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1、气体实验室制取装置,呼伦贝尔市鄂伦春旗大杨树第四中学 高中化学教师：孙立志,中学气体制备装置,一般分四大部分： A、发生装置 B、净化装置（干燥装置） C、收集装置 D、尾气处理装置,发 生 装 置,根据反应物的状态和反应条件可分为四类 固固（加热） 固液体（不加热） 固液（加热） 液液（加热）,由于装置相同可合为一类,气体的发生装置,固固（加热）：适用于制O2、NH3。 注意事项： l.试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水 蒸气在管口冷却后倒流而引起试管破裂。 2.铁夹应夹在距管口l3处。 3.固体药品要放在试管底部平铺开，加热 时首先均匀预热，然后在试管的最后 部位集中加热，并逐步前移。 4
2、.胶塞上的导管伸入试管里不能过长，否则会妨碍气体导出。 5.如用排液法收集气体，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。以防止水倒流。,启普发生器类,注意事项： 1在简易装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下，否则起不到液封的作用而无法使用。 2加入大小适宜不溶于水的块状固体，如果太碎会落入底部的酸中使反应无法控制。造成容器内压力过大，导致酸液溢出。 3加入酸的量要适当。 4在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时，必须先检验纯度。,气 体 的 发 生 装 置,简易装置,固液或液液（加热）： 适用于制C2H4、Cl2、SO2、乙酸乙酯、蒸馏、HCl,注意事项：1、瓶内反应物体积不宜超过烧
3、瓶容积的1/3。 2、a、b、c加热应放入碎瓷片，防止暴沸。 3、 a装置温度计插入反应液面以下，测反应液温度； b装置温度计水银球与支管端口处相平，测气体温度，便于控制馏份。 4、 d、装置便于随时加入液体，但随反应进行烧瓶内压强增加，液体不易滴入。（改进方法见e，橡皮管起什么作用？),气 体 的 发 生 装 置,a,b,c,d,e,气体的净化（干燥）装置,（一）常见净化原理：气体的净化可分为物理方法和化学方法。遵循以下原理： 不损失主体气体；不引入新杂质；在密闭容器中进行；先除易除的气体。,1.物理方法： （1）液化法：利用沸点不同从空气中分离N2和O2。 （2）水洗法：利用溶解度不同从N
4、2和NH3中除去NH3；从NO和NO2中除去NO2。,2.化学方法： （1）氧化还原法：灼热铜丝网除去混合物中的 O2（2CuO22CuO）； CuO除去H2、CO等。 （2）酸碱法：NH3和CO2通过碱石灰除去CO2。 (CaOCO2CaCO3) （3）沉淀法：除去CO2中的H2S通过CuSO4溶 液。 H2SCuSO4CuSH2SO4,（4）最常用的为洗气法：,用饱和NaCl除去Cl2中的HCl； 用饱和NaHCO3除去CO2中的HCl、SO2等； 用酸性高锰酸钾除去气体中的SO2；（如CO2中的SO2） 用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙醇或乙酸；,常见干燥剂及气体的干燥,装置,常
5、见干燥剂,可干燥气体,不可干燥气体,液态干燥剂,固态干燥剂,浓硫酸,无水氯化钙,碱石灰,H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、CO,NH3、H2S、HBr、HI,H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、CO,H2、O2、NH3、N2、CO、CH4,NH3,Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2,气 体 的 收 集 装 置,根据气体溶解性（分子极性）和密度（相对分子量与 29比较）不同，把气体的收集方法分为排液法（常为 排水法）和排气法（常为排空气法）。 1.排液法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例 如：H2、O2、CO、CH4、NO（只能用排液法收集）、 CH
6、2CH2、CHCH等。注意：Cl2不用排水法收 集，但可用排饱和食盐水收集,CO2可以用排饱和 NaHCO3收集。排液法的典型仪器如图，注意导管只 能伸入集气瓶内少许。,气 体 的 收 集 装 置,2.排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片或试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花。 （1）向上排空气法：式量大于29的气体。如O2、CO2、 SO2、H2S、Cl2、 HCl等; NO2(只用排空气)、 （2）向下排空气法：式量小于29的气体。如H2、CH4
