高考复习常见气体的实验室制备、净化及收集
高考化学复习之八气体的制备与净化
第四节气体的制备与净化【考纲要求】掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）【复习重点】常见气体的制取、净化、收集、尾气处理及装置气密性检查。
【知识网络】一．典型的气体发生装置4232H三、气体的净化与干燥气体的净化与干燥实质上是除杂过程，可以将杂质转化为需要的气体，但不能减少需要的气体的量，更不能引入新的杂质。
选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，一般情况下：（1）易溶于水的气体杂质（如HCl、NH3）可用水吸收；（2）酸性杂质(如SO2)可用碱性物质(如NaOH溶液)吸收；（3）碱性杂质(如NH3)可用酸性物质(如H2SO4)吸收；（4）水可用干燥剂吸收；（5）能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸收剂。
常见的液态除杂试剂有：1、强碱溶液如NaOH溶液可吸收HCl、CO2、H2S等酸性气体。
2、饱和的酸式盐溶液如饱和NaHCO3溶液能除去CO2中混有的HCl、SO2等强酸性气体；饱和NaHS溶液难除去H2S中混有的HCl、CO2等气体。
3、酸性KMnO4溶液利用它的强氧化性，可以除去气体中混有的强还原性气体，如除去H2中的SO2等。
而O2中混有CO2时，也可用固体除杂试剂Na2O2将CO2转化为O2。
长进短出大进小出任意进出净化气体时,一般原则是先净化后干燥，即除去水蒸气的干燥装置放在最后。
用作干燥剂的物质须具备两个条件：一是本身要具有很强的吸水性，二是不能与被干燥的气体发生反应。
实验室常用的干燥剂可划为三类：酸性干燥剂浓硫酸禁用于碱性物质和还原性物质如NH3、HI、HBr、H2S等五氧化二磷禁用于碱性物质，如NH3干燥剂中性干燥剂无水氯化钙禁用于NH3和酒精固体CaO碱性干燥剂碱石灰(NaOH+CaO) 禁用于酸性物质,如HCl、Cl2、CO2等或四、气体的量取气体的量取是的近些年实验题的一个热点话题，题目设置气体的量取得到气体的体积，从而根据化学反应方程式求混合物中各组分的百分含量，还可以求反应过程中各物质的转化率等。
高考化学第二轮复习教案 化学实验
气体的制备教学目标知识技能：复习常见气体的制备、收集、净化、尾气处理等知识，掌握各种仪器装置的使用方法及操作注意事项。
能力培养：通过对常见气体实验室制法的复习，培养学生选择仪器装置，解决气体制备、净化等问题的分析、迁移能力。
科学思想：通过对气体制备有关知识的整理，使学生感悟到科学实验的规律性和严谨性。
科学品质：通过对气体制备的各种仪器装置的探讨，激发学生的发散性思维。
科学方法：通过对气体制备的各种仪器装置的探讨，指导学生学会根据反应原理、气体性质以及常见仪器的特点，选择、组装各种装置的一般方法。
重点、难点对气体制备装置的归纳和装置变形的探讨；激发学生学习兴趣，培养学生发散性思维。
教学过程设计教师活动【投影】【提问】1．这套装置在实验室用于制取什么气体？学生活动观察、思考、回答：1．制氯气。
2．要制得纯净的氯气，请说明B、C、D、E各装置应盛装的试剂及其作用是什么？2．B装置应装饱和食盐水，用来吸收挥发出来的HCl气体；C装置应装浓硫酸，用来吸收Cl2中的水分；D装置是用向上排空气法收集Cl2；E装置应装NaOH溶液，用来吸收多余的Cl2，避免有毒气体排入空气。
【提问】通过上述实例可以看出，实验室制取纯净的气体一般有几个环节？思考、回答：实验室制取纯净的气体一般有以下环节：（1）气体的发生；（2）气体的净化；（3）气体的收集；（4）尾气的处理（对于有毒气体）。
【组织讨论】分小组进行，要求：1．气体发生装置通常可分成几种类型？将各类型的装置示意图画出来。
分类的依据是什么？2．每种类型可制备什么气体？3．使用注意事项及原因。
说明：示意图的画法（以上面制取Cl2的装置为例）。
指导学生讨论，将学生画的图展示出来，评价。
思考、讨论、画图；小组代表回答：类型有：（1）固-固加热型：可制O2、CH4、NH3等；使用注意：1．试管口略向下倾斜；2．试管内导管刚伸出胶塞即可；3．用酒精灯外焰加热。
（2）固-液不加热型：可制H2、H2S、SO2、CO2、NO、NO2、C2H2等；使用时注意：长颈漏斗下端管口伸入液面以下。
气体的制备、净化和收集
不可干燥 NH3
5、尾气处理
直接吸收
燃烧处理袋装6、防吸装置 、1、气密性检查
(1)微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱； 微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱； 微热法检查的关键词是封闭 (2)液差法的关键词是封闭、形成液差。 液差法的关键词是封闭、 液差法的关键词是封闭 形成液差。
2、气体的实验室制法 、
固固加热型，比如实验室制取O2 固液不加热，比如实验室制二氧化碳
3、气体的收集
①
②
③
④
⑤
⑥
依据： 依据：根据气体的溶解性或密度
4、气体的净化和干燥 、
液态干燥剂 装置 干燥剂 可干燥 洗气瓶 浓硫酸 O2 H2 CO2
固态干燥剂 干燥管（球形管、U形管） 无水CaCl2 SO2 NO2 P2O5 Cl2 C2H4 碱石灰 NH3 H2 O2 C2H4 CO2 SO2 NO2 Cl2
