2022年高中化学所有气体制备实验方程汇总.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载中学化学气体制取原理及其装置图选取1、常见气体的制取步骤（1）气体制取装置：气体发生装置-净扮装置 -干燥装置 -或收集装置 -吸取装置（2）气体性质验证装置：气体发生装置 2、气体发生装置-净扮装置 -（干燥装置） -性质验证装置 -吸取装置（1）化学试验中需用少量气体时,可以依据原料和反应条件在试验室中进行制备,常用的制备方法；制备方法装置图适用气体留意事项固 体 + 固氧气,氮气,1. 试管口略向下倾斜,以免管口冷凝水倒流到灼烧处而体,加热氨等使试管炸裂；2. 检查装置的气密性；固 体 + 液块状不氢气,二氧化1.在用简

2、易装置时,如用长颈溶于水漏斗,漏斗颈的下端应伸入液的固体面以下,否就起不到液封的作用；体,不加热溶于水碳,硫化氢等2. 溶于水的固体或液体与液固 体 液的固体一氧化碳,二体的混合物反应制备气体不能用启普发生器；或液体1. 只有液体时用沸石；2. 必要时可用三通玻璃管将体+液体,氧 化 硫 , 氯蒸馏烧瓶支管与分液漏斗上加热气,氯化氢等口相通,以防止蒸馏烧瓶内气体压力太大；（ 2）常见气体的制备、性质、用途：气体制备反应原理溶解性特性H 2Zn+H 2SO4=ZnSO 4+H2难溶可燃性、仍原性O2难溶氧化性、供呼吸2KMnO 4sK 2MnO 4+MnO 2+O 2N 22H 2O22H 2O

3、+O 2难溶稳固、不活泼NH 4Cls+NaNO 2sNaCl+N 2 +2H 2O Cl 2MnO 2s+4HCl 浓=MnCl 2+Cl 2 +2H 2O 可溶黄绿色、氧化性、有毒HCl 2KMnO 4+16HCl 浓=2KCl+2MnCl2+5Cl 2 +8H 2O 极易溶酸性、刺激性2NaCl+H 2SO4浓Na2SO4+2HCl或在浓盐酸中滴入浓硫酸H 2S FeSs+2HCl=H 2S +FeCl 2可溶臭鸡蛋味、仍原性、剧毒NH 32NH 4Cls+CaOH 2sCaCl2+2NH 3 +2H 2O 极易溶易液化、弱碱性、刺激性或在碱石灰中滴入浓氨水CH4CH 3COONas+N

4、aOHsNa2CO3+CH 4难溶可燃C2H4CH 3CH2OHC2H 4 +H 2O 难溶略有甜香气味C2H2CaC2s+2H 2OC2H 2 +CaOH 2 微溶可燃、加成CO HCOOHH 2O+CO难溶剧毒、可燃、仍原CO2CaCO3s+2HCl=CaCl 2+CO 2 +H2O 可溶弱酸性、不支持燃烧SO2Na2SO3+H 2SO4浓=Na 2SO4+SO 2 +H 2O 易溶漂白性、有毒、刺激性NO 难溶剧毒、易被氧化Cu+2H 2SO4浓CuSO4+SO2 +2H 2O 3Cu+8HNO 3稀3CuNO 32+2NO+4H 2O NO 2Cu+4HNO 3浓 =CuNO 32+2

5、NO 2 +2H 2O 易溶有毒、 氧化性、 红棕色、 刺激性名师归纳总结 第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3、冷凝回流装置、冷却装置用于气体发生装置上部,冷凝回流易挥发的 反应物4、净扮装置与干燥装置（1）装置基本类型：用于流程中间,冷凝分别易液化的气体洗气瓶U 形管干燥管固体除杂剂（加热）液体除杂剂（不加热）固体除杂剂（不加热）试验室制备的气体经常带有酸雾和水汽,有时需要净化和干燥；酸雾可用水或物质的水溶液除去,然后依据气体性质选用浓硫酸、无水氯化钙、 碱石灰等吸取水汽；通常可使用洗气瓶、U 形管或干燥管等

6、仪器进行净化或干燥；液体 如水、浓硫酸等一般装在洗气瓶内,无水氯化钙和碱石灰等固体装在U 形管或干燥管内；气体中如仍有其他杂质,就应依据详细情形分别用不同的洗涤液或干燥剂进行处理；（2）净化剂的挑选 挑选气体吸取剂应依据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸取剂只能吸取气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应；一般情形下：易溶于水的气体杂质可用水来吸取；酸性杂质可用碱性物质吸取；碱性杂质可用酸性物质吸取；水分可用干燥剂来吸取；能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸取剂；（3）常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：酸性干燥剂, 如浓硫酸、 五氧化二磷、 硅酸胶体； 酸性干燥剂能够干燥显酸

