实验室对氧气、氢气、二氧化碳的制取比较.docx
一、气体的制取、净化和除杂学校化学中的试验组合题一般以氧气、氢气和二氧化碳三大气体的制取和性质试验或迁 移应用其原理和性质的试验为主线，将很多仪器连接起来形成完整的试验装置图，再依据 要求进行试验。1 .气体制取的仪器组合挨次制备纯洁干燥气体的步骤是：试验仪器组装公式：气体发生装置一除杂质装置一干燥装置一气体收集装置一尾气处理制气装置的选择：A所需药品的状态；B反应条件 集气装置的选择：A气体的溶解性；B气体的密度除杂质的试剂和干燥剂的选择：试验室制取的气体经常有酸雾或水份。酸雾可用水、氢氧化钠溶液、澄清的石灰水或饱和碳酸钠（碳酸氢钠）溶液除去，水份可用干燥剂如：浓硫酸（酸性）、碱石灰（碱性）、固体氢氧化钠（碱性）、氧化钙（碱 性）、五氧化二磷（酸性）、无水氯化钙（中性）、无水硫酸铜（中性）等除去（1）酸性干燥剂（浓硫酸）不能干燥碱性气体如氨气；（2）碱性干燥剂（NaOH ）不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、氯化氢等气体除杂的方法：A水汲取法：易溶于水的气体杂质用水汲取。（如HC1）B酸碱汲取法：酸性气体杂质用碱性试剂汲取。（如氢氧化钠溶液汲 取 CO?、HClo）C沉淀法：将杂质气体转变为沉淀除去。（如用澄清石灰水除CO?）D固化法：将杂质气体与固体试剂反应生成固体而除去。（如除去 用灼热的氧化铜）E转纯法：将杂质转化为所需气体。（如除去CO中的CO?，可将气体 通过酷热的炭粉）气体除杂的原则：不削减被净化气体的质量，不引进新的杂质。气体除杂的留意事项：A选择除杂试剂：一般只能跟杂质起反应，而不能与被净化的气体反应。B除杂务尽：选择除杂试剂要留意反应进行的程度。（如除去CO2时用氢氧化钠溶液 比用澄清石灰水要好。由于氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙要大很多, 因此其溶质质量分数较大。）C有很多杂质要除去时，要留意除杂的挨次。一般来说，杂质中有很多酸性杂质时, 先除酸性较强的杂质；而水蒸气要放在最终除去除去杂质和干燥的装置一般用洗气瓶或干燥管。在洗气瓶中导气管一般是进步短出，在 干燥管中一般是大进小出。除杂和干燥一般是先除杂后干燥。（4）处理装置：一般有三种，一是用溶液汲取；二是点燃尾气；三是回收。2 .制取气体的操作挨次要制取气体需要经过仪器连接、气密性检查、装入药品、仪器拆洗等步骤。3、氧气、氢气和二氧化碳的试验室制法和收集氧气氢气二氧化碳药品氯酸钾和二氧 化镒或高镒酸 钾过氧化氢溶 液与二氧化 镒锌粒和稀硫酸 （或稀盐酸）大理石（或石灰石） 和稀盐酸化学反应 原理反应物状 态固体与固体混 合固体与液体 混合固体与液体混合固体与液体混合反应条件加热不需加热不需加热不需加热制得气体 在水中的 溶解性氧气不易溶于水氢气难溶于水二氧化碳能溶于水制得气体 的密度与 空气的比 较氧气密度比空气密度大氢气密度比空气 密度小二氧化碳密度比空 气密度大收集方法排水法或向上排空气法排水法或向下排 空气法向上排空气法检验方法将带火星的木条插入集气瓶 内，若复燃，说明是氧气。点燃该气体，检 验其生成的产 物。