2023届高三化学二轮复习+考点突破--常见气体的制备与收集
2023届高三化学二轮复习考点突破--常见气体的制备与收集一、单选题1．图中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用下图装置制取、净化、收集的气体是（）编号气体a b cA NH3浓氨水生石灰碱石灰B CO2盐酸碳酸钙饱和NaHCO3溶液C NO稀HNO3铜屑H2OD Cl2浓盐酸高锰酸钾NaOH溶液A．A B．B C．C D．D 2．实验是化学研究的基础，关于下列各实验装置的叙述中，正确的是（）A．装置①常用于分离互不相溶液体混合物B．装置②可用于吸收HCl气体，并防止倒吸C．以NH4HCO3为原料，装置③可用于实验室制备少量NH3D．装置④b口进气排空气法可收集CO2、NO等气体3．既不能用浓硫酸干燥,又不能用碱石灰干燥的气体是（）A．Cl2B．H2S C．SO2D．CO2 4．下列实验装置、选用的试剂或实验操作中，都正确的是（）A．实验室用装置制取氨气B．用装置吸收氨气，并防止倒吸C．用装置稀释浓硫酸D．用装置除去CO2中的HCl5．实验室用环戊醇（沸点160.8℃，密度0.96g/mL）与溴化氢反应制备溴代环戊烷（沸点138℃，密度1.37g/mL），其反应原理如下：OH+NaBr+H2SO4Br+NaHSO4+H2O，则制备溴代环戊烷的装置可以选择（）A．B．C．D．6．要设计一套实验室利用液体和液体加热反应制备气体的装置，现设计了五步操作，正确的程序是()①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上②将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集器中④检查装置的气密性(利用对固定装置微热的方法检查气密性)⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管A．②①⑤④③B．④①②⑤③C．①②⑤④③D．①⑤④②③7．下面关于图所示实验装置的使用方法中叙述正确的是（）①用于排水集气：充满水，B进气，A排放水②用于收集密度比空气大的气体：A进气，B排放空气③用于收集密度比空气小的气体：B进气，A排放空气④用于洗气：装入洗液，A进气，B出气⑤用于测量气体的体积：充满水，B进气，A出水，计算溢出水的体积．A．全正确B．②③④⑤C．①③④⑤D．①②③④8．实验室用铁屑、液溴与苯制取溴苯，提纯粗溴苯需要过滤、水洗、碱洗、干燥、蒸馏等操作(上述操作可能多次，且不代表实验顺序)，完成提纯实验不需要的实验装置有（）A．B．C．D．9．下列有关实验的操作正确的是（）实验操作A 除去NaHCO3固体中混有的NH4Cl直接将固体加热B 实验室收集Cu与稀硝酸反应成的NO向上排空气法收集C检验非金属性Cl>C在Na2SiO3溶液中加入足量HClD检验某溶液中是否有NH4+取该溶液于干净的试管中，加NaOH浓溶液加热，并用湿润的红色石蕊试纸检验A．A B．B C．C D．D10．以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如下，下列说法正确的是（）A．装置②的作用是干燥O2B．装置③中试剂可以是NaOH溶液C．制备反应的化学方程式为：Na2O3+CO2=Na2CO3+O2D．收集氧气应选择装置b11．下列装置正确且能达到对应实验目的的是（）A．用图1装置进行银镜反应B．用图2装置检验溴乙烷消去后的产物是否含乙烯C．用图3装置制备乙酸乙酯D．用图4装置比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱12．下列气体制备实验设计中，药品和装置都合理的是（）A．图1：碳酸钠与盐酸反应制备CO2B．图2：铜片与稀硝酸反应制备NOC．图3：消石灰与氯化铵固体反应制备NH3D．图4：二氧化锰与浓盐酸反应制备Cl2二、填空题13．如图1装置常用于实验室制备气体（1）写出实验室用该装置制备O2化学方程式（2）若利用该装置制备干燥NH3，试管中放置药品是（填化学式）；仪器a中放置药品名称是（3）图2装置实验室可用于制备常见的有机气体是．仪器b名称是有学生利用图B装置用浓氨水和生石灰制备NH3，请说明该方法制取NH3的原因（4）学生甲按图3所示探究氨催化氧化，用一只锥形瓶倒扣在浓氨水试剂瓶口收集氨气，然后将红热的螺旋状铜丝插入锥形瓶中；片刻，锥形瓶中气体变为红棕色．下列叙述正确的是A．如图收集氨气是利用氨水的密度较小B．锥形瓶必须干燥C．收集氨气时间越长，红棕色现象越明显D．铜丝能保持红热（5）学生乙对学生甲的实验提出了异议，认为实验中产生的红棕色气体可能是空气中的氮气氧化后造成的，你认为学生乙的说法合理吗？请你设计一个简单实验证明学生乙的说法是否正确．14．如图所示装置是化学实验室中的常用装置，它有多种用途，以下各项用途和操作都正确的是（填序号）．a．洗气或干燥装置：瓶内放一定体积溶液，由a管口进气b．用于收集不溶于水的气体：瓶内充满水，由b管口进气c．提供少量CO：瓶内充满CO，b管口接自来水龙头d．H2S和SO2反应的装置：由a管口通入H2S，b管口通入SO2e．病人输氧时用于观察输氧速度：瓶内装适量水，b接病人鼻腔．15．如图为实验室制取自来水的装置示意图，根据图示回答下列问题．（1）图中有（填数值）处明显的错误．（2）A仪器的名称是，B仪器的名称是．（3）实验时A中除加入适量自来水外，还需加入少量，其作用是．（4）要检测锥形瓶中的蒸馏水是否含有Cl﹣，需要的两种化学试剂是（填化学式）．16．如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，请根据图示回答下列问题．（1）图中有两处明显的错误分别是①②（2）图中A仪器的名称是（3）实验时A中除加入自来水外，还需加入少量，其作用是．（4）区别自来水和蒸馏水可用的试剂是．三、综合题17．氨基锂(LiNH2)是一种白色有光泽的结晶或粉末，熔点是390℃，沸点是430℃，溶于冷水，退热水则强烈水解。
