高中化学高考总复习：常见气体的制备.doc

word格式整理
高中化学高考总复习： 常见气体的制备
气体制备的一般装置流程：

一、气体发生装置
装置图
适用类型
适用气体
注意事项

固体+固体
（加热）
O2、NH3
①检查装置的气密性
②装固体的试管口要略向下倾斜
③先均匀加热后固定在放药品处加热
④若用排水法收集，停止加热前，应先撤导管，后熄灭酒精灯

（块状）固体+液体
（不加热）
H2、CO2、H2S*
①检查装置的气密性
②简易装置中长颈漏斗管口要插入液面以下
③使用启普发生器时，反应物应是块状固体，且不溶于水

固体+液体
（不加热）
C2H2、SO2、NO2、H2、CO2、H2S*
①检查装置的气密性
②制乙炔要用分液漏斗，以控制反应速率
③H2S剧毒，应在通风橱中制备，或用碱液吸收尾气

固体（或液体）+液体
（加热）
Cl2、HCl、NO、C2H4
①同第一套装置的①、③、④
②液体与液体加热，反应器内应添加碎瓷片以防暴沸
③制取乙烯温度应控制在170℃左右
④氯气有毒，尾气用碱液吸收
⑤HCl要用水吸收（倒置漏斗）

二、常见气体的制备
气体
反应原理（反应条件、化学方程式）
装置类型
收集方法
O2

固体+固体
（加热）
排水法
NH3

向下排气法
H2

固体+液体
（不加热）
向下排气法
或排水法
C2H2

CO2

向上排气法
H2S

SO2

NO2

Cl2

固体（或液体）+液体
（加热）
向上排气法
HCl

NO

排水法
C2H4

三、气体的净化
在气体制备过程中可能的副反应、试剂的挥发性、水的挥发都可能使制得的气体中含有杂质气体。可以选用适当的方法净化。
1．干燥
（1） （2）
常用的固体干燥剂有：无水CaCl2、碱石灰、P2O5等，碱石灰不能用于酸性气体的干燥，P2O5则不能用于碱性气体（如NH3）的干燥。
2．洗气
浓硫酸作为干燥剂时不能干燥碱性气体和一些还原性气体。
如： NH3、HBr、HI、H2S等
3．固体加热吸收

如用灼热铜网除去O2，灼热CuO除去H2等

4．干燥剂的选择
除去气体中混有少量水分的方法叫做气体的干燥。选择干燥剂的原则是被干燥的气体不能与干燥剂发生化学反应。
常用气体干燥剂按酸碱性可分为三类：
①酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等。
②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CO、CH4等。
③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O2、H2、CO、CH4等（NH3除外）。
在选择干燥剂时，显碱性的气体不能用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用浓硫酸干燥NH3、H2S、HBr、HI等，不能用CaCl2来干燥NH3（因生成CaCl2·8NH3）
5．常见气体的净化、除杂方法
气体（括号内为杂质）
试剂
操作方法
干燥
H2（O2）
Cu粉
通过灼热的铜粉

H2（HCl）
NaOH
洗气
浓硫酸等
H2（H2S）
CuSO4溶液
洗气
无水CaCl2
O2（H2）
CuO
灼热CuO粉末
浓硫酸
O2（Cl2）
NaOH
洗气
碱石灰
Cl2（HCl）
饱和食盐水或H2O
洗气
浓硫酸
CO2（HCl）
饱和NaHCO3溶液
洗气
浓硫酸
CO2（SO2）
饱和NaHCO3溶液
或酸性KMnO4溶液
洗气
浓硫酸
CO2（H2S）
CuSO4溶液
洗气
浓硫酸
CO2（CO）
CuO
灼热CuO粉末

CO（CO2）
NaOH
洗气
碱石灰
NH3（H2O）

碱石灰
HCl（Cl2）
CCl4
洗气

SO2（SO3）
浓硫酸
洗气

CH4（C2H4）
溴水
洗气

CH4（CO2）

碱石灰
C2H4（SO2）

四、常见气体的检验
气体
检验方法
反应方程式
H2
纯H2在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，不纯H2点燃有爆鸣声

O2
使带火星木条复燃

Cl2
黄绿色气体

能使湿润的淀粉KI试纸变蓝

通入AgNO3溶液产生白色沉淀

Br2蒸气
加水得橙色溶液

能使湿润的淀粉KI试纸变蓝

通入AgNO3溶液产生淡黄色沉淀

HCl
能使湿润的蓝色石蕊试纸变红

用蘸浓氨水的玻璃棒靠近产生白烟

通入AgNO3溶液产生白色沉淀

H2S
有臭鸡蛋气味

*能使湿润的醋酸铅试纸变黑

通入CuSO4溶液产生黑色沉淀

NH3
能使湿润的红色石蕊试纸变蓝

用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近产生白烟

SO2
通入品红溶液，使溶液褪色，加热又变红色

NO
无色气体在空气中变为红棕色

NO2
红棕色有刺激性气味的气体

溶于水生成无色溶液

能使湿润的蓝色石蕊试纸变红

CO
点燃时安静燃烧，火焰呈蓝色

点燃后生成的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊

通过灼热的黑色氧化铜，使之变紫红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊

CO2
能使燃着的木条熄灭

能使澄清石灰水变浑浊

CH4
点燃，火焰呈淡蓝色

通入溴水或酸性KMnO4溶液，溶液不褪色

C2H4
点燃，火焰较明亮，有少量黑烟

通入溴水使之褪色

通入酸性KMnO4溶液使之褪色

C2H2
点燃，火焰明亮，有浓烟

通入溴水使之褪色

通入酸性KMnO4溶液使之褪色

五、气体的收集
1．排水（液）法
Cl2收集可用排饱和食盐水收集。
一般排水法收集的气体纯度比排气法好。但与水反应的气体（如NO2）、易溶于水的气体（如HCl、NH3）不能用排水法收集
2．排空气法
与空气中成分能反应的气体（如NO）、密度与空气差不多的气体（如C2H4、CO）不能用排空气法收集

六、尾气的处理
有毒有害尾气应该进行适当的处理，以免污染环境。
1．用液体吸收
（1） （2） （3）
装置（1）适用于一些水中溶解度不大的气体的吸收。如用NaOH溶液吸收Cl2
装置（2）、（3）可用于一些易溶于的水溶解度较大的气体的吸收。如HCl、HBr、NH3等
2．用气球收集

3．点燃处理
一些可燃气而且燃烧产物无毒无害的气体可用燃烧的方法处理。如CO。
[例1]实验室里用下列仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜:

图中A、B、C、D、E、F的虚线部分表示玻璃管接口，接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各小题空白.
①如果所制气体从左向右流向时，上述各仪器装置的正确连接顺序是(填各装置的序号)( )接( )接( )接( )接( )接( )；其中，(2)与(4)装置相连时，玻璃管接口(用装置中字母表示)应是 接 。
②装置(2)的作用是 ；
装置(4)的作用是 ；
装置(6)中发生反应的化学方程式是 。
③实验开始时,应首先检难装置的 ；实验结束时,应先熄灭 处的酒精灯.
④在装置(5)的烧瓶中,发生反应的化学方程式为

[例2]实验室可用如图装置进行CO与CO2的分离与干燥，图中a为活塞，b为分液漏斗活塞。

（1）广口瓶（A）盛有_____________；广口瓶（B）盛有________________；分液漏斗（C）中一般盛有______________。
（2）先分离CO：关闭___________打开________，发生反应的化学方程式为_________________________________________________
（3）再分离CO2 ：关闭___________打开________，发生反应的化学方程式为_______________________________________________
参考资料 学习帮手