氣體實(shí)驗(yàn)室制取裝置

1、氣體實(shí)驗(yàn)室制取裝置呼倫貝爾市鄂倫春旗呼倫貝爾市鄂倫春旗大楊樹(shù)第四中學(xué)大楊樹(shù)第四中學(xué) 高中化學(xué)教師：孫立志高中化學(xué)教師：孫立志 中學(xué)氣體制備裝置 一般分四大部分： A、發(fā)生裝置 B、凈化裝置（干燥裝置） C、收集裝置 D、尾氣處理裝置發(fā) 生 裝 置 根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件可分為四類(lèi) 固固（加熱） 固液體（不加熱）固液體（不加熱） 固液（加熱） 液液（加熱）由于裝置相同可合為一類(lèi)氣體的發(fā)生裝置氣體的發(fā)生裝置固固（加熱）：適用于制O2、NH3。 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)： l.試管口應(yīng)稍向下傾斜，以防止產(chǎn)生的水 蒸氣在管口冷卻后倒流而引起試管破裂。 2.鐵夾應(yīng)夾在距管口l3處。 3.固體藥品要放在試管底

2、部平鋪開(kāi)，加熱 時(shí)首先均勻預(yù)熱，然后在試管的最后 部位集中加熱，并逐步前移。4.膠塞上的導(dǎo)管伸入試管里不能過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)妨礙氣體導(dǎo)出。5.如用排液法收集氣體，當(dāng)停止制氣時(shí)，應(yīng)先從水槽中把導(dǎo)管撤出，然后再撤走酒精燈。以防止水倒流。 氣體的發(fā)生裝置氣體的發(fā)生裝置固液體（不加熱）固液體（不加熱） 適用于制適用于制CO2、C2H2、H2 、H2S （NO2、NO課本沒(méi)有制法）。課本沒(méi)有制法）。 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)：1瓶?jī)?nèi)氣密性要好。瓶?jī)?nèi)氣密性要好。 2先放固體后加液體。先放固體后加液體。 3加人酸的量要適當(dāng)。加人酸的量要適當(dāng)。 4生成氣體微溶或難溶于水。生成氣體微溶或難溶于水。啟普發(fā)生器類(lèi)啟普發(fā)生器類(lèi) 注

3、意事項(xiàng)注意事項(xiàng)：1 1在簡(jiǎn)易裝置中長(zhǎng)頸漏斗的下口應(yīng)深入液面以下，否則起不到液在簡(jiǎn)易裝置中長(zhǎng)頸漏斗的下口應(yīng)深入液面以下，否則起不到液封的作用而無(wú)法使用。封的作用而無(wú)法使用。2 2加入大小適宜加入大小適宜不溶于水的塊狀固體不溶于水的塊狀固體，如果太碎會(huì)落入底部的酸，如果太碎會(huì)落入底部的酸中使反應(yīng)無(wú)法控制。造成容器內(nèi)壓力過(guò)大，導(dǎo)致酸液溢出。中使反應(yīng)無(wú)法控制。造成容器內(nèi)壓力過(guò)大，導(dǎo)致酸液溢出。3 3加入酸的量要適當(dāng)。加入酸的量要適當(dāng)。4 4在導(dǎo)管口點(diǎn)燃?xì)錃饣蚱渌扇夹詺怏w時(shí)，必須先檢驗(yàn)純度。在導(dǎo)管口點(diǎn)燃?xì)錃饣蚱渌扇夹詺怏w時(shí)，必須先檢驗(yàn)純度。簡(jiǎn)易裝置固液或液液（加熱）：適用于制C2H4、Cl2、SO2

4、、乙酸乙酯、蒸餾、HCl注意事項(xiàng)：1、瓶?jī)?nèi)反應(yīng)物體積不宜超過(guò)燒瓶容積的1/3。2、a、b、c加熱應(yīng)放入碎瓷片，防止暴沸。3、 a裝置溫度計(jì)插入反應(yīng)液面以下，測(cè)反應(yīng)液溫度； b裝置溫度計(jì)水銀球與支管端口處相平，測(cè)氣體溫度，便于控制餾份。4、 d、裝置便于隨時(shí)加入液體，但隨反應(yīng)進(jìn)行燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增加，液體不易滴入。（改進(jìn)方法見(jiàn)e，橡皮管起什么作用？) abcde 氣體的凈化（干燥）裝置氣體的凈化（干燥）裝置（一）常見(jiàn)凈化原理：氣體的凈化可分為物理方法和化學(xué)方法。遵循以下原理： 不損失主體氣體；不引入新雜質(zhì)；在密閉容器中進(jìn)行；先除易除的氣體。 1.物理方法： （1）液化法：利用沸點(diǎn)不同從空氣中分離N2和