常见气体的制备、净化、与收集
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3、气体的净化装置
3.1 除杂装置
（1）洗气瓶
（2）干燥管：粗进细出
（3）燃烧管：填满
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3、气体的净化装置
3.2 干燥装置
（1）洗气瓶：长进短出
（2）干燥管：粗进细出
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2017/3/14
干燥方法：
仪器装置 干燥剂
生石灰、碱石灰 无水氯化钙 P2O5 硅胶
不可干燥的气体
酸性气体CO2、SO2 等
练习
练习
2.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的 是( ) A.BF3 B.SF6 C.SiCl4 D.PCl5
3.下列有关共价化合物的说法：①具有较低的熔、 沸点 ②不是电解质 ③是非电解质 ④都是由分子 构成 ⑤熔融时不导电，其中一定正确的是( ) A.①③④ B.②⑤ C.①②③④⑤ D.⑤
Cl2实验室制法制备、净化、收集、尾气处理
的整体装置图：
1.以下叙述中错误的是 （ ） A．钠原子与氯气反应生成食盐后，其结构的稳定 性增强 B．在氧化钠中，除氧离子和Na+的静电吸引作用 外，还存在电子与电子，原子核与原子核之间的 排斥作用 C．钠与氧气反应生成氧化钠后，体系的能量降低 D．任何离子键在形成过程中必定有电子的得与失
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二 洗气
吸收酸性气体 ---NaOH溶液
吸收易溶于水的气体 干燥中性或酸性气体
---浓硫酸
---H2O
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三 检验
检验HCl气体
---AgNO3溶液
检验CO2气体
---澄清石灰水
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小结
制取气体实验装置的设计包括哪些方面？
收集 装置 (反应)
发生 装置
净化 装置
第29讲常见气体的实验室制备、净化和收集-高考化学大一轮复习课件(新教材)
3.常见气体典型制备装置举例 (3)NH3的实验室制备 2NH4Cl + Ca(OH)2
归纳整合 CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑
4.气体的除杂方法
归纳整合
(1)除杂试剂选择的根据：
主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则： ①不损失主体气体； ②不引入新的杂质气体； ③在密闭装置内进行； ④先除易除的杂质气体。
例 为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体)
(1)含有HCl杂质的气体 ①CO2(HCl)：饱__和__N_a_H__C_O__3溶__液_____； ②SO2(HCl)：饱__和__N__a_H_S__O_3_溶__液___； ③Cl2(HCl)：_饱__和__食__盐__水__。
(2)中性气体中含有酸性杂质气体 ①O2(Cl2)：__N__a_O_H__溶__液__； ②CO(CO2)：_N_a_O__H_溶__液___； ③NO(NO2)：_H__2O__。
(2)气体干燥净化装置 类型 液态干燥剂
固态干燥剂
固体，加热
装置图
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
常见试剂
浓H2SO4(酸性、 无水氯化钙(中性)、 强氧化性) 碱石灰(碱性)
Cu、CuO、Mg等
当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。
5.气体的收集方法
收集方法
收集气体的类型
排水法
进气
气体从橡胶管进入，可将水由A瓶排入B瓶，
在A瓶中收集到气体。
7.尾气处理的原因、方法及装置
(1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中， 会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。
气体的实验室制备、净化和收集..
