气体实验室制取装置.ppt

气体实验室制取装置呼伦贝尔市鄂伦春旗呼伦贝尔市鄂伦春旗大杨树第四中学大杨树第四中学高中化学教师：孙立志高中化学教师：孙立志中学气体制备装置一般分四大部分：A、发生装置B、净化装置（干燥装置）C、收集装置D、尾气处理装置发生装置根据反应物的状态和反应条件可分为四类固固（加热）固液体（不加热）固液体（不加热）固液（加热）液液（加热）由于装置相同可合为一类气体的发生装置气体的发生装置固固（加热）：适用于制O2、NH3。注意事项注意事项：l.试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷却后倒流而引起试管破裂。2.铁夹应夹在距管口l3处。3.固体药品要放在试管底部平铺开，加热时首先均匀预热，然后在试管的最后部位集中加热，并逐步前移。4.胶塞上的导管伸入试管里不能过长，否则会妨碍气体导出。5.如用排液法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯。以防止水倒流。气体的发生装置气体的发生装置固液体（不加热）固液体（不加热）适用于制适用于制CO2、C2H2、H2、H2S（NO2、NO课本没有制法）。课本没有制法）。注意事项注意事项：1瓶内气密性要好。瓶内气密性要好。2先放固体后加液体。先放固体后加液体。3加人酸的量要适当。加人酸的量要适当。4生成气体微溶或难溶于水。生成气体微溶或难溶于水。启普发生器类启普发生器类注意事项注意事项：1 1在简易装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下，否则起不到液在简易装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下，否则起不到液封的作用而无法使用。封的作用而无法使用。2 2加入大小适宜加入大小适宜不溶于水的块状固体不溶于水的块状固体，如果太碎会落入底部的酸，如果太碎会落入底部的酸中使反应无法控制。造成容器内压力过大，导致酸液溢出。中使反应无法控制。造成容器内压力过大，导致酸液溢出。3 3加入酸的量要适当。加入酸的量要适当。4 4在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时，必须先检验纯度。在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时，必须先检验纯度。气气体体的的发发生生装装置置简易装置固液或液液（加热）：适用于制C2H4、Cl2、SO2、乙酸乙酯、蒸馏、HCl注意事项：1、瓶内反应物体积不宜超过烧瓶容积的1/3。2、a、b、c加热应放入碎瓷片，防止暴沸。3、a装置温度计插入反应液面以下，测反应液温度；b装置温度计水银球与支管端口处相平，测气体温度，便于控制馏份。4、d、装置便于随时加入液体，但随反应进行烧瓶内压强增加，液体不易滴入。（改进方法见e，橡皮管起什么作用？)气气体体的的发发生生装装置置abcde气体的净化（干燥）装置气体的净化（干燥）装置（一）常见净化原理：气体的净化可分为物理方法和化学方法。遵循以下原理：不损失主体气体；不引入新杂质；在密闭容器中进行；先除易除的气体。1.物理方法：（1）液化法：利用沸点不同从空气中分离N2和O2。（2）水洗法：利用溶解度不同从N2和NH3中除去NH3；从NO和NO2中除去NO2。2.化学方法化学方法：（1）氧化还原法：灼热铜丝网除去混合物中的）氧化还原法：灼热铜丝网除去混合物中的O2（2CuO22CuO）；）；CuO除去除去H2、CO等。等。（2）酸碱法：）酸碱法：NH3和和CO2通过碱石灰除去通过碱石灰除去CO2。(CaOCO2CaCO3)（3）沉淀法：除去）沉淀法：除去CO2中的中的H2S通过通过CuSO4溶溶液。液。H2SCuSO4CuSH2SO4（4）最常用的为最常用的为洗气法洗气法：用饱和用饱和NaCl除去除去Cl2中的中的HCl；用饱和用饱和NaHCO3除去除去CO2中的中的HCl、SO2等；等；用酸性高锰酸钾除去气体中的用酸性高锰酸钾除去气体中的SO2；（如；（如CO2中的中的SO2）用饱和用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙醇或溶液除去乙酸乙酯中的乙醇或乙酸；乙酸；常见干燥剂及气体的干燥装置装置常见干燥剂常见干燥剂可干燥气体可干燥气体不可干燥气体不可干燥气体液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂浓硫酸浓硫酸无水氯化钙无水氯化钙碱石灰碱石灰H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、CONH3、H2S、HBr、HIH2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、COH2、O2、NH3、N2、CO、CH4NH3Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2气气体体的的收收集集装装置置根据气体溶解性（分子极性）和密度（相对分子量与29比较）不同，把气体的收集方法分为排液法（常为排水法）和排气法（常为排空气法）。