常见气体的制取知识总结

常见气体的制取知识总结

操作流程：

①原料的选择：以实验室常用药品为原料，方便经济安全，尽量做到有适宜的反应速率（不可过大，也不可过小），且所得气体惟一。

②装置的选择：由反应物的状态，反应条件和所制备气体的性质、量的多少决定。装置从左到右组装顺序为：发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气吸收装置。

③仪器的装配：在装配仪器时，应从下而上，从左至右，先塞好后固定；加入试剂时，先固后液；实验开始时，先检验仪器的气密性，后点燃酒精灯；在连接导管时，应长进短出；量气装置的导管应短进长出；干燥管应大口进，小口出。

④气体的除杂：先除杂，后除水，加热除氧放末尾。

注意：

a、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：

易溶于水的气体杂质可用水来吸收、酸性杂质可用碱性物质吸收、碱性杂质可用酸性物质吸收、水分可用干燥剂来吸收、能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。

常用的除杂试剂(括号内为杂质气体)有：硫酸铜溶液(H2S)、碳酸氢钠溶液(SO2或 HCl)、加热氧化铜粉末(CO或H2)、浓NaOH溶液(CO2)、加热铜网(O2)、浓H2SO4或无水氯化钙(H2O)。

b、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。

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。

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。

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。

⑤尾气的处理：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。燃烧法(如CH4、C2H4、C2H2、H2、 CO等)；碱液吸收法(如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2等)；水溶解法(如HCl、NH3)。

2、气体发生装置的类型：

装置类型固体反应物（加热）固液反应物（不加热）固液反应物(加热)装置示意图

主要仪器大试管、酒精灯长颈漏斗、大试管或启普发生器圆底烧瓶、分液漏

斗、酒精灯

典型气体O2、NH3、CH4等H2、CO2、H2S等。Cl2、HCl、CH2=CH2

等

操作要点试管口应稍向下倾斜，以防止

产生的水蒸气在管口冷凝后倒

流而引起试管破裂；铁夹应夹如用长颈漏斗，漏斗颈的下口应

伸入液面以下，否则起不到液封

的作用；块状固体与液体的混合

先把固体药品加入

烧瓶，然后加入液

体药品；要正确使

在距试管口 l/3处；胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。物在常温下反应制备气体可用

启普发生器制备。

用分液漏斗。

3、收集装置基本类型：

（根据氧化的溶解性或密度）

装置类型排水（液）集气法向上排空气集气法向下排空气集气法装

置

示意图

适用范围不溶于水（液）的气体密度大于空气的气体密度小于空气的气体典型气体H2、O2、NO、CO、CH4、

CH2＝CH2、CH≡CH

Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4

4、净化与干燥装置基本类型：

（根据净化药品的状态及条件）

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）装置

示意图

5、气体物质的实验室制备：

气体反应物发生装置收集装置常用干燥剂吸收剂

O2KMnO4

KClO3，MnO2

H2O2，MnO2

固–固加热

固–固加热

固–液不加热

排水法浓H2SO4灼热铜网

H2Zn，稀H2SO4固–液不加热排水法或向下

排空气法

浓H2SO4灼热氧化铜

Cl2浓HCl， MnO2

NaCl，浓H2SO4，MnO2

浓HCl，KClO3

固–液加热

固–液加热

固–液不加热

向上排空气法浓H2SO4NaOH溶液

N2NaNO2，NH4Cl固–液加热排水法浓H2SO4——

HCl NaCl，浓H2SO4

浓HCl，浓H2SO4固–液加热

液–液加热

向上排空气法浓H2SO4NaOH溶液

H2S FeS，稀H2SO4固–液不加热向上排空气法无水CaCl2CuSO4溶液

NH3NH4Cl，Ca(OH)2

浓氨水固–固加热

液–液加热

向下排空气法碱石灰H2SO4溶液

SO2Na2SO3，H2SO4固–液不加热向上排空气法浓H2SO4NaOH溶液

CO2CaCO3，稀HCl固–液不加热向上排空气法浓H2SO4NaOH溶液或碱石灰NO2Cu，浓HNO3固–液不加热向上排空气法浓H2SO4NaOH溶液

NO Cu，稀HNO3固–液加热排水法浓H2SO4通空气后，NaOH溶

液

CO HCOOH，浓H2SO4液–液加热排水法浓H2SO4灼热氧化铜