中学化学常见气体制备课件

化学实验专题复习常见气体的制备1 中学化学实验中，应该学会中学化学实验中，应该学会氯气、氯化氢、氯气、氯化氢、氧气、氧气、硫化氢硫化氢、二氧化硫、氨气、二氧化氮、一氧、二氧化硫、氨气、二氧化氮、一氧化氮、二氧化碳、氢气、乙烯、乙炔化氮、二氧化碳、氢气、乙烯、乙炔等气体的实验等气体的实验室制法。室制法。应该掌握的具体内容主要有：应该掌握的具体内容主要有：会选择适宜的反应物，并能熟练地书写有关气体生会选择适宜的反应物，并能熟练地书写有关气体生成的化学方程式；成的化学方程式；根据反应物的状态和反应条件等因素，选择适宜的根据反应物的状态和反应条件等因素，选择适宜的气体发生装置，能判断装置图的正误，会组装气体气体发生装置，能判断装置图的正误，会组装气体发生装置；发生装置；根据气体的密度、在水中的溶解性等性质，选择适根据气体的密度、在水中的溶解性等性质，选择适宜的集气方法与装置；宜的集气方法与装置；根据所制气体的性质，会用简便的方法检验或验满。根据所制气体的性质，会用简便的方法检验或验满。中学化学实验中，应该学会氯气、氯化氢、氧气、硫2概概 述述一套完整的制气装置应包括以下几个部分一套完整的制气装置应包括以下几个部分气体气体发生发生气体气体净化净化气体气体收集收集尾气尾气处理处理 除杂除杂 干燥干燥 性质验证部分性质验证部分概述一套完整的制气装置应包括以下几个部分气体发3反反 应应 装装 置置如：如：KMnO4和和MnO2混合加热混合加热制制O2。固固+液、液液、液+液液-制气体制气体反应装置如：KMnO4和固+液、液+液-4反反 应应 装装 置置-常用装置常用装置反应装置-常用装置51、气气 体体 发发 生生 装装 置置 思思 考考：气体制气体制备的的发生装置有几种生装置有几种类型？如何型？如何选择气气体的体的发生装置？生装置？气体气体发生装置的基本生装置的基本类型型:A、固体反应物（加热）、固体反应物（加热）B、固液反应物（不加热）、固液反应物（不加热）C、固（液）液反应物（加热）、固（液）液反应物（加热）根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。气体气体发生装置的生装置的设计原原则：1、气体发生装置思考：气体制备的发生装置6试管管 导管管酒精灯酒精灯 铁架台架台注意事项：注意事项：（1）试管口管口应略向下略向下倾斜斜（2）试管管夹夹在在试管的中上部管的中上部（3）药品品应平平铺于于试管底部管底部（4）导管不宜伸入管不宜伸入试管管过长（5）实验开始开始时先先检验装置的气密性装置的气密性（6）加加热时，先，先预热且且应用外焰加用外焰加热A、固体反、固体反应物（加物（加热）该装置可用于制装置可用于制备O2、NH3和和CH4试管注意事项：A、固体反应物（加热）该装置可用于制备O27启启普普发生生器器简易易装装置置注意事注意事项：(1)启普启普发生器只适用于生器只适用于块状固体状固体与与液体液体在在不加不加热条件下制取条件下制取难溶于水的气体如溶于水的气体如CO2、H2S、H2(不可用于制不可用于制C2H2)(2)简易装置易装置则适用于固体与液体在不加适用于固体与液体在不加热下制取气体的反下制取气体的反应(3)操作操作时应注意：注意：a.检验装置的气密性装置的气密性b.长颈漏斗插入液面以下漏斗插入液面以下c.制制H2S时应在通在通风橱中橱中,H2S剧毒毒B、固液反、固液反应物（不加物（不加热）可用于制可用于制备H2、CO2、H2S(NO2和和C2H2)启普发生器简易注意事项：(2)简易装置则适用于固体与液体在不8注意事注意事项：（1）检验装置的气密性装置的气密性（2）加加热时要要预热，受，受热均匀均匀（3）加加热易暴沸的混合物易暴沸的混合物时要加要加碎石片碎石片，防暴沸，防暴沸（4）制乙制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合，故不必用分硫酸与乙醇可先混合，故不必用分液漏斗，液漏斗，换成温度成温度计控制反控制反应温度温度C、固（液）液反、固（液）液反应物（加物（加热）液体液体-分液漏斗分液漏斗 