7、、 NH3等。,向上排空气法,向下排空气法,棉团起什么作用,尾 气 处 理 装 置,通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器有：,a、用于NaOH吸收氯气、CO2；硫酸铜吸收H2S（气体溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸）； b、用于收集少量气体然后处理； c、d、收集极易溶且溶解很快的气体。如HCl、HBr、NH3等；其中d 吸收量少。 e、用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。如H2、CO等。,a,b,c,d,e,防 倒 吸 安 全 装 置,科学性,安全性,可行性,简约性,设计化学实验时，应遵循四个基本要求：,即实验原理、操作程序和方法必须正确,即用药及操作要注意安全，注意环境保护
8、等问题,要满足中学现有的实验条件,装置简单、步骤少、药品用量少、时间短等,气体装置的设计,发 生 装 置,净 化 装 置,干 燥 装 置,收 集 装 置,吸 收 装 置,气 体 装 置 的 设 计,1、装置连接顺序,气 体 装 置 的 设 计,装药品,防倒吸 防氧化措施,仪器拆卸等。,查气密性,2、操作顺序一般包括：,仪器连接,3、气体的净化原则：,一、要分析杂质气体的性质,二、要分析被净化气的性质；,4、实验操作的先与后,A、装配仪器时：先下后上；先左后右,B、加入试剂时：先固后液,C、实验开始时：先查仪器的气密性， 再加药品，后点酒精灯；,D、有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止气
9、 ；,E、有些实验为防氧化往往最后停止通气。,F、仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体， 后拆部件。,气体装置的设计,G、净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体， 后除去无毒、无气味的气体， 最后除水蒸气。,验证气密性一般方法,1.将装置的导管口一端浸没于水中，再用双手手掌握住容器（试管可用一只手握住，如图；复杂仪器还可微热），若在导管口处有气泡冒出，松手后，水在导管里形成了一段水柱，则装置的气密性良好。 概括为：微热看气泡，静置看液面（又称整体法）。 2. 关闭止水夹后，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，使漏斗内液面高于试管内液面，静置后若漏斗内液面不下降，则装置的气密性
10、良好；液面下降，则装置的漏气； 概括为：注液静置看液面（又称局部法）。,分析下面装置有哪些作用？,A、净化气体,B、向上排气法收集气体,C、向下排气法收集气体,D、排水集气法收集气体,思考题,下列三个问题均与图示实验装置有关，请选择AD序号填入括号内,(1)制取某无色非金属氧化物气体时，锥形瓶X内的药品应是 A铜和稀硝酸 B铜和浓硝酸 C碳酸钙与稀硫酸 D亚硫酸钠和浓盐酸 (2)洗气瓶Y中所装的液体应是(不允许非水杂质混在气体中) A浓H2SO4 BNaOH溶液 CNaHSO3溶液 DNaHCO3溶液 (3)检验集气瓶Z是否集满气体，置于瓶口的滤纸上蘸上的溶液是 ABaCl2溶液 B酸性KMn
11、O4溶液 C碘化钾淀粉试纸 D澄清石灰水,练 习,练 习,实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解100左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（）和（）所示。试回答：,1）B中反应的化学方程式为,2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是,3）D中反应的化学方程式为：,4）装置（）的主要缺点是,5）装置（）的主要缺点是：,6）如果选用装置（）来完成实验，则必须采取的改进措施是,4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2,B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D,2Fe+
12、3Cl2=2FeCl3,导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染,产品易潮解,在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置,实验室中根据2SO2+O2=2SO3；H=-196.6 kJmol-1设计如图所示实验装置来制备SO3固体。请完成下列问题：,（3）小试管C的作用是_。 （4）广口瓶D内盛的试剂是浓硫酸，装置D的三个作用是： _； _； _。 （5）实验中当Cr2O3表面红热时，应将酒精灯移开一会儿再加热，以防温度过高，这样做的原因是_。 （6）装置G的作用是_。 （7）从G装置导出的尾气处理方法是_。,(1）实验前，必须进行的操作是（填操作名称，不必写具体过程）_。 （2）在A装置中加入Na2SO3固体的同时，还需加几滴水，然后再滴加浓硫酸。加几滴水的作用是_,下图是一套检验气体性质的实验装置向装置中缓慢地通入气体X，若关闭活塞K，则品红试液无变化；若打开活塞K，则品红试液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是,A B C D X H2 CO2 Cl2 SO2 Y 浓硫酸 Na2SO3溶液 NaOH溶液 浓硫酸,下 次 课 考 试,再 见,
