高中常见气体制备

高中常见气体的制备

1．常见气体的实验室制法

中学化学实验中，应该学会氯气、氯化氢、氧气、硫化氢、二氧化硫、氨气、二氧化氮、一氧化氮、二氧化碳、氢气、甲烷、乙烯、乙炔等气体的实验室制法。应该掌握的具体容主要有：会选择适宜的反应物，并能熟练地书写有关气体生成的化学方程式；根据反应物的状态和反应条件等因素，选择适宜的气体发生装置，能判断装置图的正误，会组装气体发生装置；根据气体的密度、在水中的溶解性等性质，选择适宜的集气方法与装置；根据所制气体的性质，会用简便的方法检验或验满。

（一）气体的制备思路，可从下面几个方面来归纳：

→→→→→→

反应原理气体发生装置除杂提纯干燥收集检验尾气处理

（二）组装仪器：自下而上，从左到右；气体净化：先净气装置，后干燥装置；

（三）操作顺序：1．检验装置的气密性；2．装药品进行实验操作；3．记录实验现象、数据；

1、气体制取装置：

A. B. C. D.

固/液体+ 液体（不加热）固/液体+ 液体(加热) 固体+ 固体(加热)

适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气小的气体（装置见图C）;（装置D中B管进A管出）

2、气体干燥装置

（1）气体干燥装置的基本类型和气体流动方向：

盛装干燥剂状态液体干燥剂固体干燥剂

装置示意图

洗气瓶

气体流动方向长管进气，短管

出气

U形干燥管，进气和出气没有区别；

球形干燥管应该大口进气，小口出气（在干燥管的

进出气口都要塞一团棉花，防止干燥剂流动）

注意事项：

1、固体干燥剂颗粒大小要适当，颗粒太大气体和干燥剂接触面小，不利于干燥效果不好；颗粒太小，气体不易通过，容易堵塞，一般以黄豆粒大小为宜。

2、液体干燥剂用量要适当，并控制好通入气体的速度，为了防止发生倒吸，在洗气瓶与反应容器之间应连接安全瓶。

（2）、气体的分类

1、根据酸碱性，

酸性气体：CO2、SO2、NO2、HCl、Cl2、H2S、HBr、HI等

碱性气体：只有NH3

中性气体：H2、O2、CH4、CO、CH2=CH2、C2H2、N2等

2、根据常温氧化还原性强弱，

强还原性气体：H2S、HBr、HI、SO2等

一般性气体：H2、O2、CH4等

（3）、气体干燥剂的类型及选择

1、常用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酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCl、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、无水硫酸铜等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O2、H2、CH4等。

3、气体收集装置：

A. B. C. D.

排水法向上排空气法向下排空气法长进短出(向上)

短进长出(向下)

（1）排水集气法

适用于收集不溶于水或微溶于水且不与水发生反应的气体。收集的气体纯度高，易判断是否集满。（装置见图A）

（2）向上排空气集气法

适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气大的气体（装置见图B）;(装置D中A管进B管出)

（3）向下排空气集气法

4、尾气处理装置

一、燃烧法

原理：对于CO等气体，由于它不溶于水，也不溶于酸或碱溶液，因此可以将其点燃生成无毒气体CO2。

二、收集法

原理：对于CO、NO等气体，由于不溶于酸或碱溶液，当其量较少时，可以将其先收集在气球里。

注意：收集到气球中的这些气体不能排到空气中，必须做进一步的化学处理。

三、吸收法

原理：这是使用得最普遍的尾气吸收装置，这类装置具有吸收效率高，操作简便等特点。根据气体的性质不同，吸收剂可以选用固体或液体两种。

A、固体吸收剂

SO2等气体的处理，干燥管可以盛装碱石灰等颗粒固体吸收剂；

B、液体吸收剂

如果使用液体吸收剂，往往会引起液体的倒吸。因此，根据尾气在吸收液中溶解度的差异，这类装置又可分为以下三种。

①直接吸收式：可用于吸收在吸收液中溶解度不大的气体，如Cl

等气体。

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②隔离式：用于吸收易溶于水的少量气体，如NH3、HCl等气体，可有效防止倒吸，但如果气体的

量较大，则会有气体逸出而污染环境。

③倒立漏斗式：该装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气

体（HCl、NH3、HBr等）被吸收液吸收时，导管压强减少，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容积较大，导致烧杯液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中液体受自身重力作用又流回烧杯中，从而防止液体的倒吸。

防倒吸装置图如下：

5、装置气密性检查方法

一.原理：

使装置与外界产生压强差，再通过液面的变化或有无气泡产生来判断装置的气密性。

二.基本方法

1.加热法：通过升高温度增大部压强。

2.注水法：通过注入水缩小气体体积增大压强。

3.充气或抽气法：通过增加或减少装置气体的量增大或减小压强。

（一）加热法

将导管插入水中，用手掌（热毛巾）焐烧瓶（试管），若导管口有气泡冒出，冷却后会行成一段水柱，说明装置气密性良好。

关闭分液漏斗活塞，将导气管插入烧杯中水中，用酒精灯微热烧瓶，若导管末端产生气泡，停止微热，有水柱形成，说明装置不漏气。

（二）注水法

关闭弹簧夹，往长颈漏斗加水，使长颈漏斗液面高于试管液面，形成液面差，放置一段时间液面差不变，则装置气密性良好。