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1、1 常见气体的制取和检验常见气体的制取和检验 氧气 1、制取原理：含氧化合物自身分解 制取方程式： MnO2 O2+ 2H2O22H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2 2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2 2KMnO4MnO2K2MnO4+O2+ 装置：略微向下倾斜的大试管,加热 干燥：浓硫酸、硅胶、无水氯化钙、P2O5、碱石灰 检验：带火星木条,复燃 收集：排水法或向上排气法 氢气 制取原理：活泼金属与弱氧化性酸的置换 制取方程式：Zn+HSO = ZnSO+H 装置：启普发生器 干燥：浓硫酸、硅胶、无水氯化钙、P2O5、碱石灰 检验：点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠 收集
2、：排水法或向下排气法 氯气 制取原理：强氧化剂氧化含氧化合物 制取方程式： MnO+4HCl(浓) =MnCl+Cl+2HO 装置：分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验：能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝; 除杂：先通入饱和食盐水(除 HCl),再通入浓 HSO (除水蒸气) 收集：排饱和食盐水法或向上排气法 尾气回收：Cl+2NaOH= NaCl+NaClO+HO 硫化氢 制取原理：强酸与强碱的复分解反应 制取方程式：FeS+H2SO4=FeSO4+HS 装置：启普发生器 检验：能使湿润的醋酸铅试纸变黑 除杂：先通入饱和 NaHS 溶液(除 HCl),再通入固体 CaCl (或 PO5)(除水蒸气) 收
3、集：向上排气法 尾气回收：HS+2NaOH= NaS+HO 二氧化硫 制取原理：稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式： NaSO+HSO= NaSO+SO+HO 装置：分液漏斗,圆底烧瓶 检验：先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; 除杂：通入浓 HSO (除水蒸气) 无水氯化钙、P2O5 收集：向上排气法 尾气回收： SO+2NaOH= NaSO+HO【防倒吸防倒吸】 + 16HCl(浓)2KCl + 2MnCl25Cl28H2O +2KMnO4 2 二氧化碳 制取原理；稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式：CaCO+2HCl=CaCl+CO+HO 装置：启普发生器
4、检验：通入澄清石灰水,变浑浊 除杂：通入饱和 NaHCO溶液(除 HCl), 再通入浓 HSO (除水蒸气) 收集：排水法或向上排气法 氨气 制取原理：固体铵盐与固体强碱的复分解 制取方程式： Ca(OH)+2NHCl=CaCl+2NH+2HO 直接加热浓氨水；浓氨水中加生石灰(或碱石 灰)。 装置：略微向下倾斜的大试管,加热 检验：湿润的红色石蕊试纸,变蓝 除杂：通入碱石灰(除水蒸气) 收集：向下排气法 氯化氢 制取原理：高沸点酸与金属氯化物的复分解 制取方程式：NaCl+HSO=NaSO+2HCl 装置：分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验：通入 AgNO溶液,产生白色沉淀,再加稀 HNO 沉淀
5、不溶 除杂：通入浓硫酸(除水蒸气) 收集：向上排气法 尾气回收：水 【防倒吸】【防倒吸】 二氧化氮 制取原理：不活泼金属与浓硝酸的氧化还原; 制取方程式：Cu+4HNO(浓)=Cu(NO) +2NO +2HO 装置：分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) 检验：红棕色气体,通入 AgNO3溶液颜色变浅,但无 沉淀生成 收集：向上排气法 尾气处理： 2NO+2NaOH =NaNO+ NaNO+HO NO+NO+2NaOH=2NaNO+HO 一氧化氮 制取原理：不活泼金属与稀硝酸的氧化还原; 制取方程式： Cu+8HNO (稀) =3Cu(NO)+2NO+4HO 装置：分液漏斗,圆底烧瓶(或用大
6、试管,锥形瓶) 检验：无色气体,暴露于空气中立即变红棕色 收集：排水法 一氧化碳 制取原理： 浓硫酸对有机物的脱水作用 在蒸馏烧瓶 里加入浓硫酸，在分液漏斗里盛放甲酸 制取方程式：HCOOH=CO+HO 装置：分液漏斗,圆底烧瓶 检验：燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石 灰水变浑浊 除杂：通入浓硫酸(除水蒸气) 收集：排水法 可代替启普发生器的装置 3 依据物质的物理性质选择恰当分离(提纯)方法 (1)“固固”混合物的分离(提纯) (2)“固液”混合物的分离(提纯) (3)“液液”混合物的分离(提纯) 1除去下列气体中的杂质气体，填写表格中的空白： 混合气体除杂试剂分离方法 H2(NH
7、3) Cl2(HCl) CO2(HCl) CO2(CO) CO(CO2) N2(O2) 答案：浓 H2SO4洗气饱和 NaCl 溶液洗气饱和 NaHCO3洗气灼热 CuONaOH 溶液洗 气灼热铜网 2除去下列常见物质中的杂质，填写表格中的空白： 无机混合物除杂试剂分离方法 Na2CO3(NaHCO3) NaHCO3(Na2CO3) NaCl(NH4Cl) FeCl2(FeCl3) FeCl3(FeCl2) I2(SiO2) Fe2O3(Al2O3) NH4Cl(FeCl3) KNO3(NaCl) 炭粉(CuO) Mg 粉(Al 粉) 答案：加适量 NaOH 或加热CO2和 H2O加热分解过量