5、O2。 （2）水洗法：利用溶解度不同從N2和NH3中除去NH3；從NO和NO2中除去NO2。 2.化學(xué)方法化學(xué)方法： （1）氧化還原法：灼熱銅絲網(wǎng)除去混合物中的）氧化還原法：灼熱銅絲網(wǎng)除去混合物中的 O2（2CuO22CuO）；）； CuO除去除去H2、CO等。等。 （2）酸堿法：）酸堿法：NH3和和CO2通過(guò)堿石灰除去通過(guò)堿石灰除去CO2。 (CaOCO2CaCO3) （3）沉淀法：除去）沉淀法：除去CO2中的中的H2S通過(guò)通過(guò)CuSO4溶溶 液。液。 H2SCuSO4CuSH2SO4（4）最常用的為最常用的為洗氣法洗氣法： 用飽和用飽和NaCl除去除去Cl2中的中的HCl； 用飽和用飽和N

6、aHCO3除去除去CO2中的中的HCl、SO2等；等； 用酸性高錳酸鉀除去氣體中的用酸性高錳酸鉀除去氣體中的SO2；（如；（如CO2中的中的SO2） 用飽和用飽和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙醇或溶液除去乙酸乙酯中的乙醇或乙酸；乙酸； 常見(jiàn)干燥劑及氣體的干燥裝置裝置 常見(jiàn)干燥劑常見(jiàn)干燥劑 可干燥氣體可干燥氣體 不可干燥氣體不可干燥氣體 液態(tài)干燥劑液態(tài)干燥劑 固態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑 濃硫酸濃硫酸 無(wú)水氯化鈣無(wú)水氯化鈣 堿石灰堿石灰 H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、CO NH3、H2S、HBr、HI H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、CO H2、O2、NH3、N

7、2、CO、CH4 NH3 Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2 氣氣 體體 的的 收收 集集 裝裝 置置根據(jù)氣體溶解性（分子極性）和密度（相對(duì)分子量與29比較）不同，把氣體的收集方法分為排液法（常為排水法）和排氣法（常為排空氣法）。1.排液法：難溶或微溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體。例 如：H2、O2、CO、CH4、NO（只能用排液法收集）、 CH2CH2、CHCH等。注意：Cl2不用排水法收 集，但可用排飽和食鹽水收集,CO2可以用排飽和 NaHCO3收集。排液法的典型儀器如圖，注意導(dǎo)管只 能伸入集氣瓶?jī)?nèi)少許。氣氣 體體 的的 收收 集集 裝裝 置置2.排氣法排氣法：不與空氣反應(yīng)且密度與

8、空氣相差：不與空氣反應(yīng)且密度與空氣相差較大較大的氣體；又的氣體；又可分為向上排空氣法和向下排空氣法。用排氣法收集氣體可分為向上排空氣法和向下排空氣法。用排氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)氣管一定要伸入時(shí)，導(dǎo)氣管一定要伸入集氣瓶底部集氣瓶底部，把空氣盡量排出。為，把空氣盡量排出。為了減少空氣擴(kuò)散，集氣瓶口可蓋上毛玻璃片或試管口輕輕了減少空氣擴(kuò)散，集氣瓶口可蓋上毛玻璃片或試管口輕輕塞上一小團(tuán)疏松的棉花。塞上一小團(tuán)疏松的棉花。（1）向上排空氣法：式量大于）向上排空氣法：式量大于29的氣體。如的氣體。如O2、CO2、 SO2、H2S、Cl2、 HCl等等; NO2(只用只用排空氣排空氣)、 （2）向下排空氣法：式量

