《气体的制取净、收集与检验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气体的制取净、收集与检验（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.专题7 气体的制取、净化、收集与检验一 、 实验室制取气体的思路与方法1制取气体的原理：实验室制取气体选择药品通常有以下几个原则；科学性，必须能通过化学反应制取所需气体。反应条件不能太苛刻，反应速度要适中，便于实验室操作，且也比较容易收集。价格要便宜2制取气体的装置：根据反应物的状态和反应所需的条件选择气体的发生装置。如：（1）药品状态为固固，且反应需要加热的，可选择实验室用加热高锰酸钾制氧气的方法制取。（2）药品状态为固液，且反应在常温下进行的，可选择实验室制二氧化碳的方法制取。3.制取气体常用的发生装置和收集装置： （选择装置时要注意各仪器的连接是否有误）CABab c发生装置收集装置讲
2、解：（1）气体的发生装置要由反应物状态和反应条件来决定。（2）气体的收集方法是由气体的性质了决定。排水法可用于难溶于水且不与水反应的气体的收集，如O2、H2、CO、CH4等。向上排气法可用于密度比空气大且又不与空气反应的气体的收集，如O2、CO2等。向下排气法可用于密度比空气小且又不与空气反应的气体的收集，如H2、CH4等。4.装置气密性的检查【1】检查下图装置的气密性的方法 方法：将导管一端浸入水中,用双手捂住试管外壁,（或用热毛巾捂住试管外壁，或用酒精灯微热试管等）若导管口产生气泡,说明装置气密性良好。【2】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性的方法 方法1：先往长颈漏斗中加水至长颈漏
3、斗下端液封，再用弹簧夹夹住橡皮管，继续加入适量水，若一段时间后，长颈漏斗内液面高度保持不变，则说明装置气密性良好，反之则装置漏气。方法2：向导管口吹气，漏斗颈端是否有水柱上升 用橡皮管夹夹紧橡皮管，静置片刻，观察长颈漏斗颈端的水柱是否下落，若吹气时有水柱上升，夹紧橡皮管后水柱不下落，说明气密性良好。【3】检查下面有液漏斗的气体发生装置的气密性的方法方法一：先将导管一端浸入水中，往分液漏斗中加入适量水，然后打开分液漏斗的旋塞，往锥形瓶中加入水，若导管口产生气泡，则说明装置气密性良好。方法二：关闭分液漏斗，将导管一端浸入水中，用双手（或热毛巾）捂住锥形瓶外壁，若导管口产生气泡，则说明装置气密性良好
4、。5、氧气、二氧化碳、氢气的实验室制取和工业制取气 体氧气（O2）二氧化碳（CO2）氢气（H2）制备药品过氧化氢溶液和二氧化锰高锰酸钾氯酸钾和二氧化锰大理石（或石灰石）和稀盐酸锌粒和稀硫酸反应原理反应类型反应物状态反应条件发生装置气体溶解性气体密度收集装置（纯净的）或 （干燥的） （唯一的） 或 净 化可用浓硫酸或碱石灰干燥用NaHCO3溶液除去HCl，用浓硫酸干燥用NaOH溶液除去HCl杂质，用浓硫酸干燥收集方法检验方法点燃气体，检验其生成产物。淡蓝色火焰，生成H2O验满或验纯用向上排空气法收集时 用排水法收集时 用拇指堵住倒置已收集满氢气的试管，靠近火焰后移开手指，若听到“噗”的一声，说明
5、已纯。注意事项先检查装置的气密性用排水法收集时，待气泡连续均匀排出时才收集导管置集气瓶口先检查装置气密性试管口略向下倾斜试管口放一团棉花先移出导气管，后停止加热，以防倒吸正放 不能用稀硫酸，因反应生成CaSO4附着在大理石表面，阻止反应继续进行。 长颈漏斗的末端应插到液体中（分液漏斗不强调） 正放保存先检查装置气密性先验纯再收集不能用浓硫酸长颈漏斗的末端应插到液体中倒放保存工业制取分离液态空气(依氧气和氮气的沸点不同) 加压、蒸发物理变化。高温煅烧石灰石CaCO3CO2+ CaO分离水煤气H2和CO 注明： 1.固液不加热装置凡是反应物为固体和液体且反应不需加热的发生装置图均可用图、。学科王
6、2.固固加热装置凡是反应物都为固体且反应需要加热的发生装置图可用图。二 、实验室制取气体的操作程序及步骤实验室制取气体在选择好药品、仪器后操作的一般程序是：组装仪器；一般按从左到右，从下到上的顺序进行；检查装置气密性；装药品；若是固体跟液体反应，一般是先装入固体再加入液体；准备收集装置；若用排水法收集气体时，应在制取气体之前将集气瓶装满水；制取气体；收集气体并验满；拆洗仪器。三 、气体的干燥与净化（一）、常见装置（如图） 图A 图B 图C1、多功能瓶（图A） (1).集气：（贮气）学科王ba排气法：密度比空气大 ab 密度比空气小 ba若瓶中为水，排水法：ba(2).洗气：（长进短出） 瓶内装
7、浓硫酸或氢氧化钠溶液。(3).量气：（短进长出）瓶内装满水，气体从b端进入，a端接量筒，通过测量量筒内水的体积从而测得生成气体的体积。(4).安全瓶：（长进短出）点燃可燃气体时，瓶内装少量水，将点燃的气体与从发生装置产生的气体分隔开。2、球形干燥管（图B）：一般放碱石灰(CaO和NaOH固体)等干燥剂，在实验中可根据增重测吸收物质的质量，在有些实验中，放置在最后可防止空气中的CO2和H2O进入实验装置中，影响实验结果。3、U形管（图C）：可用于干燥气体或吸收气体（二）、气体净化的几种方法1、吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如，除去CO中混有的少量CO2，可先用浓NaOH溶液吸收CO2，再用
