三节气体制备与净化.ppt
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1、三节气体制备与净化 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望今年高考考试说明要求今年高考考试说明要求 掌握常见气体实验室制法,包括所用试剂、掌握常见气体实验室制法,包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法仪器、反应原理和收集方法 根据反应物质的状态和反应条件根据反应物质的状态和反应条件气体发生装置的基本类型气体发生装置的基本类型:1、固固加热 3、固(液)液加热气体发生装置的设计原则:气体发生装置的设计原则:2、固液不加热一、气体发生装置一、气体发生装置试管试
2、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实验开始时先检验装置的 气密性气密性(6)加热时,先预热且应用外加热时,先预热且应用外焰加热焰加热1、固固加热、固固加热该装置可用于制备该装置可用于制备O2、NH3和和CH4启普启普发生器发生器简易简易装置装置注意事项:注意事项:(1)启普发生器只适用启普发生器只适用于于块状固体块状固体与与液体液体在在不加热不加热条件下制取难条件下
3、制取难溶于水的气体如溶于水的气体如CO2、H2(不可用于制不可用于制C2H2)(2)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.长颈漏斗插入液面下长颈漏斗插入液面下2、固液不加热、固液不加热图图7图图8图图9图图10图图11图图12可用于制备可用于制备H2、O2、CO2、H2S、NO2和和C2H2图图2图图3图图4图图5图图6常见装置常见装置创新装置创新装置氢氢注意事项: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热易暴沸的混合物时要 加加碎瓷片碎瓷片防止暴沸防止暴沸(4)制乙烯时浓硫酸
4、与乙醇可制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合,故不必用分液漏斗,换先混合,故不必用分液漏斗,换成温度计控制反应温度成温度计控制反应温度3、固(液)液加热、固(液)液加热 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棉网常见装置常见装置可用于制备可用于制备Cl2、HCl、SO2、C2H4170C饱饱和和食食盐盐水水乙烯的制取装置气体收集装置的设计原则:气体收集装置的设计原则:根据气体的溶解性或密度根据气体的溶解性或密度二、收集装置二、收集装置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
5、空密度大于空 气的气体气的气体密度小于空密度小于空气的气体气的气体实例实例H2,O2,NO,C2H2,N2,COCO2,Cl2,HClH2,NH33、储气装置、储气装置4、量气装置、量气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三、净化装置三、净化装置 酸、碱性酸、碱性据气体的据气体的 氧化、还原性氧化、还原性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
6、。不要引入新的杂质。2、选择方法、选择方法干燥剂干燥剂选择选择干燥剂状态干燥剂状态干燥装置干燥装置 洗气瓶洗气瓶进气管应进气管应“长进长进短出短出”干燥管干燥管应大口方向进应大口方向进气,小口方向气,小口方向出气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c d酸性干燥剂酸性干燥剂(如:浓硫酸、(如:浓硫酸、P2O5、硅胶等)不能用来干燥、硅胶等)不能用来干燥 碱性气体;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)不能用来不能用来 干燥酸性气体如干燥酸性气体如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
7、有还原性气(如浓硫酸)不能干燥有还原性气 体(如体(如H2S、HI等)等)。3、常见干燥剂、常见干燥剂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碱石灰碱石灰H2,O2,Cl2,SO2,CO,N2,CH4O2,Cl2,HCl,SO2,H2,CO,N2,CH4H2,O2,N2,CH4,NH3H2S,NH3,HBr,HI,C2H4HX,H2S,SO2,CO2,NO2,Cl2NH3洗气装置洗气装置干燥器干燥器1 1、燃烧法燃烧法 如如CH4、C2H4、C2H
8、2、H2、CO等。等。22、碱液吸收法、碱液吸收法 如如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。等。3 3、水溶解法、水溶解法 如如HCl、NH3等等。四、除尾气装置四、除尾气装置4 4、袋装储存法、袋装储存法 NO等等思考:思考:分析右图装置有哪些作用?分析右图装置有哪些作用?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)4 4、排水集气法收集气体、排水集气法收集气体3 3、收集气体(密度比空气小)、收集气体(密度比空气小)防倒吸装置防倒吸装置把导管的末端浸在水里,用手紧把导管的末端浸在水里,用手紧贴容器的外壁或用酒精灯微热贴容器的外壁或用酒精灯