一、常见气体的实验室制备：
1）氧气 反应原理及发生装置 收集方法: 验满方法:
△ 2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑， △ 2KClO3 ==== MnO2+2KCl+3O2↑，
2 H2O2MnO =====H 2O+O2↑
2）CO2
反应原理及发生装置
【例1】实验室中下列气体的制取所选择的酸正确的 是 （ ） A.制取二氧化硫用浓硫酸 A B.制取氢气用稀硝酸 C.制取二氧化碳用稀硫酸 D.制取氯化氢用稀硫酸
解析：B错，制取氢气用稀硫酸，硝酸有氧化性得不到氢气；C错， 制取二氧化碳用稀盐酸或稀硝酸，因为硫酸钙微溶阻碍反应的进行； D错，制取氯化氢用浓硫酸，因为氯化氢气体易溶于水。 【方法规律】气体制取酸的选择：①浓硫酸制取乙烯、 氯化氢、 二氧化硫；浓盐酸制取氯气；浓硝酸制取NO2。②稀硫酸制取硫化 氢、氢气；稀盐酸制取二氧化碳；稀硝酸制取一氧化氮。
六、气体的收集
收集方法
收集气体的 收集装 类型 置 难溶于水或 微溶于水， 又不与水反 应的气体 密度大于 空气 可收集的气体(举例) O2、H2、Cl2(饱和 NaCl溶液)、NO、 CO2(饱和NaHCO3 溶液)、CO Cl2、SO2、NO2、 CO2
排水法
向上 排空 排空 气法 气法 向下 排空 气法
收集方法： 向上排空气法、排饱和食盐水法 净化方法： 用饱和的NaCl溶液除去HCl 验满方法： 将湿润的淀粉-KI试纸放在集气瓶口 尾气处理： 多余的Cl2用NaOH溶液吸收除去
5）NH3
反应原理及发生装置
△ Ca(OH)2+2NH4Cl====CaCl2+2NH3↑+2H2O
第四章第21讲常见气体的制备、净化和收集2025年高考化学一轮复习
第21讲 常见气体的制备、净化和收集[复习目标] 1.掌握常见气体的制备、净化、收集及尾气处理的方法。
2.能对整套气体制备及性质实验装置进行分析，并能处理相关问题。
考点一 常见气体的制备、净化、收集及尾气处理必备知识夯实1．常见气体的发生装置 (1)固体＋固体――→△气体发生装置如图：制备气体：□1O 2、□2NH 3等 (2)固体(液体)＋液体――→△气体发生装置如图：制备气体：□3Cl 2、CH 2===CH 2(需加温度计)等 (3)固体＋液体(不加热)→气体发生装置如图：制备气体：选择合适的试剂和装置能制取中学化学中常见的气体，如NH 3(□4生石灰、□5浓氨水)、O 2(MnO 2、□6H 2O 2溶液)、Cl 2(KMnO 4、□7浓盐酸)、SO 2(□8Na 2SO 3、较浓硫酸)等2．常见气体的除杂装置4.(1)实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用□1b装置。
(2)制取CO时，尾气的处理可采用□2a、c装置。
(3)实验室制取NH3时，尾气的处理可采用□3d装置。
名师课堂点拨实验室中制取气体时实验装置的设计关键能力提升一、常见气体的制备和收集1．(2023·北京石景山区模拟)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是()【解析】制取NO2可选用Cu和浓硝酸反应，不能选用稀硝酸，A错误；NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，遇冷时NH3和HCl重新化合生成NH4Cl，不能用于制取NH3，B错误；H2O2在MnO2催化下分解生成H2O和O2，可用排水法收集O2，C正确；KMnO4和浓盐酸在常温下反应生成Cl2，Cl2的密度大于空气的密度，采用向上排空气法收集，选择装置c，D错误。
【答案】C2．实验室制取下列气体，所选反应试剂、制备装置与收集方法均合理的是()【解析】铜与稀硝酸生成NO且反应不需加热，NO与空气中的氧气反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，A错误；乙醇在浓硫酸作用下迅速升高温度到170 ℃，乙醇生成乙烯气体，乙烯难溶于水，可以用排水法收集，B正确；氨的密度小于空气，应该使用向下排空气法收集，C错误；Na2SO3和硫酸反应不需要加热，且SO2能与水反应，不能用排水法收集，D错误。
高考化学复习专题常见气体的制备与收集
常见气体制备与收集一、几种气体制备反响原理二．气体发生装置类型1．设计原那么：根据反响原理、反响物状态与反响所需条件等因素来选择反响装置。
2．装置根本类型：装置类型固体反响物〔加热〕固液反响物〔不加热〕固液反响物〔加热〕装置示意图主要仪器酒精灯、试管启普发生器酒精灯、烧瓶、分液漏斗典型气体O2、NH3等H2、CO2、H2S等。
Cl2操作要点⑴试管口应稍向下倾斜，以防止产生水蒸气在管口冷凝⑴在用简易装置时，如用长颈漏斗，长颈漏斗下口应伸入液面⑴先把固体药品参加烧瓶，然后参加液体药品；后倒流而引起试管破裂；⑵铁夹应夹在距试管口 l/3处；⑶胶塞上导管伸入试管里面不能太长，否那么会阻碍气体导出。
以下，否那么起不到液封作用；⑵参加液体反响物〔如酸〕要适当；⑶块状固体与液体混合物在常温下反响制备气体可用启普发生器制备。
⑷制C2H2：⑵要正确使用分液漏斗。
⑶制C2H4：三、气体收集方法与装置根据气体密度、溶解性、稳定性可将气体收集方法分为三种。
1、收集方法：A、排水集气法凡难溶于水或微溶于水，又不与水反响气体都可用排水法收集，如图甲。
B、排空气法一种是向上排空气法，但凡气体相对分子质量大于空气平均相对分子质量可用此法，如图乙；假设气体相对分子质量小于空气平均相对分子质量，那么用向下排空气法，如图丙。
2、收集装置：(1) 图甲可收集O2、H2、N2、Cl2(饱与NaCl溶液)、NO、CO2(饱与NaHCO3溶液)、CO等。
(2) 图乙可收集Cl2、NO2、CO2、SO2等。
(3) 图丙可收集H2、NH3、CH4等。
(4) 图丁从A进气相当于图乙，从B进气相当于图丙。
四、气体枯燥净化装置1、气体枯燥净化装置:气体净化、枯燥装置一般常用有洗气瓶、枯燥管、U形管与双通加热管几种。
液态枯燥剂固态枯燥剂固体，加热装置常见枯燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂Cu、CuO、Mg等可枯燥气体H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4H2、O2、N2、CO、CH4、NH3可除去H2、O2、N2、CO不可枯燥气体HBr、NH3、HI NH3Cl2、SO2、CO2、NO2等(1)洗气瓶中一般装入液体除杂试剂。
无机化学实验-气体的制备、干燥、净化和收集
