高中化學(xué)所有氣體制備實(shí)驗(yàn)方程匯總

1、中學(xué)化學(xué)氣體制取原理及其裝置圖選取1、常見氣體的制取步驟(1氣體制取裝置:氣體發(fā)生裝置 -凈化裝置 -干燥裝置 -或收集裝置 -吸收裝置(2氣體性質(zhì)驗(yàn)證裝置:氣體發(fā)生裝置 -凈化裝置 -(干燥裝置 -性質(zhì)驗(yàn)證裝置 -吸收裝置 2、氣體發(fā)生裝置 4、凈化裝置與干燥裝置 體性質(zhì)選用濃硫酸、 無水氯化鈣、 堿石灰等吸收水汽。 通?？墒褂孟礆馄?、 U 形管或干燥管等儀器進(jìn)行凈化或干燥。 液體 (如水、濃硫酸等 一般裝在洗氣瓶內(nèi),無水氯化鈣和堿石灰等固體裝在 U 形管或干燥管內(nèi)。氣體中如還有其他 雜質(zhì),則應(yīng)根據(jù)具體情況分別用不同的洗滌液或干燥劑進(jìn)行處理。(2凈化劑的選擇選擇氣體吸收劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和雜

2、質(zhì)的性質(zhì)而確定,所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì),而不能與被 提純的氣體反應(yīng)。一般情況下:易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水來吸收;酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收;堿性雜質(zhì) 可用酸性物質(zhì)吸收;水分可用干燥劑來吸收;能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀(或可溶物的物質(zhì)也可作為吸收劑。 (3常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類:酸性干燥劑, 如濃硫酸、 五氧化二磷、 硅酸膠體。 酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體, 如 CO 2、 SO 2、 NO 2、 HCl 、 H 2、 Cl 2、 O 2、 CH 4等氣體。堿性干燥劑,如生石灰、堿石灰、固體 NaOH 。堿性干燥劑可以用來干燥顯堿性或中性的氣體,如 NH 3、 H 2、

3、 O 2、 CH 4等氣體。中性干燥劑,如無水氯化鈣等,可以干燥中性、酸性、堿性氣體,如 O 2、 H 2、 CH 4等。(4凈化與干燥注意事項(xiàng)一般情況下,若采用溶液作除雜試劑,則是先除雜后干燥;若采用加熱除去雜質(zhì),則是先干燥后加熱。 在選用干燥劑時,顯堿性的氣體不能選用酸性干燥劑,顯酸性的氣體不能選用堿性干燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑,不能用濃 H 2SO 4干燥 NH 3、 H 2S 、 HBr 、 HI 、 SO 3、 C 2H 4等。 能與氣體反應(yīng)的物質(zhì)不能選作干燥劑,如不能用 CaCl 2來干燥 NH 3(因生成 CaCl 2·8NH 3 。5、收集裝置 (

4、2能溶于水且溶解度不大的氣體,可以用排某些飽和溶液的方法收集。如:CO 2可用排飽和碳酸氫鈉溶液 法收集; Cl 2可用排飽和食鹽水法收集。 (H 2S 呢?(3 Cl 2、 HCl 、 H 2S 、 NO 2、 SO 2均有毒,最好用下圖裝置用排氣法收集:a 口進(jìn)氣, b 口出氣, b 口應(yīng)連接尾氣處理裝置,防止有毒氣體排入空氣。(4用排水法收集滿氣體后,怎樣從水槽中取出集氣瓶?用玻璃片在水面下蓋住集氣瓶口, 將玻璃片與集氣瓶一起移出水面, 將蓋有玻璃片的集氣瓶放在桌上 (考 慮氣體密度確定瓶口在上在下 。6、防倒吸裝置(1將裝置切斷:將有可能產(chǎn)生液體倒吸的系統(tǒng)切斷,以防止液體倒吸,如用排水

5、法收集氣體,當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,必須先從水槽中將 導(dǎo)管拿出來,然后熄滅酒精燈。(2設(shè)置防護(hù)裝置倒立漏斗式:如圖甲所示,這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積,有利于吸收液對氣體的吸收。當(dāng)易溶 性氣體被吸收液吸收時,導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)減少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容積較大,導(dǎo)致燒杯中液面下降, 使漏斗口脫離液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回?zé)績?nèi),從而防止吸收液的倒吸。肚容式:如圖乙所示,當(dāng)易溶于吸收液的氣體由干燥管末端進(jìn)入吸收液被吸收后,導(dǎo)氣管內(nèi)壓強(qiáng)減少,使吸收 液倒吸進(jìn)入干燥管,吸收液本身質(zhì)量大于干燥管內(nèi)外壓強(qiáng)差,吸收液受自身重量的作用又流回?zé)瓋?nèi),從而防 止吸收液的倒吸。這種裝置與倒立漏斗很

6、類似。蓄液式:如圖丙所示,當(dāng)吸收液發(fā)生倒吸時,倒吸進(jìn)來的吸收液被預(yù)先設(shè)置的蓄液裝置貯存起來,以防止吸收 液進(jìn)入受熱儀器或反應(yīng)容器。這種裝置又稱安全瓶(兩管都要高 。平衡壓強(qiáng)式:如圖丁所示,為防止反應(yīng)體系中壓強(qiáng)減少,引起吸收液的倒吸,可以在密閉裝置系統(tǒng)中連接一個 能與外界相通的裝置,起著自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用,防止溶液的倒吸。7、尾氣吸收裝置(1基本原則對于有毒、有害的氣體尾氣必須點(diǎn)燃或用適當(dāng)?shù)娜芤杭右晕?使它們變?yōu)闊o毒、無害、無污染的物質(zhì)。如 尾氣 Cl 2、 SO 2、 Br 2(蒸氣等可用 NaOH 溶液吸收;尾氣 H 2S 可用 CuSO 4或 NaOH 溶液吸收;尾氣 CO 可