8、浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常见气体吸收剂见下表：吸收剂吸收的气体杂质吸收剂吸收的气体杂质水可溶性气体：HCl、NH3等NaOH固体CO2、HCl、H20无水CuSO4H2O碱石灰CO2、HCl、H20灼热的铜网O2NaOH溶液CO2、HCl灼热的CuOH2、CO浓硫酸H202、转化法：通过化学反应，将杂质气体转化为所要得到的气体。如，除去CO2中的少量CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO，CO+ CuO Cu + CO23、气体的干燥气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥要根据气体的性质，一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂状态决定。
9、常见的干燥剂见下表干燥装置洗气瓶（盛液体）球形干燥管（固体干燥剂）U形管（固体干燥剂）仪 器无水硫酸铜（遇水变蓝）干燥剂浓硫酸固体NaOH、生石(CaO)、碱石灰等无水CaCl2、无水硫酸铜（CuSO4）固NaOH、生石灰（CaO）、碱石灰等无水CaCl2、无水硫酸铜（CuSO4）能干燥的气体SO2、CO2、HCl； H2、O2、CO、N2、CH4NH3； H2、O2、CO、N2、CH4SO2、CO2、HCl；H2、O2、CO、N2、CH4NH3； H2、O2、CO、N2、CH4SO2、CO2、HCl；H2、O2、CO、N2、CH4不能干燥的气体NH3SO2、CO2、HClNH3SO2、CO2
10、、HClNH3 、气体的净化通常最后一步是除去水蒸气（即干燥在最后）食品袋内干燥剂通常是生石灰，双吸剂是铁粉，吸收氧气和水分，氢氧化钠固体是双吸剂，可吸收空气里的水和二氧化碳。、选择吸收装置时，要注意进、出气体导管的连接方法，若用“洗气瓶”，要注意“长进短出”，若用干燥管要注意“大进小出”。先除去气体中含有的其他杂质，干燥除去水蒸气的操作放在最后。4、尾气的吸收及处理环保意识.溶液吸收：如CO2、SO2、HCl、NH3等可用NaOH溶液吸收（极易溶气体要防止倒吸）。.点燃处理：如CO、CH4、H2S等可燃性气体可接一个尖嘴导管，将其点燃。.气球收集：如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端接
11、上一个气球收集。.防倒吸装置：如易溶的气体可收集到倒立的漏斗中。Fe2O3CO澄清的石灰水 四、气体的检验方法及现象气体检验方法现象O2将带火星的木条插入有关容器内木条复燃H2点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯发出淡蓝色火焰，烧杯壁上有水珠凝结依次通过灼热的氧化铜和白色的无水硫酸铜黑色氧化铜变红，白色硫酸铜变蓝CO2通入澄清石灰水中澄清的石灰水变浑浊CO点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，再向烧杯内倒入澄清石灰水，振荡发出蓝色火焰，烧杯壁上没有水珠凝结，石灰水变浑浊依次通过灼热的氧化铜和澄清石灰水黑色氧化铜变红，澄清的石灰水变浑浊CH4点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，再向烧杯内
12、倒入澄清石灰水，振荡发出蓝色火焰，烧杯壁上有水珠凝结，石灰水变浑浊HCl通入水里，滴入硝酸银溶液和稀硝酸生成不溶解于稀硝酸的白色沉淀H2O通过白色的无水硫酸铜白色无水硫酸铜变蓝注意：1、上述气体中氧气、二氧化碳、氯化氢、水可以直接检验，而其它气体需要转化成另外的物质后检验。2、检验气体时先检验直接检验的气体，后检验间接检验的气体，有水存在时先检验水。解题策略指导：学科：王一定要熟知常见气体的制取、干燥、除杂、装置的连接顺序和性质的检验。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；若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。洗气瓶和干燥管中气体的进出口顺序：用洗气瓶除杂和干燥
13、时，气体应长进短出；用球型干燥管除杂或干燥时，气体应大进（即大管口进气）小出（即小管口出气），以利于气体充分干燥。检验多种气体的先后顺序：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。先检验直接检验的气体，后检验间接检验的气体，有水存在时先检验水，如被检验的气体中是否含有二氧化碳和水蒸气时，应先检验水（用无水硫酸铜检验），后检验二氧化碳（用澄清石灰水检验），最后干燥水（用浓硫酸干燥）。记住常见物质的特征反应：CO2能使澄清石灰水变浑浊，白色的无水硫酸铜遇H2O变蓝。要验证H2和CO等还原性气体，可先将净化后的气体通过灼热的CuO，再检验其产物。检验H2的存在是通过其与CuO反应生成H2O，检验H2O时一定要将产物先通过无水CuSO4检验。要验证CO和CO2的混合气体，可先将混合气体通入澄清石灰水，后通过灼热的CuO，再检验CO。类型之一 制取气体实验装置的选择例1化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题：(1)写出图中带标号仪器的名称：
