气体的制备
常见气体制备集锦
食盐(氯化钠)和水。
原理
通过电解食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠。
3
步骤
将食盐溶解在水中形成饱和食盐水,通入直流电 进行电解,产生的氯气经过净化、干燥后得到成 品。
氯气性质与用途
物理性质
氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的 气体,密度比空气大,可溶于水。
化学性质
用途
氯气是一种重要的化工原料,可用于 制造氯化物、漂白剂、消毒剂等。同 时,氯气还可用于自来水的消毒和游 泳池水的杀菌等。
用途
氨气在工农业生产、科学研究及生活中有着广泛的应用。 例如,它可用作制冷剂、化肥原料、制药原料等;还可用 于制造硝酸、合成纤维等化工产品。
05
氯气制备
实验室制法
药品
高锰酸钾和浓盐酸。
原理
高锰酸钾具有强氧化性,能将浓盐酸氧化为氯气,同时生成氯化钾 、氯化锰和水。
步骤
将高锰酸钾粉末慢慢加入盛有浓盐酸的烧瓶中,用玻璃棒搅拌,加 热烧瓶,产生的气体通过导管引入集气瓶中。
化学性质
02
化学性质不活泼,常温下很难与其他物质发生反应,但在高温
、高能量条件下可与某些物质发生反应。
用途
03
用作保护气、填充气、制冷剂等;在化工、电子、食品等领域
有广泛应用。
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实验室制法
锌与稀硫酸反应
在实验室中,常用锌与稀硫酸反应来 制备氢气。将锌粒加入稀硫酸中,反 应生成硫酸锌和氢气。
铝与氢氧化钠溶液反应
铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠 和氢气。这种方法也可以用于实验室 制备氢气。
工业制法
天然气制氢
天然气的主要成分是甲烷,通过甲烷与水蒸气在高温下反应,可以生成氢气和 一氧化碳。这是工业上常用的制氢方法之一。
高中18种常见气体制备原理(只有方程式)
高中18种常见气体制备原理(只有方程式) 高中常见18种气体的制备方法一、氢气实验室制法:锌和稀硫酸反应,生成锌硫酸和氢气。
工业制法:碳和水蒸气反应,生成一氧化碳和氢气,或者一氧化碳和水蒸气反应,生成二氧化碳和氢气。
二、一氧化碳实验室制法:甲酸和浓硫酸反应,生成一氧化碳和水。
工业制法:碳和水蒸气反应,生成一氧化碳。
三、二氧化碳实验室制法:碳酸钙和稀盐酸反应,生成氯化钙、二氧化碳和水。
工业制法:碳酸钙分解,生成氧化钙和二氧化碳。
四、甲烷实验室制法:乙酸钠和氢氧化钠反应,生成碳酸钠和甲烷。
五、乙烯实验室制法:乙醇和浓硫酸反应,生成乙烯和水。
工业制法:石油裂解或烷基化反应,生成乙烯。
六、乙炔实验室制法:电石和水反应,生成氢氧化钙和乙炔。
七、氮气实验室制法:亚硝酸钠和氯化铵反应,生成氮气、氯化钠和水,或者氧化铜和氨水反应,生成铜和氮气。
工业制法:液化空气再蒸馏,先蒸出氮气。
八、氨气实验室制法:氢氧化钙和氯化铵反应,生成氯化钙、氨气和水,高温高压。
工业制法:氮气和氢气催化反应,生成氨气。
九、一氧化氮实验室制法:铜和稀硝酸反应,生成硝酸铜和一氧化氮。
工业制法:氨气和氧气反应,生成一氧化氮和水,催化剂存在。
十、二氧化氮实验室制法:铜和浓硝酸反应,生成硝酸铜、二氧化氮和水。
工业制法:一氧化氮和氧气反应,生成二氧化氮。
十一、氧气实验室制法:高锰酸钾分解,生成高锰酸钾、氧气和二氧化锰,或者二氧化锰和氯酸钾反应,生成氯化钾、氧气和水。
工业制法:液化空气再蒸馏,蒸出氧气。
十二、SO2的制法在实验室中,可以通过将Na2SO3和浓度不低于70%的H2SO4反应来制得SO2,反应产物为Na2SO4、SO2和H2O。
而在工业上,可以将4FeS2和11O2反应,得到2Fe2O3和8SO2.另外,还有一种点燃硫和氧气反应的方法,可以得到SO2.十三、H2S的制法在实验室中,可以通过将FeS和稀盐酸反应来制得H2S,反应产物为FeCl2和H2S。
高中化学实验室气体制备总结
高中化学实验室气体制备总结引言气体制备是高中化学实验室中常见的实验操作之一。
通过控制反应条件,可以从化学反应中制备出各种气体。
本文将总结高中化学实验室中常用的气体制备方法及其原理,以供参考。
一、氧气制备氧气是一种无色、无味和可燃的气体,广泛应用于燃烧、氧化等化学反应中。
在高中化学实验室中,常用的氧气制备方法是通过高锰酸钾的分解来制取。
实验步骤如下:1.取适量高锰酸钾固体放入蒸馏烧瓶中;2.加入适量稀硫酸,使高锰酸钾充分溶解;3.使用导管将烧瓶与气体收集瓶连接,将气体收集瓶内的水排空;4.缓慢加热烧瓶,观察气体收集瓶中气体的变化。
原理解释:高锰酸钾的分解反应式为:2KMnO4(s) → K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g)通过加热高锰酸钾和稀硫酸混合物,高锰酸钾分解产生氧气,并通过导管收集。
二、二氧化碳制备二氧化碳是一种无色、无味的气体,在高中化学实验室中常用于酸碱中和实验和植物光合作用研究中。
常见的二氧化碳制备方法有酸与碳酸盐反应法和酵母发酵法。
1. 酸与碳酸盐反应法实验步骤如下:1.取适量碳酸盐固体(如碳酸氢钠)放入烧杯中;2.缓慢滴加酸(如稀盐酸)至碳酸盐完全反应;3.使用盖有橡皮塞的试管收集气体。
原理解释:碳酸盐与酸反应产生二氧化碳的反应式如下:NaHCO3(s) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)通过滴加酸与碳酸盐反应,产生二氧化碳气体,并用试管收集。
2. 酵母发酵法实验步骤如下:1.取适量酵母放入锥形瓶中;2.加入适量葡萄糖溶液,与酵母充分混合;3.盖上透明的气球或用试管堵住瓶口;4.静置一段时间后观察气球的膨胀情况。
原理解释:酵母通过发酵作用将葡萄糖分解生成酒精和二氧化碳。
二氧化碳气体通过瓶口进入气球内,使气球膨胀。
三、氯气制备氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,广泛应用于消毒、漂白和制取其他化学品中。
在高中化学实验室中,氯气可以通过盐酸与漂白粉的反应制备。
高中化学14种气体的制备!最全总结!
