常见气体的实验室制法

固体--
--圆底烧瓶
石棉网
可用于制备Cl2、HCl、SO2、NO和C2H4。
9
MnO2 4 HCl MnCl2 Cl2 2 H 2O 2 KMnO4 16HCl 2MnCl2 2 KCl 5Cl2 8H 2O
NaCl H2 SO4(浓) Na2 HSO4 HCl
可用于制备O2、NH3和CH4
5
2KMnO4 K 2 MnO4 MnO2 O2
2KClO
MnO2 3
2KCl 3O2

2NH 4Cl Ca(OH )2 CaCl2 NH3 2H2O CH3COONa NaOH Na2CO3 CH 4
C、向下排气法收集气体
D、排水集气法收集气体
19
气体装置的设计
1、装置连接顺序
发生
装置
净化
装置
干燥 装置
收集 装置
吸收 装置
及反 反应 应物 条状 件态
的气 性体 质及 杂 质
选气 择体 干的 燥性 剂质
及气 密体 度水 溶 性
选气 择体 吸的 收毒 剂性
20
气体装置的设计
2、操作顺序一般包括：
(3)所含杂质为：甲 酸，水蒸气 (4)CO有毒，尾气应
点燃
27
练习
2、某化学兴趣小组拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质）制取无水氯 化铜，并测定样品中氧化铜的质量分数（即质量百分含量），其实验步骤如下：
粗氧化铜W1g ①加过量盐酸过滤 溶液Ⅰ 无水氯化铜 W4 g ②加入X 溶液Ⅱ ③加入Y 过滤 ④ 沉淀ⅡW3 g
②铁架台、酒精灯、玻璃导管之间连接的胶管等，在示意图中不必画出，如需加热， 在 需加热的仪器下方，标出“△”表示。）
试选用实验室中的常用仪器和其他必要的试剂，设计绘画出最简易的实验装置 示意图。并标出所用的试剂。
浓H2SO4
(Cu粉)
( KCl、MnO2 )
31
CaC2 2H 2O Ca(OH ) 2 C2 H 2
Cu 4HNO3(浓) Cu( NO3 )2 2H2O NO2
8
C、固（液）液反应物（加热）
液体--分液漏斗注意事项：
（1）检验装置的气密性
（2）加热时要预热，受热均匀 （3）加热易暴沸的混合物时要 加沸石，防暴沸 （4）制乙烯时浓硫酸与乙醇可 先混合，故不必 用分液漏斗， 换成温度计控制反应温度
11
二 气体收集装置
1 气体收集装置的设计原则： 根据气体的溶解性或密度
12
2 气体 收集装置类型
装置类型 示意图 气体性质 实 例
难溶或微溶 于水的气体 H2、CH4、NO O2、N2、C2H2 密度大于空 气的气体 CO2 Cl2 HCl 密度小于空 气的气体 H2、NH3、
排水法
向上排气法 向下排气法
（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀 硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合 理的方案应选用的药品是 浓硝酸、水、块状大理石 。
24
2、实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、 易潮解100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应 装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。 试回答： 1）B中反应的化学方程式为
可用于制备H2、O2、 H2S、NO2和C2H2。
B.长颈漏斗插入液面以下
C. 制备H2S时应在通风厨中, H2S 剧毒 7
Zn H 2 SO4 ZnSO 4 H2
CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H 2O
FeS H 2 SO4 FeSO 4 H2S
28
3、某化学兴趣小组拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质）制取无水氯 化铜，并测定样品中氧化铜的质量分数（即质量百分含量），其实验步骤如下：
粗氧化铜W1g ①加过量盐酸过滤 溶液Ⅰ 无水氯化铜 W4 g ②加入X ⑤ 溶液Ⅱ 氯化铜晶体 CuCl2· 2H2O ③加入Y 过滤 沉淀ⅡW3 g
Na2 SO3 H2 SO4(浓) Na2 SO4 SO2 H2O
3Cu 8HNO3(稀) 3Cu( NO3 )2 2NO 4H2O
C2 H5OH 170 C C2 H 4 H 2O
H 2 SO4
10
思考题
气体的收集装置和净化装置 分别有几种类型？根据什么原 则选择有关装置？
不可干燥 气体
H2S,NH3,HBr, HI,C2H4
NH3
四、除尾气装置
1、 燃烧法 如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。
2、碱液反应法 如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。
3、水溶解法 如HCl、NH3等。
18
思考题
分析下面装置 有哪些作用？
A、净化气体 B、向上排气法收集气体
16
4 常见干燥剂及使用装置
液态干燥剂
装 →
固态干燥剂
→
置
常见干燥 剂 可干燥 气体 浓硫酸 无水CaCl2 碱石灰 H2,O2,N2, CH4,NH3 HX,H2S,SO2, CO2,NO2, Cl1 27
H2,O2,Cl2SO2, O2,Cl2,HCl,SO2, CO,N2,CH4 H2, CO,N2,CH4
13
三 气体净化装置
1 气体净化装置的设计原则：
根据净化药品的状态和净 化条件
14
2 气体净化装置类型
液体试剂 固体试剂
c
固体试剂需加热
d
干燥管 应大口方向进气， 进气管应“长进短出” 小口出气 。
15
洗气瓶
3 干燥剂的选择及使用原则
1、选择原则 ①气体在被干燥的过程中要不能被减少 ②不要引入新的杂质。 2、选择方法
a、防空气中的水蒸气进入B，而得不到纯的无水CuCl2 b、吸收HCl气体及分解产生的水蒸气。 C的作用是
，
29
4、某化学兴趣小组拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质）制取无水氯 化铜，并测定样品中氧化铜的质量分数（即质量百分含量），其实验步骤如下：