将气体通入澄清的 石灰水，若其变浑 浊，说明是二氧化 碳验满或验 纯将带火星的木条靠近集气瓶 口，若木条复燃，说明已收集 酒。用拇指堵住倒置 已收集满氢气的 试管，靠近火焰 移开手指，若为 “噗”的一声， 说明已纯。将燃着的木条靠近 集气瓶口，若木条 熄灭，说明已收集满。试验装置4、试验用到的气体要求是比较纯洁，除去常见杂质详细方法:除水蒸气可用：浓流酸、CaCk固体、碱石灰、无水CuSQ】（并且可以检验杂质中有无水蒸气,有则颜色由白色一蓝色）、生石灰等除CO?可用：澄清石灰水（可检验出杂质中有无CO?）、NaOH溶液、KOH溶液、碱石灰等除HC1气体可用：AgNOs溶液（可检验出杂质中有无HC1）、石灰水、NaOH溶液、KOH溶液 除气体杂质的原则：用某物质汲取杂质刺艮杂质反应，但不能汲取斑艮有效成份反应，或者生成 新的杂质。5、试验留意的地方：防爆炸：点燃可燃性气体（如乩、CO、CHJ或用CO、艮还原CuO、FezOs之前，要检验气体 纯度。防暴沸 稀释浓硫酸时，将浓硫酸倒入水中，不能把水倒入浓硫酸中。防中毒：进行有关有毒气体（如：CO、SO2、N02）的性质试验时，在通风厨中进行；并要留意尾气的处理：CO点燃烧掉；SO.、NO2用碱液汲取。防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体，要留意熄灯挨次。6、试验室制取三大气体中常见的要除的杂质：（1）制02要除的杂质：水蒸气（H20）（2）用盐酸和锌粒制H2要除的杂质：水蒸气（H2。）、氯化氢气体（HC1,盐酸酸雾） （用稀硫酸没此杂质）（3）制CO2要除的杂质：水蒸气（H2。）、氯化氢气体（HC1）除水蒸气的试剂：浓流酸、CaCb固体、碱石灰（主要成份是NaOH和CaO）、生石灰、 无水CuSO“并且可以检验杂质中有无水蒸气，有则颜色由白色一 蓝色）等除HC1气体的试剂：AgNOs溶液（并可检验出杂质中有无HC1）、澄清石灰水、NaOH 溶液（或固体）、KOH溶液（或固体）生石灰、碱石灰也可以跟HC1气体反应7、常用试验方法来验证混合气体里含有某种气体（1）有CO的验证方法：（先验证混合气体中是否有CO2,有则先除掉）将混合气体通入灼热的CuO,再将经过灼热的CuO的混合气体通入澄清石灰水。 现象：黑色CuO变成红色，且澄清石灰水要变浑浊。（2）有比的验证方法：（先验证混合气体中是否有水份，有则先除掉）将混合气体通入灼热的CuO,再将经过灼热的CuO的混合气体通入盛有无水 CuSO,中。现象：黑色CuO变成红色，且无水CuSOi变蓝色。（3）有CO?的验证方法：将混合气体通入澄清石灰水。现象：澄清石灰水变浑浊。证明CO2具 有不支持 燃烧和密 度比空气 大的性质8、设计试验（1）试设计一个试验证明蜡烛中含有碳氢两种元素。试验步骤试验现象结论将蜡烛点燃，在火焰上方罩一 个干燥干净的烧杯烧杯内壁有小水 珠生成证明蜡烛 有氢元素在蜡烛火焰上方罩一个蘸有 澄清石灰水的烧杯澄清石灰水变浑 浊证明蜡烛 有碳元素（2）试设计一个试验来证明CO?具有不支持燃烧和密度比空气大的性质。试验步骤试验现象 结论阶梯下层的 蜡烛先灭，上 层的后灭。阶梯下层的 蜡烛先灭，上 层的后灭。把两支蜡烛放到具有 阶梯的架上，把此架放 在烧杯里（如图），点 燃蜡烛，再沿烧杯壁倾 倒C02
