高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室制氣體

高二化學(xué)高二化學(xué)#常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法>學(xué)習(xí)方法建議：。此部分會(huì)考說明上要求為掌握水平,所以建議同學(xué)們?cè)谑炀氂洃浀幕A(chǔ)上，一定要多進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練.此部分相關(guān)內(nèi)容還可參見《大聚焦》P30?31、P91、P138中學(xué)課本中要求掌握的常見氣體制備的有關(guān)知識(shí)，如:反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置（包括:發(fā)生、凈化、干燥裝置）和藥品、操作步驟（包括:儀器的組裝順序和操作順序）、氣體的收集和檢驗(yàn)（或驗(yàn)滿）等務(wù)必全面、熟練掌握，這也是準(zhǔn)確、迅速解答有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題和綜合實(shí)驗(yàn)題必不可少的基礎(chǔ)知識(shí).一、氣體的制備：1、常見氣體的制備原理：氣體發(fā)生裝置的三種典型類型：中學(xué)化學(xué)中要求掌握約13種氣體的制備，它們是:三種單質(zhì)氣體（O2,H2，Cl2）、三種氫化物（HCl,H2S,NH3）、三種有機(jī)氣體（CH4,C2H4,C2H2）、四種氧化物（CO2，SO2，NO,NO2）。寫出下列制備反應(yīng)的化學(xué)方程式：常見氣體的制備原理：固體-固體加熱裝置制02的反應(yīng)原理2KC1O32KC1+3O2f2KMnO4K2Mn04+Mn02+02f制NH3的反應(yīng)原理2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3f+2H20制CH4的反應(yīng)原理CH3C00Na+Na0HNa2C03+CH4f固體—液體（液體—液體）加熱裝置制Cl2的反應(yīng)原理MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2f+2H20制HCl的反應(yīng)原理NaCl（固）+H2S04（濃）==NaHS04+HClf（不加熱或微熱均可）NaCl（固）+NaHS04（濃）Na2S04+HClf制S02的反應(yīng)原理Na2S03（固）+H2S04（較濃）Na2S04+H20+S02f制NO的反應(yīng)3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NOf+4H20（不加熱速率慢）制C2H4的反應(yīng)原理CH3CH20HCH2==CH2f+H20固體—液體不加熱裝置制H2的反應(yīng)原理Zn+H2S04（?。?=ZnS04+H2f制C02的反應(yīng)原理CaCO3+2HCl==CaCl2+C02f+H20制H2S的反應(yīng)原理FeS+H2S04（?。?=FeS04+H2sf制N02的反應(yīng)原理Cu+4HNO3（濃）==Cu（N03）2+2N02f+2H20制C2H2的反應(yīng)原理CaC2+2H20-Ca（0H）2+CH三CHf＊實(shí)驗(yàn)室制取純凈的氣體一般有以下環(huán)節(jié)：（1）氣體的發(fā)生;（2）氣體的凈化；(3)氣體的收集；(4)尾氣的處理(對(duì)于有毒氣體)。2、氣體發(fā)生裝置：(1)固、固加熱：即：固+固一；氣如制取等。裝置如右圖：(2)液固或液、液加熱：即:液+固T氣液+液——?dú)馊缰迫〉?。裝置如右圖：(3)液固不加熱：即：液+固一+氣如制取等。裝置如右圖：?jiǎn)⑵瞻l(fā)生器，它用于固—液常溫下反應(yīng)制取大量氣體。其優(yōu)點(diǎn)是可以隨時(shí)反應(yīng)，隨時(shí)停止.使用時(shí)應(yīng)注意裝置是否漏氣；液體不能添加太滿；固體試劑應(yīng)是塊狀。3.氣體的凈化：(1)凈化選擇氣體吸收劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)而確定，所選用的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(yīng)。一般情況下：①易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水吸收；②酸性氣體雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收；③堿性氣體雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收；④水蒸氣可用干燥劑來吸收；⑤能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀(或可溶物)的物質(zhì)也可用作吸收劑。