7、性或中性的气体,如 CO 2、SO2、NO 2、HCl 、H2、Cl2 、O2、 CH4等气体；碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体 NaOH ；碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如 NH 3、H2、O2、CH4等气体；中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如（4）净化与干燥留意事项O2、H2、CH4 等；一般情形下,如采纳溶液作除杂试剂,就是先除杂后干燥；如采纳加热除去杂质,就是先干燥后加热；在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂；有仍原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂,不能用浓 H 2SO4 干燥 NH 3、H2S、HBr

8、、HI 、SO3、C2H 4 等；能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用 CaCl2 来干燥 NH 3（因生成 CaCl 28NH 3）；5、收集装置 依据气体的性质不同（即在水中的溶解度大小,相对于空气的密度大小）,可有三种收集方法；收集方法试验装置典型气体适用气体留意事项排水集气法H 2、O2、NO 、难溶于水的1.集气瓶应先装满水,不能有气CO、CH 4、CH2泡；CH 2、气体2. 停止收集时, 应先拔出导管或向下排气法CH CH比空气轻的者移走水槽,才能移开灯具；H 2、NH3、CH41. 集气导管应尽量接近集气瓶CH CH气体底；向上排气法Cl 2、HCl 、CO2、比空气重的

9、2. 在空气中易氧化的或密度与空气接近的气体不宜用排气法,SO2、O2、H2S 如一氧化氮等；气体留意：（1）排气法集气时,应使气体导管伸到瓶底；名师归纳总结 （2）能溶于水且溶解度不大的气体,可以用排某些饱和溶液的方法收集；如：CO2 可用排饱和碳酸氢钠溶液法收集； Cl 2 可用排饱和食盐水法收集；（H 2S 呢？）第 2 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（3）Cl 2、HCl 、H 2S、NO 2、SO2 均有毒,最好用下图装置用排气法收集：a 口进气, b 口出气, b 口应连接尾气处理装置,防止有毒气体排入空

10、气；（4）用排水法收集满气体后,怎样从水槽中取出集气瓶？用玻璃片在水面下盖住集气瓶口,；将玻璃片与集气瓶一起移出水面,将盖有玻璃片的集气瓶放在桌上（考虑气体密度确定瓶口在上在下）6、防倒吸装置（1）将装置切断：将有可能产生液体倒吸的系统切断,以防止液体倒吸,如用排水法收集气体,当试验终止时,必需先从水槽中将 导管拿出来,然后熄灭酒精灯；（2）设置防护装置倒立漏斗式：如图甲所示,这种装置可以增大气体与吸取液的接触面积,有利于吸取液对气体的吸取；当易溶 性气体被吸取液吸取时,导管内压强削减,吸取液上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸取液受自身重力的作用又

11、流回烧瓶内,从而防止吸取液的倒吸；肚容式：如图乙所示,当易溶于吸取液的气体由干燥管末端进入吸取液被吸取后,导气管内压强削减,使吸取 液倒吸进入干燥管,吸取液本身质量大于干燥管内外压强差,吸取液受自身重量的作用又流回烧杯内,从而防 止吸取液的倒吸；这种装置与倒立漏斗很类似；蓄液式：如图丙所示,当吸取液发生倒吸时,倒吸进来的吸取液被预先设置的蓄液装置贮存起来,以防止吸取；液进入受热仪器或反应容器；这种装置又称安全瓶（两管都要高）平稳压强式：如图丁所示,为防止反应体系中压强削减,引起吸取液的倒吸,可以在密闭装置系统中连接一个 能与外界相通的装置,起着自动调剂系统内外压强差的作用,防止溶液的倒吸；7、

12、尾气吸取装置（1）基本原就 对于有毒、有害的气体尾气必需点燃或用适当的溶液加以吸取,使它们变为无毒、无害、无污染的物质；如 尾气 Cl 2、SO2、Br 2（蒸气）等可用 NaOH 溶液吸取；尾气 H2S 可用 CuSO4 或 NaOH 溶液吸取；尾气 CO 可用点 燃法,将它转化为 CO 2 气体；（2）常用装置对于极易溶于水的气体可用水吸取,用装置（2）、（3）,防止倒吸其中装置（3）用于吸取少量气体,成效不如（2）好,例如 HCl 、HBr 、NH 3；Cl2、H 2S、SO2 等对于溶解速率不快的气体可用装置（1）,一般使气体与吸取剂发生化学反应而被吸取,例如：可用 NaOH 溶液吸取

