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实验专题：常见气体的制备
一．气体发生装置的类型：
1．设计原则：根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
2．装置基本类型：
装置
类型
固体反应物（加热）
固液反应物（不加热）
固液反应物（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、CH4等
H2、CO2、H2S等。
Cl2
操作
要点
⑴试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。
⑵铁夹应夹在距试管口 l/3处。
⑶胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。
⑴在用简易装置时，如用长颈漏斗，长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否则起不到液封的作用；
⑵加入的液体反应物（如酸）要适当。
⑶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。
⑷制C2H2：

⑴先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品。
⑵要正确使用分液漏斗。
⑶制C2H4
二．几种气体制备的反应原理
1．O2： KClO3 KMnO4
H2O2
2．NH3： NH4Cl + Ca(OH)2
NH3·H2O
3．H2： Zn + H2SO4
4．CO2： CaCO3 + HCl
5．H2S： FeS + H2SO4
6．SO2： Na2SO3 + H2SO4
7．NO2： Cu + HNO3(浓)
8．NO： Cu + HNO3(稀)
9．C2H2： CaC2 + H2O
10．Cl2： MnO2 + HCl(浓)
11．C2H4：CH3CH2OH
12．N2： NaNO2 + NH4Cl
三．收集装置：
1．设计原则：根据气体的溶解性或密度
2．装置基本类型：
装置
类型
排水（液）集气法
向上排空气集气法
向下排空气集气法
装 置
示意图

适用
范围
不溶于水（液）的气体
密度大于空气的气体
密度小于空气的
气体
典型
气体
H2、O2、NO、CO、CH4、
CH2＝CH2、CH≡CH
Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S
H2、NH3、CH4
四．净化与干燥装置
1．设计原则：根据净化药品的状态及条件
2．装置基本类型：
装置类型
液体除杂剂（不加热）
固体除杂剂（不加热）
固体除杂剂（加热）
装 置
示意图

3．气体干燥剂的类型及选择
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：
⑴ 酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷。
酸性干燥剂能干燥显酸性或中性气体，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。
⑵ 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、CH4等气体。
⑶ 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、CH4等。
在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，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
CaCl2来干燥NH3（因生成 CaCl2·8NH3），不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
4．气体净化与干燥注意事项
一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥
后加热。对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、
无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2（蒸气）等可用NaOH溶液吸收；尾气H2S可用
CuSO4或NaOH溶液吸收；尾气CO可用点燃法，将它转化为CO2气体。
5．气体实验装置的设计
⑴ 装置顺序：制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置
⑵ 安装顺序：由下向上，由左向右
⑶ 操作顺序：装配仪器→检验气密性→加入药品
【阅读材料】
一．化学实验中的“标志”
1．仪器洗净的标志：以其内壁附有均匀水膜，不挂水珠，也不成股流下。
2．中和滴定终点的标志：滴入最后一滴液体溶液颜色发生突变且半分钟内保持不变。
3．容量瓶不漏水的标志：加入一定量的水用食指摁住瓶塞，倒立观察，然后将容量正立，
并将瓶塞旋转1800塞紧，再倒立，均无液体渗出。
4．容量瓶、量筒、移液管、滴定管中液面达到刻度线标志：平视液面，凹液面与视线相切。
5．用排气法收集气体时，收集满的标志：用湿润的试纸靠近瓶口，试纸变色。
6．天平平衡的标志：指针在分度盘的中央或指针左右摆动的幅度相等。
二．“大小”关系明确
1．试剂保存在某液体中，试剂密度应大于液体密度（如锂可保存在液态石蜡中）
2．称量时先估计出其质量，加砝码的顺序是先大后小，再调游码。
3．使用干燥管干燥气体时（或除杂时），气体应是从大管进从小管出（即大进小出）。
4．溶解气体时，溶解度较小者（Cl2、H2S等）可把导管直接插入溶液中，而溶解度较大
者(NH3、HCl等)需在导管末端接一倒扣的漏斗，让漏斗边缘稍接触液面，以防止倒吸。
5．药匙两端为大小两匙，取药品多时用大匙，少时用小匙。
6．固体药品要保存在广口试剂瓶中，液体药品要保存在细口试剂瓶中。
【练习】 利用如图所示的装置收集以下气体：
①H2 ②Cl2 ③CH4 ④HCl ⑤NH3 ⑥NO ⑦H2S ⑧SO2 ⑨CO2 ⑩N2
A
B
⑴ 若烧瓶是干燥的，则由A口进气可收集的
气体有 （填序号，下同）
⑵ 若烧瓶是干燥的，则由B口进气可收集的气体有
⑶ 若烧瓶充满水，可收集的气体有：
图2
水
图1
此时气体由 口进入。
⑷ 若在烧瓶内装有浓H2SO4进行气体干燥，则可用此
装置干燥的气体有 此时气体由 口进入。
⑸ 实验室常用图1作 瓶，防止
用图2装置可收集的气体是