7、用點(diǎn) 燃法,將它轉(zhuǎn)化為 CO 2氣體。(2常用裝置對于極易溶于水的氣體可用水吸收,用裝置(2 、 (3 ,防止倒吸其中裝置(3用于吸收少量氣體,效果不如 (2好 ,例如 HCl 、 HBr 、 NH 3。對于溶解速率不快的氣體可用裝置(1 ,一般使氣體與吸收劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被吸收,例如:Cl 2、 H 2S 、 SO 2等可用 NaOH 溶液吸收。對于可燃性有毒氣體,可用裝置(4 ,經(jīng)點(diǎn)燃除掉,例如:CO 。也可以用氣囊加以收集。8、氣體體積的測量對于難溶于水且不與水反應(yīng)的氣體,可借助排出水的體積,用量筒或滴定管測定,從而確定氣體的體積。要求 量器中的液面與瓶內(nèi)的液面相平。常用的測量裝置如下:

8、 9、氣密性的檢驗(yàn)(1 、基本方法:受熱法:將裝置只留下 1個出口,并先將該出口的導(dǎo)管插入水中,后采用微熱(手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱 等 ,使裝置內(nèi)的氣體膨脹。觀察插入水中的導(dǎo)管是否有氣泡。停止微熱后,導(dǎo)管是否出現(xiàn)水柱。壓水法:如啟普發(fā)生器氣密性檢查吹氣法(不常用,略(2 、基本步驟:觀察氣體出口數(shù)目, 若有多個出口, 則通過關(guān)閉止水夾 . 分液漏斗活塞或用水封等方法, 只裝置只剩一個氣體出口。 采用加熱法、水壓法、吹氣法等進(jìn)行檢查觀察氣泡、水柱等現(xiàn)象得出結(jié)論。注:若連接的儀器很多,應(yīng)分段檢查。(3 、實(shí)例【例 1】如何檢查圖 A 裝置的氣密性 圖 A 圖 B方法:如圖 B 將導(dǎo)管出口埋入水

9、中,用手掌或熱毛巾焐容積大的部位,看水中的管口是否有氣泡逸出, 過一 會兒移開焐的手掌或毛巾,觀察浸入水中的導(dǎo)管末端有無水上升形成水柱。若焐時有氣泡溢出,移開焐的手掌或毛 巾,有水柱形成,說明裝置不漏氣?！纠?2】請檢查下面裝置的氣密性 方法:關(guān)閉分液漏斗活塞,將將導(dǎo)氣管插入燒杯中水中,用酒精燈微熱園底燒瓶,若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡,停止 微熱,有水柱形成,說明裝置不漏氣?！纠?3】啟普發(fā)生器氣密性檢查的方法, 圖 A 圖 B 圖 C方法:如圖所示。關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞,從球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸沒于水中后,繼續(xù)加入適量水 到球形漏斗球體高度約 1/2處,做好水位記號 靜置幾分鐘,水位下降

10、的說明漏氣,不下降的說明不漏氣。【例 4】檢查下面有長頸漏斗的氣體發(fā)生裝置的氣密性。 方法 1:同啟普發(fā)生器。 若頸中形成水柱,靜置數(shù)分鐘頸中液柱不下降,說明氣密性良好,否則說明有漏氣現(xiàn)象。 方法 2:向?qū)Ч芸诖禋?漏斗頸端是否有水柱上升 用橡皮管夾夾緊橡皮管,靜置片刻,觀察長頸漏斗頸端的水柱是 否下落若吹氣時有水柱上升,夾緊橡皮管后水柱不下落,說明氣密性良好?！纠?5】檢查圖 A 所示簡易氣體發(fā)生器的氣密性。 圖 A 圖 B方法:關(guān)閉 K , 把干燥管下端深度. 浸入水中 (圖 B 所示 , 使干燥管內(nèi)液體面低于燒杯中水的液面, 靜置一段時間, 若液面差不變小,表明氣密性良好?！纠?6】 圖 A 圖 B方法:如圖所示。 關(guān)閉導(dǎo)氣管活塞, 從 U 型管的一側(cè)注入水, 待 U 型管兩側(cè)出現(xiàn)較大的高度差為止, 靜置幾分鐘, 兩側(cè)高度差縮小的說明漏氣,不縮小的說明不漏氣。10、裝置改進(jìn)(1在固(液液加熱制氣時,如果氣體產(chǎn)生較快,或所連裝置較多,燒瓶內(nèi)氣壓較高,分液漏斗中的液體可能不易滴下。為使分液漏斗中的液體順利滴下,可設(shè)計(jì)如下裝置: (2在某些制備氣體和反應(yīng)的裝置中,右裝置可防止因后續(xù)裝置堵塞而造成的壓強(qiáng)增大。 (3制乙炔的裝置,可在氣體發(fā)生裝置內(nèi)部導(dǎo)氣管口,放一團(tuán)棉花,以免反應(yīng)產(chǎn)生的石灰乳堵塞導(dǎo)管產(chǎn)生危險(xiǎn)。 11、拆卸時的安全性和科學(xué)性。(1對有尾氣吸收裝置