中学化学常见气体的制备

化学实验专题复习,常见气体的制备,中学化学实验中，应该学会,氯气、氯化氢、氧气、,硫化氢,、二氧化硫、氨气、二氧化氮、一氧化氮、二氧化碳、氢气、乙烯、乙炔,等气体的实验室制法。,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，选择适宜的气体发生装置，能判断装置图的正误，会组装气体发生装置；,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；,根据所制气体的性质，会用简便的方法检验或验满。,概 述,一套完整的制气装置应包括以下几个部分,气体发生,气体净化,气体收集,尾气处理,除杂 干燥,性质验证部分,反 应 装 置,如：KMnO,4,和,MnO,2,混合加热,制O,2,。,固+液、液+液,-制气体,反 应 装 置,-常用装置,1、气体发生装置,思 考：,气体制备的发生装置有几种类型？如何选择气体的发生装置？,气体发生装置的基本类型:,A,、固体反应物（加热）,B,、固液反应物（不加热）,C,、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。,气体发生装置的设计原则：,试管,导管,酒精灯,铁架台,注意事项：,（1）,试管口应略向下倾斜,（2）,试管夹夹在试管的中上部,（3）,药品应平铺于试管底部,（4）,导管不宜伸入试管过长,（5）,实验开始时先检验装置的气密性,（6）,加热时，先预热且应用外焰加热,A,、固体反应物（加热）,该装置可用于制备,O,2、,NH,3,和,CH,4,启普发生器,简易,装,置,注意事项：,(1),启普发生器只适用于,块状固体,与,液体,在,不加热,条件下制取难溶于水的气体如,CO,2,、H,2,S、H,2,(不可用于制,C,2,H,2,),(2),简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气体的反应,(3),操作时应注意：,a,.检验装置的气密性,b,.长颈漏斗插入液面以下,c,.制,H,2,S,时应在通风橱中,H,2,S,剧毒,B,、固液反应物（不加热）,可用于制备,H,2,、CO,2,、H,2,S(NO,2,和,C,2,H,2),注意事项：,（1）,检验装置的气密性,（2）,加热时要预热，受热均匀,（3）,加热易暴沸的混合物时要加,碎石片,，防暴沸,（4）,制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合，故不必用分液漏斗，换成温度计控制反应温度,C,、固（液）液反应物（加热）,液体- 分液漏斗,固体- 圆底烧瓶,石棉网,Cl,2,、HCl、SO,2,、NO,和,C,2,H,4,可用于制备,170,C,O,H,OH,H,C,SO,H,2,5,2,4,2,+,CH,2,=CH,2,2、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化条件,常见的净化装置,洗气瓶,进气管应“长进短出”,干燥管,应,大口,方向进气，,小口,方向出气,液体试剂,固体试剂,固体试剂需加热,c,d,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能被减少,不要引入新的杂质。,2,、选择方法,酸、碱性,据气体的,氧化、还原性,干燥剂,选择,干燥剂状态,干燥装置的选择,气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性,保持一致,3,、常见干燥剂,酸性干燥剂,（如：浓硫酸、,P,2,O,5,、硅胶等）不能用来干燥碱性气体；,碱性干燥剂,(如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)不能用来干燥酸性气体如,Cl,2,。,有氧化性的干燥剂,（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如,H,2,S、HI,等）,。,中性干燥剂,如CaCl,2,固体（不能干燥NH,3,）,常见干燥剂及使用装置,液态干燥剂,固态干燥剂,装,置,常见干燥剂,可干燥,气体,不可干燥 气体, ,浓硫酸,无水,CaCl,2,碱石灰,H,2,O,2,Cl,2,SO,2, CO, N,2,CH,4,O,2,Cl,2,HCl,SO,2,H,2, CO,N,2,CH,4,H,2,O,2, N,2,CH,4,NH,3,H,2,S,NH,3,HBr,HI,HX,H,2,S,SO,2,CO,2,NO,2,Cl,2,NH,3,3、气体的收集装置,根据什么原则选择有关装置？,气体的收集装置和净化装置分别有几种类型？,思考：,根据气体的溶解性或密度选择收集方法 。,气体收集装置的设计原则：,装置类型,排水法,向上排气法,向下排气法,示意图,气体性质,难溶或微溶于水的气体,密度大于空 气 的 气体,密度小于空气 的气体,实例,H,2,O,2,NO,C,2,H,2,N,2,CO,CO,2,Cl,2,HCl,H,2,NH,3,下面是课外兴趣小组的同学设计的各种尾气吸收装置：,g,e,d,c,f,I,h,a,b,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，固体为碱石灰），应选用的装置是_,adeh,4、常见除尾气装置,A、燃烧法,如,CH,4,、C,2,H,4,、C,2,H,2,、H,2,、CO,等。,B、碱液吸收法,如,Cl,2,、H,2,S、CO,2,、,等。,C、水溶解法,如,HCl、NH,3,等。,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。,思考：,分析右图装置有哪些作用？