高中化学常见气体的制备.pdf

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三、常见气体的实验室制备

1、气体发生装置的类型

（1）设计原则：根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反
应装置。

（2）装置基本类型：

装
置固液反应物（加
固体反应物（加热）固液反应物（不加热）
类热）
型

装
置
示
意

图

主
要

仪
器

典
型Cl2、HCl、
O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。
气CH2=CH2等
体

操（l）试管口应稍向下倾斜，（1）在用简易装置时，如用（1）先把固体药品
作以防止产生的水蒸气在管口长颈漏斗，漏斗颈的下口应加入烧瓶，然后加

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要冷凝后倒流而引起试管破伸入液面以下，否则起不到入液体药品。
点裂。液封的作用；（2）要正确使用分
（2）铁夹应夹在距试管口（2）加入的液体反应物（如液漏斗。
l/3处。酸）要适当。
（3）胶塞上的导管伸入试管（3）块状固体与液体的混合
里面不能太长，否则会妨碍物在常温下反应制备气体可
气体的导出。用启普发生器制备。

几种气体制备的反应原理

1、O22KClO32KCl+3O2↑

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

2H2O2

2H2O+O2↑

2、NH32NH4Cl+Ca(OH)2

CaCl2+2NH3↑+2H2O

NH3·H2O

NH3↑+H2O

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3、CH4CH3COONa+NaOH

Na2CO3+CH4↑

4、H2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑

5、CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

6、SO2Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O

7、NO2Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

8、
NO3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

9、C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑

10、Cl2MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O

11、C2H4C2H5OH

CH2=CH2↑+H2O

12、N2NaNO2+NH4Cl

NaCl+N2↑+2H2O

2、收集装置

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（1）设计原则：根据氧化的溶解性或密度

装置类
排水（液）集气法向上排空气集气法向下排空气集气法
型

装置
示意图

适用范密度小于空气的气
不溶于水（液）的气体密度大于空气的气体
围体

H2、O2、NO、CO、
典型气Cl2、HCl、CO2、SO2、
CH4、H2、NH3、CH4
体H2S
CH2＝CH2、CH≡CH

（2）装置基本类型：

3、净化与干燥装置

（1）设计原则：根据净化药品的状态及条件

（2）装置基本类型：

装置类型液体除杂剂（不加热）固体除杂剂（不加热）固体除杂剂（加热）

适用范围

装置
示意图

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（3）气体的净化剂的选择

选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只
能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。一般情况下：①易溶于水的气
体杂质可用水来吸收；②酸性杂质可用碱性物质吸收；③碱性杂质可用酸性物质吸
收；④水分可用干燥剂来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可
作为吸收剂。

（4）气体干燥剂的类型及选择

常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：

①酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性
或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等气体。

②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥
显碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CH4等气体。

③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如
O2、H2、CH4等。

在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选
用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质
不能选作干燥剂，如不能用CaCI2来干燥NH3（因生成CaCl2·8NH3），不能
用浓H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。

气体净化与干燥注意事项

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一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去
杂质，则是先干燥后加热。

对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们
变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2（蒸气）等可用NaOH
溶液吸收；尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾气CO可用点燃法，将
它转化为CO2气体。

4、气体实验装置的设计

（