中学化学常见气体的制备.ppt

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1、 中学化学实验中，应该学会中学化学实验中，应该学会氯气、氯化氢、氯气、氯化氢、氧气、氧气、硫化氢硫化氢、二氧化硫、氨气、二氧化氮、一氧、二氧化硫、氨气、二氧化氮、一氧化氮、二氧化碳、氢气、乙烯、乙炔化氮、二氧化碳、氢气、乙烯、乙炔等气体的实验等气体的实验室制法。室制法。 应该掌握的具体内容主要有：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；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，会组装气体气体发生装置，能判断装置

2、图的正误，会组装气体发生装置；发生装置；根据气体的密度、在水中的溶解性等性质，选择适根据气体的密度、在水中的溶解性等性质，选择适宜的集气方法与装置；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。根据所制气体的性质，会用简便的方法检验或验满。 概概 述述一套完整的制气装置应包括以下几个部分一套完整的制气装置应包括以下几个部分气体气体发生发生气体气体净化净化气体气体收集收集尾气尾气处理处理 除杂除杂 干燥干燥 性质验证部分性质验证部分反反 应应 装装 置置如：如：KMnO4和和MnO2混合加热混合加热制制O2。固固+液、液液、液+液液-制气体制气体反反 应应 装装 置置-常用装

3、置常用装置1、气体发生装置、气体发生装置 气体制备的发生装置有几种类型？如何选择气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？体的发生装置？气体发生装置的基本类型气体发生装置的基本类型: :A、固体反应物（加热）、固体反应物（加热）B、固液反应物（不加热）、固液反应物（不加热）C、固（液）液反应物（加热）、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：气体发生装置的设计原则：试管试管 导管导管酒精灯酒精灯 铁架台铁架台 注意事项：注意事项：（1）试管口应略向下倾斜试管口应略向下倾斜（2）试管夹夹在试管的中上部试管夹夹在

4、试管的中上部（3）药品应平铺于试管底部药品应平铺于试管底部（4）导管不宜伸入试管过长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加热时，先预热且应用外焰加热A、固体反应物（加热、固体反应物（加热）该装置可用于制备该装置可用于制备O2、NH3和和CH4224242OMnOMnOKKMnO233222OKClKClOMnOOHNHCaClOHCaClNH232242)(24323CHCONaNaOHCOONaCHCaO启启普普发发生生器器简简易易装装置置注意事项：注意事项：(1)启普发生器只适用于启普发生器只适用于块状固体块状

5、固体与与液体液体在在不加热不加热条件下制取难溶于水的气体如条件下制取难溶于水的气体如CO2、H2S、H2( (不可用于制不可用于制C2H2) )(2)简易装置则适用于固体与液体在不加热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下制取气体的反应(3)操作时应注意：操作时应注意：a. .检验装置的气密性检验装置的气密性b. .长颈漏斗插入液面以下长颈漏斗插入液面以下c. .制制H2S时应在通风橱中时应在通风橱中, ,H2S剧毒剧毒B、固液反应物（不加热）、固液反应物（不加热）可用于制备可用于制备H2、CO2、H2S(NO2和和C2H2)OHCOCaClHClCaCO22232SHFeSOS

6、OHFeS244222222)(2HCOHCaOHCaC222332)(4NOOHNOCuHNOCu浓）2442HZnSOSOHZn注意事项：注意事项：（1）检验装置的气密性检验装置的气密性（2）加热时要预热，受热均匀加热时要预热，受热均匀（3）加热易暴沸的混合物时要加加热易暴沸的混合物时要加碎石片碎石片，防暴沸，防暴沸（4）制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合，故不必用分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液漏斗，换成温度计控制反应温度C、固（液）液反应物（加热）、固（液）液反应物（加热） 液体液体- - 分液漏斗分液漏斗 固体固体- - 圆底烧瓶圆底烧瓶 石棉网石

7、棉网Cl2、HCl、SO2、NO和和C2H4可用于制备可用于制备OHClKClMnClHClKMnOOHClMnClHClMnO222422228522)(1622)(4浓浓HClSONaSOHNaCl2)(24242浓OHSOSONaSOHSONa22424232)(浓OHNONOCuHNOCu223342)(3)(83稀170COHOHHCSOH25242CH2=CH22、净化装置、净化装置气体净化装置的设计原则：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根据净化药品的状态和净化条件常见的净化装置常见的净化装置 洗气瓶洗气瓶进气管应进气管应“长进短出长进短出” 干燥管干燥管应应

8、大口大口方向进气，方向进气，小口小口方向出气方向出气液体试剂液体试剂固体试剂固体试剂固体试剂需加热固体试剂需加热cd干燥剂的选择及使用原则干燥剂的选择及使用原则1、选择原则、选择原则气体在被干燥的过程中要不能被减少气体在被干燥的过程中要不能被减少不要引入新的杂质。不要引入新的杂质。2、选择方法、选择方法 酸、碱性酸、碱性据气体的据气体的 氧化、还原性氧化、还原性干燥剂干燥剂选择选择干燥剂状态干燥剂状态干燥装置的选择干燥装置的选择气体的酸碱性气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性干燥剂的酸碱性 保持一致保持一致3、常见干燥剂、常见干燥剂酸性干燥剂酸性干燥剂（如：浓硫酸、（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）不能

