《气体制备》课件

高中化学常高中化学常见见气体的制气体的制备备漳浦一中漳浦一中 林和章林和章1精选ppt高中化学常见气体的制备漳浦一中 林和章1精选ppt高考考高考考纲纲要求要求一、掌握常一、掌握常见见气体的气体的实验实验室制法（包室制法（包括括试剂试剂、仪仪器、原理、收集）。器、原理、收集）。二、能二、能够够灵活的运用气体制灵活的运用气体制备实验备实验的的规规律和方法解决新律和方法解决新问题问题。2精选ppt高考考纲要求一、掌握常见气体的实验室制法（包括试剂、仪器、原常常见见的气体的气体H2、O2、Cl2、HCl、H2S、CH4、C2H4、C2H2、NH3、SO2、NO、NO2、CO、CO2共共14种气体种气体3精选ppt常见的气体H2、O2、Cl2、HCl、H2S、CH4、C2一、一、气体制取的反气体制取的反应应原理原理2KMnO2KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2 2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O O4NaOH4NaOHO O2 2 2H2H2 2O O2 2 2H 2H2 2O+OO+O2 2 MnOMnO2 22KClO2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2 MnOMnO2 2 2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 CaCl CaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O ONHNH3 3HH2 2O+CaO O+CaO NH NH3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2CHCH3 3COONa+NaOH COONa+NaOH Na Na2 2COCO3 3+CH+CH4 4 CaOZn+HZn+H2 2SOSO4 4(稀稀)=ZnSO)=ZnSO4 4+H+H2 2 CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O1.O1.O1.O1.O2 2 2 22.NH2.NH2.NH2.NH3 3 3 33.CH3.CH4 44.H4.H2 25.CO5.CO2 26.H6.H2 2S SFeS+HFeS+H2 2SOSO4 4(稀稀)=FeSO)=FeSO4 4+H+H2 2SS固体固体 +液体液体常温常温固体固体 +固体固体加加热热4精选ppt一、气体制取的反应原理2KMnO4 K2MnO4+Mn7.SO7.SO2 28.NO8.NO2 29.NO9.NO10.C10.C2 2H H2 2 11.Cl11.Cl2 212.HCl12.HCl13.C13.C2 2H H4 414.CO14.CONaNa2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4(浓浓)=Na)=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O OCu+4HNOCu+4HNO3 3(浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O OCaCCaC2 2+2H+2H2 2OCa(OH)OCa(OH)2 2+CHCH+CHCHMnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2ONaCl(NaCl(固固)+H)+H2 2SOSO4 4(浓浓)=NaHSO)=NaHSO4 4+HCl+HCl2NaCl(2NaCl(固固)+H)+H2 2SOSO4 4 Na Na2 2SOSO4 4+2HCl+2HCl强强热热C C2 2H H5 5OH OH CH CH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O170浓浓H2SO4HCOOHHCOOHCO CO H H2 2O O浓浓H2SO4固体固体 +液体液体常温常温固体固体 +液体液体加加热热5精选ppt7.SO28.NO29.NO10.C2H2 11.