常見氣體的制備(有裝置圖)課件

化學實驗總復習常見氣體的制備化學實驗總復習常見氣體的制備1常見的氣體H2、O2、Cl2、HCl、H2S、CH4、C2H4、C2H2、NH3、SO2、NO、NO2、CO、CO2等氣體常見的氣體H2、O2、Cl2、HCl、H2S、CH4、C22一、氣體制取的反應(yīng)原理2KMnO4＝K2MnO4+MnO2+O2↑Δ2H2O2＝2H2O+O2↑MnO2Δ2KClO3＝2KCl+3O2↑MnO2Δ2NH4Cl+Ca(OH)2＝CaCl2+2NH3↑+2H2OΔNH3·H2O+CaO＝NH3↑+Ca(OH)2ΔCH3COONa+NaOH＝Na2CO3+CH4↑ΔCaOZn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O1.O22.NH33.CH44.H25.CO26.H2SFeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑固體+液體常溫固體+固體加熱一、氣體制取的反應(yīng)原理2KMnO4＝K2MnO4+MnO37.SO28.NO29.NO10.C2H2

11.Cl212.HCl13.C2H414.CONa2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2OΔ2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2ONaCl(固)+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑Δ2NaCl(固)+H2SO4Na2SO4+2HCl↑強熱C2H5OHCH2=CH2↑+H2O170℃濃H2SO4HCOOHCO↑＋H2O

Δ濃H2SO4固體+液體常溫固體+液體加熱濃鹽酸中加濃硫酸Cu+濃H2SO47.SO28.NO29.NO10.C2H211.4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制取裝置的設(shè)計

1、裝置連接順序發(fā)生凈化干燥收集吸收反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件氣體及雜質(zhì)5裝藥品防倒吸防氧化措施儀器拆卸等。查氣密性

2、操作順序一般包括：儀器連接裝藥品防倒吸儀器拆卸等。查氣密性2、操作順序一般63、實驗操作的先與后A、裝配儀器時：先下后上；先左后右B、加入試劑時：先固后液C、實驗開始時：先查儀器的氣密性，再加藥品，后點酒精燈；D、有些實驗為防倒吸，往往最后停止加熱或最后停止通氣；3、實驗操作的先與后A、裝配儀器時：先下后上；先左后右B71、氣體的發(fā)生裝置1.1設(shè)計依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件1.2裝置的分類（1）固＋固加熱（2）固＋液（液＋液）加熱（3）塊固＋液常溫①②④③可制O2、NH3、CH4等可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等可制CO2、H2S、H2、O2、NH3、C2H2等可制CO2、H2S、H2（4）固＋液常溫1、氣體的發(fā)生裝置1.1設(shè)計依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件181.2.1固＋固，加熱該實驗裝置要注意：（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凝后倒流而引起試管破裂。（2）鐵夾應(yīng)夾在距試管口l/3處。（3）膠塞上的導管伸入試管里面不能太長，否則會妨礙氣體的導出。標準裝置可制O2、NH3、CH41.2.1固＋固，加熱該實驗裝置要注意：標準裝置可制O291.2.2固＋液（液＋液），加熱實驗時要注意：①先把固體藥品加入燒瓶，然后加入液體藥品，再加熱。②要正確使用分液漏斗。標準裝置可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等1.2.2固＋液（液＋液），加熱實驗時要注意：標準裝置可101.2.2固＋液（液＋液），加熱變化裝置1.2.2固＋液（液＋液），加熱變化裝置111.2.3固＋液塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應(yīng)制備氣體可用啟普發(fā)生器制備，當制取氣體的量不多時，也可采用簡易裝置。標準裝置1.2.3固＋液塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應(yīng)制備氣121.2.3固＋液啟普發(fā)生器變化：1.2.3固＋液啟普發(fā)生器變化：131.2.3固＋液簡易啟普發(fā)生器：1.2.3固＋液簡易啟普發(fā)生器：141.2.3固＋液其它裝置：......1.2.3固＋液其它裝置：......152、氣體的凈化裝置2.1除雜裝置（1）洗氣瓶（2）干燥管（3）加熱管cd2、氣體的凈化裝置2.1除雜裝置（1）洗氣瓶cd162.2干燥裝置2.2.1干燥裝置（1）洗氣瓶（2）干燥管2.2干燥裝置（1）洗氣瓶17