固体固体-圆底底烧瓶瓶 石棉网石棉网Cl2、HCl、SO2、NO和和C2H4可用于制可用于制备170COHOHHCSOH25242+CH2=CH2注意事项：C、固（液）液反应物（加热）液体-分液92、净化装置、净化装置气体气体净化装置的化装置的设计原原则：根据根据净化化药品的状品的状态和和净化条件化条件常见的净化装置常见的净化装置洗气瓶洗气瓶进气管气管应“长进短出短出”干燥管干燥管应大口大口方向方向进气，气，小口小口方向出气方向出气液体液体试剂固体固体试剂固体固体试剂需加需加热cd2、净化装置气体净化装置的设计原则：根据净化药品的状态和净10干燥干燥剂的的选择及使用原及使用原则1、选择原原则气体在被干燥的气体在被干燥的过程中要不能被减少程中要不能被减少不要引入新的不要引入新的杂质。2、选择方法方法 酸、碱性酸、碱性据气体的据气体的氧化、氧化、还原性原性干燥干燥剂选择干燥干燥剂状状态干燥装置的干燥装置的选择气体的酸碱性气体的酸碱性干燥干燥剂的酸碱性的酸碱性 保持一致保持一致3、常、常见干燥干燥剂酸性干燥酸性干燥剂（如：（如：浓硫酸、硫酸、P2O5、硅胶等）不能用来干燥碱性气体；、硅胶等）不能用来干燥碱性气体；碱性干燥碱性干燥剂(如碱石灰、生石灰、固体如碱石灰、生石灰、固体NaOHNaOH等等)不能用来干燥酸性气体如不能用来干燥酸性气体如Cl2。有氧化性的干燥有氧化性的干燥剂（如（如浓硫酸）不能干燥有硫酸）不能干燥有还原性气体（如原性气体（如H2S、HI等）等）。中性干燥剂中性干燥剂 如如CaCl2固体（不能干燥固体（不能干燥NH3）干燥剂的选择及使用原则1、选择原则气体在被干燥的过程中要不11常见干燥剂及使用装置常见干燥剂及使用装置 液液态干燥干燥剂固固态干燥干燥剂装装置置常常见干燥干燥剂可干燥可干燥气体气体不可干燥不可干燥气体气体浓硫酸硫酸无水无水CaCl2碱石灰碱石灰 H H2 2,O,O2 2,Cl,Cl2 2,SOSO2 2,CO,N,CO,N2,2,CHCH4 4O O2 2,Cl,Cl2 2,HCl,SO,HCl,SO2 2,H H2 2,CO,N,CO,N2 2,CH,CH4 4H H2 2,O,O2 2,N,N2 2,CHCH4,4,NHNH3 3H H2 2S,NHS,NH3 3,HBr,HI,HBr,HI,HX,H2S,SO2,CO2,NO2,Cl2NH3常见干燥剂及使用装置液态干燥剂固态干燥剂常见干燥剂可干燥不123 3、气体的收集装置、气体的收集装置 根据什么原根据什么原则选择有关装置？有关装置？气体的收气体的收集装置和集装置和净化装置分化装置分别有几种有几种类型？型？思考：思考：根据气体的溶解性或密度根据气体的溶解性或密度选择收集方法收集方法。气体收集装置的气体收集装置的设计原原则：3、气体的收集装置根据什么原则选择有关装置13装置装置类型型排水法排水法向上排气法向上排气法 向下排气法向下排气法示意示意图气体性气体性质难溶或微溶溶或微溶于水的气体于水的气体密度大于空密度大于空气气 的的 气体气体 密度小于空密度小于空气气 的气体的气体 实例例 H2,O2,NO,C2H2,N2,COCO2,Cl2,HCl H2,NH3装置类型排水法向上排气法向下排气法气体性质难溶或微溶于水的气14下面是课外兴趣小组的同学设计的各种尾气吸收装置：下面是课外兴趣小组的同学设计的各种尾气吸收装置：gedcfIhab从实验安全和环境保护的角度考虑，若用于吸收从实验安全和环境保护的角度考虑，若用于吸收HCl气体（装置中的液体为水，气体（装置中的液体为水，固体为碱石灰），应选用的装置是固体为碱石灰），应选用的装置是_adeh下面是课外兴趣小组的同学设计的各种尾气吸收装置：gedcfI154、常见除尾气装置、常见除尾气装置A A、燃燃烧法法 如如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。等。BB、碱液吸收法、碱液吸收法 如如Cl2、H2S、CO2、等。等。C C、水溶解法、水溶解法 如如HCl、NH3等。等。