高中化学14种气体的制备!最全总结!固+固加热型1. 氨气 NH3原理:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+NH3↑+2H2O装置:干燥:用碱石灰(NaOH、CaO)干燥。
(温馨提示:不能用无水CaCl2、浓硫酸干燥NH3。
无水CaCl2与NH3反应:8NH3+ CaCl2= CaCl2 8NH3浓硫酸为酸性干燥剂,用来干燥酸性气体,与碱性气体NH3反应。
)收集:用向上排空气法收集。
(温馨提示:氨气极易溶于水(1:700),不能用排水法收集。
)检验:(1)用湿润的红色石蕊试纸(变蓝);(2)蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口(产生白烟)。
2. 甲烷 CH4原理:CH₃COONa+NaOH = CH4↑+Na₂CO₃干燥:用碱石灰(NaOH、CaO)干燥。
收集:用排水法收集3. 氧气 O2原理:2KMnO4 =(△)K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO3 =(MnO2)2KCl+3O2↑2H2O2=(MnO2、△)2H2O+O2↑2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑干燥:用浓硫酸干燥。
收集:用排水法收集检验:用带火星木条(复燃)。
固+液加热型4. 氯气 Cl2原理:MnO2+4HCl(浓)=(△)MnCl2 +Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2 +5Cl2↑+8H2OKClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl2↑+3H2O净化:杂质为HCl、H2O,用饱和食盐水或水洗气法除去HCl,再用浓硫酸干燥。
(温馨提示:不能用碱石灰、CaO、固体NaOH等碱性干燥剂来干燥酸性气体Cl2)【小窍门:要除去弱酸性气体中混有的强酸性气体杂质,常选用弱酸性气体溶于水后形成的饱和盐溶液。
若弱酸性气体溶于水后为一元酸,则用该酸形成的饱和正盐溶液。
若为二元弱酸,则用该酸形成的饱和酸式盐,如Cl2混有HCl气体,用饱和食盐水净化吸收;如CO2中混有HCl、SO2用饱和NaHCO3溶液净化吸收。
常见气体制备原理及装置选择
【常见气体制备原理及装置选择】【氧气】制取原理:含氧化合物自身分解制取方程式:2KClO3=2KCl+3O2↑装置:略微向下倾斜的大试管,加热检验:带火星木条,复燃收集:排水法或向上排气法【氢气】制取原理:活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑装置:启普发生器检验:点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠收集:排水法或向下排气法【氯气】制取原理:强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式:MnO2+4HCl(浓)═MnCl2+Cl2↑+2H2O装置:分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验:能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色;除杂:先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集:排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收:Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O【硫化氢】制取原理:强酸与强碱的复分解反应制取方程式:FeS+2HCl═FeCl2+H2S↑装置:启普发生器检验:能使湿润的醋酸铅试纸变黑除杂:先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气)收集:向上排气法尾气回收:H2S+2NaOH═Na2S+H2O或H2S+NaOH═NaHS+H2O【二氧化硫】制取原理:稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解制取方程式:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O装置:分液漏斗,圆底烧瓶检验:先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;除杂:通入浓H2SO4(除水蒸气)收集:向上排气法尾气回收:SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O【二氧化碳】制取原理;稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解制取方程式:CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O装置:启普发生器检验:通入澄清石灰水,变浑浊除杂:通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集:排