氧气、氢气、二氧化碳三种气体比较

【初中化学常见气体的制取和性质比较】

一、氧气、二氧化碳、氢气的实验室制取和工业制取

气 体

氧气（O 2）

二氧化碳（CO 2）

氢气（H 2）

制备药品

过氧化氢溶液 和二氧化锰

高锰酸钾 氯酸钾和二氧化锰

大理石（或石灰石）

和稀盐酸

锌粒和稀硫酸

反应原理

2H 2O 2

MnO 2

2H 2O+O 2↑

2KMnO 4

K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ 2KClO 3

2KCl+3O 2↑

CaCO 3+2HCl

CaCl 2+H 2O+CO 2↑

Zn+H 2SO 4

ZnSO 4+H 2↑

反应类型 分解反应

●复分解反应 ●置换反应 反应物状态 固体与液体混合

固体与固体混合

固体与液体混合 固体与液体混合 反应条件

不需加热

加热 不需加热

不需加热 发生装置

气体溶解性 不易溶于水

能溶于水 难溶于水

气体密度

密度比空气密度大

密度比空气密度大

密度比空气密度小

收集装置

（纯净的）或 （干燥的）

或

净 化 可用浓硫酸或碱石灰干燥 ●用NaHCO 3溶液除去HCl ，用浓硫酸干燥 ●用NaOH 溶液除去HCl 杂质，用浓硫酸干燥 收集方法

排水法、向上排空气法

只能用向上排空气法 排水法或、下排空气法 检验方法

将带火星的木条插入集气瓶内，若木条复燃，

说明是氧气。

将气体通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水变浑浊，

说明是二氧化碳 点燃气体，检 验其生成产物。 淡蓝色火焰， 生成H 2O

验满或验纯

用向上排空气法收集时，将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满。

用排水法收集时，集气瓶口有气泡冒出。 将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明已收集满。

用拇指堵住倒置已收集满氢气的试管，靠近火焰后移开手指，若听到“噗”的一声，说明已纯。 注意事项

⑴先检查装置的 气密性

⑵用排水法收集时，待气泡连续均匀排出时才收集

⑶导管置集气瓶口

⑴先检查装置气密性 ⑵试管口略向下倾斜 ⑶试管口放一团棉花 ⑷先移出导气管，后 停止加热，以防倒吸 ⑸正放

⑴ 不能用稀硫酸，因反应生成CaSO 4附着在大理石表面，阻止反应继续进行。

⑵ 长颈漏斗的末端应插到液体中（分液漏斗不强调）⑶ 正放保存 ⑴先检查装置气密性 ⑵先验纯再收集 ⑶不能用浓硫酸

⑷长颈漏斗的末端应插到液体中 ⑸倒放保存 工业制取

分离液态空气(依氧气和氮气的沸点不同) 加压、蒸发——物理变化。

●高温煅烧石灰石 CaCO 3

CO 2↑+ CaO

分离水煤气H 2和CO

注明： 1.固液不加热装置——凡是反应物为固体和液体且反应不需加热的发生装置图均可用图①、③、④。 2.固固加热装置——凡是反应物都为固体且反应需要加热的发生装置图可用图②。

③

①

②

④

△

MnO 2 △

b a ★★★“万能瓶”的几种主要用途：

(1).集气：（贮气）①如瓶中为空气，即用排空气法收集气体时，密度比空气大的气体从a 管进，密度

小的从b 管进。②若瓶中为水，即用排水法收集气体时，气体从b 管进。 (2).洗气：（长入短出） 瓶内装浓硫酸或氢氧化钠溶液。 (3).量气：（短入长出）

瓶内装满水，气体从b 端进入，a 端接量筒，通过测量量筒内水的体积从而测得生成气体的体积。 二、常见气体的性质和用途：

（一）重要的三种气体：氢气、氧气、二氧化碳

1.物理性质：

三大气体 颜 色 气 味

状 态 密 度 溶 解 性 H 2 无色 无味 气体 比空气 小 难 溶于水 O 2 无色 无味 气体 比空气 大 不易 溶于水 CO 2

无色

无味

气体

比空气 大

能 溶于水

2.化学性质：

H 2

可燃性:2H 2+ O 2

2H 2O

O 2

⑴.与金属反应 ⑵.与非金属反应 ⑶.与化合物反应 2Mg+ O 2

2MgO 3Fe+ 2O 2 Fe 3O 4 4Al+ 2O 2 2Al 2O 3 2Cu+ O 2

2CuO

C+ O 2CO 2 2C+ O 22CO S+ O 2SO 2 4P+ 5O 22P 2O 5 2H 2+ O 2

2H 2O 甲烷、乙炔、酒精、一氧化碳 CH 4+2O 2

CO 2+ 2H 2O 2C 2H 2+5O 2 4CO 2+ 2H 2O C 2H 5OH+3O 22CO 2+3H 2O 2CO+ O 2

2CO 2

CO 2

⑴.与水反应 ⑵.与石灰水反应 ⑶.与碳反应 CO 2+ H 2O

H 2CO 3

CO 2+Ca(OH)2CaCO 3↓+H 2O

CO 2+ C

2CO

3.用途的比较：

氢气用途

氧气用途 二氧化碳用途

⑴填充气球 ⑵高能燃料

⑶冶炼重要金属

⑴支持燃烧

⑵供给呼吸 ⑶用于炼钢

⑴灭火

⑵作工业原料（制饮料、纯碱、化肥等） ⑶“干冰”用于人工降雨 ⑷植物的光合作用

（二）具有可燃性的三种气体：氢气、一氧化碳、甲烷 1.物理性质：

颜 色 气 味 状 态

密 度 溶 解 性 H 2 无色 无味 气体 比空气 小 难 溶于水 CO 无色 无味 气体 比空气 略小 难 溶于水 CH 4

无色

无味

气体

比空气 小

难 溶于水

2.化学性质（可燃性）：

H 2 可燃性

H 2、CO 、CH 4的检验

2H 2+ O 22H 2O 点燃后，⑴在火焰上方罩一干冷的小烧杯，烧杯内壁

没有 水雾 ，该气体是 CO ；⑵在火焰上方罩一内壁附有澄清石灰水的小烧杯，石灰水变 浑浊 ，该气体是 CH 4 ；另一气体就是 H 2 。

CO 2CO+ O 22CO 2 CH 4

CH 4+2O 2

CO 2+ 2H 2O

★溶洞的形成：CaCO 3+H 2O+CO 2=Ca(HCO 3)2 ★石笋、石柱的形成：Ca(HCO 3)2=CaCO 3 ↓+H 2O+CO 2↑

★碳酸分解：H 2CO 3

CO 2↑+ H 2O