气体的制备、干燥、净化和收集1．常见气体的实验室制法制取物质试剂反应原理(化学方程式)发生装置氯气MnO2、浓盐酸MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋2H2O＋Cl2↑⑤或⑥氢气Zn、稀盐酸(稀硫酸)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑Zn＋2HCl=== ZnCl2＋H2↑③或④二氧化碳CaCO3、稀盐酸CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O③或④氨气NH4Cl、Ca(OH)22NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O①氧气KMnO42KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑①H2O2、MnO22H2O2=====MnO22H2O＋O2↑②2.气体的干燥液态干燥剂固态干燥剂装置常见的干燥剂浓硫酸(酸性、强吸水性)无水氯化钙(中性) 碱石灰(碱性)可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、H2、O2、Cl2、SO2、H2、O2、N2、CH4、CO 2、CO、CH4、N2等N2、CO、CO2、CH4等NH3等不可干燥的气体NH3、HBr、HI等NH3等Cl2、SO2、CO2、NO2等3.气体的净化杂质气体易溶于水的可用水吸收；酸性气体杂质可用碱性物质吸收；碱性气体杂质可用酸性物质吸收；能与杂质气体发生反应生成沉淀或可溶性物质的物质，也可作为吸收剂；水为杂质时，可用干燥剂吸收。
4．气体的收集收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体O2、H2、N2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO排空气法向上排空气法相对分子质量大于空气的平均相对分子质量的气体Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法相对分子质量小于空气的平均相对分子质量的气体H2、NH35.防倒吸装置制备气体时，有时需要将多余的气体用液体吸收且又要防止倒吸，常用下列装置防止倒吸。
在下图所示的装置中，A是Cl2发生装置，C、D为气体的净化装置，C中装有饱和食盐水，D中装有浓硫酸，E是硬质玻璃管(其中装有铁粉)，F为干燥的广口瓶，烧杯G为尾气吸收装置。
常见气体的实验室制备、净化和收集
常见气体的实验室制备、净化和收集1．气体制备实验的基本思路2．重要气体的发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类： (1)固体＋固体――→△气体 发生装置：制备气体：O 2、NH 3、CH 4等。
(2)固体＋液体或液体＋液体――→△气体 发生装置：制备气体：Cl 2、C 2H 4等。
(3)固体＋液体(不加热)―→气体 发生装置：制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。
(1)改进的目的：用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如草酸晶体受热分解制取CO 2气体。
(2)“固体＋液体―→气体”装置的创新(3)“固(液)＋液――→△气体”装置的创新图A 的改进优点是能控制反应液的温度。
图B 的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。
4．气体的除杂方法(1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。
类型液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固体，加热装置ⅠⅡⅢⅣ常见干燥剂浓H2SO4(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂Cu、CuO、Mg等当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。
5．气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体O2、H2、NO、CO等排空气法向上排空气法密度大于空气且不与空气中的成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH36.集气装置的创新——排液集气装置装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。
若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。
①饱和食盐水——收集Cl2。
一轮复习：气体的实验室制备、净化和收集
图中A是简易的氢气发生器，B是大小适宜的圆底烧瓶，C是装有干燥剂的U 形管，a是旋转活塞，D是装有还原铁粉的反应管，E是装有酚酞的试管。实验 前先检查实验装置的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B；向A 中加入一定量适当浓度的盐酸，产生氢气。经必要的“操作”〔见问题（2） 〕后，在导管的出口处点燃氢气，然后如图所示套上烧瓶B，塞紧瓶塞，氢气 在烧瓶中继续燃烧，用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中氢气的火焰熄 灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入试管E中，使酚酞试液呈红色。请回 用排水法(或向下排空气法)收集一小试管H2，用拇指堵住 答下列问题。 移近火焰，移开拇指，若没有尖锐的爆鸣声，表示H2纯度 （1）实验前如何检查装置的气密性：____ 。 合格，可以点燃或收集。 （2）点燃氢气前必须进行 检验氢气纯度 _操作，进行该操作的方法是____。 （3）写出B、D中分别发生反应的化学方程式：B中_______D中_____ 。 （4）C中所盛干燥剂的名称是 碱石灰；该干燥剂的作用是____。
专题讲座三 安全装置
气体的实验室制备、净化和收集
通常设计化学实验时，为了保证操作人员的安全，保障 实验如期顺利进行，往往要设置安全装置；一般在涉及气体 的实验中最为常见。涉及到的安全问题有： 防倒吸（防倒吸装置）、
防堵塞（检验堵塞、防压强过大）、
防爆炸（验纯，操作顺序）、 防污染（尾气吸收）等安全问题。
B
C
D
E
专题讲座三
1
气体的实验室制备、净化和收集
2 3 4
5
(1)如果所制气体流向为从左向右时，上述组装的实验装置从左向右的连接顺序(填仪器序号)是
A E C D B ______→______→______→______→______ 。 A 连接好装置并检查装置的气密性 ；最后一步应是熄灭________ (2)正确的操作第一步应是______________________________ 处的
常见气体的制备、净化、收集与尾气处理