水法或向上排气法【氨气】制取原理:固体铵盐与固体强碱的复分解制取方程式:Ca(OH)2+2NH4Cl═CaCl2+NH3↑+2H2O装置:略微向下倾斜的大试管,加热检验:湿润的红色石蕊试纸,变蓝除杂:通入碱石灰(除水蒸气)收集:向下排气法【氯化氢】制取原理:高沸点酸与金属氯化物的复分解制取方程式:NaCl+H2SO4═Na2SO4+2HCl↑装置:分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验:通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶除杂:通入浓硫酸(除水蒸气)收集:向上排气法【二氧化氮】制取原理:不活泼金属与浓硝酸的氧化-还原;制取方程式:Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O装置:分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)检验:红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成收集:向上排气法尾气处理:3NO2+H2O═2HNO3+NONO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O【一氧化氮】制取原理:不活泼金属与稀硝酸的氧化-还原;制取方程式:Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O装置:分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)检验:无色气体,暴露于空气中立即变红棕色收集:排水法【一氧化碳】制取原理:浓硫酸对有机物的脱水作用在蒸馏烧瓶里加入浓硫酸,在分液漏斗里盛放甲酸制取方程式:HCOOH═CO↑+H₂O装置:分液漏斗,圆底烧瓶检验:燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊除杂:通入浓硫酸(除水蒸气)收集:排水法【甲烷】制取方程式:CH3COONa+NaOH═CH4↑+Na2CO3装置:略微向下倾斜的大试管,加热收集:排水法或向下排空气法【乙烯】制取原理:浓硫酸对有机物的脱水作用制取方程式:CH3CH2OH═C2H4↑+H2O装置:分液漏斗,圆底烧瓶,加热除杂:通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气)收集:排水法【乙炔】制取原理:电石强烈吸水作用制取方程式:CaC2+2H2O═Ca(OH)2+CH≡CH↑装置:分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)检验:无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟除杂:通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通入浓硫酸(除水蒸气)收集:排水法或向下排气法.【例题】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置).仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是()A.A B.B C.C D.D【解析】A、氨气的密度比空气密度小,应该采用向下排空气法收集,装置c中的导管应该改为短进长出,故A错误;B、浓硫酸可以与亚硫酸反应,生成二氧化硫,SO2气体的密度比空气大,能使用向上排空气法,SO2气体能与氢氧化钠迅速反应,所以吸收装置中要防倒吸,图示收集装置和完全吸收装置都合理,故B正确;C、铜与稀硝酸反应生成产物为一氧化氮,无法达到二氧化氮,一氧化氮、二氧化氮的尾气吸收不能使用水,故C错误;D、乙炔的密度比空气密度小,收集方法应该为向下排空气法或排水法,图示收集方法错误,故D错误;故选B.。
制备气体的原理
制备气体的原理制备气体的原理主要涉及气体的物理和化学性质,下面以几种常见气体为例进行详细说明。
1. 氢气的制备水电解法:将水加入电解池中,通过通电使水电解,产生氢气和氧气。
反应方程式为:2H2O(l) -> 2H2(g) + O2(g)2H2O(l)是被电解的水,2H2(g)是产生的氢气,O2(g)是产生的氧气。
2. 氧气的制备分解性氧化物法:将分解性氧化物(如高锰酸钾或过氧化氢)加热,分解产生氧气。
反应方程式为:2KMnO4(s) -> K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g)2KMnO4(s)是高锰酸钾,K2MnO4(s)是产生的钾锰酸根,MnO2(s)是产生的二氧化锰,O2(g)是产生的氧气。
3. 氮气的制备分氧化铵法:将氨水和过氧化氢加入分氧化铵盐的溶液中,反应生成氮气。
反应方程式为:NH4NO2(aq) + H2O2(aq) -> N2(g) + 2H2O(l)NH4NO2(aq)是分氧化铵盐的溶液,H2O2(aq)是过氧化氢,N2(g)是生成的氮气,2H2O(l)是生成的水。
4. 氯气的制备盐酸氧化法:将盐酸与含有氯离子的氯化物反应,产生氯气。