防止水倒吸的原理是：防止水倒吸的原理是：当液体被吸收时，液面上升到漏斗中，由于漏当液体被吸收时，液面上升到漏斗中，由于漏斗容积大，导致烧杯内液面明显下降，使漏斗口脱离液面，因为重力作用，斗容积大，导致烧杯内液面明显下降，使漏斗口脱离液面，因为重力作用，漏斗中液体又回流到烧杯中，从而防止倒吸。漏斗中液体又回流到烧杯中，从而防止倒吸。4、常见除尾气装置A、燃烧法16思考：思考：分析右分析右图装置有哪些作用？装置有哪些作用？1 1、净化气体化气体2 2、收集气体（密度比空气大）、收集气体（密度比空气大）3 3、收集气体（密度比空气小）、收集气体（密度比空气小）4 4、排水集气法收集气体、排水集气法收集气体思考：分析右图装置有哪些作用？1、净化气体2、收集17几种常几种常见气体的气体的实验室制法室制法1 1、固、固+固加固加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反反应方程式方程式检验方法方法 干燥干燥 尾气尾气处理理O2A排水排水2KClO3 2KCl+3O22KMnO4 K2MnO4+O2+MnO2带火星木火星木条复燃条复燃浓硫酸硫酸CH4排水排水CH3COONa+NaOH CH4 +Na2CO3浓硫酸硫酸NH3向下向下排空排空气法气法2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+H2O湿湿润红色色石蕊石蕊试纸变蓝碱石灰碱石灰浓硫酸硫酸MnO2CaO几种常见气体的实验室制法1、固+固加热制取气体装置收集方法182 2、固、固+液不加液不加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反反应方程式方程式检验方法方法 干干燥燥尾气尾气处理理H2B排水排水向上向上排气排气Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 与空气混与空气混合点燃爆合点燃爆鸣浓硫硫酸酸点燃点燃CO2向上向上排气排气CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 澄清石灰澄清石灰水水变浑浊浓硫硫酸酸NaOH溶液溶液C2H2排水排水向上向上排气排气CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH CH 溴水或溴水或KMnO42、固+液不加热制取气体装置收集方法反应方程式检验方法干燥尾193 3、固、固+液加液加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反反应方程式方程式检验方法方法干干燥燥尾气尾气处理理Cl2 C排排饱和食和食盐水水MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+H2O湿湿润的的淀粉碘淀粉碘化化钾试纸变蓝浓硫硫酸酸氢氧氧化化钠溶液溶液HCl向上向上排空排空气法气法NaCl+H2SO4(浓)HCl +NaHSO4NaHSO4+NaCl HCl +Na2SO4湿湿润的的蓝色石色石蕊蕊试纸变红浓硫硫酸酸氢氧氧化化钠溶液溶液强热3、固+液加热制取气体装置收集方法反应方程式检验干燥尾气处理20练 习 精精 选1、下列反、下列反应适用于适用于实验室制室制备氧气的是氧气的是(1)高高锰酸酸钾热分解分解2KMnO4K2MnO4+O2+MnO2(2)硝酸硝酸铵热分解分解2NH4NO34H2O+N2+O2(3)直接直接让过氧化氧化氢分解分解2H2O2H2O+O2(4)二氧化氮二氧化氮热分解分解2NO22NO+O2A.只有只有(1)B.(1)和和(2)C.(1)和和(3)D.(1)(3)(4)A练习精选1、下列反应适用于实验室制备氧气的是A212、按下述按下述实验方法制方法制备气体，合理又气体，合理又实用的用的是是A.锌粒和稀硝酸反粒和稀硝酸反应制制备H H2 2B.向向饱和和氯化化钠溶液中滴加溶液中滴加浓硫酸制硫酸制备HClHClC.亚硫酸硫酸钠与与浓硫酸反硫酸反应制制备SOSO2 2D.