常见气体的制备、净化、收集与尾气处理1．常见气体的发生装置2．常见气体的除杂装置(1)除杂试剂选择的依据主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
(2)除杂原则①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。
(3)气体干燥净化装置①需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如氯化氢气体、CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去；②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉，如除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液。
有时候为了保证气体除尽，还要验证一步，如验证混合气体中既有CO2，又有SO2，通常用品红溶液检验SO2，然后用溴水或酸性KMnO4溶液除去SO2，再用品红溶液检验是否除尽，最后用澄清石灰水检验CO2。
3．常见气体的收集方法4．尾气处理分析对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体，再排放到空气中。
[注意][过关训练]1．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略了净化装置)。
仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是()解析：选B NH3的密度比空气密度小，应该采用向下排空气法收集，装置c中的导管应改为短进长出，故A错误；浓硫酸可以与Na2SO3反应生成SO2，SO2气体的密度比空气大，能使用向上排空气法，SO2气体能与NaOH溶液迅速反应，所以吸收装置中要防倒吸，图示收集装置和尾气吸收装置都合理，故B正确；铜与浓硝酸反应生成产物为NO2，NO2与水反应生成HNO3的同时，还有NO有毒气体，不能用水进行NO2的尾气吸收，故C错误；用MnO2和浓盐酸制取Cl2时需要加热，故D错误。
2．Cl2O为黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。
一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，Cl2的沸点为－34.6 ℃；HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O下列说法不正确的是()A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水与浓硫酸B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2OD．装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸解析：选C制取Cl2O需要干燥纯净的Cl2，所以②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水与浓硫酸，故A正确；高浓度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空气可以将生成的Cl2O 稀释减少爆炸危险，故B正确；装置⑤是收集Cl2O的装置，所逸出的气体不是Cl2O，故C错误；Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸，故D正确。
高中化学专题讲座 气体的实验室制备、净化和收集
高中化学专题讲座气体的实验室制备、净化和收集1．气体制备实验的基本过程(1)气体制备实验装置一般包含以下几部分发生装置―→净化装置―→干燥装置―→尾气处理装置 (2)气体制备的一般实验操作步骤①组装(从下到上，从左到右)；②检验装置的气密性；③加入药品；④排尽装置内的空气；⑤验纯；⑥反应；⑦拆除装置。
2．气体发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类： (1)固体＋固体――→△气体 发生装置：制备气体：O 2、NH 3、CH 4等注意事项：①试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流，而使试管炸裂。
②铁夹应夹在距试管口1/3处。
③固体药品应平铺在试管底部。
④胶塞上的导管伸入试管内不能过长，否则会影响气体导出。
⑤如用排水集气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，防止水倒吸。
(2)固体＋液体或液体＋液体――→△气体 发生装置：(a) (b) (c) 制备气体：Cl 2、C 2H 4等注意事项：①烧瓶应固定在铁架台上。
②先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。
③分液漏斗应盖上盖，注意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。
④对烧瓶加热时要垫上石棉网。
⑤液体＋液体――→△气体时要加沸石，防止暴沸，如用(b)装置制取乙烯时需加碎瓷片。
⑥(c)装置中导管的作用是平衡气压，便于分液漏斗中的液体顺利滴下。
(3)固体＋液体(不加热)―→气体 发生装置：制备气体：H 2、CO 2、NO 2、SO 2、NO 等注意事项：①块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制备，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。
②简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否则起不到液封作用而无法使用。
③加入块状固体药品的大小要适宜。
④加入液体的量要适当。
⑤最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。
⑥在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先检验纯度。
高中化学专题讲座-气体的实验室制备、净化和收集
高中化学专题讲座气体的实验室制备、净化和收集1．气体制备实验的基本过程(1)气体制备实验装置一般包含以下几部分发生装置―→净化装置―→干燥装置―→尾气处理装置 (2)气体制备的一般实验操作步骤①组装(从下到上，从左到右)；②检验装置的气密性；③加入药品；④排尽装置内的空气；⑤验纯；⑥反应；⑦拆除装置。
