最新气体制备专题复习

气体制备专题复习

一、常见气体制备原理

1．二氧化碳：碳酸钙与盐酸的反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（为什么不能用稀硫酸？）2．氧气：①高锰酸钾受热分解：2KMnO 4K2MnO4+MnO2+O2↑

②氯酸钾受热分解：2KClO 32KCl+3O2↑

③双氧水催化分解：2H2O 22H2O+O2↑

3.氨气:（1）工业制法：合成氨工业N2+3H2 2NH3

（2）实验室制法①： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

②浓氨水滴入到生石灰(烧碱或碱石灰)快速产生氨气③直接加热浓氨水④直接加热NH4HCO3

4．氯气:①常温氧化浓盐酸：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

②加热氧化浓盐酸：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

5. 二氧化硫:（1）工业制法：燃烧硫磺得到二氧化硫：S+O 2SO2

（2）实验室制法：①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

②Na2SO3+ H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑

6.一氧化氮：（1）工业制法（硝酸工业的第一步反应）：4NH3+5O 24NO+6H2O

（2）实验室制法：3Cu+8 HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

7．二氧化氮（1）工业制法：（硝酸工业的第二步反应）：2NO+O2=2NO2

（2）实验室制法：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

二、常见气体制备发生装置

反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项

固、固加热型O2、NH3等①试管要干燥②试管口略低于

试管底③加热时先均匀加热再

固定加强热

固、液加热型或液、液加热型NH3 、Cl2、等①烧瓶加热时要隔石棉网②反

应物均为液体时，烧杯内要加碎

瓷片

固、液不加热型或液、液不加热型

O2、NH3、H2、

CO2、SO2、NO2、

NO等

①使用长颈漏斗时，要使漏斗插

入液面以下②使用分液漏斗可

控制液体流速

有

孔

塑

板

三、常见气体的净化

（一）净化原则：不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简便，易于分离。

（二）气体的净化装置与方法（a装液体，bcde装固体）

1、酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO（CO2），可将混合气体通过盛NaOH溶液的a或盛碱石灰的b或c或d来除去杂质。

2、还原性杂质，CO2（CO），可将混合气体通过盛灼热CuO的e

常考：①．CO2中混有SO2——饱和NaHCO3溶液、酸性KMnO4溶液

②．CO2中混有HCl——饱和NaHCO3溶液③．SO2中混有HCl——饱和NaHSO3溶液

④．Cl2中混有HCl——饱和NaCl溶液⑤H2（HCl）、N2（NH3）、NO（NO2）用水吸收

（三）干燥：1、常见的干燥剂

干燥剂

可干燥气体不可干燥气体干燥装置

名称或化学式酸碱性状态

浓H2SO4酸性液态H2、N2、O2、CO2、CO、

SO2、HCl、Cl2等

H2S、NH3洗气瓶

固体NaOH、

生石灰、碱石灰碱性固态H2、N2、O2、CO、NH3

等

CO2、SO2、HCl

干燥管、

U形管

2、常用干燥装置如下：

①除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体一般是“长进短出”。

②除杂试剂为固体时，常选用干燥管（球形或U形），气体一般是“大进小出”。

3、装置连接顺序的确定规律：

①除杂和干燥的先后顺序：

若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气体肯定混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气，应将气体先通过NaOH溶液，再通过浓H2SO4。

若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。原因：加热时气体中最好不混有水蒸气。如除去CO2中

混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H2SO4，再通过灼热的CuO。

②检验多种气体的先后顺序：

（一般先验水）有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的

干扰。如气体中含有

CO2和水蒸气时，应先通过无水CuSO4检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验CO2

四、常见气体的收集方法

收集方法排液体法

向上排空气法向下排空气法

收集原理

收集的气体不与液体

反应或难溶于液体

收集的气体密度比空气大收集的气体密度比空气小收集装置

适用气体H2、O2、NO等Cl2、HCl、CO2、NO2、SO2等H2、NH3等

补充：NO 只能用排水收集，不能用排空气的方法收集；

NH3通常用排空气收集，如果排液体可以排四氯化碳溶液来收集。

五、常见气体的尾气处理

1、Cl

2、SO2、NO2——NaOH溶液；NH3——水或者稀硫酸

2、吸收溶解度较大的尾气（如HCl、NH3等）用防倒吸装置

六、常见气体性质的检验

气体鉴别鉴定方案

H2①通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜，前者变红色，后者变蓝色。

②点燃，用干燥的烧杯罩住火焰，内壁有水珠产生；另用一个附有澄清石灰

水的烧杯罩住火焰，石灰水不变浑浊。

CO ①通过灼热的氧化铜，再通过澄清石灰水，前者变红色，后者变浑浊。

②点燃，发出蓝色火焰，用干燥的烧杯罩住火焰，内壁没有水珠产生；另用

一个附有澄清石灰水的烧杯罩住火焰，石灰水变浑浊。