高中化学14种气体的制备!最全总结!
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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↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2 +5Cl2↑+8H2O
KClO3+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。】
收集:
用排饱和食盐水或向上排空气法收集。
尾气吸收:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
检验:
用湿润的淀粉碘化钾试纸(变蓝)。
5. 氯化氢 HCl
原理:
食盐与浓H2SO4(不挥发性酸与挥发性酸的盐)进行复分解反应NaCl(固)+ H2SO4(浓)=(△)HCl↑+NaHSO4
NaCl(固)+ NaHSO4=(△)Na2SO4+ HCl↑
干燥:
用浓硫酸干燥。
收集:
用向上排空气法收集
检验:
用稀硝酸酸化的AgNO3溶液(白色沉淀)。
6. 一氧化碳 CO
原理:
浓硫酸对有机物的脱水作用:向蒸馏烧瓶中加入浓硫酸,在分液漏斗里盛放甲酸。
净化:
杂质为CO2、SO2、H2O,用NaOH溶液除去。
【小窍门:要除去中性气体中的酸性气体,用强碱溶液或碱石灰吸收。如:CO中的混有的CO2用NaOH溶液吸收除去。】干燥:
用浓硫酸干燥。
收集:
用排水法收集
检验:
灼热CuO,产生气体通入澄清石灰水(变浑浊)。
液+液加热型
7. 乙烯 C2H4
原理:
净化:
杂质为CO2、SO2、H2O,可用NaOH溶液除去CO2、SO2,再用浓硫酸干燥。
【小窍门:要除去中性气体中的酸性气体,用强碱溶液或碱石灰
吸收。如:C2H4中的混有的CO2、SO2用NaOH溶液吸收除去。还可用CuSO4或Pb(NO3)2等溶液除去。】
收集:
用排水法收集
检验:
溴水或酸性KMnO4溶液(褪色)。
固+液不加热型
8. 一氧化氮 NO
原理:
3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
净化:
杂质为NO2、H2O,用水除去NO2,再用浓硫酸干燥。
干燥:
用碱石灰(NaOH、CaO)干燥。
收集:
用排水法收集。
检验:
空气接触(迅速变成红棕色)。
9. 二氧化氮 NO2
原理:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
干燥:
用浓硫酸干燥。
收集:
用向上排空气法收集
尾气吸收:
3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
或NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O
检验:
观察颜色,溶于水(红棕色,褪色)。
10. 二氧化硫 SO2
原理:
无水Na2SO3与中等浓度H2SO4进行复分解反应
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑
Cu+H2SO4(浓)=(△)CuSO4+SO2↑+H2O
干燥:
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SO2)
尾气吸收:
SO₂+2NaOH=Na2SO₃+H₂O
收集:
用向上排空气法收集
检验:
品红溶液(品红褪色)。
11. 乙炔 C2H2