1.排液法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H2、O2、CO、CH4、NO（只能用排液法收集）、CH2CH2、CHCH等。注意：Cl2不用排水法收集，但可用排饱和食盐水收集,CO2可以用排饱和NaHCO3收集。排液法的典型仪器如图，注意导管只能伸入集气瓶内少许。气气体体的的收收集集装装置置2.排气法排气法：不与空气反应且密度与空气相差：不与空气反应且密度与空气相差较大较大的气体；又的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入时，导气管一定要伸入集气瓶底部集气瓶底部，把空气尽量排出。为，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片或试管口轻轻了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片或试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花。塞上一小团疏松的棉花。（1）向上排空气法：式量大于）向上排空气法：式量大于29的气体。如的气体。如O2、CO2、SO2、H2S、Cl2、HCl等等;NO2(只用只用排空气排空气)、（2）向下排空气法：式量小于）向下排空气法：式量小于29的气体。如的气体。如H2、CH4、NH3等。等。向上排向上排空气法空气法向下排向下排空气法空气法棉团起什么作用尾尾气气处处理理装装置置通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典经典仪器有：a、用于NaOH吸收氯气、CO2；硫酸铜吸收H2S（气体溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸）；b、用于收集少量气体然后处理；c、d、收集极易溶且溶解很快的气体。如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。e、用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。如H2、CO等。abcde防防倒倒吸吸安安全全装装置置科学性科学性安全性安全性可行性可行性简约性简约性设计化学实验时，应遵循四个基本要求设计化学实验时，应遵循四个基本要求：即实验原理、操作程序和方法必须正确即实验原理、操作程序和方法必须正确即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题要满足中学现有的实验条件要满足中学现有的实验条件装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等气体装置的设计发生装置净化装置干燥装置收集装置吸收装置反应物状态及反应条件主流气体及杂质的性质气体的性质选择干燥剂气体水溶性及密度气体的毒性选择吸收剂气体装置的设计1 1、装置连接顺序、装置连接顺序 气体装置的设计装药品防倒吸防氧化措施仪器拆卸等。查气密性2 2、操作顺序一般包括：、操作顺序一般包括：仪器连接3 3、气体的净化原则：、气体的净化原则：一、要分析杂质气体的性质 二、要分析被净化气的性质；4 4、实验操作的先与后、实验操作的先与后 A A、装配仪器时：先下后上；先左后右装配仪器时：先下后上；先左后右 B B、加入试剂时：先固后液加入试剂时：先固后液C C、实验开始时：先查仪器的气密性，实验开始时：先查仪器的气密性，再加药品，后点酒精灯；再加药品，后点酒精灯；D D、有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止气有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止气 ；E E、有些实验为防氧化往往最后停止通气有些实验为防氧化往往最后停止通气。F F、仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，后拆部件。后拆部件。气体装置的设计G G、净净 化化 气气 体体 时时，一一 般般 先先 除除 去去 有有 毒毒、有有 刺刺 激激 性性 气气 味味 的的 气气 体体，后除去无毒、无气味的气体，后除去无毒、无气味的气体，最后除水蒸气。