反应方程式为:2HCl(aq) + 2NaCl(aq) -> 2NaCl(aq) + Cl2(g) + H2(g)2HCl(aq)是盐酸,2NaCl(aq)是含有氯离子的氯化物,Cl2(g)是生成的氯气,H2(g)是生成的氢气。
5. 二氧化碳的制备碳酸与酸反应法:将碳酸与酸反应,生成二氧化碳。
反应方程式为:H2SO4(aq) + Na2CO3(aq) -> Na2SO4(aq) + H2O(l) + CO2(g)H2SO4(aq)是酸,Na2CO3(aq)是碳酸,Na2SO4(aq)是产生的硫酸钠,H2O(l)是产生的水,CO2(g)是产生的二氧化碳。
以上是一些常见气体的制备方法及反应原理,每种气体的制备方法还有其他的途径和原理,这些只是其中的几种常见方法。
气体的制备和收集
气体的制备和收集气体是物质存在的三种基本状态之一,与固体和液体相比,气体具有较低的密度和较高的可压缩性。
在各类化学实验和工业过程中,制备和收集气体是非常常见的操作。
本文将探讨气体的制备和收集的一些常见方法和技术。
一、气体的制备方法1. 化学反应法:利用化学反应产生气体是制备气体的常见方法之一。
例如,通过酸与金属的反应可以制备出氢气。
将酸与金属(如锌)反应,生成相应的金属盐和氢气。
化学反应法制备气体的关键是选择合适的反应物和反应条件。
2. 热分解法:有些物质在高温下能够发生热分解反应,生成气体。
例如,氢氧化铜加热至高温时会分解为氧气和氢气。
热分解法是制备气体的另一种常见方法,需要控制好温度和反应条件。
3. 物理法:某些气体可以通过物理手段从混合气体或液体中分离出来。
例如,液化空气可以通过低温冷凝,将其中的氮气和氧气分离出来。
物理法制备气体的关键是选择合适的分离技术和设备。
二、气体的收集方法1. 气液置换法:将气体收集在排水瓶或气囊中是一种常见的收集方法。
将瓶口或气囊的开口浸入液体中,然后通过物理或化学反应产生气体,气体会逐渐排出,占据容器的空间。
当气体完全占据容器时,即可关闭装置,取出气体。
2. 气体位移法:利用气体的轻重差异,将气体从较重的容器移至较轻的容器中。
这种方法常用于收集较轻的气体,如氢气。
首先将氢气制备好,然后通过导管或喇叭口将氢气转移至稍稍倾斜的玻璃瓶中,由于氢气较轻,会上浮至瓶口,然后用瓶塞封住。
3. 吸附法:有些气体可以通过吸附剂吸附收集。
例如,将一定量的活性炭放置在容器中,然后通入气体,气体中的某些成分会被活性炭吸附下来。
吸附法对某些具有吸附性能的气体非常有效。
三、注意事项在气体的制备和收集过程中,有一些注意事项需要遵守:1. 安全性:许多气体具有易燃、毒性或腐蚀性等危险性质,因此在操作过程中必须严格遵守安全操作规程,佩戴个人防护装备,确保实验室的通风良好。
2. 精确测量:为了获得准确的气体产量,需要使用精确的仪器和设备进行测量。
常见气体的制备有装置图
Δ
浓H2SO4
CH2=CH2↑+H2O
14. CO
HCOOH
浓H2SO4
CO ↑ +H2O
气体制取装置的设计
1、装置连接顺序
发生 装置 净化 装置 干燥 装置 收集 装置 吸收 装置
及反 反应 应物 条状 件态
的气 性体 质及 杂 质
选气 择体 干的 燥性 剂质
及气 密体 度水 溶 性
选气 择体 吸的 收毒 剂性
(3)燃烧或袋装处理法
如: CH4 、 C2H4 、 C2H2 、 H2、CO等。
防倒吸吸收
标准装置
安全瓶装置
5、气体性质实验装置
• 5.1 装置分类
• (1)常温反应装置
• (2)加热反应装置
• (3)冷却反应装置
6、排水量气装置
标准 装置
注意事项: 左端水位与右 端水位相平
注意事项:
变化 装置
标准装置
1.2.3 固+液
启普发生器变化:
1.2.3 固+液
简易启普发生器:
1.2.3 固+液
其它装置:
2、气体的净化装置
• 2.1 除杂装置
– (1)洗气瓶 – (2)干燥管 – (3)加热管
c d
• 2.2 干燥装置
• 2.2.1 干燥装置
– (1)洗气瓶 – (2)干燥管
干燥剂的选择及使用原则
1、选择原则
①气体在被干燥的过程中要不能被减少 ②不要引入新的杂质。
2、选择方法
酸、碱性 据气体的 氧化、还原性
集装置
• 3.1 判断原则
– (1)易溶或与水反应的气体: 排空气法 – (2)与空气成分反应或与空气密度相近的气体: – 排水(液)法 – (3)可溶性气体考虑用 – 排液法 – (4)两种方法皆可用时,排水法收集的气体较纯。
气体制备的方法是
气体制备的方法是气体制备是指通过特定的化学反应或物理方法,将气体从其他物质中分离出来,或者通过化学反应生成气体。
下面将介绍几种常见的气体制备方法。
1. 电解法电解法是通过电解物质来制备气体的一种方法。
常见的电解法包括水电解制氢气、氨电解制氮气等。
以水电解制备氢气为例,电解水时,将两个电极插入水中,通电后水分解为氧气和氢气。
水分划的反应方程式为:2H2O(液)→2H2(气)+ O2(气)。
2. 热分解法热分解法是指将物质加热至分解温度,使其分解产生气体。
例如,将无机化合物如过氧化氢或碳酸氢铵加热,它们会产生氧气和水蒸气或氨气。
这种方法常用于实验室中小批量制备气体。
3. 酸碱中和法酸碱中和法是通过酸和碱的中和反应来制备二氧化碳等气体。
例如,将盛有碳酸氢钠的容器与盛有稀盐酸的容器连接,两者反应产生二氧化碳气体。
化学方程式为:HCl(aq)+ NaHCO3(s)→CO2(g)+ H2O(l)+ NaCl(aq)。
4. 燃烧法燃烧法是将某些物质燃烧时产生气体,常用于制备二氧化硫、二氧化氮等。