,1、净化气体,2、收集气体（密度比空气大）,3、收集气体（密度比空气小）,4、排水集气法收集气体,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,反应方程式,检验方法,干燥,尾气处理,O,2,A,排水,2KClO,3,2KCl+3O,2,2KMnO,4,K,2,MnO,4,+O,2,+ MnO,2,带火星木条复燃,浓硫酸,CH,4,排水,CH,3,COONa+NaOH,CH,4,+ Na,2,CO,3,浓硫酸,NH,3,向下排空气法,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,=,CaCl,2,+,2NH,3,+H,2,O,湿润红色石蕊试纸变蓝,碱石灰,浓硫酸,MnO,2,CaO,2、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,尾气处理,H,2,B,排水,向上,排气,Zn+H,2,SO,4,=,ZnSO,4,+H,2,与空气混合点燃爆鸣,浓硫酸,点燃,CO,2,向上,排气,CaCO,3,+2HCl=CaCl,2,+H,2,O+CO,2,澄清石灰水变浑浊,浓硫酸,NaOH,溶液,C,2,H,2,排水,向上,排气,CaC,2,+2H,2,O=Ca(OH),2,+CH CH,溴水或,KMnO,4,3、固+液加热,制取气体,装置,收集方法,反应方程式,检验,方法,干燥,尾气处理,Cl,2,C,排饱和食盐水,MnO,2,+4HCl,(浓), MnCl,2,+Cl,2,+H,2,O,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,浓硫酸,氢氧化钠溶液,HCl,向上排空气法,NaCl+H,2,SO,4 (浓),HCl +,NaHSO,4,NaHSO,4,+,NaCl, HCl ,+,Na,2,SO,4,湿润的蓝色石蕊试纸变红,浓硫酸,氢氧化钠溶液,强热,练 习 精 选,1,、下列反应适用于实验室制备氧气的是,(1),高锰酸钾热分解,2KMnO,4,K,2,MnO,4,+O,2,+MnO,2,(2),硝酸铵热分解,2NH,4,NO,3,4H,2,O+N,2+,O,2,(3)直接让,过氧化氢分解,2H,2,O,2,H,2,O+O,2,(4),二氧化氮热分解,2NO,2,2NO+O,2,A.,只有,(1),B.(1),和,(2),C.(1),和,(3),D.(1)(3)(4),A,2、,按下述实验方法制备气体，合理又实用的是,A.,锌粒和稀硝酸反应制备H,2,B.,向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HCl,C.,亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO,2,D.,大理石和浓硫酸反应制备CO,2,C,3、,设计了四种制备气体的方案,:(1),加热稀硫酸和乙醇制备乙烯；,(2),加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气；,(3),用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；,(4),用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢。不宜采用的方案有哪些？,A.,只有,(1),和,(2),B.,只有,(1),和,(3),C.只有,(3),和,(4),D.(1) (2) (3)(4),D,4、,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,药 品,干燥剂,AH,2,Zn和稀HNO,3,浓H,2,SO,4,BH,2,S,FeS和稀盐酸,浓H,2,SO,4,CHCl,固体NaCl和稀H,2,SO,4,浓H,2,SO,4,DNH,3,NH,4,Cl和熟石灰,碱石灰,D,5、,根据下面实验图填空和回答问题,:(1),烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是 装置,(),的烧杯中冷水的作用是 ，装置,(),的烧杯中液体的作用是 。,(2),进行此实验时，烧杯内的橡皮塞最好用锡箔包住，用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，这是因为 。,(3),装置,(),的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸，试简述其原因。,尾气吸收,冷凝溴蒸气,溴蒸气会腐蚀橡胶,气体溶于水，内部气压变小，水在,大气作用下被吸入漏斗，使得液面与漏斗口脱离，水又回到烧杯,2H,2,SO,4,(浓)+2NaBr+MnO,2,= MnSO,4,+Br,2,+ Na,2,SO,4,+2H,2,O,6、实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是,ANO,2,BHCl,CCH,4,DNH,3,7、分别由下列四组物质制取气体。浓盐酸和MnO,2,(NH,4,),2,Cl和Ca(OH),2,NaCl和H,2,SO,4,(浓) FeS和稀H,2,SO,4,(稀)。所产生的气体在同温同压下的密度，由大到小的排列顺序为,A B,C D,D,D,8、,某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下列,气体,：,A,浓硫酸,B,浓盐酸,C,食盐,D,二氧化锰,E,氯酸钾,F,过氧化氢,G,高锰酸钾,H,浓氨水,J,氢氧化钠,试用各试剂序号回答：,若要快速制备少量氧气，应选择,若要快速制备少量氯化氢，应选择,若要快速制备少量氨气，应选择,若要快速制备少量氯气，应选择,D、F,A、B,H、J,B、G,（BE）,9、,用下图装置制取和,收集气体，根据装置分,析后填表(写化学式),编号,A中物质,B中物质,C中气体,有关化学方程式,(1),(2),(3),Na,2,SO,3,浓硫酸,SO,2,Cl,2,Cu,浓硝酸,浓盐酸,Na,2,SO,3,+H,2,SO,4,(浓) Na,2,SO,4,+SO,2,+H,2,O,Cu + 4HNO,3,(浓),Cu(NO,3,),2,+,2NO,2,+2H,2,O,KMnO,4,NO,2,2KMnO,4,+ 16HCl 2KCl,+2MnCl,2,+5Cl,2,+ 8H,2,O,