常见气体的实验室制取知识要点复习.doc

知识要点复习
一、常见气体的实验室制取
初中教材中按反应物的状态和是否加热可将气体制备分为两组：
固＋固气组：有O2、CH4等。
固＋液气组：有H2、CO2等。
以上各种气体的制取所需药品、化学原理、装置简图、收集方法和操作注意事项如表1和图6－17所示

固＋固气体固＋液气体
图6—17
表1实验室常用气体的制备方法
气体名称反应原理（化学方程式）反应装置收集
方法操作注意事项氧气
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑固＋固气
大试管＋单孔橡胶塞（图A）排水法
向上排气法1．制O2时试管要干燥洁净，MnO2应加热灼烧处理过
2．制CH4用无水乙酸钠不可用含结晶水的乙酸钠晶体甲烷CH3COONa＋NaOHNa2CO3＋CH4↑排水法
向下排气法氢气Zn＋H2SO4（稀）＝ZnSO4＋H2↑固＋液气体启普发生器或简易装置（图C）（图B分液漏斗）＋平底烧瓶（或广口瓶）排水法
向下排气法1．使用长颈漏斗时，要使漏斗颈插入液面以下
2．启普发生器只适用块状固体和液体反应，且不溶于水
3．使用分液漏斗，既可以增加装置底气密性，又可以控制液体流速二氧化碳CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑向上排气法二、氢气纯度的检验
用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，移开拇指点火（见图6－18），如果听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很小，才表明氢气已纯净。

图6－18
注意：如果用向下排空气法收集氢气，经检验不纯而需要再检验时，应该用拇指堵住试管口一会儿，然后再收集氢气检验纯度。
三、常见气体的干燥剂（见表2）
表2
干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体浓硫酸H2、O2、CO、HCl等气体中、酸性气体不能干燥碱性气体，图NH3无水硫酸铜（CuSO4）
氯化钙（CaCl2）H2、O2、CO、CO2、HCl能干燥绝大多数气体，NH3除外氢氧化钠固体
或生石灰H2、O2、CO等中、碱性气体不能干燥酸性气体，如CO2、SO2、HCl、H2S等
四、实验室制取气体的思路和方法
（1）根据反应物的状态及反应条件，选择气体的发生装置．①药品状态为固一固，且反应需要加热的，可选择与制取氧气相同的装置；②药品状态为固一液，且反应不需要加热的，可选择与制取氢气相同的装置．
（2）根据生成气体的性质，选择收集气体的方法．
五、实验室制取O2、H2、CO2的反应原理、制取装置、收集方法和实验步骤（见下表）．
氧气氢气二氧化碳反应原理2KClO32KCl＋3O2↑Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑CaCO3＋2HCl
CaCl2＋H2O＋CO2↑制取装置收集方法①排水法（不易溶于水）；②向上排空气法（密度比空气大）①排水法（难溶于水）；②向下排空气法（密度比空气小）向上排空气法（密度比空气大）操作步骤①组装仪器；②检查装置的
气密性；③装药品；④固定试管；⑤加热；⑥收集；⑦把导管移出水槽；⑧熄灭酒精灯①组装仪器；②检查装置的气密性；③加药品（先加锌后加酸）；④验纯；⑤收集①组装仪器；②检查装置的气密性；③加入大理石；④由漏斗注入稀盐酸；⑤收集验满用向上排空气法收集时，可
用带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则已集满用排水法收集时，如果集气瓶口有气泡冒出时，说明已集满用燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，则已集满六、气体的干燥与净化
在实验室制备的各种气体中，常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质，须经过净化和干燥后才能得到纯净的气体．
（1）实验装置：常用的干燥及净化装置主要是：洗气瓶、干燥管和U型管．如图11—4．

图11—4
（2）气体的干燥
选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应．如下表中常见气体的干燥剂
干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体浓硫酸H2、O2、CO、HCl等中、酸性气体不能干燥碱性气体，如NH3无水硫酸铜（CuSO4）氯化钙（CaCl2）H2、O2、CO、CO2、HCl能干燥绝大多数气体，NH3除外氢氧化钠固体或生石灰H2、O2、CO等中、碱性气体不能干燥酸性气体，如：CO2、SO2、HCl、H2S等（3）气体的净化
选择气体吸收剂应根据气体的性质和要除去杂质的性质而定．
原则：①所用的吸收剂只能吸收气体中的杂质；②不能与被提纯的物质反应，也不能引入新的杂质．
常见的气体及其吸收剂：
H2O：浓硫酸、无水硫酸铜、氢氧化钠固体、碱石灰（氢氧化钠与生石灰的混合物）等；HCl、CO2：氢氧化钠溶液、澄清石灰水、碱石灰等．
注意：除去H2中混有的HCl可选氢氧化钠溶液、澄清石灰水、碱石灰，但除去CO2中混有HCl，不能选上述试剂，因为它们都能和CO2反应，只能选用NaHCO3溶液．