发发 生生装装 置置净净 化化装装 置置干干 燥燥装装 置置收收 集集装装 置置吸吸 收收装装 置置反反应应物状物状态态及反及反应应条件条件气体及气体及杂质杂质的性的性质质气体的性气体的性质质选择选择干燥干燥剂剂气体水溶性气体水溶性及密度及密度气体的毒性气体的毒性选择选择吸收吸收剂剂二、气体制取装置的二、气体制取装置的设计设计 1 1、装置、装置连连接接顺顺序序 6精选ppt发 生净 化干 燥收 集吸 收反应物状态及反应条件气体及杂质2 2、实验实验操作的先与后操作的先与后 A A、装配、装配仪仪器器时时：先下后上；先左后右：先下后上；先左后右 B B、加入、加入试剂时试剂时：先固后液：先固后液C C、实验实验开始开始时时：先：先查仪查仪器的气密性，器的气密性，再加再加药药品，后点酒精灯；品，后点酒精灯；D D、有些、有些实验为实验为防倒吸，往往最后停止加防倒吸，往往最后停止加热热.E E、有些、有些实验为实验为防氧化往往最后停止通气。防氧化往往最后停止通气。F F、仪仪器拆卸的一般器拆卸的一般过过程：从右到左，自上而下，先拆主体，程：从右到左，自上而下，先拆主体，后拆部件。后拆部件。7精选ppt2、实验操作的先与后 A、装配仪器时：先下后上；先左后右 B1 1、气体的、气体的发发生装置生装置1.11.1设计设计依据依据反反应应物的状物的状态态和反和反应应的条件的条件1.21.2装置的分装置的分类类（1）固固）固固加加热热（2）固液（液液）固液（液液）加加热热（3）块块固液固液 常温常温可制可制O2、NH3、CH4等等可制可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等等可制可制CO2、H2S、H2、O2、NH3、C2H2等等可制可制CO2、H2S、H2（4）固液）固液 常温常温8精选ppt1、气体的发生装置1.1设计依据反应物的状态和反应的条件11.2.1 1.2.1 固固，加固固，加热热该实验该实验装置要注意：装置要注意：（l l）试试管口管口应应稍向下稍向下倾倾斜，以防止斜，以防止产产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起起试试管破裂。管破裂。（2 2）铁夹应夹铁夹应夹在距在距试试管口管口l/3l/3处处。（3 3）胶塞上的）胶塞上的导导管伸入管伸入试试管里面不管里面不能太能太长长，否，否则则会妨碍气体的会妨碍气体的导导出。出。标标准装置准装置可制可制O2、NH3、CH49精选ppt1.2.1 固固，加热该实验装置要注意：标准装置可制O21.2.2 1.2.2 固液（液液），加固液（液液），加热热实验时实验时要注意：要注意：先把固体先把固体药药品加入品加入烧烧瓶，然后加瓶，然后加入液体入液体药药品，再加品，再加热热。要正确使用分液漏斗。要正确使用分液漏斗。标标准装置准装置可制可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等等10精选ppt1.2.2 固液（液液），加热实验时要注意：标准装置可1.2.2 1.2.2 固液（液液），加固液（液液），加热热变变化装置化装置11精选ppt1.2.2 固液（液液），加热变化装置11精选ppt1.2.3 1.2.3 固液固液块块块块状固体与液体的混合物在常温下反状固体与液体的混合物在常温下反状固体与液体的混合物在常温下反状固体与液体的混合物在常温下反应应应应制制制制备备备备气气气气体可用体可用体可用体可用启普启普启普启普发发发发生器生器生器生器制制制制备备备备，当制取气体的量不多，当制取气体的量不多，当制取气体的量不多，当制取气体的量不多时时时时，也可采用，也可采用，也可采用，也可采用简简简简易装置易装置易装置易装置。