高中化学考点23 常见气体的实验室制法.pdf

考点23常见气体的实验室制法

1．常见气体制备的反应原理

气体名称反应原理收集方法

↑
2KClO32KCl+3O2
氧气排水法、向上排空气法
↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2

氨气2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O向下排空气法

↑
氢气Zn+H2SO4ZnSO4+H2排水法、向下排空气法

硫化氢FeS+H2SO4FeSO4+H2S↑向上排空气法
↑
二氧化碳CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2向上排空气法

()↑
二氧化硫Na2SO3+H2SO4浓Na2SO4+H2O+SO2向上排空气法

())↑
二氧化氮Cu+4HNO3浓Cu(NO32+2H2O+2NO2向上排空气法
+↑
乙炔CaC2+2H2OCa(OH)2排水法

)↑
氯气MnO2+4HCl(浓MnCl2+2H2O+Cl2向上排空气法

()
NaCl+H2SO4浓NaHSO4+HCl↑
氯化氢向上排空气法
()
2NaCl+H2SO4浓Na2SO4+2HCl↑

())
一氧化氮3Cu+8HNO3稀3Cu(NO32+4H2O+2NO↑排水法

乙烯C2H5OH↑+H2O排水法

2．实验室制取气体的装置

实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态及反应条件。

装置类型装置图适用气体注意事项

①试管要干燥；

−
固固加热型O2、NH3等②试管口略低于试管底；
③加热时先均匀加热再固定加强热
①加热烧瓶时要垫石棉网；
固−液加热型

Cl2、HCl等②反应物均为液体时，烧瓶内要加沸石或碎
或液−液加热型
瓷片

①使用长颈漏斗时，漏斗下端管口要插入液

面以下；

H2、CO2、
固−液不加热型②启普发生器只适用于块状固体与液体的

SO2、NO、
或液−液不加热型反应，反应不需要加热且气体不溶于水；

NO2等
③使用分液漏斗既可增强装置的气密性，又

可控制加入液体的速度

气体制备口诀

气体制备首至尾，操作步骤各有位，发生装置位于头，洗涤装置紧随后，

除杂装置分干湿，干燥装置把水留；集气要分气和水，性质实验分先后，

有毒气体必除尽，吸气试剂选对头；有时装置少几个，基本顺序不可丢，

偶尔出现小变化，相对位置仔细求。

3．常见气体的除杂与干燥

(1)气体的除杂

气体的除杂一般是指除去水蒸气以外的杂质。关于气体的除杂应掌握以下两点：

①除杂原则。a.不损失主体气体，即被净化的气体不能与除杂试剂发生化学反应；b.不引入新的杂质气

体；c.在密闭装置内进行；d.常先除去易除的气体。

②选择除杂试剂的依据。利用主体气体和杂质气体性质的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、

可燃性等。液体除杂试剂用洗气瓶，固体除杂试剂用干燥管。

(2)常见气体的净化

气体所含杂质净化剂净化装置

O2Cl2氢氧化钠溶液

H2H2S硫酸铜溶液

CO2HCl饱和碳酸氢钠溶液

CO2SO2饱和碳酸氢钠溶液洗气瓶

Cl2HCl饱和食盐水

SO2HCl饱和亚硫酸氢钠溶液

CH4乙烯溴水

COCO2或H2O碱石灰

干燥管

N2O2灼热的铜网

CO2CO灼热的氧化铜

硬质玻璃管

(3)气体的干燥

气体的干燥是指除去气体中所含的水蒸气，实质上也属于除杂范畴(是一种特定的除杂过程)；气体干燥

的关键是选择干燥剂，并根据干燥剂的状态选择干燥装置，常用的装置有洗气瓶、干燥管等。

(4)常用的气体干燥剂

碱性干燥剂
类型酸性干燥剂中性干燥剂(固体)
(固体)

浓硫酸(具有强氧化

常用试剂碱石灰、CaO无水CaCl2
)()
性、P2O5固体

(5)气体干燥与除杂的顺序问题

一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则先除杂后干燥；若采用加热法除去杂质，则先干燥后除杂。

4．气体的收集方法

确定气体的收集方法时要考虑气体的密度、溶解性、稳定性。

(1)常见的收集方法

收集方法排水法向上排空气法向下排空气法
收集的气体不与水反与空气不反应且密度与空气不反应且密
收集原理
应或难溶于水比空气的大度比空气的小

收集装置

H2、O2、

适用的气体Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH3

NO、CH4

(2)创新的收集装置

气体的收集分析思路

1
．易溶于水或与水反应的气体，如NH3、HCl、NO2等，只能用排空气法收集。
2(()
．常温下与O2反应的气体如NO)、密度跟空气相近的气体如N2、CO、C2H4、C2H6等，都不能用
排空气法收集。

3——
．能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排某些饱和溶液的方法收集，如：CO2排饱和NaHCO3
——————
溶液；SO2排饱和NaHSO3溶液；H2S排饱和