大理石和大理石和浓硫酸反硫酸反应制制备COCO2 2C2、按下述实验方法制备气体，合理又实用的是C223、设计了四种制了四种制备气体的方案气体的方案:(1)加加热稀稀硫酸和乙醇制硫酸和乙醇制备乙乙烯；(2)加加热稀稀盐酸和二酸和二氧化氧化锰制制备氯气；气；(3)用稀硫酸和大理石制用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；二氧化碳；(4)用稀硝酸和硫化用稀硝酸和硫化亚铁制制备硫化硫化氢。不宜采用的方案有哪些？。不宜采用的方案有哪些？A.只有只有(1)和和(2)B.只有只有(1)和和(3)C.C.只有只有(3)和和(4)D.(1)(2)(3)(4)D3、设计了四种制备气体的方案:(1)加热稀硫酸和乙醇制备乙234、实验室制取下列气体，所用室制取下列气体，所用药品和干燥品和干燥剂都正确都正确的是的是制取的气体制取的气体药品品干燥干燥剂AH2Zn和稀和稀HNO3浓H2SO4BH2SFeS和稀和稀盐酸酸浓H2SO4CHCl固体固体NaCl和稀和稀H2SO4浓H2SO4DNH3NH4Cl和熟石灰和熟石灰碱石灰碱石灰D4、实验室制取下列气体，所用药品和干燥剂都正确的是制取的气体24 5、根据下面根据下面实验图填空和回答填空和回答问题:(1)烧瓶中所瓶中所发生的主要反生的主要反应的化学方程式是的化学方程式是装置装置()的的烧杯中冷水的作用是杯中冷水的作用是，装置装置()的的烧杯中液体的作用是杯中液体的作用是。(2)进行此行此实验时，烧杯杯内的橡皮塞最好用内的橡皮塞最好用锡箔包箔包住，用橡皮管住，用橡皮管连接的两玻接的两玻璃管口要相互璃管口要相互紧靠，靠，这是是因因为。(3)装置装置()的的烧杯杯中使用倒置漏斗可防止中使用倒置漏斗可防止液体倒吸，液体倒吸，试简述其原因。述其原因。尾气吸收尾气吸收冷凝溴蒸气冷凝溴蒸气溴蒸气会腐溴蒸气会腐蚀橡胶橡胶气体溶于水，内部气气体溶于水，内部气压变小，水在小，水在大气作用下被吸入漏斗，使得液面与漏斗口脱离，水又回到大气作用下被吸入漏斗，使得液面与漏斗口脱离，水又回到烧杯杯2H2SO4(浓)+2NaBr+MnO2 =MnSO4+Br2+Na2SO4+2H2O5、根据下面实验图填空和回答问题:(1)烧瓶中所发生的主256、实验室里可按下室里可按下图所示的装置干燥、所示的装置干燥、储存气体存气体R，多余的气体可用水吸收，多余的气体可用水吸收，则R是是ANO2 BHCl CCH4 DNH37、分、分别由下列四由下列四组物物质制取气体。制取气体。浓盐酸和酸和MnO2(NH4)2Cl和和Ca(OH)2 NaCl和和H2SO4(浓)FeS和稀和稀H2SO4(稀稀)。所。所产生的气体在同温同生的气体在同温同压下下的密度，由大到小的排列的密度，由大到小的排列顺序序为A B C DDD6、实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可268、某某课外活外活动小小组欲利用右欲利用右图和下列和下列试剂制取下列制取下列气体气体：A浓硫酸硫酸B浓盐酸酸C食食盐 D二氧化二氧化锰E氯酸酸钾 F过氧化氧化氢 G高高锰酸酸钾 H浓氨水氨水J氢氧化氧化钠 试用各用各试剂序号回答：序号回答：若要快速制若要快速制备少量氧气，少量氧气，应选择若要快速制若要快速制备少量少量氯化化氢，应选择若要快速制若要快速制备少量氨气，少量氨气，应选择若要快速制若要快速制备少量少量氯气，气，应选择D、FA、BH、JB、G（BE）D、FA、BH、JB、G279、用下用下图装置制取和装置制取和收集气体，根据装置分收集气体，根据装置分析后填表析后填表(写化学式写化学式)编号号A中物中物质B中物中物质C中中气体气体有关化学方程式有关化学方程式(1)(2)(3)Na2SO3浓硫酸硫酸SO2Cl2Cu浓硝酸硝酸浓盐酸酸Na2SO3+H2SO4(浓浓)Na2SO4+SO2+H2OCu+4HNO3(浓浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2OKMnO4NO22KMnO4 +16HCl 2KCl +2MnCl2+5Cl2+8H2O9、用下图装置制取和编号A中物质B中物质C中气体有关化学方程28