常见气体的制取和净化讲稿.ppt

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1、常见气体的制取和净常见气体的制取和净化化第一页，讲稿共三十二页哦常见气体的制取与净化（1 1）学会根据反应物的状态和反应条件选择气体发）学会根据反应物的状态和反应条件选择气体发生装置；生装置；（2 2）学会根据气体性质选择气体收集装置；）学会根据气体性质选择气体收集装置；（3 3）三大气体（）三大气体（O O2 2、COCO2 2、H H2 2）的制取；）的制取；（4 4）学会根据气体性质选择气体干燥和净化装置。）学会根据气体性质选择气体干燥和净化装置。第二页，讲稿共三十二页哦氧气、二氧化碳工业制法氧气、二氧化碳工业制法分离液态空气法分离液态空气法高温煅烧石灰石高温煅烧石灰石利用液态氮也利用液

2、态氮也液态氧的沸点液态氧的沸点不同，使液态不同，使液态氮先汽化氮先汽化CaCO3=CaO+CO2 高温高温方法方法原理原理氧气氧气二氧化碳二氧化碳原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产及对环境的影响等生产及对环境的影响等工业制法需考虑因素：工业制法需考虑因素：第三页，讲稿共三十二页哦1、原料及反应原理、原料及反应原理2、发生装置、发生装置3、收集装置、收集装置4、检验、检验 实验室制取某种气体应从哪些方实验室制取某种气体应从哪些方面考虑？面考虑？第四页，讲稿共三十二页哦复习笔记复习笔记:气体制备思路气体制备思路一瓶多用一瓶多用第

3、五页，讲稿共三十二页哦MnO22H2O22H2O+O22KMnO4K2MnO4+MnO2+O2MnO22KClO2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2 氧气氧气二氧化碳二氧化碳1、实验室制、实验室制氧气氧气、二氧化碳、氢气二氧化碳、氢气CaCOCaCO3 3+2HCl =CaCl+2HCl =CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2氢气氢气Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 第六页，讲稿共三十二页哦原料及反应原理原料及反应原理例：实验室制取例：实验室制取COCO2 2最适宜的药品是：最适宜的药品是：石灰石石灰石（或大理石）和（或大理石）和 稀盐酸稀盐酸,为什么不用以下

4、的物质？为什么不用以下的物质？硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在石灰石表面阻止反应进一步进行会覆盖在石灰石表面阻止反应进一步进行硫酸和石灰石硫酸和石灰石石灰石和浓盐酸石灰石和浓盐酸碳酸钙粉末或碳酸钠粉末碳酸钙粉末或碳酸钠粉末浓盐酸会挥发出氯化氢气体，使收集浓盐酸会挥发出氯化氢气体，使收集的气体不纯的气体不纯反应速率过快，不利于收集气体反应速率过快，不利于收集气体实验室制取气体选取原料需考虑的因素：实验室制取气体选取原料需考虑的因素：反应条件、气体纯度、反反应条件、气体纯度、反应速率、收集难易、药品的价格、安全与否、是否环保等应速率、收集难易、药品的

5、价格、安全与否、是否环保等第七页，讲稿共三十二页哦固固+固固 固固+液液2.2.常见的气体发生装置常见的气体发生装置 加热加热型型不加热不加热型型反应物状态反应物状态反应条件反应条件第八页，讲稿共三十二页哦注意事项：注意事项：（1 1）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（2 2）试管口应略向下倾斜）试管口应略向下倾斜（3 3）药品应平铺于试管底部）药品应平铺于试管底部（4 4）导管稍露出橡皮塞）导管稍露出橡皮塞（5 5）用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花）用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花1 1）固体反应物（加热）固体反应物（加热）-固固加热固固加热 -防止冷凝