酸、堿性據(jù)氣體的

氧化、還原性干燥劑的選擇及使用原則1、選擇原則①氣體在被干燥的過程中要不能被減少②不要引入新的雜質(zhì)。2、選擇方法干燥劑選擇干燥劑狀態(tài)干燥裝置酸、堿性干燥劑的選擇及使183、氣體的收集裝置3.1判斷原則（1）易溶或與水反應(yīng)的氣體：排空氣法（2）與空氣成分反應(yīng)或與空氣密度相近的氣體：排水（液）法（3）可溶性氣體考慮用排液法（4）兩種方法皆可用時，排水法收集的氣體較純。3、氣體的收集裝置3.1判斷原則（1）易溶或與水反應(yīng)的氣體193.2裝置的分類（1）排水（液）法3.2裝置的分類（1）排水（液）法203.2裝置的分類（2）向上排空氣法收集比空氣重的氣體3.2裝置的分類（2）向上排空氣法收集比空氣重的氣體213.2裝置的分類（3）向下排空氣法收集比空氣輕的氣體3.2裝置的分類（3）向下排空氣法收集比空氣輕的氣體223.2裝置的分類（4）其他貯氣瓶、貯氣袋3.2裝置的分類（4）其他貯氣瓶、貯氣袋234、尾氣處理裝置（1）水溶解法如：HCl、NH3等。（2）堿液吸收法如：Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。4、尾氣處理裝置（1）水溶解法如：HCl、NH3等。（2）堿24（3）燃燒或袋裝處理法如：CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。（3）燃燒或袋裝處理法如：CH4、C2H4、C2H2、H2、25防倒吸吸收標準裝置安全瓶裝置防倒吸吸收標準裝置安全瓶裝置265、氣體性質(zhì)實驗裝置5.1裝置分類（1）常溫反應(yīng)裝置（2）加熱反應(yīng)裝置（3）冷卻反應(yīng)裝置5、氣體性質(zhì)實驗裝置5.1裝置分類（1）常溫反應(yīng)裝置27標準裝置變化裝置6、排水量氣裝置標準裝置變化裝置6、排水量氣裝置28（1）在沒有現(xiàn)成的CO2氣體發(fā)生器的情況下，請你選用下圖中的部分儀器，裝配成一個簡易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO2氣體發(fā)生裝置。應(yīng)選用的儀器是（填入儀器的編號）

。（2）若用上述裝置制取CO2氣體，而實驗室只有稀硫酸、濃硝酸、水、塊狀純堿、塊狀大理石，比較合理的方案應(yīng)選用的藥品是

。[例1]：（1）在沒有現(xiàn)成的CO2氣體發(fā)生器的情況下，請你選用下圖中的29為制取純凈的氣體A可用下圖所示的裝置，生成A的速度可通過滴液的速度控制，圖中B、C、D均為液體，且為下列試劑中某一種： 濃硫酸、稀硫酸、濃硝酸、稀硝酸、濃鹽酸、稀鹽酸、濃氨水、稀氨水、蒸餾水、飽和氫硫酸溶液、飽和石灰水請回答：A、B、C、D、E各是什么物質(zhì)?[例2]：【答】：A是氯化氫氣體，B是濃鹽酸，C、D、E均是濃硫酸為制取純凈的氣體A可用下圖所示的裝置，生成A的速度可通過30利用下圖所示裝收集以下8種氣體(圖中燒瓶位置不得移動)：①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2

(1)若燒瓶是干燥的，則由A口進氣，在B口可收集的氣體有(用數(shù)字表示，下同)________________.

(2)若燒瓶充滿水，可收集的氣體有________，這時氣體由________口進入。

(3)若在燒瓶內(nèi)裝入濃硫酸進行干燥氣體，則可用此裝置的氣體有____________，這時氣體由________口進入。

(4)若燒杯是干燥的，不能用此裝置來收集的氣體是___。[例3]：【答】（1）

②④⑦⑧（2）①③⑥，A（3）①②③④⑥⑧，B（4）⑥利用下圖所示裝收集以下8種氣體(圖中燒瓶位置不得移動)：31某集氣瓶中充滿了HI氣體，試設(shè)計一個裝置表示：將這種氣體排出燒瓶，并粗略證明它確實是HI氣體，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。[例4]：【答】：往裝有氣體的瓶中注入濃磷酸，使氣體排出，用盛有適量水的燒杯吸收排出的氣體(玻璃管下端接一個倒置漏斗)，一段時間以后，取少量燒杯中的溶液，測得PH值小于7;加入用硝酸酸化的硝酸銀溶液，如發(fā)現(xiàn)有黃色沉淀生成，則可說明原氣體是HI氣體。某集氣瓶中充滿了HI氣體，試設(shè)計一個裝置表示：將這種氣體32[例5]銅與濃硝酸反應(yīng)和銅與稀硝酸反應(yīng)，產(chǎn)物不同，實驗現(xiàn)象也不同。⑴某課外活動小組為了證明并觀察到銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物為NO，設(shè)計了如左圖所示的實驗裝置。請你根據(jù)他們的思路，選擇下列藥品，完成該實驗，并敘述實驗步驟。藥品：稀硝酸、稀鹽酸、鋅粒、碳酸鈣固體步驟：①檢查裝置的氣密性；②