8、 Fe 粉过滤通 Cl2加热升华加 4 过量 NaOH 溶液过滤适量氨水过滤水结晶、重结晶稀盐酸过滤加过量 NaOH 溶液过滤 选择气体发生装置的方法 1气体净化装置的选择 (1)易溶于水或与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。如 H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂 质气体，下同)，可将混合气体通过盛水的 a 来除去杂质气体。 (2)酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如 CO(CO2)，可将混合气体通过盛 NaOH 溶液的 a 或盛碱石灰的 b 或 c 或 d 来除去杂质。 (3)还原性杂质可用氧化性较强的物质来吸收或转化； 氧化性杂质可用还原性较强的物
9、质来吸收或转化。 例如 CO2(CO)，可将混合气体通过盛灼热 CuO 的 e 来除去杂质。 (4)选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作吸收剂来除去杂质。如 O2(H2S)， 可将混合气体通过盛有 CuSO4溶液的 a 除去杂质。 2常用干燥装置的选择 常用干燥装置洗气瓶干燥管(或 U 形管) 常用干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性) 不可干燥的气 体 NH3、HBr、HI、H2S 等NH3 Cl2、SO2、 CO2、NO2、 HBr 等 1关于收集气体的两点说明 5 (1)下列气体可采用排饱和溶液的方法收集 CO2饱和 NaHCO3溶液SO2饱
10、和 NaHSO3溶液 H2S饱和 NaHS 溶液Cl2饱和 NaCl 溶液 (2) 如图为“万能”集气装置 当瓶口向上 A 管进气时，可收集向上排空气法收集的气体。 当瓶口向上 B 管进气时，可收集向下排空气法收集的气体。 当瓶口向上瓶内充满液体且 B 管进气，可收集采用排液法收集的气体。 2尾气处理 (1)吸收溶解度较小的尾气(如 Cl2、SO2等)用图 A 装置。 (2)吸收溶解度较大的尾气(如 HCl、NH3等)用图 B、C 装置。 (3)CO 等气体可用点燃或收集于气囊中的方法除去，如图 D、E。 3用水或溶液吸收气体尾气时可采用下列装置防倒吸 1有关物质的制备，特别是有关气体的制备及
11、性质实验是高考中考查的重要内容。学生应掌握的气体 制备实验有：三种单质(H2、O2、Cl2)的制备；三种氢化物(HCl、H2S、NH3)的制备；五种氧化物(CO2、SO2、 NO2、NO、CO)的制备；两种有机物(C2H4、C2H2)的制备。复习时，除了掌握好教材中经典的制备方法外， 还应对药品选择、反应原理进行拓展和创新。 2常见气体的制取流程 发生 装置 净化 装置 干燥 装置 收集或 性质实 验装置 吸收或 尾气处 理装置 制备气体实验操作中的先与后 (1)装配仪器时：先下后上，先左后右。 (2)加入试剂时：先固后液。 (3)实验开始时：先查仪器的气密性，再加药品，后点酒精灯。 (4)有
12、些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气。 (5)有些实验为防氧化往往最后停止通气。 (6)仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，后拆部件。 (7)净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无气味的气体， 最后除水蒸气。 实验操作中的“第一步” 6 (1)气体的制取以及性质的检验检验装置的气密性。 (2)滴定管、容量瓶、分液漏斗使用时查漏。 (3)天平使用时调“0”点。 (4)点燃可燃性气体检验纯度。 (5)用试纸定性检验气体润湿。 装置气密性的检查 1装置气密性检查必须在组装仪器完成后，放入药品之前进行。 2常用方法 方法方法微热法微热法液差法液差法外压法
13、外压法 图例图例 具体具体 操作操作 塞紧橡胶塞，将导气管末塞紧橡胶塞，将导气管末 端伸入盛水的烧杯中，用端伸入盛水的烧杯中，用 手捂热手捂热(或用酒精灯微热或用酒精灯微热) 烧瓶烧瓶 塞紧橡胶塞，用止水夹夹塞紧橡胶塞，用止水夹夹 住导气管的橡胶管部分，住导气管的橡胶管部分， 从长颈漏斗向试管中注水从长颈漏斗向试管中注水 塞紧橡胶塞，打开止水夹塞紧橡胶塞，打开止水夹 推动或拉动注射器推动或拉动注射器 现象现象 说明说明 烧杯中有气泡产生，停止烧杯中有气泡产生，停止 微热，冷却后导气管末端微热，冷却后导气管末端 形成一段水柱，且保持一形成一段水柱，且保持一 段时间不下降段时间不下降 停止加水后，
14、长颈漏斗中停止加水后，长颈漏斗中 的液面高于试管中的液的液面高于试管中的液 面，且液面差不再改变面，且液面差不再改变 推动注射器之后导管中出推动注射器之后导管中出 现一段液柱，且液面差不现一段液柱，且液面差不 改变，拉动注射器试管中改变，拉动注射器试管中 产生气泡产生气泡 3.特殊方法 (1)抽气法或吹气法 图 A：关闭分液漏斗的活塞，轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞，一段时间后，活塞能回到原来 的位置，表明装置的气密性良好。 图 B：打开弹簧夹，向导管口吹气，如果长颈漏斗中的液面上升，且停止吹气后，夹上弹簧夹，长颈漏 斗液面保持稳定，则表明装置的气密性良好。 (2)如图，连接好仪器，向乙管中注入适量水，使乙管液面高于甲管液面。静置片刻，若液面保持不变 表明装置不漏气，反之则漏气。 1答题模板 装置形成封闭体系操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)描述现象得出结论。 2答题关键词 (1)微热法检查：封闭、微热、气泡、水柱。 (2)液差(封)法检查：封闭、液差。 3检查较复杂的实验装置气密性时，可分段检查，方法多是常用方法的组合。