6、水倒流引起试管炸裂防止冷凝水倒流引起试管炸裂-防止固体混合物随气流冲向试管口，又便于控制气体放出的速度防止固体混合物随气流冲向试管口，又便于控制气体放出的速度-防止伸入太长不易于气体排出防止伸入太长不易于气体排出-防止局部温度过高造成试管炸裂防止局部温度过高造成试管炸裂-防止高锰酸钾粉末随气流进入导管防止高锰酸钾粉末随气流进入导管第九页，讲稿共三十二页哦1.1.按要求连接好装置并检查装置气密性按要求连接好装置并检查装置气密性加热氯酸钾或高锰酸钾制取加热氯酸钾或高锰酸钾制取O O2 2的主要操作步骤有：的主要操作步骤有：3.3.固定试管和集气瓶固定试管和集气瓶.2.2.装入药品（先加固体，后加液

7、体）装入药品（先加固体，后加液体）5.5.收集气体收集气体6.先把导管移出水面先把导管移出水面4.4.点燃酒精灯给试管加热点燃酒精灯给试管加热7.7.后熄灭酒精灯后熄灭酒精灯8.8.正放集气瓶正放集气瓶查查装装点点收收移移 熄熄放放定定防止水槽中的水倒流引起试管炸裂第十页，讲稿共三十二页哦（2 2）固液反应物（不加热）固液反应物（不加热）-固液不加热固液不加热(d)(a)便于随时添加药品。便于随时添加药品。(b)可以控制反应速率可以控制反应速率。(c)可以控制反应的发生可以控制反应的发生和停止。和停止。装置简单，适用于制取少量的气体；容易造成装置简单，适用于制取少量的气体；容易造成气体泄漏，增

8、加药品不太方便。气体泄漏，增加药品不太方便。装置装置(a)(a)的特点：的特点：装置装置(b)(b)的特点：的特点：装置装置(c)(c)的特点：的特点：装置装置(d)(d)的特点：的特点：注意注意:长颈漏斗的下端管口应长颈漏斗的下端管口应插入液面以下，形成插入液面以下，形成液封液封，防止生成的气体从长颈漏防止生成的气体从长颈漏斗逸出。斗逸出。第十一页，讲稿共三十二页哦实验室制取氧气的方法化学方程式反应物状态反应条件过氧化氢与二氧化锰混合高锰酸钾加热氯酸钾与二氧化锰混合加热2KMnO2KMnO44=KK2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2 加热加热加热加热固体固体固体固体

9、2KClO3=2KCl3O2MnO2MnO2加加加加 热热热热固体固体固体固体2H2O2=2H2O+O2MnOMnO2 2液体（固体催液体（固体催液体（固体催液体（固体催化剂）化剂）化剂）化剂）常温，常温，常温，常温，不加热不加热不加热不加热加热加热加热加热加热加热加热加热实验室制取氧气发生装置的选择第十二页，讲稿共三十二页哦 基本类型:适用情况：排水集气法 向上排空气法 向下排空气法收集的气体难溶于水，收集的气体难溶于水，且不与水反应且不与水反应气体密度大于空气，气体密度大于空气，且不与空气中的成分反应且不与空气中的成分反应 气体密度小于空气，气体密度小于空气，且不与空气中的成分反应且不与空

10、气中的成分反应 3、气体收集装置气体收集装置设计原则设计原则：气体的水溶性和密度是否能与水或气体的水溶性和密度是否能与水或空气反应空气反应第十三页，讲稿共三十二页哦O O2 2、COCO2 2、H H2 2 的收集装置的收集装置制氧气制二氧化碳制氢气氯酸钾制氧气双氧水制氧气收集装置密度密度溶解性溶解性排水法排水法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法密度比空气大密度比空气大密度比空气大密度比空气大密度比空气小密度比空气小难溶于水难溶于水能溶于水能溶于水难溶于水难溶于水排水法排水法向上排空气法向上排空气法向上排空气法向上排空气法排水法排水法向下排空气法向下排空气法第十四页，讲稿共三十二

11、页哦排水法收集气体的装置排水法收集气体的装置 1）集气瓶内必须装满水且）集气瓶内必须装满水且不能留有气泡不能留有气泡，注意事项：注意事项：否则收集到的气体不纯。否则收集到的气体不纯。2）当）当气泡连续均匀地放出气泡连续均匀地放出才开始收集气体，才开始收集气体，否则收集到的气体不纯否则收集到的气体不纯3）当集气瓶内的水全部排尽且瓶口出现大气泡时当集气瓶内的水全部排尽且瓶口出现大气泡时，说明气体收集满说明气体收集满4）气体收集完毕后，要）气体收集完毕后，要在水下把玻璃片盖在在水下把玻璃片盖在 集气瓶口上，集气瓶口上，否则收集到的气体不纯否则收集到的气体不纯5）导管伸入集气瓶底导管伸入集气瓶底，以利