例如,硫煤燃烧时,会产生二氧化硫气体。
化学方程式为:S(s)+ O2(g)→SO2(g)。
5. 化学反应法气体可以通过某些特定的化学反应来制备。
例如,制备氯气可以通过盛有盐酸和漂白粉(含氯)的容器,并加热使其反应生成氯气。
反应方程式为:Ca(ClO)2(固体)+ 2HCl(液)→CaCl2(固体)+ H2O(液)+ Cl2(气)。
6. 蒸馏法蒸馏法是将某些物质加热蒸发,然后将蒸汽通过冷凝器冷却收集气体的方法。
例如,制备氨气可以将氨水(NH3)加热,使其蒸发产生氨气,然后通过冷凝器冷却、收集氨气。
除了上述方法外,还有化学吸收、吸附和气体分离等方法也常用于气体的制备。
在实际应用中,根据需要制备的气体种类和纯度要求,可以选择合适的气体制备方法。
需要注意的是,在气体制备过程中应遵守安全操作规程,避免发生意外事故。
气体的实验室制备、净化和收集
CO2(SO2):________________________。 (4)含有O2杂质的气体 ①CO2(O2):__________;②N2(O2):___________。 (5)HCl(Cl2):____________。
二、气体的发生装置:
(1)固体+固体――△→气体
制备气体:O2、NH3、CH4等 注意事项:粉末状固体应在试管口放一团棉花 ①试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在试管口 冷凝后倒流,而使试管破裂。
③固体药品应平铺在试管底部。 ④胶塞上的导管伸入试管内不能过长,否则会影响气体导出
⑤如用排水集气法收集气体,当停止制气时,应先从水 槽中把导管撤出,然后再撤走酒精灯,防止水倒吸。
三、气体的除杂方法:
除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差
异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性。
除杂原则:
(1)不损失主体气体, (2)不引入新的杂质气体, (3)在密闭装置内进行, (4)先除易除的气体。
一般可从以下几个方面考虑: ①易溶于水的杂质可用水吸收;
②酸性杂质可用碱性物质吸收;
四、气体的干燥
(1)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。
①酸性干燥剂,如浓H2SO4、P2O5、硅胶等。一般用来 干燥酸性或中性气体,而不能用来干燥碱性气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、固体NaOH、碱石灰等。碱性 干燥剂不能干燥酸性气体,如碱石灰不能干燥Cl2、CO2、 HCl等。
制取气体的反应原理初中
制取气体的反应原理初中
制取气体的反应原理实际上涉及许多不同的化学反应,下面是一些常见的气体制备反应原理:
1. 酸和金属的反应:酸和金属反应可以产生氢气。
例如,酸性物质(如盐酸)与锌反应可以产生氢气。
2. 金属氧化反应:金属与氧气反应通常产生金属氧化物,例如燃烧时铁与氧气反应产生铁氧化物(即锈)。
3. 金属与酸性氧化物的反应:金属和酸性氧化物(如二氧化硫)反应可以产生相应的金属盐和水。
例如,铜与硫酸反应可以产生硫酸盐和水。
4. 强酸与盐的反应:强酸(如硫酸)与盐(如氯化钠)反应可以产生相应的酸和盐。
例如,硫酸与氯化钠反应可以产生盐酸和硫酸钠。
5. 发酵反应:发酵反应可以产生二氧化碳气体。
例如,酵母与糖反应可以产生二氧化碳气体和酒精。
6. 碳酸盐分解反应:碳酸盐在受热时分解产生二氧化碳气体和相应的金属氧化物。
例如,碳酸钙受热分解可产生二氧化碳和氧化钙。
以上只是一些常见的气体制备反应原理,实际上还有许多其他反应,不同的反应会产生不同的气体。
常见气体的制备与收集
常见气体的制备与收集气体是我们日常生活中不可或缺的物质,它们在许多领域都有广泛的应用。
为了获得所需的气体,我们需要了解常见气体的制备方法和收集方式。
本文将介绍一些常见气体的制备与收集的方法。
一、氧气的制备与收集氧气是一种重要的呼吸和氧化剂。
常见的制备氧气的方法有化学法和物理法。
1. 化学法:通过分解过氧化银或过氧化氢来制备氧气。
过氧化银在被加热时会分解产生氧气:2Ag2O2(固体)→ 4Ag(固体)+ O2(气体)过氧化氢在被催化剂催化时,也会分解产生氧气:2H2O2(液体)→ 2H2O(液体)+ O2(气体)2. 物理法:通过电解水来制备氧气。
将两个电极分别插入水中,施加电流,便可使水分解,生成氢气和氧气:2H2O(液体)→ 2H2(气体)+ O2(气体)氧气的收集方法主要有下述两种:1. 气体收集瓶法:将气体收集瓶充满水,倒置于水槽中,用导管将产生的氧气导入瓶内。
由于氧气比空气轻,会顶上气体收集瓶内,将水从气体排出口排出,直至气体排出口只有氧气。
此时关闭导管,便可得到纯净的氧气。
2. 反应中的收集法:将产生氧气的容器和反应容器连通,并用合适的连接管连接两者。
氧气会沿连接管进入反应容器,产生反应后的产物会根据相对密度的不同而采取相应的收集方式。
二、氢气的制备与收集氢气是一种轻便的燃料,具有高热值和低环境污染的特点。
常见的制备氢气的方法有化学法和物理法。
1. 化学法:通过金属与酸或碱的反应制备氢气。
常见的反应有金属与酸的反应,如锌与盐酸的反应:Zn(固体)+ 2HCl(液体)→ ZnCl2(固体)+ H2(气体)2. 物理法:通过水的电解来制备氢气。