标标准装置准装置12精选ppt1.2.3 固液块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气1.2.3 1.2.3 固液固液启普启普发发生器生器变变化：化：13精选ppt1.2.3 固液启普发生器变化：13精选ppt1.2.3 1.2.3 固液固液其它装置：其它装置：14精选ppt1.2.3 固液其它装置：.14精选ppt2 2、气体的收集装置、气体的收集装置2.1判断原判断原则则（1）易溶或与水反）易溶或与水反应应的气体：的气体：排空气法排空气法（2）与空气成分反）与空气成分反应应或与空气密度相近的气体：或与空气密度相近的气体：排水（液）法排水（液）法（3）可溶性气体考）可溶性气体考虑虑用用排液法排液法（4）两种方法皆可用）两种方法皆可用时时，排水法收集的气体，排水法收集的气体较纯较纯。15精选ppt2、气体的收集装置2.1判断原则15精选ppt2 2、气体的收集装置、气体的收集装置（1）排空气法）排空气法收集比空气收集比空气重的气体重的气体收集比空气收集比空气轻轻的气体的气体16精选ppt2、气体的收集装置（1）排空气法收集比空气重的气体收集比空气2 2、气体的收集装置、气体的收集装置（2 2）排水（液）法）排水（液）法）排水（液）法）排水（液）法17精选ppt2、气体的收集装置（2）排水（液）法17精选ppt2 2、气体的收集装置、气体的收集装置（3）贮贮气瓶气瓶（4）贮贮气袋气袋18精选ppt2、气体的收集装置（3）贮气瓶（4）贮气袋18精选ppt3 3、气体的、气体的净净化装置化装置3.1总总原原则则（1）一般除）一般除杂杂在前，干燥在后。若是燃在前，干燥在后。若是燃烧烧除除杂杂，则则干燥在前。干燥在前。（2）吸收）吸收剂剂只能吸收气体中的只能吸收气体中的杂质杂质，而不能与被提，而不能与被提纯纯的气体的气体反反应应。但可与。但可与杂质杂质气体反气体反应应生成欲生成欲净净化的气体。化的气体。（3）除）除杂杂反反应应要迅速、定量，不要迅速、定量，不选择选择可逆反可逆反应应或条件苛刻的或条件苛刻的反反应应。（4）杂质杂质气体很气体很难难去除去除时时，可先吸收欲，可先吸收欲净净化的气体，再反化的气体，再反应应放出欲放出欲净净化的气体。化的气体。（5）干燥）干燥剂剂的的选择时选择时不与被干燥的气体反不与被干燥的气体反应应。19精选ppt3、气体的净化装置3.1总原则（1）一般除杂在前，干燥在后3 3、气体的、气体的净净化装置化装置3.2除除杂杂装置装置（1 1）洗气瓶）洗气瓶）洗气瓶）洗气瓶（2 2）干燥管）干燥管）干燥管）干燥管（3 3）加）加）加）加热热热热管管管管cd20精选ppt3、气体的净化装置3.2除杂装置（1）洗气瓶cd20精选p3、气体的净化装置3.2干燥装置干燥装置3.2.1干燥装置干燥装置（1）洗气瓶）洗气瓶（2）干燥管）干燥管21精选ppt3、气体的净化装置3.2干燥装置（1）洗气瓶21精选ppt 酸、碱性酸、碱性据气体的据气体的 氧化、氧化、还还原性原性气体的酸碱性气体的酸碱性 干燥干燥剂剂的酸碱性的酸碱性 保持一致保持一致干燥干燥剂剂的的选择选择及使用原及使用原则则1、选择选择原原则则气体在被干燥的气体在被干燥的过过程中不能被减少程中不能被减少不要引入新的不要引入新的杂质杂质。2、选择选择方法方法干燥干燥剂剂选择选择干燥干燥剂剂状状态态干燥装置干燥装置酸性干燥酸性干燥剂剂（如：（如：浓浓硫酸、硫酸、P2O5等）等）不能用来干燥碱性不能用来干燥碱性气体气体；碱碱性性干干燥燥剂剂 (如如碱碱石石灰灰、生生石石灰灰、固固体体NaOHNaOH等等)不不能能用用来干燥酸性气体来干燥酸性气体如如Cl2。