12、于排净空气以利于排净空气6）密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。第十五页，讲稿共三十二页哦1 1、已知已知“笑气笑气”N N2 2O O是一种无色气体是一种无色气体,具有微弱的香具有微弱的香气和甜味气和甜味;能溶于水能溶于水,性质类似氧气性质类似氧气,曾用作口腔科的曾用作口腔科的麻醉剂。麻醉剂。笑气收集装置选用（笑气收集装置选用（）。）。2 2、甲烷是无色，无味，比空气轻，极难溶于水的气甲烷是无色，无味，比空气轻，极难溶于水的气体。制取甲烷气体收集装置选用（体。制取甲烷气体收集装置选用（）3.NO3.NO（难溶于水，易与氧气反应）难溶于水，易与氧

13、气反应）选用收集装置（选用收集装置（）我会运用我会运用:ACBAB或或CB第十六页，讲稿共三十二页哦174.4.判断下图是否有错误？如果有，请指出判断下图是否有错误？如果有，请指出错误并加以改正。错误并加以改正。试管口要略试管口要略向下倾斜向下倾斜导管只需突出导管只需突出胶塞少许胶塞少许铁夹应夹在试管铁夹应夹在试管中上部中上部导管口只能导管口只能导管口只能导管口只能插在集气瓶插在集气瓶插在集气瓶插在集气瓶口附近口附近口附近口附近应加酒精应加酒精长颈漏斗应该插入液面以下。伸入反应容器中的导气管伸入反应容器中的导气管不宜过长。不宜过长。第十七页，讲稿共三十二页哦（1 1）首先研究生成该气体的化学反

14、应原理，确定反）首先研究生成该气体的化学反应原理，确定反应药品；应药品；（2 2）然后根据）然后根据 和和 选择并选择并安装实验仪器安装实验仪器（3 3）根据）根据 确定气体的收集方法。确定气体的收集方法。小结小结 实验室制气体的一般思路实验室制气体的一般思路反应物的状态反应物的状态 反应条件反应条件 气体的密度和溶解性气体的密度和溶解性第十八页，讲稿共三十二页哦abab1 1、若用排空气法收集氢气，、若用排空气法收集氢气，气体应从（气体应从（）端通入。）端通入。2 2、若用排空气法收集二氧化碳，、若用排空气法收集二氧化碳，气体应从（气体应从（）端通入）端通入ab氢气氢气空气空气空气空气二氧化

15、碳二氧化碳4、拓展、拓展多功能瓶多功能瓶ba气体气体水水3 3、若用排水法收集氧气，气体、若用排水法收集氧气，气体应从（应从（）端通入。）端通入。b第十九页，讲稿共三十二页哦思考右图装置的用途：思考右图装置的用途：排空气收集气体；排空气收集气体；排水法收集气体；排水法收集气体；与量筒合起来可测量气体的体积与量筒合起来可测量气体的体积（气体从（气体从b b进进a a出，瓶中一般充满水或某种饱和溶液）；出，瓶中一般充满水或某种饱和溶液）；可用干燥装置（内装浓硫酸）；可用干燥装置（内装浓硫酸）；可用作洗气装置（气体从可用作洗气装置（气体从a a进进b b出，瓶内盛放液体）出，瓶内盛放液体）可作安全瓶

16、，连接在发生装置之后，防止倒吸（可作安全瓶，连接在发生装置之后，防止倒吸（b b接接发生装置）；发生装置）；医院用此装置观察是否有氧气输出和氧气输出的快慢医院用此装置观察是否有氧气输出和氧气输出的快慢（装置中放半瓶蒸馏水，（装置中放半瓶蒸馏水，a a接氧气钢瓶，接氧气钢瓶，b b接病人吸氧接病人吸氧气的塑胶管）。气的塑胶管）。多功能瓶的应用：多功能瓶的应用：ab第二十页，讲稿共三十二页哦气体O2CO2检验方法验满方法放置方法5.5.常见气体的检验常见气体的检验通入澄清石灰水变浑浊燃着的木条伸至瓶口，木条熄灭排水法：瓶口有大气泡冒出。排水法：瓶口有大气泡冒出。向上排空气法：带火星木向上排空气法：