2．气体发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类： (1)固体＋固体――→△气体 发生装置：制备气体：O 2、NH 3、CH 4等注意事项：①试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流，而使试管炸裂。
②铁夹应夹在距试管口1/3处。
③固体药品应平铺在试管底部。
④胶塞上的导管伸入试管内不能过长，否则会影响气体导出。
⑤如用排水集气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，防止水倒吸。
(2)固体＋液体或液体＋液体――→△气体 发生装置：(a) (b) (c) 制备气体：Cl 2、C 2H 4等注意事项：①烧瓶应固定在铁架台上。
②先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。
③分液漏斗应盖上盖，注意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。
④对烧瓶加热时要垫上石棉网。
⑤液体＋液体――→△气体时要加沸石，防止暴沸，如用(b)装置制取乙烯时需加碎瓷片。
⑥(c)装置中导管的作用是平衡气压，便于分液漏斗中的液体顺利滴下。
(3)固体＋液体(不加热)―→气体 发生装置：制备气体：H2、CO2、NO2、SO2、NO等注意事项：①块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制备，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。
②简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否则起不到液封作用而无法使用。
③加入块状固体药品的大小要适宜。
④加入液体的量要适当。
⑤最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。
⑥在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先检验纯度。
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6．气体净化与干燥的先后顺序 (1)若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。其原因 是：气体除杂过程中会从溶液中带入水蒸气，干燥剂可除去水蒸 气。 如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干 燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液，除 去混入其中的HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。
A．向上排空气法 B．向下排空气法 C．排水法
(9)SO2
答案：(1)—BC (2)—C (3)—C (4)—C (5)—C (6)—C
(7)—A (8)—A (9)—A
题组2 6．有下列几种气体：①O2、②NH3、③H2、④CO2、 ⑤SO2、⑥NO2、⑦Cl2、⑧HCl、⑨NO、⑩H2S Ⅰ.给上述①～⑩的气体选择适当的制备装置
专题讲座三 常见气体的实验室制备、净化和收集
1．气体制备实验的基本过程 气体制备实验装置一般包含以下几部分 发生 净化 干燥 收集 尾气处 装置 ―→ 装置 ―→ 装置 ―→ 装置 ―→ 理装置
2．气体制备实验的操作顺序 (1)仪器安装 ①由下到上 (如制氯气的发生装置安装顺序是：放铁架台→摆酒精灯→ 固定铁圈→放置石棉网→固定圆底烧瓶)。
②某些可燃性气体可用点燃或转化的方法，如图丙，如 CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。
③收集法，如图丁，尾气也可以采用收集的方法，如CH4、 C2H4、H2、CO等。
④对于溶解度很大吸收速率很快的气体，吸收时应防止倒 吸，典型装置如图乙。常见的防倒吸装置还有如下改进图(以NH3 的吸收为例，未注明的液体为水)。
9．下列实验装置图正确的是( )
解析：选C。A项中应用酒精灯加热，集气装置导气管也不 正确；B项中温度计水银球应插入反应液中；D项中导气管末端 靠近液面但不能伸入液面以下，否则会倒吸。
10．实验室制取气体的装置如图所示，其中发生装置相同， 干燥和集气装置有两套，分别用图1和图2表示。下列选项正确的 是( )
(2)若采用加热除杂，则一般是干燥在前。如 N2 中混有 O2、 CO2、H2O(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去 CO2 和 H2O(g)， 再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管，除 去 O2，即可得到干燥、纯净的 N2。若将混合气体先通过灼热的铜 网，因气体中混有水蒸气，易使硬质玻璃管炸裂。
题组1 1．下列关于气体的制备的说法是否正确(划“√”或“×”) (1)用碳酸钠粉末可以制备CO2( ) (2)用铁片和稀H2SO4反应制取H2时，为加快产生H2的速率可改用 浓H2SO4( ) (3)加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得 NH3( ) (4)用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同( )
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布 条，实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，其原因可能 是________________________，说明该装置存在明显的缺陷，请 提出合理的改进方法：
_______________________________________________ _______________________________________________。
②从左到右 (如制氯气：发生装置→净化装置→收集装置→吸收装置)。 ③先塞后定 (把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不 宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)。 (2)加试剂顺序 固体先放入，液体后滴加(即先固后液)。
(3)其他操作顺序 先检验气密性，后装入药品(便于在装置漏气时进行调整或 更换仪器)，最后点燃酒精灯(所有准备工作完毕后)；在连接导管 时，应长进短出；量气装置的导管应短进长出；干燥管应大口 进，小口出。