9、用来干燥碱性气体；、硅胶等）不能用来干燥碱性气体； 碱性干燥剂碱性干燥剂 ( (如碱石灰、生石灰、固体如碱石灰、生石灰、固体NaOHNaOH等等) )不能用来干燥酸性气体如不能用来干燥酸性气体如Cl2。有氧化性的干燥剂有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如H2S、HI等）等）。 中性干燥剂中性干燥剂 如如CaCl2固体（不能干燥固体（不能干燥NH3）常见干燥剂及使用装置常见干燥剂及使用装置 液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂装装置置常见干燥常见干燥剂剂可干燥可干燥气体气体不可干燥不可干燥 气体气体 浓硫酸浓硫酸无水无水CaCl2碱石灰碱石

10、灰 H H2 2,O,O2 2,Cl,Cl2 2, ,SOSO2 2, CO, N, CO, N2,2,CHCH4 4O O2 2,Cl,Cl2 2,HCl,SO,HCl,SO2 2, , H H2 2, CO,N, CO,N2 2,CH,CH4 4H H2 2,O,O2 2, N, N2 2, ,CHCH4, 4, NHNH3 3H H2 2S,NHS,NH3 3, ,HBr,HIHBr,HI, ,HX,HHX,H2 2S,SOS,SO2 2, ,COCO2 2,NO,NO2 2, , ClCl2 2NH33 3、气体的收集装置、气体的收集装置 根据什么原则选择有关装置？根据什么原则选择有关

11、装置？ 气体的收气体的收集装置和净化装置分别有几种类型？集装置和净化装置分别有几种类型？ 根据气体的溶解性或密度根据气体的溶解性或密度选择收集方法选择收集方法 。气体收集装置的设计原则：气体收集装置的设计原则：装置类型装置类型排水法排水法向上排气法向上排气法 向下排气法向下排气法示意图示意图气体性质气体性质难溶或微溶难溶或微溶于水的气体于水的气体密度大于空密度大于空 气气 的的 气体气体 密度小于空密度小于空气气 的气体的气体 实例实例 H2,O2,NO,C2H2,N2,COCO2,Cl2,HCl H2,NH3下面是课外兴趣小组的同学设计的各种尾气吸收装置：下面是课外兴趣小组的同学设计的各种尾

12、气吸收装置：gedcfIhab从实验安全和环境保护的角度考虑，若用于吸收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，气体（装置中的液体为水，固体为碱石灰），应选用的装置是固体为碱石灰），应选用的装置是_adeh4、常见除尾气装置、常见除尾气装置 A A、 燃烧法燃烧法 如如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。等。 B B、碱液吸收法、碱液吸收法 如如Cl2、H2S、CO2、等。等。 C C、水溶解法、水溶解法 如如HCl、NH3等。等。防止水倒吸的原理是：防止水倒吸的原理是：当液体被吸收时，液面上升到漏斗中，由于漏当液体被吸收时，液面上升到漏斗中，由于漏斗容积

13、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，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。漏斗中液体又回流到烧杯中，从而防止倒吸。1 1、净化气体、净化气体2 2、收集气体（密度比空气大）、收集气体（密度比空气大）3 3、收集气体（密度比空气小）、收集气体（密度比空气小）4 4、排水集气法收集气体、排水集气法收集气体几种常见气体的实验室制法几种常见气体的实验室制法1 1、固、固+ +固加热固加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验方法检验方法 干燥干燥尾气尾气处理处理O2A排水排水2KClO

14、3 2KCl+3O22KMnO4 K2MnO4+O2 + MnO2带火星木带火星木条复燃条复燃浓硫酸浓硫酸CH4排水排水CH3COONa+NaOH CH4 + Na2CO3浓硫酸浓硫酸NH3向下向下排空排空气法气法2NH4Cl+Ca(OH)2 =CaCl2+2NH3+H2O湿润红色湿润红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝变蓝碱石灰碱石灰浓硫浓硫酸酸MnO2CaO2 2、固、固+ +液不加热液不加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验方法检验方法 干干燥燥尾气处尾气处理理H2B排水排水向上向上排气排气Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 与空气混与空气混合点燃爆合点燃爆鸣鸣浓浓硫硫

15、酸酸点燃点燃CO2向上向上排气排气CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 澄清石灰澄清石灰水变浑浊水变浑浊浓浓硫硫酸酸NaOH溶液溶液C2H2排水排水向上向上排气排气CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH CH 溴水或溴水或KMnO43 3、固、固+ +液加热液加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验检验方法方法干干燥燥尾气尾气处理处理Cl2 C排饱排饱和食和食盐水盐水MnO2+4HCl (浓浓) MnCl2 +Cl2+H2O湿润的湿润的淀粉碘淀粉碘化钾试化钾试纸变蓝纸变蓝浓浓硫硫酸酸氢氧氢氧化钠化钠溶液溶液HCl向上向上排空排空气法气法NaCl+H2S

