常见气体的实验室制法

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
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
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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？
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
，
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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：
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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
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
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。
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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
(3)所含杂质为：甲 酸，水蒸气 (4)CO有毒，尾气应
点燃
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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
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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
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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
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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
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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
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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
酸、碱性 据气体的 氧化、还原性
选择
干燥剂
干燥剂状态
Hale Waihona Puke 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）。
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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
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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
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 )
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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：
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；
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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。
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
CaC2 2H 2O Ca(OH ) 2 C2 H 2
Cu 4HNO3(浓) Cu( NO3 )2 2H2O NO2
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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
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）
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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
固体--
--圆底烧瓶
石棉网
可用于制备Cl2、HCl、SO2、NO和C2H4。
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MnO2 4 HCl MnCl2 Cl2 2 H 2O 2 KMnO4 16HCl 2MnCl2 2 KCl 5Cl2 8H 2O
NaCl H2 SO4(浓) Na2 HSO4 HCl
（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 。
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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
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 。