；③

；④

；⑤

；⑥用注射器向試管內(nèi)推入氧氣（或空氣）向試管中加入一定量碳酸鈣固體向試管中到入過量的稀硝酸，并迅速蓋上帶銅絲和導管的橡皮塞待反應(yīng)完全后，將右邊導管插入試管內(nèi)接近液面將銅絲插入到溶液中[例5]銅與濃硝酸反應(yīng)和銅與稀硝酸反應(yīng)，產(chǎn)物向試管中加入一定33加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成藍色。⑵推入氧氣或空氣的目的是

，⑶分別將等質(zhì)量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，所得到的溶液前者成綠色，后者成藍色，

某同學提出這可能是銅離子濃度差異形成的，你同意這種看法嗎？

（填“同意”或“不同意”），原因是

；另一同學提出溶液成“綠色”，是銅離子與二氧化氮混合的結(jié)果，請你設(shè)計一個實驗證明之（簡述實驗方案和實驗現(xiàn)象）

。不同意

銅片質(zhì)量相同，溶液體積相同，生成的銅離子濃度相同

檢驗生成的NO加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成藍色。⑵推入氧氣或空34歷年高考題選摘

從高考題型看，在第Ⅰ卷出現(xiàn)在選擇題型中的主要是基本實驗的內(nèi)容，從氣體的制備，離子的共存與識別，到物質(zhì)的分離與提純。在第Ⅱ卷中出現(xiàn)的簡答、填空和實驗的分析與設(shè)計，主要是考核實驗的能力，如根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，對物質(zhì)進行綜合判斷，選擇和連接實驗設(shè)計所用的儀器，綜合運用化學知識，對實驗設(shè)計的正確性以及對改進實驗操作上的評估。這對考核實驗?zāi)芰Ψ浅Ｖ匾?/p>

歷年高考題選摘從高考題型看，在第Ⅰ卷出現(xiàn)在選擇題型中35為了在實驗室利用工業(yè)原料制備少量氨氣，有人設(shè)計了如下裝置（圖中夾持裝置均已略去）。

①檢查實驗裝置的氣密性后，關(guān)閉彈簧夾a、b、c、d、e。在A中加入鋅粒，向長頸漏斗注入一定量稀硫酸。打開彈簧夾c、d、e，則A中有氫氣發(fā)生。在F出口處收集氫氣并檢驗其純度。②關(guān)閉彈簧夾c，取下截去底部的細口瓶C，打開彈簧夾a，將氫氣經(jīng)導管B驗純后點燃，然后立即罩上無底細口瓶C，塞緊瓶塞，如圖所示。氫氣繼續(xù)在瓶內(nèi)燃燒，幾分鐘后火焰熄滅。為了在實驗室利用工業(yè)原料制備少量氨氣，有人設(shè)計了如下裝36③用酒精燈加熱反應(yīng)管E，繼續(xù)通氫氣，待無底細口瓶C內(nèi)水位下降到液面保持不變時，打開彈簧夾b，無底細口瓶C內(nèi)氣體經(jīng)D進入反應(yīng)管E，片刻后F中的溶液變紅?；卮鹣铝袉栴}：（1）檢驗氫氣純度的目的是

。（2）C瓶內(nèi)水位下降到液面保持不變時，A裝置內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是

，防止了實驗裝置中壓強過大。此時再打開彈簧夾b的原因是

，C瓶內(nèi)氣體的成份是

。（3）在步驟③中，先加熱鐵觸媒的原因是

。反應(yīng)管E中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是

。排除空氣，保證安全鋅粒與酸脫離盡量增大氫氣的濃度以提高氮氣的轉(zhuǎn)化率

N2H2鐵觸媒在較高溫度時活性增大，加快氨合成的反應(yīng)速率

③用酒精燈加熱反應(yīng)管E，繼續(xù)通氫氣，待無底細口瓶C內(nèi)水373.(1993全國)下圖是一套實驗室制氣裝置,用于發(fā)生、干燥和收集氣體.下列各組物質(zhì)中能利用這套裝置進行實驗的是

(填正確選項的標號).