⑴凈化1、含有HCl雜質(zhì)氣體⑴CO2(HCl) 飽和NaHCO3溶液；SO2(HCl)——飽和NaHSO3溶液H2s(HCl) 飽和NaHS溶液；⑵Cl2(HCl) 水或飽和食鹽水；H2(HCl) 水；2、中性氣體中含有酸性雜質(zhì)氣體：用NaOH溶液吸收3、酸性氣體中含有其它酸性雜質(zhì)氣體①CO2(SO2) 飽和NaHCO3溶液；②CO2(H2S) CuSO4溶液;4、含有O2雜質(zhì)氣體①CO2(O2) 灼熱Cu； ②N2(O2) 灼熱Cu5、HCl(Cl2) CCl4溶液(2)常見氣體的干燥：固體干燥劑通常放在(球形干燥管內(nèi))，液體干燥劑通常放在(洗氣瓶)內(nèi).在選擇干燥劑時(shí)，一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。①被干燥的氣體一定不能與干燥劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng).②酸性干燥劑一般用來干燥酸性或中性氣體，而不能用來干燥堿性氣體。如濃H2SO4能干燥H2,O2,Cl2,CO2等,而不能干燥NH3；反之,堿性干燥劑也不能干燥酸性氣體，如堿石灰不能干燥Cl2,CO2,HCl等。③具有強(qiáng)氧化性的濃H2so4不能用來干燥還原性氣體，如H2S，HBr，HI；對(duì)于H2,CO等雖具有較強(qiáng)的還原性，但反應(yīng)條件是加熱或高溫，故常溫下仍可使用濃H2so4干燥。④無水CaCl2呈中性，對(duì)各類氣體一般均可干燥,但NH3能與其發(fā)生絡(luò)合作用而不能使用.反應(yīng)式為：CaCl2+8NH3CaCl2-8NH3（2）常見氣體的干燥：下列氣體干燥選用什么干燥劑?請(qǐng)根據(jù)以上原則填寫下表：酸性干燥劑中性干燥劑堿性干燥劑濃硫酸P2O5CaCl2硅膠堿石灰中性h2、o2、n2、co、no、CH4、C2H4、C2H2VVVVV酸性CO2、Cl2、HCl、so2、NO2H2sVXVVVVVVXX堿性NH3XXXVV（3）關(guān)于氣體的凈化與干燥的先后順序:①若采用溶液除雜，一般是除雜在先，干燥在后。其原因是:氣體通過溶液將帶出水蒸氣,干燥劑可除去這些水蒸氣。例如實(shí)驗(yàn)室中利用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制備CO2,欲制得干燥、純凈的CO2,可先將產(chǎn)生的氣體通過飽和的NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl氣體，再通過濃H2SO4除去水蒸氣。②若采用加熱除雜，則一般是干燥在先。例如n2中混有02co2,H2O（氣），可先將混氣通過堿石灰，除去CO2和H2O（氣），再將從干燥管導(dǎo)出的氣體通過裝有灼熱Cu網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管，除去02，即可得到干燥、純凈的N2。若將混氣先通過灼熱的Cu網(wǎng)，因氣體中混有水蒸氣，易引起試管破裂..氣體的收集：（1）排水集氣法:難溶或微溶于水,且與水不發(fā)生反應(yīng)的氣體,均可用排水集氣法收集。用排水集氣法收集氣體時(shí),導(dǎo)管只能伸入集氣瓶?jī)?nèi)少許。氣0、一此法可收集氣體有 等\不與空氣發(fā)生反應(yīng)，且其密度與空氣的密度相差較大的氣體，均可用非空氣集氣法收集。 氣^?^^^,（2）向上排空氣法： 1

注意：,棉花——?dú)庾⒁猓?棉花——?dú)馑茪怏w如難溶于水又不要求干燥時(shí),應(yīng)該用排水集氣法；如氣體溶于水則只能用排空氣法收集。排氣集氣時(shí)，應(yīng)使氣體導(dǎo)管伸到瓶底?？諝獾钠骄搅考s為29,則式量大于29的氣體如Cl2等用可瓶口向上排空氣法收集；式量小于29的氣體如也等可用瓶口向下排空氣法收集；而與空氣密度相近的氣體如NO、CO等不能用排空氣法收集。用排空氣法收集氣體時(shí),導(dǎo)管一定要接近集氣瓶底部,把空氣盡量排出；為減少空氣向瓶?jī)?nèi)擴(kuò)散,集氣瓶口應(yīng)蓋上毛玻璃片;如用試管收集時(shí),可在管口輕輕塞入一小團(tuán)疏松的棉花。.尾氣的處理操作中應(yīng)掌握的幾個(gè)問題：①液收法:對(duì)有毒、有害的氣體必須用適當(dāng)?shù)娜芤河枰晕?如Cl2、SO2、Br2（蒸氣）、NO2等,可用NaOH溶液吸收；H2s可用CuSO4或NaOH溶液吸收；NH3可用濃h2so4吸收.②燃燒法：點(diǎn)燃變?yōu)闊o毒、無害的氣體，再排放到空氣中.如CO尾氣,則可在導(dǎo)管口處點(diǎn)燃，將其轉(zhuǎn)化為CO2。③直排法:針對(duì)無