有有氧氧化化性性的的干干燥燥剂剂（如如浓浓硫硫酸酸）不不能能干干燥燥有有还还原原性性气气体体（如（如H2S、HI等）等）。22精选ppt 酸、碱性气体的酸碱性 3 3、气体的、气体的净净化装置化装置3.2干燥装置干燥装置3.2.23.2.2干燥干燥干燥干燥剂剂剂剂的的的的选择选择选择选择液液态态干燥干燥剂剂固固态态干燥干燥剂剂装置装置洗气瓶洗气瓶干燥管（球形、干燥管（球形、U形）形）干燥干燥剂剂浓浓硫酸硫酸无水无水CaCl2P2O5碱石灰碱石灰可干燥气可干燥气体体不可干燥不可干燥气体气体NHNH3 3、H H2 2S S、HBrHBr、HI HINHNH3 3NHNH3 3ClCl2 2、HXHX、H H2 2S S、SOSO2 2 、NO NO2 2、COCO2 223精选ppt3、气体的净化装置3.2干燥装置液态干燥剂固态干燥剂装置洗4 4、尾气、尾气处处理装置理装置尾气的尾气的处处理方法理方法直接排放直接排放直接排放直接排放直接吸收直接吸收直接吸收直接吸收 防倒吸吸收防倒吸吸收防倒吸吸收防倒吸吸收燃燃燃燃烧处烧处烧处烧处理理理理总总原原则则（1）有毒、）有毒、污污染染环环境的气体不能直接排放。境的气体不能直接排放。（2）尾气吸收要）尾气吸收要选择选择合适的吸收合适的吸收剂剂和吸收装置。和吸收装置。防倒吸防倒吸：HCl、NH3、SO2常用吸收常用吸收剂剂：水，水，NaOH溶液，硫酸溶液，硫酸铜铜溶液溶液（3）可燃性气体且）可燃性气体且难难用吸收用吸收剂剂吸收：吸收：燃燃烧处烧处理或袋理或袋装。装。24精选ppt4、尾气处理装置尾气的处理方法直接排放总原4、尾气处理装置（1 1）水溶解法）水溶解法如：如：HCl、NH3等等。（2 2）碱液吸收法）碱液吸收法如如：Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。等。（3 3）燃）燃烧烧或袋装或袋装处处理理法法如如：CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。等。25精选ppt4、尾气处理装置（1）水溶解法如：HCl、NH3等。（2）碱4 4、尾气、尾气处处理装置理装置（4）防倒吸吸收）防倒吸吸收标标标标准装置准装置准装置准装置安全瓶装置安全瓶装置26精选ppt4、尾气处理装置（4）防倒吸吸收标准装置安全瓶装置26精选p标标准准装置装置变变化化装置装置5 5、排水量气装置、排水量气装置注意：1.应使气体冷却后再读数 2.读数时上下移动量筒，使量筒 内液面与集气瓶内液面相平 3.眼睛视线与凹液面最低处、刻度线相平注意：1.应使气体冷却后再读数2.读数时上下移动量筒，使量筒内液面与水槽（烧杯）内液面相平3.眼睛视线与凹液面最低处、刻度线相平27精选ppt标准装置变化装置5、排水量气装置注意：注意：27精选ppt历历年高考年高考题选题选摘摘 从高考从高考题题型看，在第型看，在第卷出卷出现现在在选择题选择题型型中的主要是基本中的主要是基本实验实验的内容，从的内容，从气体的制气体的制备备，离子的共存与离子的共存与识别识别，到物，到物质质的分离与提的分离与提纯纯。在第在第卷中卷中出出现现的的简简答、填空和答、填空和实验实验的分的分析与析与设计设计，主要是考核，主要是考核实验实验的能力，如根据的能力，如根据实实验现验现象和数据，象和数据，对对物物质进质进行行综综合判断，合判断，选择选择和和连连接接实验设计实验设计所用的所用的仪仪器，器，综综合运用化学知合运用化学知识识，对实验设计对实验设计的正确性以及的正确性以及对对改改进实验进实验操作上的操作上的评评估。估。这对这对考核考核实验实验能力非常重要。能力非常重要。28精选ppt历年高考题选摘 从高考题型看，在第卷出现在选择题型中例例1 1：（1 1）在没有）在没有现现成的成的CO2CO2气体气体发发生器的情况下，生器的情况下，请请你你选选用下用下图图中的部分中的部分仪仪器，装配成一个器，装配成一个简简易的、能随易的、能随开随用、随关随停的开随用、随关随停的CO2CO2气体气体发发生装置。