13、；对于可燃性有毒气体,可用装置（4）,经点燃除掉,例如：CO；也可以用气囊加以收集；8、气体体积的测量 对于难溶于水且不与水反应的气体,可借助排出水的体积,用量筒或滴定管测定,从而确定气体的体积；要求 量器中的液面与瓶内的液面相平；常用的测量装置如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载9、气密性的检验（ 1）、基本方法：受热法：将装置只留下 1 个出口,并先将该出口的导管插入水中,后采纳微热（手捂、热毛巾捂、酒精灯微热 等）,使装置内的气体膨胀；观看插入水中的导管是否有气泡；停止微热后,导管是否显现

14、水柱；压水法：如启普发生器气密性检查 吹气法（不常用,略）（2）、基本步骤：观看气体出口数目,如有多个出口, 就通过关闭止水夹.分液漏斗活塞或用水封等方法,只装置只剩一个气体出口；采纳加热法、水压法、吹气法等进行检查观看气泡、水柱等现象得出结论；注：如连接的仪器许多,应分段检查；（ 3）、实例【例 1】如何检查图A 装置的气密性图 B 图 A 方法：如图B 将导管出口埋入水中,用手掌或热毛巾焐容积大的部位,看水中的管口是否有气泡逸出,过一会儿移开焐的手掌或毛巾,观看浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱；如焐时有气泡溢出,移开焐的手掌或毛 巾,有水柱形成,说明装置不漏气；【例 2】请检查下面装置

15、的气密性方法：关闭分液漏斗活塞,将将导气管插入烧杯中水中,用酒精灯微热园底烧瓶,如导管末端产愤怒泡,停止 微热,有水柱形成,说明装置不漏气；【例 3】启普发生器气密性检查的方法,图 A 图 B 图 C 方法：如下列图；关闭导气管活塞,从球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸没于水中后,连续加入适量水到球形漏斗球体高度约1/2 处,做好水位记号静置几分钟,水位下降的说明漏气,不下降的说明不漏气；【例 4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性；方法 1：同启普发生器； 如颈中形成水柱,静置数分钟颈中液柱不下降,说明气密性良好,否就说明有漏气现象；名师归纳总结 - - - - - - -第 4

16、 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载方法 2：向导管口吹气,漏斗颈端是否有水柱上升用橡皮管夹夹紧橡皮管,静置片刻,观看长颈漏斗颈端的水柱是否下落如吹气时有水柱上升,夹紧橡皮管后水柱不下落,说明气密性良好；【例 5】检查图 A 所示简易气体发生器的气密性；图 A 图 B 静置一段时间,方法： 关闭 K ,把干燥管下端深度浸入水中 （图 B 所示） ,使干燥管内液风光低于烧杯中水的液面,如液面差不变小,说明气密性良好；【例 6】图 A 图 B 方法： 如下列图； 关闭导气管活塞,从 U 型管的一侧注入水,待 U 型管两侧显现较大的高度差为止,静置几分

17、钟,两侧高度差缩小的说明漏气,不缩小的说明不漏气；10、装置改进（1）在固（液）液加热制气时,假如气体产生较快,或所连装置较多,烧瓶内气压较高,分液漏斗中的液体可能不易滴下；为使分液漏斗中的液体顺当滴下,可设计如下装置：（2）在某些制备气体和反应的装置中,右装置可防止因后续装置堵塞而造成的压强增大；（3）制乙炔的装置,可在气体发生装置内部导气管口,放一团棉花,以免反应产生的石灰乳堵塞导管产生危急；11、拆卸时的安全性和科学性；（1）对有尾气吸取装置的试验,必需将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯,以免造成溶液倒吸；（2）用氢气仍原氧化铜的试验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯,同时连续通氢气,待加热区冷却后才能停止通氢气,这是为了防止空气倒吸入加热区使铜再被氧化；（3）拆卸用排水法收集需加热制取气体的装置时,需先把导气管从水槽中取出,才能熄灭酒精灯,以防止水倒吸；（4）拆卸后的仪器要清洗、干燥、归位；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页