最后除水蒸气。验证气密性一般方法1.将装置的导管口一端浸没于水中，再用双手手掌握住容器将装置的导管口一端浸没于水中，再用双手手掌握住容器（试管可用一只手握住，如图；复杂仪器还可微热），若（试管可用一只手握住，如图；复杂仪器还可微热），若在在导管口处有气泡冒出导管口处有气泡冒出，松手后，水在，松手后，水在导管里形成了一段导管里形成了一段水柱水柱，则装置的气密性良好。，则装置的气密性良好。概括为：微热看气泡，静置看液面（又称整体法）。概括为：微热看气泡，静置看液面（又称整体法）。2.关闭止水夹后，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，使关闭止水夹后，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，使漏斗内液面高于试管内液面，静置后若漏斗内液面不下降，漏斗内液面高于试管内液面，静置后若漏斗内液面不下降，则装置的气密性良好；液面下降，则装置的漏气；则装置的气密性良好；液面下降，则装置的漏气；概括为：注液静置看液面（又称局部法）。概括为：注液静置看液面（又称局部法）。分析下面装置有哪些作用？A、净化气体净化气体B、向上排气法收集气体向上排气法收集气体C、向下排气法收集气体向下排气法收集气体D、排水集气法收集气体排水集气法收集气体思考题思考题思考题思考题下列三个问题均与图示实验装置有关，请选择AD序号填入括号内(1)制取某无色非金属氧化物气体时，锥形瓶X内的药品应是A铜和稀硝酸B铜和浓硝酸C碳酸钙与稀硫酸D亚硫酸钠和浓盐酸(2)洗气瓶Y中所装的液体应是(不允许非水杂质混在气体中)A浓H2SO4BNaOH溶液CNaHSO3溶液DNaHCO3溶液(3)检验集气瓶Z是否集满气体，置于瓶口的滤纸上蘸上的溶液是ABaCl2溶液B酸性KMnO4溶液C碘化钾淀粉试纸D澄清石灰水练练习习练练习习实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解红色、易潮解100100左右时升华。下图是两个学生设计的实验左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（分别如（）和（）和（）所示。试回答：）所示。试回答：1 1）B B中反应的化学方程式为中反应的化学方程式为 2 2）D D中的反应开始前，需排中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的除装置中的空气，应采取的方法是方法是3 3）D D中反应的化学方中反应的化学方程式为：程式为：4 4）装置（）装置（）的主要缺点是）的主要缺点是5 5）装置（）装置（）的主要缺点是）的主要缺点是：6 6）如果选用装置）如果选用装置（）来完成实验，则必须采取的改进措施是来完成实验，则必须采取的改进措施是4 4HClHCl+MnO+MnO2 2=MnCl=MnCl2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2 B B中的反应进行一段时间后，中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热再开始加热D D 2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2=2FeCl2FeCl3 3 导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染 产品易潮解产品易潮解 在瓶在瓶E E和和F F之间连接装有干燥剂的装置之间连接装有干燥剂的装置 实验室中根据2SO2+O2=2SO3；H=-196.6kJmol-1设计如图所示实验装置来制备SO3固体。请完成下列问题：（3）小试管C的作用是_。（4）广口瓶D内盛的试剂是浓硫酸，装置D的三个作用是：_；_；_。（5）实验中当Cr2O3表面红热时，应将酒精灯移开一会儿再加热，以防温度过高，这样做的原因是_。（6）装置G的作用是_。（7）从G装置导出的尾气处理方法是_。(1）实验前，必须进行的操作是（填操作名称，不必写具体过程）_。（2）在A装置中加入Na2SO3固体的同时，还需加几滴水，然后再滴加浓硫酸。加几滴水的作用是_下图是一套检验气体性质的实验装置向装置中缓慢地通入气体X，若关闭活塞K，则品红试液无变化；若打开活塞K，则品红试液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是ABCDXH2CO2Cl2SO2Y浓硫酸Na2SO3溶液NaOH溶液浓硫酸下下次次课课考考试试再见