生装置。应选应选用的用的仪仪器是（填入器是（填入仪仪器的器的编编号）号）。（2 2）若用上述装置制取）若用上述装置制取CO2CO2气体，而气体，而实验实验室只有稀室只有稀硫酸、硫酸、浓浓硝酸、水、硝酸、水、块块状状纯纯碱、碱、块块状大理石，比状大理石，比较较合理的方案合理的方案应选应选用的用的药药品是品是 。答案答案：(a)(a)、(c)(c)、(d)(d)、(e)(e)；浓浓硝酸、水、硝酸、水、块块状大理石。状大理石。29精选ppt例1：（1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下利用下利用下图图所示装收集以下所示装收集以下8 8种气体种气体(图图中中烧烧瓶位置不得移瓶位置不得移动动)：H2 Cl2 CH4 HCl NH3 NO H2S SO2(1)(1)若若烧烧瓶是干燥的，瓶是干燥的，则则由由A A口口进进气，可收集的气体有气，可收集的气体有(用数用数字表示，下同字表示，下同)_.)_.(2)(2)若若烧烧瓶充瓶充满满水，可收集的气体有水，可收集的气体有_，这时这时气体由气体由_口口进进入。入。(3)(3)若在若在烧烧瓶内装入瓶内装入浓浓硫酸硫酸进进行干燥气体，行干燥气体，则则可用此装置的气体有可用此装置的气体有_，这时这时气体气体由由_口口进进入。入。(4)(4)若若烧烧瓶是干燥的，不能用此装置来收集的瓶是干燥的，不能用此装置来收集的气体是气体是_。例例2：【答】（【答】（1）（2 2），A A（3 3），B B（4 4）30精选ppt利用下图所示装收集以下8种气体(图中烧瓶位置不得移动)：例例3 3：某集气瓶中充某集气瓶中充满满了了HIHI气体，气体，试设计试设计一个装置一个装置表示：将表示：将这这种气体排出种气体排出烧烧瓶，并粗略瓶，并粗略证证明它明它确确实实是是HIHI气体，写出有关反气体，写出有关反应应的离子方程式。的离子方程式。【答】：往装有气体的瓶中注入【答】：往装有气体的瓶中注入浓浓磷酸，使气体排出，用磷酸，使气体排出，用盛有适量水的盛有适量水的烧烧杯吸收排出的气体杯吸收排出的气体(玻璃管下端接一个倒置玻璃管下端接一个倒置漏斗漏斗)，一段，一段时间时间以后，取少量以后，取少量烧烧杯中的溶液，杯中的溶液，测测得得PH值值小小于于7;加入用硝酸酸化的硝酸加入用硝酸酸化的硝酸银银溶液，如溶液，如发现发现有黄色沉淀生成有黄色沉淀生成，则则可可说说明原气体是明原气体是HI气体。气体。31精选ppt例3：某集气瓶中充满了HI气体，试设计一个装置表示：将这种气练习练习 1、利用右利用右图图和下列和下列试剂试剂制取下列制取下列气体气体：A浓浓硫酸硫酸 B浓盐浓盐酸酸 C食食盐盐 D二氧化二氧化锰锰 E氯氯酸酸钾钾 F过过氧化氧化氢氢 G高高锰锰酸酸钾钾 H浓浓氨水氨水 J氢氢氧化氧化钠钠 试试用各用各试剂试剂序号回答：序号回答：若要快速制若要快速制备备少量氧气，少量氧气，应选择应选择 若要快速制若要快速制备备少量少量氯氯化化氢氢，应选择应选择若要快速制若要快速制备备少量氨气，少量氨气，应选择应选择若要快速制若要快速制备备少量少量氯氯气，气，应选择应选择D、FA、BH、JB、G32精选pptD、FA、BH、JB、G32精选ppt思考？思考？水蒸气通水蒸气通过过灼灼热热的煤之后所的煤之后所产产生气体是混合气体生气体是混合气体,其中含有其中含有COCO、H H2 2、COCO2 2、H H2 2O(gO(g）。）。请请你你设计设计一个一个实验实验，以确，以确认认混合气体中含有混合气体中含有COCO和和H H2 2，并画出，并画出简简易装置易装置图图。33精选ppt思考？水蒸气通过灼热的煤之后所产生气体是混合气体,其34精选ppt再 见谢谢指导34精选ppt