9、微热。片刻后若导管口有气泡冒出,松片刻后若导管口有气泡冒出,松开手后或撤去酒精灯,导管末端开手后或撤去酒精灯,导管末端有一段水柱上升。则证明装置不有一段水柱上升。则证明装置不漏气。漏气。(1)微热法)微热法若装置漏气,须找出原因,进行若装置漏气,须找出原因,进行调整、修理或更换,然后才能进调整、修理或更换,然后才能进行实验。行实验。一关二热三冷一关二热三冷五、其它问题五、其它问题1、气密性检查、气密性检查关闭活塞关闭活塞(或弹簧夹或弹簧夹),从球形漏,从球形漏斗口处注入适量的水,使漏斗中的斗口处注入适量的水,使漏斗中的液面高于容器中的液面,静置片刻液面高于容器中的液面,静置片刻,若看到漏斗内若
10、看到漏斗内液面不变液面不变,则表明装,则表明装置气密性良好。置气密性良好。2.液差法液差法连接好仪器,向乙管中注入适量连接好仪器,向乙管中注入适量的水,使乙管液面高于甲管液面,的水,使乙管液面高于甲管液面,静置片刻静置片刻,若看到两管,若看到两管液面保持不液面保持不变变,则表明装置气密性良好。,则表明装置气密性良好。关闭活塞关闭活塞(或弹簧夹或弹簧夹),从,从长颈漏斗口处注入适量的长颈漏斗口处注入适量的水,浸没漏斗下端管口,水,浸没漏斗下端管口,静置片刻静置片刻,若看到漏斗内,若看到漏斗内液面不变液面不变(出现一段稳定的出现一段稳定的水柱水柱),则表明装置气密性,则表明装置气密性良好。良好。3
11、.液封法液封法(2004内蒙卷内蒙卷28题)题)根据下图及描述,回答下列问题:根据下图及描述,回答下列问题:(1)关闭图)关闭图A装置中的止水夹装置中的止水夹a后,后,从长颈漏斗向试管口注入一定量的从长颈漏斗向试管口注入一定量的水,静置后如图所示。试判断:水,静置后如图所示。试判断:A装置是否漏气?装置是否漏气?。(填(填“漏气漏气”、“不漏气不漏气”或或“无法确定无法确定”)判断理由:判断理由:(2)关关闭闭图图B装装置置中中的的止止水水夹夹a后后,开开启启活活塞塞b,水水不不断断往往下下滴滴,直直至至全全部部流流入入烧烧瓶瓶。试试判判断断:B装装置置是是否否漏漏气气?(填填“漏漏气气”、“
12、不漏气不漏气”或或“无法确定无法确定”),判断理由:判断理由:。不漏气不漏气 由于不漏气,加水后试管内气体体积减小,导由于不漏气,加水后试管内气体体积减小,导致压强增大,长颈漏斗内的水面高出试管内的水面致压强增大,长颈漏斗内的水面高出试管内的水面无法确定无法确定由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,使分液漏斗中液面上由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶。影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶。检查气密性遵循的基本原则检查气密性遵循的基本原则:1.将装置处理成密闭
13、系统将装置处理成密闭系统2.设法使密闭系统内形成压强设法使密闭系统内形成压强差,并以一种现象表现出来差,并以一种现象表现出来(2002海淀一模海淀一模)总结总结:1.将装置处理成密闭系统的方法将装置处理成密闭系统的方法(1)加水没过导气管口、长颈漏斗颈口等加水没过导气管口、长颈漏斗颈口等(2)关闭活塞、止水夹等关闭活塞、止水夹等.2改变压强的方式及现象改变压强的方式及现象(1)给容器加热,给容器加热,有气泡有气泡,撤去热源,撤去热源有少量水沿有少量水沿导管上升。导管上升。(2)加水加水出现液面差,静置液面不下降或上升出现液面差,静置液面不下降或上升(3)抽气,抽气,有连续的气泡。有连续的气泡。
14、(4)吹气,吹气,形成液面差形成液面差,夹紧止水夹,夹紧止水夹,液面差不液面差不变变03全国考试理综题全国考试理综题(03上海高考)上海高考)方法方法1 1:分段检验法分段检验法:关闭活塞,向长颈漏斗中加水,若长颈漏:关闭活塞,向长颈漏斗中加水,若长颈漏斗与试管存在稳定的液面差,则说明斗与试管存在稳定的液面差,则说明a a左端部分不漏气,再在反应左端部分不漏气,再在反应管管D下部稍加热,若下部稍加热,若E E中导管口有气泡冒出,停止加热后导管末端中导管口有气泡冒出,停止加热后导管末端有一段水柱上升,则证明有一段水柱上升,则证明a a右端装置不漏气。右端装置不漏气。(也可以关闭活塞也可以关闭活塞
15、a,用同样的方法分别在烧瓶用同样的方法分别在烧瓶B底部和反应管底部和反应管D下部稍加热,观察下部稍加热,观察A A中中液面变化和液面变化和E E中气泡、水柱来检验。中气泡、水柱来检验。)方法方法2 2:打开活塞打开活塞a a,给,给A中加水使长颈漏斗下端液封,再微热烧中加水使长颈漏斗下端液封,再微热烧瓶瓶B,如果既能发现,如果既能发现E中有气泡冒出,中有气泡冒出,A中漏斗颈内水面上升,中漏斗颈内水面上升,则可说明整个装置气密性良好则可说明整个装置气密性良好a检验右图装置的气密性检验右图装置的气密性【例【例1 1】:氨气溶于水形成的喷泉实验中,如果观察不到:氨气溶于水形成的喷泉实验中,如果观察不
16、到“喷泉喷泉”或现象不明显,实验不成功的原因可能有:或现象不明显,实验不成功的原因可能有:可能是烧瓶中的氨气没充满;可能是烧瓶中的氨气没充满;可能是烧瓶内壁不是非常干燥;可能是烧瓶内壁不是非常干燥;可能是装置气密性不好,有气体泄露;可能是装置气密性不好,有气体泄露;可能是加入的水太少。可能是加入的水太少。2 2、喷泉实验装置的设计、喷泉实验装置的设计【例例2 2】在在下下图图装装置置中中,烧烧瓶瓶中中充充满满干干燥燥气气体体a a,将将滴滴管管中中的的液液体体b b挤挤入入烧烧瓶瓶内内,轻轻轻轻振振荡荡烧烧瓶瓶,然然后后打打开开弹弹簧簧夹夹f f,烧烧杯杯中中的的液液体体b b呈呈喷喷泉泉状状
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- 关 键 词:
- 三节 气体 制备 净化
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