9、小于）向下排空氣法：式量小于29的氣體。如的氣體。如H2、CH4、 NH3等。等。向上排向上排空氣法空氣法向下排向下排空氣法空氣法棉團(tuán)起什么作用尾尾 氣氣 處處 理理 裝裝 置置通常有毒和有污染的尾氣必須適當(dāng)處理。常用經(jīng)典經(jīng)典儀器有：a、用于NaOH吸收氯氣、CO2；硫酸銅吸收H2S（氣體溶解或反應(yīng)速度不很快，不易引起倒吸）；b、用于收集少量氣體然后處理；c、d、收集極易溶且溶解很快的氣體。如HCl、HBr、NH3等；其中d 吸收量少。e、用于處理難以吸收（有毒）且可燃的氣體。如H2、CO等。abcde防防 倒倒 吸吸 安安 全全 裝裝 置置 科學(xué)性科學(xué)性 安全性安全性 可行性可行性 簡(jiǎn)約性簡(jiǎn)

10、約性設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)遵循四個(gè)基本要求設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)遵循四個(gè)基本要求： 即實(shí)驗(yàn)原理、操作程序和方法必須正確即實(shí)驗(yàn)原理、操作程序和方法必須正確 即用藥及操作要注意安全，注意環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題即用藥及操作要注意安全，注意環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題要滿足中學(xué)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件要滿足中學(xué)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件裝置簡(jiǎn)單、步驟少、藥品用量少、時(shí)間短等裝置簡(jiǎn)單、步驟少、藥品用量少、時(shí)間短等氣體裝置的設(shè)計(jì) 發(fā) 生裝 置凈 化裝 置干 燥裝 置收 集裝 置吸 收裝 置反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件主流氣體及雜質(zhì)的性質(zhì)氣體的性質(zhì)選擇干燥劑氣體水溶性及密度氣體的毒性選擇吸收劑 氣 體 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 1 1、裝置連接順序、裝置連接順序 氣 體

11、裝 置 的 設(shè) 計(jì) 裝藥品防倒吸防氧化措施儀器拆卸等。查氣密性 2 2、操作順序一般包括：、操作順序一般包括：儀器連接 3 3、氣體的凈化原則：、氣體的凈化原則：一、要分析雜質(zhì)氣體的性質(zhì) 二、要分析被凈化氣的性質(zhì)； 4 4、實(shí)驗(yàn)操作的先與后、實(shí)驗(yàn)操作的先與后 A A、裝配儀器時(shí)：先下后上；先左后右、裝配儀器時(shí)：先下后上；先左后右 B B、加入試劑時(shí)：先固后液、加入試劑時(shí)：先固后液C C、實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)：先查儀器的氣密性，、實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)：先查儀器的氣密性，再加藥品，后點(diǎn)酒精燈；再加藥品，后點(diǎn)酒精燈； D D、有些實(shí)驗(yàn)為防倒吸，往往最后停止加熱或最后停止氣、有些實(shí)驗(yàn)為防倒吸，往往最后停止加熱或最后停止氣

12、 ；E E、有些實(shí)驗(yàn)為防氧化往往最后停止通氣、有些實(shí)驗(yàn)為防氧化往往最后停止通氣。 F F、儀器拆卸的一般過(guò)程：從右到左，自上而下，先拆主體，、儀器拆卸的一般過(guò)程：從右到左，自上而下，先拆主體，后拆部件。后拆部件。 氣體裝置的設(shè)計(jì) G G、凈化氣體時(shí)，一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體，、凈化氣體時(shí)，一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體， 后除去無(wú)毒、無(wú)氣味的氣體，后除去無(wú)毒、無(wú)氣味的氣體， 最后除水蒸氣。最后除水蒸氣。驗(yàn)證氣密性一般方法1.將裝置的導(dǎo)管口一端浸沒(méi)于水中，再用雙手手掌握住容器將裝置的導(dǎo)管口一端浸沒(méi)于水中，再用雙手手掌握住容器（試管可用一只手握住，如圖；復(fù)雜儀器還可微熱），若（試管可

