常见气体的制备
(2011-11-14 15:48:30)
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高考专题实验教育 |
分类: 教学参考 |
常见气体的制备
复习要求:
1、
2、
3、
复习要点:
一、常见气体的常规制法:
气体 名称 |
反应原理
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反应 装置 |
收集 方法 |
操作注意 事项 |
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氧气 |
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固+固 大试管、 酒精灯等 |
排水法 |
制O2时试管要 干净,MnO2应 加热处理过 |
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2KMnO4
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氨气 |
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O |
向下排气法 |
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氢气 |
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ |
固+固 启普发生器 或简易装置 |
排水法 向下排气法 |
1、使用长颈漏斗 时,要使漏斗下端 伸入液面下 2、启普发生器只 可用于不溶于水 的块状固体与液 体的反应 3、使用分液漏斗 可加强气密性,也 可控制液体流速 |
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CO2 |
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑ +H2O |
向上排气法 |
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Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4 +H2O+SO2↑ |
分液漏斗+
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向上排气法 |
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NO2 |
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O |
向上排气法 |
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C2H2 |
CaC2+2H2O
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排水法 |
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氯气 |
MnO2+4HCl(浓) +Cl2+2H2O |
固+液 分液漏斗+烧瓶 +石棉网、酒精 灯 |
向下排气法 |
1、氯气有毒,尾气 用NaOH溶液吸收 2、NO用排水法可除 去NO2,又可防氧化 |
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NO |
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+2H2O |
排水法 |
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CO |
HCOOH |
分液漏斗+烧瓶 酒精灯(有的还 要温度计) |
排水法 |
1、制C2H4应加碎瓷 片,防止爆沸 2、制C2H4温度控制 在170℃左右。 |
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C2H4 |
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排水法 |
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二、气体发生装置的三种类型
类型 |
仪器 |
气体 |
注意事项 |
固体 + 固体 (加热) |
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O2 NH3 |
1、试管口应稍向下倾斜、以防止产生的的水蒸汽 在管口冷凝后倒流而引起试管破裂 2、铁夹应夹在距试管口1∕3处 3、固体药品要放在试管底部平铺开 4、胶塞上的导管伸入试管里不能过长,否则会妨 碍气体的导出 5、如用排水法收集气体,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,防倒吸 |
固体 + 液体 (不加热) |
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CO2 SO2 NO2 H2 C2H2 |
1、简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下, 否则会起不到液封作用而无法使用 2、加入的固体药品块状大小要适宜,如太小会落 入底部的酸中,使反应无法终止,造成容器内压 强过大导致酸液溢出 3、加入的酸液的量要适当 4、最初使用时应待容器内原有的气体排净后,再 收集气体 5、在导管中点燃气体时,应先验纯 |
固 液 + 液 液 (加热) |
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|
1、烧瓶应固定在铁架台上 2、先把固体药品放入烧瓶中,再慢慢加入液体 3、分液漏斗应盖上盖,注意盖上的小槽对准分液 漏斗颈部的小孔 4、加热时应垫上石棉网 5、用酒精与浓硫酸加热制乙烯时,为便于控制 温度要安装温度计 |
三、气体的收集方法和装置
1、收集方法:
2、收集装置
(1)
(2)
(3)
(4)
四、气体的干燥净化装置
1、气体干燥净化装置
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液态干燥剂 |
固态干燥剂 |
固体,加热 |
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装置 |
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常见 干燥剂 |
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 |
可干燥 的气体 |
H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4 |
H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4 |
H2、O2、N2、CO、CH4、NH3 |
可除去H2、O2、N2、 CO |
不可干燥 的气体 |
HBr、NH3、HI |
NH3 |
Cl2、SO2、CO2、NO2等 |
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2、尾气处理装置
(1) 图甲装置中若装NaOH可吸收Cl2、SO2、NO2、CO2等酸性气体。若装Na2SO3可吸收Cl2、SO2、NO2等。
(2) 图乙和图丙装置中若装碱石灰可吸收Cl2、SO2、NO2、CO2等酸性气体,同时他们还是一个双吸收装置,应用于制取易潮解的物质,如,制无水AlCl3时,正好可吸收多余的Cl2,反应结束后冷却过程中又可吸收回流的空气以防止潮解。
(3) 尾气处理还可以用下列装置:
A.
B.
C.
D.
五、防倒吸完全装置
六、气体制备实验的基本过程
1、气体制备实验一般分为以下六个环节
2、气体制备实验操作的一般步骤:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
七、常见气体的检验
气体 |
色、态、味 |
检验方法 |
现象 |
化学方程式 |
H2 |
无色、无味气体 |
点燃纯氢气 |
火焰浅蓝色 |
略 |
与空气混合点燃 |
有爆鸣声 |
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O2 |
无色、无味气体 |
用带火星的木条 |
木条复燃 |
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Cl2 |
黄绿色、有刺激性 气味气体 |
湿润KI淀粉试纸 |
试纸变蓝 |
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NH3 |
无色、有刺激性 气味气体 |
浓盐酸 |
产生白烟 |
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湿的红色石蕊试纸 |
试纸变蓝 |
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CH4 |
无色、无味气体 |
点燃 |
浅蓝色火焰 |
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溴水 |
不褪色 |
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酸性KMnO4溶液 |
不褪色 |
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C2H4 |
无色稍有气味气体 |
点燃 |
火焰较亮 |
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溴水 |
褪色 |
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酸性KMnO4溶液 |
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C2H2 |
无色、无味气体 |
点燃 |
火焰明亮、有黑烟 |
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溴水 |
褪色 |
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酸性KMnO4溶液 |
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CO2 |
无色无味气体 |
通入澄清石灰水 |
变浑浊 |
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放入燃烧的小木条 |
火焰熄灭 |
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CO |
无色无味气体 |
点燃 |
蓝色火焰 |
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澄清石灰水 |
无变化 |
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加热时通过CuO |
CuO变红,尾气可使 澄清石灰水变浑浊 |
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SO2 |
无色有刺激性气味 |
通入品红溶液中然 后加热 |
开始褪色,加热后又 变为红色 |
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NO |
无色 |
暴露在空气中 |
迅速变为红棕色 |
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NO2 |
红棕色、有刺激性 气味的气体 |
溶于水后加溶液中 加紫色石蕊试液 |
溶液变红 |
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通入AgNO2 |
无变化 |
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几种气体制备的反应原理
1、O2
2、NH3
3、CH4
4、H2
5、CO2
6、SO2
7、NO2
8、NO
9、C2H2
10、Cl2
11、C2H4
12、N2
二氧化硫与硫化氢气体的反应装置
1,2 - 二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18
g·cm-3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂.在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-
二溴乙烷.其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)
(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞.请
写出发生堵塞时瓶b中的现象._________________________________.
(3)容器c中NaOH溶液的作用是:__________________________________.
(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多.如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因.
分析与解答:
本题是是一道综合性的的实验简答题,意在考查学生的观察能力、实验能力和思维能力。解题时依据试题信息,细心观察实验装置图,善于联系已经掌握的基础知识,进行知识的迁移,发散思维,用准确的化学语言来解答实际问题。
本题的正确答案及评分标准为:
(1)
(2)b中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出.
(3)除去乙烯中带出的酸性气体.或答除去CO2、SO2. (2分)
(4)原因:
①乙烯发生(或通过液溴)速度过快
②实验过程中,乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃(答"控温不当"亦可)
(两点各2分,共4分.答其它原因不给分也不扣分)
几种简易气体发生装置
溶解热效应实验装置 、证明、测定空气中的氧气参与氧化还原反应实验