(A)銅屑和濃硝酸

(B)二氧化錳和濃鹽酸(C)電石和水(D)碳酸鈣和稀鹽酸

AD3.(1993全國)下圖是一套實驗室制氣裝置,用于發(fā)生、干燥384、實驗室里可按下圖所示的裝置干燥、儲存氣體R，多余的氣體可用水吸收，則R是A．NO2B．HClC．CH4D．NH3D5、設(shè)計了四種制備氣體的方案:(1)加熱稀硫酸和乙醇制備乙烯；(2)加熱稀鹽酸和二氧化錳制備氯氣；(3)用稀硫酸和大理石制備二氧化碳；(4)用稀硝酸和硫化亞鐵制備硫化氫。不宜采用的方案有哪些？A.只有(1)和(2)

B.只有(1)和(3)

C.只有(3)和(4)

D.(1)(2)(3)(4)D4、實驗室里可按下圖所示的裝置干燥、儲存氣體R，多余的氣體可396、(2000全國)實驗室可用氯氣與金屬反應(yīng)制備無水三氯化鐵，該化合物呈棕紅色、易潮解100℃左右時升華。下圖是兩個學生設(shè)計的實驗裝置，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（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。試回答：1）B中反應(yīng)的化學方程式為

2）D中的反應(yīng)開始前，需排除裝置中的空氣，應(yīng)采取的方未能是3）D中反應(yīng)的化學方程式為：4）裝置（Ⅰ）的主要缺點是5）裝置（Ⅱ）的主要缺點是：6）如果選用些裝置來完成實驗，則必須采取的改進措施是4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2↑

B中的反應(yīng)進行一段時間后，看到黃綠色氣體充滿裝置，現(xiàn)開始加熱D2Fe+3Cl2=2FeCl3

導管易被產(chǎn)品堵塞；尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染

產(chǎn)品易潮解在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置

6、(2000全國)實驗室可用氯氣與金屬反應(yīng)制備無水三氯化鐵40

7、(1993全國)根據(jù)下面實驗圖填空和回答問題:(1)燒瓶中所發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程式是

，

裝置(Ⅱ)的燒杯中冷水的作用是

，

裝置(Ⅲ)的燒杯中液體的作用是

。

(2)進行此實驗時，燒杯

內(nèi)的橡皮塞最好用錫箔包

住，用橡皮管連接的兩玻

璃管口要相互緊靠，這是

因為。

(3)裝置(Ⅲ)的燒杯

中使用倒置漏斗可防止

液體倒吸，試簡述其原因。吸收未冷凝的氣體冷凝溴蒸氣溴蒸氣會腐蝕橡皮塞和橡皮管

2H2SO4(濃)+2NaBr+MnO2═MnSO4+Br2↑+Na2SO4+2H2O當氣體被吸收時，液體上升到漏斗中.由于漏斗的容積較大,導致燒杯中液面下降,使漏斗口脫離液面,漏斗中的液體又流回燒杯中,從而防止了倒吸

7、(1993全國)根據(jù)下面實驗圖填空和回答問題:(1)燒418.(2001年,江浙)用圖示的裝置制取氫氣，在塑料隔板上放粗鋅粒，漏斗和帶支管的試管中裝有稀硫酸，若打開彈簧夾，則酸液由漏斗流下，試管中液面上升與鋅粒接觸，發(fā)生反應(yīng)。產(chǎn)生的氫氣由支管導出；若關(guān)閉彈簧夾，則試管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液與鋅粒脫離接觸，反應(yīng)自行停止。需要時再打開彈簧夾，又可以使氫氣發(fā)生。這是一種僅適用于室溫下隨制隨停的氣體發(fā)生裝置。回答下面問題：（1）為什么關(guān)閉彈簧夾時試管中液面會下降？

（2）這種制氣裝置在加入反應(yīng)物前，怎樣檢查裝置的氣密性？關(guān)閉彈簧夾時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體使試管內(nèi)液面上的壓力增加，所以液面下降。（6分）塞緊橡皮塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗注人一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于試管內(nèi)的水面，停止加水后，靜置片刻，漏斗中與試管中的液面差保持不再變化，說明裝置不漏氣。(10分)8.(2001年,江浙)用圖示的裝置制取氫氣，42（3）從下面三個反應(yīng)中選擇一個可以用這種隨制隨停的制氣裝置制取的氣體，填寫下表中的空白。①大理石與鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳②黃鐵礦與鹽酸反應(yīng)制取硫化氫③用二氧化錳催化分解過氧化氫制氧氣

（4）食鹽跟濃硫酸反應(yīng)制氯化氫不能用這種裝置隨制隨停。試說明理由。因為：此反應(yīng)需要加熱（4分），食鹽是粉末狀（2分）氣體名稱收集方法檢驗方法二氧化