常见气体的制备和净化

主课题：常见气体的制备和净化

教学目标

1、掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）

2、掌握气体制备净化的实验操作顺序

3、掌握常见气体的尾气处理方案

知识精要

一、常见气体的实验室制取、尾气吸收装置：

收集尾气吸收气体收集

分子式气体

装置

制取气体

的装置

O2

CH4O2

NH3

CH4

NH3

H2 C2H2H2S

CO2

NO2

H2

H2S

NO2

NO Cl2

HCl

SO2

Cl2

SO2

HCl

二、制取气体实验的操作顺序：

1.安装顺序:

①由下到上(如制氯气的发生装置安装顺序是:放铁架台→摆酒精灯→固定铁圈→放置石棉网→固定圆底烧瓶)

②从左到右(如制氯气:发生装置→收集装置→吸收装置)

③先塞后定(带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好,以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)

2.加试剂顺序:固体先放入，液体后滴加（即先固后液）

3.其它操作顺序:先检验气密性,后装入药品(便于在装置漏气时进行调整和更换仪器),最后点燃酒精灯(所有装备工作完毕后).

三、实验装置:一套完整的制备气体的实验装置应包括四个部分:

发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理

①发生装置：选取的依据是制取所用的试剂的状态和反应条件(加热与否)。

②净化装置：要根据反应物的性质及实验条件来分析可能含有的杂质，再根据主要成分与杂质性质上的差异选择除杂方案。

一般净化气体时,除去水蒸气的干燥装置放在最后。用作干燥剂的物质须具备两个条件：一是本身要具有很强的吸水性，二是不能与被干燥的气体发生反应。实验室常用的干燥剂可划为三类：

常见气体的干燥装置有两种：

洗气瓶：可装液体干燥剂，如浓硫酸；干燥管：可装固体干燥剂

液体洗涤剂固体洗涤剂

气体洗涤装置

③收集装置：选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。由氯气的物理性质得,用向上排空气法收集氯气，因氯气难溶于饱和食盐水，也可用排饱和食盐水收集.

④尾气吸收处理装置：有三种：①用倒扣漏斗------极易溶于水的气体；②玻璃管----能溶于水或溶于溶液的气体的吸收(如用NaOH 溶液吸收Cl2)；③点燃法----处理CO。

四、制备物质的合理方案的选用原则：原理正确、步骤简单、原料易得、节省原料、易于分离提纯、污染少。如制备CuSO4．Cu(NO3)2．Al(OH)3等有多种方案，但最佳方案只有一种。

温馨提示

1．对气体制取、除杂、干燥、收集、转化要进行整体思考。

2．气密性检查：可用加热法或水封法，不论哪种方法，事先都要确保系统是密封的。

3．理解启普发生器使用条件，明确C2H2．SO2不能用该仪器制取。

4．气体的收集：①因为C2H2．C2H4的气体密度很接近空气，所以不宜用向下排气法收集；②因为NO极易与空气中氧气反应生成NO2所以只能用排水法收集。

5．对于NH3和HCl这2种污染性气体的尾气吸收装置要选用倒置的漏斗。

6．克服思维定势：①除课本制气方法外，也可有其它方法。如用Na2O2和H2O、MnO2和H2O2制O2（装置同制C2H2）；②了解制气装置替代方法，如用U形管或干燥管制CO2；

③气体的收集也可用球胆或气球来收集。

7．要区分气体的吸收和检验两种不同的操作，例如，要检验CO2，是通过澄清石灰水；要吸收CO2，则是通过NaOH溶液。检验要求灵敏、现象明显；而吸收则要求反应迅速、完全。