粗氧化铜W1g ①加过量盐酸过滤 溶液Ⅰ 无水氯化铜 W4 g ②加入X ⑤ 溶液Ⅱ 氯化铜晶体 CuCl2· 2H2O ③加入Y 过滤 沉淀ⅡW3 g
④
沉淀Ⅰ W2g
溶液Ⅲ
④若第④步中有80%的氯化铜转入晶体，其余各步骤转化都是完全的，则样品中 氧化铜的质量分数（质量百分含量）的计算式为：
30
。
5、某学生提出用实验室制氧气（以氯酸钾为原料，二氧化锰作催化剂）的残渣为 原料，制无水氯化铜。
说明：①本小题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示： 敞口玻 璃容器 硬质玻璃管： 玻璃 漏斗 分液 漏斗 玻璃 导管 石棉网： 有塞玻 璃容器 干燥管：
沉淀Ⅰ W2g
⑤ 氯化铜晶体 CuCl2· 2H2O
溶液Ⅲ
实验过程中所用的物质X、Y及pH值控制可参照下列附表确定。
回答下列问题： 1、 沉淀Ⅱ的成分是（写化学式）Fe（OH）3 。 2、 物质X可选用表二中的 H、E ，物质Y可选用表二中的 A、D 。 （填序号，且全部选出） 3、过滤Ⅱ操作中所用仪器有铁架台（带铁圈）、烧杯、滤纸等，还需使用 的 仪器是（填仪器名称） 漏斗、玻棒 。
常见气体的实验室制法
化学刘老师
1
气体的实验室制法
1 气体发生装置
2 3 4 5 6
气体收集装置 气体净化装置 干燥剂的选择及使用原则 除尾气装置
气体装置的设计
2
7 练习
想一想
气体制取的发生装置有几种 类型？如何选择气体的发生装 置？
3
一 气体发生装置
1 气体发生装置的设计原则： 根据反应物质的状态和反应条件
仪器 连接
查气 密性
装 药 品
防倒吸 防氧化 措施
仪器 拆卸 等。
3、气体的净化原则：
一、要分析杂质气体的性质 二、要分析被净化气的性质；
21
气体装置的设计
4、实验操作的先与后 A、装配仪器时：先下后上；先左后右 B、加入试剂时：先固后液 C、实验开始时：先查仪器的气密性， 再加药品，后点酒精灯； D、有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气 ； E、有些实验为防氧化往往最后停止通气。 F、仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体， 后拆部件。 G 、净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体， 后除去无毒、无气味的气体， 最后除水蒸气。
④
沉淀Ⅰ W2g
溶液Ⅲ
④ 、⑤步操作中，所需装置如图所示： a b
g
c d e f
百度文库碱石灰
A
浓H2SO4
B
C
D
① 按气流的方向从左到右的顺序，各装置的连接顺序（填接口字母）为 g a b c d f 接 、 接 、 接 。 ② D中所发生反应的化学方程式为： 2NaCl + H2SO4 (浓) 2HCl + Na2SO4 。 ③
2 气体发生装置的基本类型 A、固体反应物（加热） B、固液反应物（不加热） C、固（液）液反应物（加热）
4
A、固体反应物（加热）
注意事项： （1）试管口应略向下倾斜
试管 导管
（2）试管夹夹在试管的中上部;
酒精灯
铁架台
（3）药品应平铺于试管底部
（4）导管不宜伸入试管过长 （5）实验开始时先检验装置的气密性 （6）加热时，先预热且应用外焰加热
25
课下作业
1、实验室用甲酸与浓硫酸在加热条件下制取CO气 H2SO4 体反应为：HCOOH △ H2O+CO↑,请设计一装 置以制取干燥纯净的CO气体。
浓硫酸
甲酸、 沸石
NaOH溶液
浓硫酸
26
分析: (1)液体+液体 →气体
(2)甲酸易挥发，混 合液易暴沸，应加沸石 (2)气体难溶于水且 密度与空气相差不多
4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2↑ 2）D中的反应开始前，需排除装 置中的空气，应采取的方法是 B中的反应进行一段时间后，看 到黄绿色气体充满装置，才开始 加热D
3）D中反应的化学方程式为： 2Fe+3Cl =2FeCl 2 3
4）装置（Ⅰ）的主要缺点是 导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染 5）装置（Ⅱ）的主要缺点是： 产品易潮解 6）如果选用Ⅱ装置来完成实验，则必须采取的改进措施是 在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置
酸、碱性 据气体的 氧化、还原性
选择
干燥剂
干燥剂状态
选择
干燥装置
气体的酸碱性
保持一致
干燥剂的酸碱性
3、常见干燥剂
酸性干燥剂（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）不能用来干燥碱性气体； 碱性干燥剂 (如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)不能用来干燥酸性气体如Cl2。 有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）不能干燥有还原性气体（如H2S、HI等）。
CaO
6
B、固液反应物（不加热） 注意事项：
（1）启普发生器只适用于块状固 体与液体在不加热条件下制取难 溶于水的气体如CO2、H2S、H2(不 可用于制C2H2) （2）简易装置则适用于固体与液 体在不加热下制取气的反应
简易 启普 装置 发生器
简单 装置 A..检验装置的气密性
（3）操作时应注意：
22
气体装置的设计
设计化学实验时，应遵循四个基本要求：
科学性 即实验原理、操作程序和方法必须正确
安全性 即用药及操作要注意安全，注意环境保护等问题
可行性 简约性 要满足中学现有的实验条件 装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等
23
课堂练 习
1、（1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选 用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、 随关随停的CO2气体发生装置。应选用的仪器是（填入 仪器的编号） 。 a、c、d、e