13、用一只手握住，如圖；復(fù)雜儀器還可微熱），若在在導(dǎo)管口處有氣泡冒出導(dǎo)管口處有氣泡冒出，松手后，水在，松手后，水在導(dǎo)管里形成了一段導(dǎo)管里形成了一段水柱水柱，則裝置的氣密性良好。，則裝置的氣密性良好。概括為：微熱看氣泡，靜置看液面（又稱(chēng)整體法）。概括為：微熱看氣泡，靜置看液面（又稱(chēng)整體法）。 2. 關(guān)閉止水夾后，從長(zhǎng)頸漏斗向試管中注入一定量的水，使關(guān)閉止水夾后，從長(zhǎng)頸漏斗向試管中注入一定量的水，使漏斗內(nèi)液面高于試管內(nèi)液面，靜置后若漏斗內(nèi)液面不下降，漏斗內(nèi)液面高于試管內(nèi)液面，靜置后若漏斗內(nèi)液面不下降，則裝置的氣密性良好；液面下降，則裝置的漏氣；則裝置的氣密性良好；液面下降，則裝置的漏氣；概括為：注液靜

14、置看液面（又稱(chēng)局部法）。概括為：注液靜置看液面（又稱(chēng)局部法）。A、凈化氣體、凈化氣體B、向上排氣法收集氣體、向上排氣法收集氣體C、向下排氣法收集氣體、向下排氣法收集氣體D、排水集氣法收集氣體、排水集氣法收集氣體下列三個(gè)問(wèn)題均與圖示實(shí)驗(yàn)裝置有關(guān)，請(qǐng)選擇AD序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)(1)制取某無(wú)色非金屬氧化物氣體時(shí)，錐形瓶X內(nèi)的藥品應(yīng)是A銅和稀硝酸 B銅和濃硝酸C碳酸鈣與稀硫酸 D亞硫酸鈉和濃鹽酸(2)洗氣瓶Y中所裝的液體應(yīng)是(不允許非水雜質(zhì)混在氣體中)A濃H2SO4 BNaOH溶液CNaHSO3溶液 DNaHCO3溶液(3)檢驗(yàn)集氣瓶Z是否集滿氣體，置于瓶口的濾紙上蘸上的溶液是 ABaCl2溶液 B酸性K

15、MnO4溶液C碘化鉀淀粉試紙 D澄清石灰水練練 習(xí)習(xí)練練 習(xí)習(xí)實(shí)驗(yàn)室可用氯氣與金屬反應(yīng)制備無(wú)水三氯化鐵，該化合物呈棕實(shí)驗(yàn)室可用氯氣與金屬反應(yīng)制備無(wú)水三氯化鐵，該化合物呈棕紅色、易潮解紅色、易潮解100100左右時(shí)升華。下圖是兩個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)左右時(shí)升華。下圖是兩個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，左邊的反應(yīng)裝置相同，而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同，裝置，左邊的反應(yīng)裝置相同，而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同，分別如（分別如（）和（）和（）所示。試回答：）所示。試回答：1 1）B B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 2）D D中的反應(yīng)開(kāi)始前，需排中的反應(yīng)開(kāi)始前，需排除裝置中的空氣，應(yīng)采取的除裝置中的空氣，應(yīng)采

16、取的方法是方法是3 3）D D中反應(yīng)的化學(xué)方中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：程式為：4 4）裝置（）裝置（）的主要缺點(diǎn)是）的主要缺點(diǎn)是5 5）裝置（）裝置（）的主要缺點(diǎn)是）的主要缺點(diǎn)是：6 6）如果選用裝置）如果選用裝置（）來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，則必須采取的改進(jìn)措施是來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，則必須采取的改進(jìn)措施是4HCl4HCl+MnO+MnO2 2=MnCl=MnCl2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2 B B中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，看到黃綠色氣體充滿裝置，看到黃綠色氣體充滿裝置，再開(kāi)始加熱再開(kāi)始加熱D D 2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2= =2FeCl2FeCl3 3 導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞；尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞；尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染 產(chǎn)品易潮解產(chǎn)品易潮解 在瓶在瓶E E和和F F之間連接裝有干燥劑的裝置之間連接裝有干燥劑的裝置 實(shí)驗(yàn)室中根據(jù)2SO2+O2=2SO3；H=-196.6 kJmol-1設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備SO3固體。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：（3）小試管C的作用是_。（4）廣口瓶D內(nèi)盛的試劑是濃硫酸，裝置D的三個(gè)作用是： _； _； _。（5）實(shí)驗(yàn)中當(dāng)Cr2O3表面紅熱時(shí)，應(yīng)將酒精燈移開(kāi)一會(huì)兒再加熱，以防溫度過(guò)高，