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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：高锰酸钾受热分解：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2氯酸钾受热分解：2KClO32KCl+3O2双氧水催化分解：2H2O22H2O+O23.氨气:（1）工业制法：合成氨工业N2+3H2 2NH3（2）实验室制法： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3 +2H2O浓氨水滴入到生石灰(烧碱或碱石灰)快速产生氨气直接加热浓氨水直接加热NH4HCO34氯气:常温氧化浓盐酸：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O加热氧化浓盐酸：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O5. 二氧化硫:（1）工业制法 ：燃烧硫磺得到二氧化硫：S+O2SO2（2）实验室制法：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2ONa2SO3+ 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+5O24NO+6H2O（2）实验室制法：3Cu+8 HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O7二氧化氮（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等试管要干燥试管口略低于试管底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、等烧瓶加热时要隔石棉网反应物均为液体时，烧杯内要加碎瓷片固、液不加热型或液、液不加热型有孔塑板O2、NH3、H2、CO2、SO2、NO2、NO等使用长颈漏斗时，要使漏斗插入液面以下使用分液漏斗可控制液体流速三、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：CO2 中混有SO2饱和NaHCO3溶液、酸性KMnO4溶液CO2 中混有HCl饱和NaHCO3溶液 SO2中混有HCl饱和NaHSO3溶液Cl2中混有HCl饱和NaCl溶液 H2（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：除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体一般是“长进短出”。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： 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。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、Cl2、SO2、NO2NaOH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H2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。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。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。NH3用湿润的红色石蕊试纸，放在试管口，变蓝色。用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近试管口，有白烟产生。NO无色气体，遇到空气变红棕色。NO2红棕色气体，通入水中，变无色。SO2通过品红溶液，品红褪色；通过高锰酸钾溶液，紫红色褪色。Cl2黄绿色气体，用湿润的碘化钾淀粉试纸靠近试管口，变蓝色。水蒸气无水硫酸铜，白色粉末变为蓝色晶体补充：检验SO2氧化性的实验：通入氢硫酸或者硫化钠的水溶液，如果产生黄色沉淀，说明有氧化性。检验SO2还原性的实验：通入溴水或者高锰酸钾观察是否褪色检验SO2漂白性的实验：通入品红检验SO2酸性氧化物的实验：通入紫色石蕊试液，只变红不褪色检验次氯酸具有漂白性的实验：将氯气通入湿润的有色布条看是否褪色七、气密性的检验【例1】图A 图A 图B 图C 方法：将导管伸入水中，用手或热毛巾焐热烧瓶，导管口是有气泡逸出， 过一会移开手或毛巾，导管末端形成一段水柱，说明装置不漏气。【例2】图B方法：关闭分液漏斗活塞，将将装置末端导气管插入水中，用酒精灯微热圆底烧瓶，若导管末端产生气泡，停止微热，有水柱形成，说明装置不漏气。【例3】图C: 检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。 方法：关闭K，向长颈漏斗中注入水至颈中形成水柱，一段时间内液柱不下降，说明气密性良好。八、喷泉实验（1）原理：内外形成压强差（2）范围：烧瓶内的气体极易溶于滴管内的液体（3）实验成功的关键：气密性好；烧瓶干燥；收集的氨气尽量满（4）引发图一喷泉的实验操作是：打开止水夹，挤压胶头滴管（5）引发图二喷泉的实验操作是：打开止水夹，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉。