO3質(zhì)量分數(shù)為

。9/14/20235、水蒸氣通過灼熱的煤所產(chǎn)生的混和氣,其主要成份是CO、H2還含有CO2和水蒸氣.請用下列裝置設計一個實驗,以確認上述混和氣中含有CO和H2。（1）連接上述裝置的正確順序是:

（填各接口的代碼字母）（2）確認混和氣中含有H2的實驗現(xiàn)象是

;其理由是

。9/14/20236、水蒸氣通過灼熱的煤所產(chǎn)生的混和氣,其主要成份是CO、H2還含有CO2和水蒸氣.請用下列裝置設計一個實驗,以確認上述混和氣中含有CO和H2。（1）連接上述裝置的正確順序是（填各接口的代碼字母）

；

（2）確認混和氣中含有H2的實驗現(xiàn)象是

；其理由是

。9/14/20237、在農(nóng)藥工業(yè)中可從烴與氯氣反應的產(chǎn)物中制得副產(chǎn)品鹽酸?，F(xiàn)有一套制取氯苯并得到副產(chǎn)品鹽酸的模擬裝置（加熱和鐵架臺，鐵夾均略去）。藥品有濃鹽酸，MnO2、濃H2SO4、飽和NaCl溶液、苯、鐵屑、蒸餾水、另有1～2cm短玻璃管或碎瓷片。試回答：9/14/2023（1）在A中的a應盛

，b應盛

。（2）X導管的作用是

。（①防止HCl揮發(fā)②不漏氣③使分液漏斗中溶液滴下）（3）B中放有

，作用有

；C中放有

，作用是

。（4）需要酒精燈的是（填編號）

，作用是

。（5）應放碎瓷片或短玻璃管的是

，作用是

。（6）C的作用是

，水的出口是

，入口是

。（7）D中的化學方程式

，D中的現(xiàn)象是

。（8）上述裝置在F中得到的鹽酸有明顯氧化性，若使此鹽酸正常，應在

和

之間添加的裝置是

。（填編號）①盛有堿石灰的干燥管②盛有NaBr晶體的干燥管③盛有活性炭的干燥管9/14/20238、將氯氣用導管通入較濃的NaOH和H2