将两个电极分别插入水中,施加电流,便可使水分解,生成氢气和氧气:2H2O(液体)→ 2H2(气体)+ O2(气体)氢气的收集方法主要有下述两种:1. 气体收集瓶法:将气体收集瓶充满水,倒置于水槽中,用导管将产生的氢气导入瓶内。
由于氢气比空气轻,会顶上气体收集瓶内,将水从气体排出口排出,直至气体排出口只有氢气。
高中18种常见气体制备原理(只有方程式)
高中常见18种气体的制备方法一 、H 2实验室制法:Zn+H 2SO 4 (稀)=== ZnSO 4+H 2↑工业制法:C+H 2O ========高温 CO+H 2CO+H 2O =====高温 CO 2+H 2二、CO实验室制法:HCOOH ========浓H 2SO 4△CO↑+H 2O 工业制法:C+H 2O =====高温 CO+H 2三、CO 2实验室制法:CaCO 3+2HCl(稀)=== CaCl 2+CO 2↑+H 2O工业制法:CaCO 3 ========高温 CaO+CO 2↑四、CH 4实验室制法:CH 3COONa(s)+NaOH(s)———→CaO △Na 2CO 3 + CH 4↑ 五、C 2H 4实验室制法:CH 3CH 2OH ————→浓硫酸170℃CH 2=CH 2 ↑+H 2O 工业制法:石油裂化、裂解六、C 2H 2实验室制法:CaC 2+2H 2O → Ca(OH)2+C 2H 2↑七、N 2实验室制法:NaNO 2+NH 4Cl=======△ N 2↑+NaCl+2H 2O3CuO+2NH 3=======△ 3Cu+N 2+3H 2O工业制法:液化空气再蒸馏(先蒸出N 2)八、NH 3实验室制法:Ca(OH)2+2NH 4Cl=======△ CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O工业制法:N 2+3H 2 ========高温高压催化剂2NH 3 九、NO实验室制法:3Cu+8HNO 3(稀)=== 3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O工业制法:4NH 3+5O 2=========催化剂△4NO+6H 2O 十、NO 2实验室制法:Cu+4HNO 3(浓)=== Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 工业制法:2NO+O 2=== 2NO 2十一、O 2实验室制法:2KMnO 4 =======△ K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑2KClO 3 =======MnO 2△2KCl+3O 2↑ 2H 2O 2 =======MnO 2 2H 2O+O 2↑工业制法:液化空气再蒸馏(蒸出N 2后剩下的主要为液氧) 十二、SO 2实验室制法:Na 2SO 3(s)+H 2SO 4(≥70%)=== Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O工业制法:4FeS 2+11O 2 =======高温 2Fe 2O 3+8SO 2S+O 2 =======点燃 SO 2十三、H 2S实验室制法:FeS+2HCl(稀)=== FeCl 2+H 2S↑ 十四、HF实验室、工业制法:CaF 2(s)+H 2SO 4=======△ CaSO 4+2HF↑十五、HCl实验室制法:2NaCl(s)+H 2SO 4=======△ Na 2SO 4+2HCl↑工业制法:H 2+Cl 2=======点燃 2HCl十六、HBr实验室制法:NaBr(s)+H 3PO 4(浓)=======微热 NaH 2PO 4+HBr↑十七、HI实验室制法:KI(s)+H 3PO 4(浓)======= KH 2PO 4+HI↑ 十八、Cl 2实验室制法:4HCl+MnO 2=======△ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O工业制法:2NaCl+2H 2O =======通电 2NaOH+H 2↑+Cl 2↑。
实验室制取气体的原理
实验室制取气体的原理
实验室制取气体的原理通常涉及以下步骤:收集气体、分离和纯化气体。
收集气体的方法主要有以下几种:
1. 排放法:通过开启气体源的阀门,使气体自然进入或排出实验室制备器材中。
2. 下沉法:利用气体的密度差异,使较轻的气体自上而下排出,较重的气体则自下而上进入收集设备。
3. 溶解法:将气体溶解于特定的液体中,然后通过蒸馏或其他方法将气体从液体中解放出来。
分离和纯化气体的方法取决于气体的特性和实验条件:
1. 常温下气体的分离:利用气体的沸点差异,通过蒸馏将混合气体中的不同成分分离出来。
2. 低温下气体的分离:利用气体的沸点和凝点差异,通过低温冷却和凝固将混合气体中的不同成分分离出来。
3. 吸附法:利用不同气体在吸附剂上的吸附能力差异,将混合气体分离。
4. 膜分离法:利用人工膜或多孔材料,将气体按照分子或原子大小分离。
5. 化学方法:利用气体与其他物质的化学反应性差异,通过特定反应将某些气体转化为其他物质,然后再分离出目标气体。
在分离和纯化气体的过程中,还需要注意控制实验室中的温度、压力和流量等参数,以确保实验的准确性和安全性。
如何制备气体
如何制备气体
1.选择气体发生器:根据所需气体的性质和用途,选择合适的发生器。