5．气体的干燥 (1)选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原 则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。 ①酸性干燥剂，如浓H2SO4、P2O5、硅胶等。一般用来干燥 酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性气体但要注意浓H2SO4不 能干燥还原性气体，如H2S、HI等。
②碱性干燥剂，如生石灰、固体NaOH、碱石灰等。碱性干 燥剂不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干燥Cl2、CO2、HCl等。
③中性干燥剂，如无水CaCl2。无水CaCl2呈中性，对各类气 体一般均可干燥，但NH3能与其发生络合反应而不能使用，其反 应方程式为CaCl2＋8NH3===CaCl2·8NH3。
(2)气体干燥净化装置
当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除 O2，除杂试剂是Cu粉(或用铜网)。
(1)
此装置适用于制备
。
(2)
此装置适用于制备 。
(3)
此装置适用于制备
。
(4)
此装置适用于制备
。
Ⅱ.对上述全部气体选择常用的干燥剂： (1)能用浓硫酸干燥的是________。 (2)能用碱石灰干燥的是________。
答案：Ⅰ.(1)①② (2)③④⑩ (3)①②③④⑤⑥⑦⑨⑩ (4)⑦ Ⅱ.(1)①③④⑤⑥⑦⑧⑨ (2)①②③⑨
答案：(1)①饱和NaHCO3溶液 ②饱和NaHSO3溶液 ③饱 和食盐水
(2)①NaOH溶液 ②NaOH溶液 ③H2O (3)饱和NaHCO3溶液或酸性高锰酸钾溶液 (4)①灼热Cu网 ②灼热Cu网 (5)CCl4
5．将下列气体的常用收集方法用线连接
(1)CH4 (2)N2 (3)CO (4)C2H4 (5)C2H6 (6)NO (7)NO2 (8)HCl
答案：①④ ②⑥ ⑥
4．为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体) (1)含有HCl杂质的气体 ①CO2(HCl)：________________________； ②SO2(HCl)：________________________； ③Cl2(HCl)：_______________________。
3．气体制备实验发生装置 选择反应装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确 定制气装置类型，具体如下：
4.气体的除杂方法 除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异， 如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性。除杂原则：(1)不 损失主体气体；(2)不引入新的杂质气体；(3)在密闭装置内进 行；(4)先除易除的气体。 一般可从以下几个方面考虑：①易溶于水的杂质可用水吸 收；②酸性杂质可用碱性物质吸收；③碱性杂质可用酸性物质吸 收；④水分可用干燥剂吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀或可溶性 的物质，也可用作吸收剂。
D．若实验时B中盛放固体NaOH，A中为浓氨水，C中为稀AgNO3 溶液，则实验过程中，C试管中看不到明显的实验现象
解析：选A。A项，由于装置的体积较大，可用酒精灯微热 烧瓶，加热时干燥管口有气泡冒出，冷却后干燥管口有水柱形 成，说明装置的气密性良好，正确；B项，制氯气时应用浓盐 酸，错误；C项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色的原因是SO2能将 KMnO4还原，表现还原性，不表现漂白性，错误；D项，实验过 程中C试管中有沉淀出现。若NH3过量，则可观察到沉淀溶解， 错误。
7．气体的收集
8.尾气的处理 (1)转化处理： 对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为 无毒、无害的气体，再排放到空气中。实验室中常见有毒气体的 处理方法如下表：
(2)直接排空处理：主要是针对无毒、无害气体的处理。如 N2、 O2、CO2 等。
(3)尾气处理装置：
①在水中溶解度较小的有毒气体，多数可通入烧杯中的溶液 中，用某些试剂吸收除去(如图甲)。如Cl2、NO2均可通入NaOH 溶液中除去。
答案：(1)√ (2)× (3)√ (4)√
2．下列气体中不能被浓H2SO4干燥的有哪些？为什么？ NH3、H2、CO、H2S、SO2、Cl2、CO2 答案：NH3因为显碱性而不能被浓H2SO4干燥，H2S因为有强 还原性而不能被浓H2SO4干燥。
3．实验室制取、收集干燥的以下6种气体 ①CO2 ②H2S ③NO2 ④O2 ⑤Cl2 ⑥NH3 如图装置可适用的气体是________；干燥装置不适用的是 _______；收集装置不适用的是________。
答案：(1)浓氨水、CaO固体(或NaOH固体) (2)②④ (3)③
12．“84”消毒液与硫酸溶液反应可以制取氯气(NaClO＋ NaCl＋H2SO4==△=== Na2SO4＋Cl2↑＋H2O)，为探究氯气的性质， 某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置。
请回答下列问题： (1)从①②③装置中选择合适的制气装置(A处)________(填序 号)。
(2)中性气体中含有酸性杂质气体 ①O2(Cl2)：____________________； ②CO(CO2)：__________________； ③NO(NO2)：__________________。
(3)酸性气体中含有其他酸性杂质气体 CO2(SO2)：__________________。 (4)含有O2杂质的气体 ①CO2(O2)：__________________； ②N2(O2)：______________。 (5)HCl(Cl2)：___________________________。
7．以下气体发生装置中，不易控制反应产生气体的量的是 ()
解析：选B。A项可通过控制加入液体的量来控制产生气体 的量；C、D两项中装置类似于启普发生器，可通过活塞的开关 调节反应器的压强，控制反应与否，来控制产生气体的量。
8. 如图所示的装置常用于制取气体并检验气体的性质。下 列有关说法正确的是( )
A．关闭分液漏斗的活塞，将干燥管末端放入水中，微热烧瓶，有 气泡从水中冒出，停止加热后，干燥管内有水柱形成，表明装置不漏 气
B．若装置用于制取氯气并验证其具有漂白性，则A中所用试剂为 稀盐酸，B中所用药品为KMnO4固体，C中为品红溶液
C．若装置用于制取SO2并验证其具有漂白性，则A中所用试剂为 浓硫酸，B中所用药品为Na2SO3固体，C中为酸性KMnO4溶液