化学气体制备及反应

- 4 -化学基本知识、理论三种气体的实验室制法以及它们的区别： 气体氧气（O2）氢气（H2）二氧化碳（CO2） 药品高锰酸钾（KMnO4）或双氧水（H2O2）和二氧化锰（MnO2） 固+液 反应原理2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 或2H2O2=2H2O+O2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 固（+固）或固+液锌粒（Zn）和盐酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4） Zn+2HCl=ZnCl2+H2 固+液石灰石（大理石）（CaCO3）和稀盐酸（HCl） CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 仪器装置P36图2-17(如14的A) 或P111.图6-10（14的B或C）P111.图6-10 (如14的B或C)P111.图6-10 (如14的B或C) 检验用带火星的木条,伸进集气瓶,若木条复燃,是氧气；否则不是氧气点燃木条，伸入瓶内，木条上的火焰熄灭，瓶口火焰呈淡蓝色，则该气体是氢气通入澄 清的石灰水，看是否变浑浊，若浑浊则是CO2。 收集方法排水法(不易溶于水)瓶口向上排空气法(密度比空气大)排水法(难溶于水)瓶口向下排空气法(密度比空气小)瓶口向上排空气法(密度比 空气大)（不能用排水法收集） 验满(验纯)用带火星的木条,平放在集气瓶口,若木条复燃,氧气已满,否则没满用拇指堵住集满氢气的试管口；靠近火焰,移开拇指点火 若“噗”的一声，氢气已纯；若有尖锐的爆鸣声，则氢气不纯用燃着的木条,平放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已满；否则没满 放置正放倒放正放 注意事项检查装置的气密性 (当用第一种药品制取时以下要注意) 试管口要略向下倾斜(防止凝结在试管口的小水珠倒流入试管底部使试管破裂) 加热时应先使试管均匀受热，再集中在药品部位加热。 排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯(防止水槽中的水倒流,使试管破裂)检查装置的气密性 长颈漏斗的管口要插入液面下； 点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度（空气中，氢气的体积达到总体积的4%74.2%点燃会爆炸。）检查装置的气密性 长颈漏斗的管口要插入液面下； 不能用排水法收集 16、一些重要常见气体的性质（物理性质和化学性质） 物质物理性质 (通常状况下)化学性质用途 氧气 （O2）无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气略大 C+O2=CO2（发出白光，放出热量） 1、供呼吸 2、炼钢 3、气焊 （注：O2具有助燃性，但不具有可燃性，不能燃烧。） S+O2=SO2（空气中淡蓝色火焰；氧气中紫蓝色火焰） 4P+5O2=2P2O5（产生白烟，生成白色固体P2O5） 3Fe+2O2=Fe3O4（剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体） 蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，放出热量 氢气 （H2）无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小，是最轻的气体。可燃性： 2H2+O2=2H2O H2+Cl2=2HCl1、填充气、飞舰（密度比空气小） 2、合成氨、制盐酸 3、气焊、气割（可燃性）4、提炼金属（还原性） 还原性： H2+CuO=Cu+H2O 3H2+WO3=W+3H2O 3H2+Fe2O3=2Fe+3H2O 二氧化碳（CO2）无色无味的气体，密度大于空气，能溶于水，固体的CO2叫“干冰”。CO2+H2O=H2CO3（酸性） （H2CO3=H2O+CO2）（不稳定） 1、用于灭火（应用其不可燃烧，也不支持燃烧的性质） 2、制饮料、化肥和纯碱 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O（鉴别CO2） CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O *氧化性：CO2+C=2CO CaCO3=CaO+CO2（工业制CO2） 一氧化碳（CO）无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水，有毒气体 （火焰呈蓝色，放出大量的热，可作气体燃料）1、作燃料 2、冶炼金属 可燃性：2CO+O2=2CO2 还原性： CO+CuO=Cu+CO2 3CO+WO3=W+3CO2 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 （跟血液中血红蛋白结合，破坏血液输氧的能力） 解题技巧和说明： 一、推断题解题技巧：看其颜色，观其状态，察其变化，初代验之，验而得之。 1、常见物质的颜色：多数气体为无色，多数固体化合物为白色，多数溶液为无色。 2、一些特殊物质的颜色： 黑色：MnO2、CuO、Fe3O4、C、FeS（硫化亚铁） 蓝色：CuSO4?5H2O、Cu(OH)2、CuCO3、含Cu2+溶液、 液态固态O2（淡蓝色） 红色：Cu（亮红色）、Fe2O3（红棕色）、红磷（暗红色） 黄色：硫磺（单质S）、含Fe3+的溶液（棕黄色） 绿色：FeSO4?7H2O、含Fe2+的溶液（浅绿色）、碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3 无色气体：N2、CO2、CO、O2、H2、CH4 有色气体：Cl2（黄绿色）、NO2（红棕色） 有刺激性气味的气体：NH3(此气体可使湿润pH试纸变蓝色)、SO2 有臭鸡蛋气味：H2S 3、常见一些变化的判断： 白色沉淀且不溶于稀硝酸或酸的物质有：BaSO4、AgCl（就这两种物质） 蓝色沉淀：Cu(OH)2、CuCO3 红褐色沉淀：Fe(OH)3 Fe(OH)2为白色絮状沉淀，但在空气中很快变成灰绿色沉淀，再变成Fe(OH)3红褐色沉淀 沉淀能溶于酸并且有气体（CO2）放出的：不溶的碳酸盐 沉淀能溶于酸但没气体放出的：不溶的碱 4、酸和对应的酸性氧化物的联系： 酸性氧化物和酸都可跟碱反应生成盐和水： CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（H2CO3+2NaOH=Na2CO3+2H2O） SO2+2KOH=K2SO3+H2O H2SO3+2KOH=K2SO3+2H2O SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 酸性氧化物跟水反应生成对应的酸：（各元素的化合价不变） CO2+H20=H2CO3SO2+H2O=H2SO3 SO3+H2O=H2SO4N205+H2O=2HNO3 (说明这些酸性氧化物气体都能使湿润pH试纸变红色) 5、碱和对应的碱性氧化物的联系： 碱性氧化物和碱都可跟酸反应生成盐和水： CuO+2HCl=CuCl2+H2O Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O CaO+2HCl=CaCl2+H2O Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O 碱性氧化物跟水反应生成对应的碱：（生成的碱一定是可溶于水，否则不能发生此反应） K2O+H2O=2KOHNa2O+H2O=2NaOH BaO+H2O=Ba(OH)2CaO+H2O=Ca(OH)2 不溶性碱加热会分解出对应的氧化物和水： Mg(OH)2=MgO+H2OCu(OH)2=CuO+H2O 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O2Al(OH)3=Al2O3+3H2O