常见的气体发生器有压缩气体瓶、气袋、实验室制气装置等。
2.准备原料:根据气体发生器的类型,准备相应的原料。
例如,制备氢气需要金属锌和硫酸,制备氧气需要过氧化氢和二氧化锰催化剂。
3.安装和检查装置:将气体发生器、收集器和相关管道连接起来,确保密封良好。
检查所有部件是否完好,防止泄漏。
4.制备气体:根据气体发生器的操作规程,进行反应。
在反应过程中,密切关注气体的产生速度和收集情况。
5.收集气体:利用水位差、气压差或其他方法,将产生的气体收集到收集器中。
收集时要注意气体的纯度和湿度,如有需要,可以使用干燥剂进行处理。
6.分析气体:对收集到的气体进行成分、纯度等分析,以确保气体符合要求。
7.储存和运输:根据气体的性质,选择合适的储存方式和容器。
对于易燃、易爆、有毒等危险气体,要严格遵守相关规定,确保安全。
8.废弃物处理:对反应剩余物和废弃设备进行妥善处理,防止对环境污染。
以上就是制备气体的基本步骤,具体操作时还需根据实际情况进行调整。
在制备气体过程中,要严格遵守安全规程,确保实验人员和
设备的安全。
同时,要注重环保,降低对环境的影响。
高中物理--常见气体制备方法(全面版)
高中物理--常见气体制备方法(全面版)
一、氢气的制备方法
1. 金属与酸反应法:可使用锌或铁与浓盐酸反应,生成氢气。
2. 电解水制氢法:将电解水中的氢氧化物电解,可得到氢气。
3. 碱金属与水反应法:碱金属与水反应会产生氢气,其中比较常见的是钠与水反应。
二、氧气的制备方法
1. 加热金属氧化物分解法:将金属氧化物加热,可使其分解产生氧气。
2. 过氧化物分解法:过氧化物类物质在适当的条件下,可发生分解反应生成氧气。
3. 电解水制氧法:水在电解的过程中,氧气会被析出。
三、二氧化碳的制备方法
1. 碳酸盐与酸反应法:将碳酸盐与酸反应,在反应中会产生二氧化碳。
2. 酵母发酵法:在适当的条件下,酵母会分解产生二氧化碳。
3. 燃烧有机物质法:燃烧有机物质,如木材、糖类等,会产生二氧化碳。
四、氮气的制备方法
1. 空气分离法:通过空气的分离,可以得到其中的氮气成分。
2. 铜与浓稀硝酸反应法:铜与硝酸反应会产生氮气。
3. 氨气氧化反应法:将氨气与氧气反应,可得到氮气。
五、氯气的制备方法
1. 氯化物与酸反应法:将氯化物与酸反应会产生氯气。
2. 电解盐水制氯法:通过电解盐水,可以得到其中的氯气。
3. 氯化物与高温氧化反应法:将氯化物在高温条件下与氧气反应,可得到氯气。
以上是高中物理中常见气体的制备方法,希望能帮到您。
气体的制备与性质
光化学反应法:通 过光化学反应生成 气体,如氧气、臭 氧等
生物化学反应法: 通过生物化学反应 生成气体,如二氧 化碳、甲烷等
安全第一:确保实验环境安全,遵守实 验室安全规则
准确操作:按照实验步骤准确操作,避 免错误导致危险
选用合适的制备方法:根据气体的性质 和需求选择合适的制备方法
控制反应条件:控制反应温度、压力和 催化剂等条件,保证气体的纯度和产量
域
氦气:用于低温 研究、气球飞行
等领域
氯气:用于消毒、 漂白、化工等领
域
温室效应:二氧化碳等温 室气体导致全球气温升高
空气污染:二氧化硫、氮 氧化物等气体导致空气质
量下降,影响人类健康
臭氧层破坏:氟利昂等气 体导致臭氧层破坏,增加
皮肤癌风险
酸雨:二氧化硫、氮氧化 物等气体导致酸雨,破坏
生态环境
汇 报 人 :XX
气体收集和净化:采用合适的收集和净 化方法,保证气体的纯度和安全性
废弃物处理:妥善处理废弃物,避免环 境污染
2
密度:气体的密 度与其分子质量 和温度有关
比热容:气体的 比热容与其分子 质量和温度有关
导热系数:气体 的导热系数与其 分子质量和温度 有关
黏度:气体的黏 度与其分子质量 和温度有关
酸性:气体与碱反应生成盐 和水
电解法:利用电解原理制备 气体气 体,如氢气、氧气等
化学反应法:通过 化学反应生成气体, 如氢气、氧气等
物理变化法:通过 物理变化生成气体, 如蒸发、升华等
混合气体法:通过 混合不同气体生成 新的气体,如空气、 天然气等
电解法:通过电 解生成气体,如 氢气、氯气等
还原性:气体被还原剂还原 为较低价态
氧化性:气体与氧气反应生 成氧化物
常见气体的制备、净化、收集、尾气处理
密度比密度比 空气大,空气小, 向上排向下排 空气法空气法
.
(2)排水法(难溶于水、也不跟水反应) →
.
5、尾气处理(有毒气体必须要尾气处理)
•溶液吸收
•点燃
.
•充袋法
极易溶于水的要用防倒吸装置: 如HCl和NH3
.
20.(12分)硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饮料添 加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:
图1
图2
图3
图4
图5
.
启普发生器及简易装置 块(颗粒)状难溶于水固体+液体→气体
要求生成气
体不与反应
物反应,反
应缓和不剧
烈,可制备
H2、C O2、
.
H2S
(3)固(液)体+液体 →△气体 反应容器:试管、烧瓶 加液容器:分液漏斗
可制备C l2、C 2H4等
.
2、气体的净化装置
通入溶液中除杂(洗气):长进短出
二、常见气体的制备
气体的制备→净化→干燥→
收集→尾气处理(有毒气体) 1、气体发生装置 (1)固+固→△气 (O2 NH3等)
反应容器:试管 注意事项:粉末状 固体应在试管口放 一团棉花
.