17、带火星木条伸至瓶口，复燃。条伸至瓶口，复燃。带火星木条伸入带火星木条伸入瓶内瓶内，看是否复，看是否复燃燃。正放正放正放正放氢气放置：氢气放置：倒放倒放第二十一页，讲稿共三十二页哦下图是实验室制取气体的几种装置。回答下列问题：下图是实验室制取气体的几种装置。回答下列问题：(1)(1)写出有标号仪器的名称：写出有标号仪器的名称：；。(2)(2)制取二氧化碳的发生装置选用制取二氧化碳的发生装置选用(填装置的字母代号，填装置的字母代号，下同下同)，收集装置通常选用，收集装置通常选用 。(3)(3)实验室用加热高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是实验室用加热高锰酸钾制取氧气，选用的发生装置是 ，但需要在试

18、管中靠近导管口处放置一团疏松的棉花，但需要在试管中靠近导管口处放置一团疏松的棉花，其目的是其目的是 。若用。若用F F装置收集氧气，装置收集氧气，气体应从气体应从 (填字母填字母)导管口进入。导管口进入。铁架台铁架台集气瓶集气瓶BEA防止高锰酸钾进入导管防止高锰酸钾进入导管d第二十二页，讲稿共三十二页哦下下图图所示所示为实验为实验室常用的室常用的实验实验装置：装置：据此回答下列问题：据此回答下列问题：（1 1）写出带标号仪器的名称：）写出带标号仪器的名称：、。（2 2）实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取）实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取COCO2 2，选用的气体发生，选用的气体发生装置和收集

19、装置分别是装置和收集装置分别是 和和 （填序号），该反应的化学方程式为（填序号），该反应的化学方程式为 ，检验该气体收集满的方法，检验该气体收集满的方法 是是 。（3 3）F F装置可用来测量生成的装置可用来测量生成的COCO2 2气体的体积，其中在水面上放一气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是层植物油的目的是 。试管试管集气瓶集气瓶BD将将CO2和和H2O进行隔离，防止进行隔离，防止CO2溶于水溶于水将燃着的木条放在集气瓶口将燃着的木条放在集气瓶口,如果熄灭如果熄灭,则为收集满则为收集满.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2第二十三页，讲稿共三十二页哦已知氨气（已知氨气（

20、NHNH3 3）是一种无色、有刺激性气味的气体，）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。在实验室中通常用加密度比空气小，极易溶于水。在实验室中通常用加热固体氯化铵和熟石灰的混合物来制取氨气。试回热固体氯化铵和熟石灰的混合物来制取氨气。试回答下列问题：答下列问题：（1 1）制取氨气的装置可以和制取）制取氨气的装置可以和制取 装置相同。装置相同。（2 2）氨气可以用）氨气可以用 法收集，收集法收集，收集氨气的集气瓶必须十分干燥，这是因为氨气的集气瓶必须十分干燥，这是因为 。（3 3）现欲制取一瓶氨气，除已有试管、带导管的橡）现欲制取一瓶氨气，除已有试管、带导管的橡皮塞、铁架台（

21、带铁夹）外，要完成该实验，还必皮塞、铁架台（带铁夹）外，要完成该实验，还必须用到的仪器有须用到的仪器有 。氧气氧气向下排空气向下排空气酒精灯酒精灯铁架台铁架台氨气氨气极易溶于水极易溶于水第二十四页，讲稿共三十二页哦下列是为你进行化学实验时提供的仪器：下列是为你进行化学实验时提供的仪器：（1 1）写出仪器名称：）写出仪器名称：D D ，L L 。（2 2）利用上图中给出的仪器（不能添加，也不能重复使）利用上图中给出的仪器（不能添加，也不能重复使用），组装一套制备氧气的装置，你选取的仪器组合是用），组装一套制备氧气的装置，你选取的仪器组合是（填仪器字母代号）（填仪器字母代号）。仪器组装后必须。仪器