16、O4 (浓浓) HCl +NaHSO4NaHSO4+NaCl HCl +Na2SO4湿润的湿润的蓝色石蓝色石蕊试纸蕊试纸变红变红浓浓硫硫酸酸氢氧氢氧化钠化钠溶液溶液强热练练 习习 精精 选选1、下列反应适用于实验室制备氧气的是、下列反应适用于实验室制备氧气的是(1)高锰酸钾热分解高锰酸钾热分解2KMnO4K2MnO4+O2+MnO2(2)硝酸铵热分解硝酸铵热分解2NH4NO34H2O+N2+O2(3)直接让直接让过氧化氢分解过氧化氢分解2H2O2H2O+O2(4)二氧化氮热分解二氧化氮热分解2NO22NO+O2 A.只有只有(1) B.(1)和和(2) C.(1)和和(3) D.(1)(3)(

17、4)A2、按下述实验方法制备气体，合理又实用按下述实验方法制备气体，合理又实用的是的是A.锌粒和稀硝酸反应制备锌粒和稀硝酸反应制备H H2 2B.向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HClHClC.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SOSO2 2D.大理石和浓硫酸反应制备大理石和浓硫酸反应制备COCO2 2C3、设计了四种制备气体的方案设计了四种制备气体的方案:(1) 加热稀加热稀硫酸和乙醇制备乙烯；硫酸和乙醇制备乙烯；(2) 加热稀盐酸和二加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气；氧化锰制备氯气；(3)用稀硫酸和大理石制备用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；二氧化碳；

18、(4)用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢。不宜采用的方案有哪些？氢。不宜采用的方案有哪些？A.只有只有(1)和和(2) B.只有只有(1)和和(3) C.C.只有只有(3)和和(4) D.(1) (2) (3)(4)D4、实验室制取下列气体，所用药品和干燥剂都正确实验室制取下列气体，所用药品和干燥剂都正确的是的是制取的气体制取的气体药药 品品干燥剂干燥剂AH2Zn和稀和稀HNO3浓浓H2SO4BH2SFeS和稀盐酸和稀盐酸浓浓H2SO4CHCl固体固体NaCl和稀和稀H2SO4浓浓H2SO4DNH3NH4Cl和熟石灰和熟石灰碱石灰碱石灰D 5、根据下面实验图填空和回答问题根

19、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烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是 装置装置()的烧杯中冷水的作用是的烧杯中冷水的作用是 ，装置装置()的烧杯中液体的作用是的烧杯中液体的作用是 。(2)进行此实验时，烧杯进行此实验时，烧杯内的橡皮塞最好用锡箔包内的橡皮塞最好用锡箔包住，用橡皮管连接的两玻住，用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，这是璃管口要相互紧靠，这是因为因为 。(3)装置装置()的烧杯的烧杯中使用倒置漏斗可防止中使用倒置漏斗可防止液体倒吸，试简述其原因。液体倒吸，试简述其原因。尾气吸收尾气吸收冷凝溴蒸气冷凝溴蒸气溴蒸气会腐蚀橡胶溴蒸气会腐蚀橡胶气体溶于

20、水，内部气压变小，水在气体溶于水，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2H2SO4(浓浓)+2NaBr+MnO2 = MnSO4+Br2+ Na2SO4+2H2O6、实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体、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，则多余的气体可用水吸收，则R是是ANO2 BHCl CCH4 DNH37、分别由下列四组物质制取气体。、分别由下列四组物质制取气体。浓盐酸和浓盐酸和MnO2(NH4)2Cl和和Ca(OH)2 NaCl和和H2SO4(浓浓) FeS和

21、稀和稀H2SO4(稀稀)。所产生的气体在同温同压下。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的密度，由大到小的排列顺序为A B C DDD8、某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下列某课外活动小组欲利用右图和下列试剂制取下列气体气体：A浓硫酸浓硫酸 B浓盐酸浓盐酸 C食盐食盐 D二氧化锰二氧化锰 E氯酸钾氯酸钾 F过氧化氢过氧化氢 G高锰酸钾高锰酸钾 H浓氨水浓氨水 J氢氧化钠氢氧化钠 试用各试剂序号回答：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氯化氢，应选择若要快速制备少量氨气，应选择若要快速制

22、备少量氨气，应选择若要快速制备少量氯气，应选择若要快速制备少量氯气，应选择D、FA、BH、JB、G（BE）9、用下图装置制取和用下图装置制取和收集气体，根据装置分收集气体，根据装置分析后填表析后填表( (写化学式写化学式) )编编号号A中物中物质质B中物中物质质C中中气体气体有关化学方程式有关化学方程式(1)(2)(3)Na2SO3浓硫酸浓硫酸SO2Cl2Cu浓硝酸浓硝酸浓盐酸浓盐酸Na2SO3 +H2SO4(浓浓) Na2SO4 +SO2+H2OCu + 4HNO3(浓浓) Cu(NO3)2+ 2NO2+2H2OKMnO4NO22KMnO4 + 16HCl 2KCl +2MnCl2+5Cl2+ 8H2O