(2)固(液)体+液体→气体
反应器:试管、烧瓶、广口瓶、锥形瓶;
加液容器:长颈漏斗、分液漏斗;
H2、C O2、O2、H2S、SO2、NO2、 NO、C 2H2等
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁悄的烧杯中,加 热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3 遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在 50~80℃之间至铁屑耗尽;
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气体制备实验
1.通过一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的一些规律,以下是老师提供的一些实验装置,请你结合下图回答问题:
(1)写出实验室制备二氧化碳的化学方程式。
(2)选择装置组合来制备和收集氧气(填字母编号)。
(3)已知氨气是一种密度比空气小且极易溶于水的气体。
将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中,观察到的现象是。
(4)加热氯化铵与氢氧化钠的固体混合物制取氨气,应选择的反应发生装置是。
2.下图是实验室常用的装置。
请据图回答:
(1)写出仪器①的名称。
收集某气体只能用E装置,由此推测该气体具有的性质是;
(2)用高锰酸钾制氧气的装置组合是(填序号),反应的化学方程式为;(3)实验室制得的CO2气体常含有HCl和水蒸气。
为了制得纯净、干燥的CO2气体,除杂装置的导管按气流方向连接顺序是(填序号)。
A.a b c d B.b a c d C.c d a b D.d c b a
3.某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法及性质。
结合装置图,回答下列问题:
A B C D E
(1)写出图中标号仪器的名称:a ,b 。
(2)用双氧水和二氧化锰制取氧气时,可选用的发生装置是(填上图字母),可选用C装置收集氧气,其原因是。
(3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3),应选择的发生装置是(填上图字母)。
(4)该小组设计了如下图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于探究物质性质。
①当打开K1、关闭K2时,利用I、Ⅱ装置,可进行的实验是
(填字母)。
a.大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
b.锌与稀硫酸反应制取氢气
②当打开K2、关闭K1时,可以利用工、Ⅲ装置制得二氧化碳
并验证其性质。
实验室制取二氧化碳的化学方程式
是 ;若要证明二氧化碳能与水发生反应,应向烧杯的
水中加入 。
4.如图16所示为实验室中常见气体的制备、净化、收集和性质实验的部分仪器是根据题目
的要求,回答下列问题:
(1)以石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体。
(提示:盐酸中挥
发出的少量HCl 气体可以用饱和的碳酸氢钠溶液吸收)
①所选仪器的连接顺序 (填写仪器的序号字母)
②生成二氧化碳时,所发生反应的化学方程式
(2)为探究二氧化碳的性质,进行如下实验。
①将二氧化碳通入水中,用PH 试纸粗略测定二氧化碳水溶液的酸碱性强弱,请简述测定的
方法 。
②将少量的CO 2气体通入盛有大量澄清Ca (OH )2溶液的大烧杯中,烧杯中溶液的质量与之
前相比会 (填写下列各项序号)
A 、增大
B 、 减小
C 、 不变
D 、无法判断
5.氯气(Cl 2)通常情况下为有刺激性气味的黄绿色的有毒气体,密度比空气大,可跟水反
应,反应后溶液呈酸性。
实验室通常用浓盐酸与二氧化锰共热的方法来制取氯气。
实验室
制取气体的一套完整装置应包括发生装置、净化装置(包括干燥)、收集装置、尾气处理装
置。
回答下列问题:
(1)制取氯气的发生装置应选用下左图中的 ,写出标号的名称 ;
(2)用上右图中的仪器(不一定全部用到)完成氯气的净化(包括干燥)、收集、尾气处
理,其正确的连接方法是:A 接 接 接F 接 接 ;
(3)在放入药品之前必须检查 。
6.实验室常用下列装置制取和收集气体,请根据下图回答有关问题。
① A B C D E F G
饱和NaCl 溶液 (吸杂质HCl ) 浓硫酸 NaOH 气 体
发
生
装
甲 乙 丙
(1)如果用高锰酸钾制取O2,反应的化学方程式为____________________________,你选择的发生装置是_____________________,你不能选择的收集装置是__________________。
(2)小红同学用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式为:
___________________________________________,她应选用的发生装置是__________,若用右图装置进行“排空气法”收集CO2,请把图中的“导气管”补画完整。
7.图15是实验室制备气体常用的装置图,请按要求填空。
(1)写出B装置中两种仪器的名称:、。
(2)实验室用5%的双氧水溶液在MnO2存在的条件下制氧气,应选择的发生装置为(填字母),该装置还可用来制取(填一种物质的化学式)气体。
(3)根据反应2NH4Cl(固体)+Ca(OH)2(固体)△
CaCl2+2NH3↑+2H2O制取氨气,已知:
氨气密度比空气小,且易溶于水,则发生装置选用(填字母,下同),收集装置选用。
8.下面是实验室制取和收集气体的装置,请按要求作答:
(1)仪器a的名称是________。
(2)用B装置制取气体并能随时停止反应,上部与下部对接应选_________(填“b”、“c”)。
(3)从装置A~D中选择:加热KMnO4制取O2并用排水法收集,应选用图中的_________(填字母);实验室制取并收集CO2应选用图中的_______(填字母)。
(4)用装置E排空气收集H2,气体应从导管的_________(填“d”、“e”)端进入;若制取O2用F装置排水收集,请将图F补画完整。
(5)右下图为制取H2并还原Fe3O4的微型实验装置,针筒与青霉素瓶组合部分相当于上图装置_________(填字母);检查此装置气密性的具体操作是____________,若现象为_______ ________,则气密性良好。
9.化学实验和科学探究都离不开实验装置。
根据下列装置,回答问题:
(1)装置A可用于以高锰酸钾为试剂制取氧气,制取时需要在管口放一团棉花,它的作用是,写出该反应的化学方程式。
(2)科学探究
【查阅资料】
小玲同学查阅资料发现:过氧化钙(CaO2)能分别与水、二氧化碳反应。
【猜想】
①过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气。
②过氧化钙在空气中久置生成的物质可能是碳酸钙或氢氧化钙或二者的混合物。
【实验探究】
实验一选用上述实验装置B进行过氧化钙与水反应的实验,收集一试管气体,将带火星的木条伸入试管中,木条复燃;取反应后的溶液置于试管中,充分振荡后再滴入(填写一种试剂的名称)试液,发现溶液变成红色,说明猜想①是正确的,反应的化学方程式是。
实验二为探究猜想②是否正确,小玲设计了如下实验,请你帮助她完成表格中的空白内容:
实验步骤c中发生反应的化学方程式是。
10.通过科学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律。
请结合图中提供的一些实验
装置回答问题:
资料:氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体,有刺激性气味,水溶液称为氨水。
(1)当你选用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气时,若选择B装置来完成该实验,首先需进行的改动是,然后再添加酒精灯进行加热。
(2)认为应选择收集氨气的装置最好
..是(填序号)。