22、组装后必须进行的一项操作是进行的一项操作是 ,利用该装置制取利用该装置制取氧氧气的化学方程式为气的化学方程式为 。烧杯烧杯酒精灯酒精灯检查气密性检查气密性MnO22H2O22H2O+O2B F I第二十五页，讲稿共三十二页哦多 孔 隔板cba1.1.若要制取二氧化碳，在若要制取二氧化碳，在B B装置中装有石灰石，那么装置中装有石灰石，那么a a中应加入中应加入_。若要。若要获得获得干燥干燥的二氧化碳，除发生装置外，还应选用的二氧化碳，除发生装置外，还应选用 装置，并在该装置装置，并在该装置中盛中盛 放放 （填写试剂名称）如果用填写试剂名称）如果用E E装置收集该气装置收集该气体，则气体从体，则

23、气体从_端进入（填端进入（填“b”b”或或“c”c”）。）。2.2.实验室如用块状固体和液体无需加热制取气体，可将实验室如用块状固体和液体无需加热制取气体，可将B B装置改进为装置改进为C C装置（多装置（多孔隔板用来放块状固体），其优点是孔隔板用来放块状固体），其优点是 。ABCDEFHClDb可以控制反应的发生与停止可以控制反应的发生与停止浓硫酸浓硫酸第二十六页，讲稿共三十二页哦 CO2 O2 H2H2ONH3COHCI除杂试剂除杂试剂NaOH溶液溶液灼热的灼热的Cu粉粉灼热的灼热的CuO灼热的灼热的CuO浓浓H2SO4或或CaO或或NaOH或碱石灰或碱石灰水或酸液水或酸液NaOH溶液溶液

24、 AgNO3溶液溶液6 6、常见气体的净化、常见气体的净化(除杂除杂)第二十七页，讲稿共三十二页哦 干燥剂 不能干燥的气体 可干燥的气体 浓浓H2SO4（酸性）（酸性）NaOH CaO碱石灰（碱性）碱石灰（碱性）无水无水CaCI2（中性）（中性）酸性气体：酸性气体：CO2 HCl SO2 等等 中性气体：中性气体：H2 O2 N2 CO CH4等等碱性气体：碱性气体：NH3等等碱性气体碱性气体酸性气体酸性气体NH3酸性气体、中性气体酸性气体、中性气体碱性气体、中性气体碱性气体、中性气体NH3外绝大多数气体外绝大多数气体7 7、常见气体的干燥剂（除水）、常见气体的干燥剂（除水）第二十八页，讲稿共

25、三十二页哦常见气体制取与净化除杂除杂试剂？试剂？装置？装置？顺序？顺序？HClHCl、H H2 2O OAgNOAgNO3 3溶液或饱和溶液或饱和碳酸氢钠溶液碳酸氢钠溶液先除先除HCl再除再除H2O（先除杂，后干燥先除杂，后干燥）水：最后除水：最后除浓硫酸浓硫酸用下述方法制得的用下述方法制得的COCO2 2纯净吗？可能混有哪些气体？怎纯净吗？可能混有哪些气体？怎样除去这些杂质气体？样除去这些杂质气体？洗气时：长进短出浓盐浓盐酸酸大理大理石石第二十九页，讲稿共三十二页哦小结：气体的净化、干燥和检验小结：气体的净化、干燥和检验洗气瓶洗气瓶1、净化装置、净化装置注意事项注意事项：长进短出第三十页，讲稿共三十二页哦2.2.干燥装置干燥装置干燥装置干燥装置球形干燥管球形干燥管U型干燥管型干燥管洗气瓶洗气瓶常见干燥剂常见干燥剂：浓硫酸、氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰浓硫酸、氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰（氧化钙和氢氧化钠的混合物）。（氧化钙和氢氧化钠的混合物）。第三十一页，讲稿共三十二页哦CO2气体气体-澄清石灰水澄清石灰水检验检验CO2气体气体3.气体检验装置气体检验装置第三十二页，讲稿共三十二页哦