讲义2常见气体的实验室制法

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1、初四实验专题复习讲义二常见气体的实验室制法【知识点】、氧气、氢气和二氧化碳的实验室制法和收集氧气氢气二氧化碳药品氯酸钾和二氧化 锰或高锰酸钾过氧化氢溶液 与二氧化锰锌粒和稀硫酸（或 稀盐酸）大理石（或石灰石） 和稀盐酸化学反应 原理反应物状 态固体与固体混合固体与液体混合固体与液体混合固体与液体混合反应条件加热不需加热不需加热不需加热制得气体 在水中的 溶解性氧气不易溶于水氢气难溶于水二氧化碳能溶于水制得气体 的密度与 空气的比 较氧气密度比空气密度大氢气密度比空气密 度小二氧化碳密度比空气密度大收集方法排水法或向上排空气法排水法或向下排空 气法向上排空气法检验方法将带火星的木条插入集气瓶内，

2、若 复燃，说明是氧气。点燃该气体，检验 其生成的产物。将气体通入澄清的石 灰水，若其变浑浊， 说明是二氧化碳验满或验 纯将带火星的木条靠近集气瓶口，若 木条复燃，说明已收集满。用拇指堵住倒置已 收集满氢气的试 管，靠近火焰移开 手指，若为“噗” 的一声，说明已纯。将燃着的木条靠近集 气瓶口，若木条熄灭， 说明已收集满。、实验室和工业制法1.氢气（1）工业制法： 水煤气法：（高温条件下还原水蒸气）单质+化合物同温、化合物+单质：C+H 0(g)卓Lco+h ； pq2 I 2化合物+化合物化合物+单质：CO+H2O(g) 葩CO2+H2 氯碱工业的副产物：(电解饱和食盐水)亠亠申解电解溶液巴冊A

3、+B+C : 2NaCl+2H 0 2NaOH +H f + Cl f ,2 2 2(2) 实验室制法： 中等以上活泼金属与非氧化性强酸的置换反应：单质+化合物化合物+单质：Zn+H SO =ZnS0 +H f2442 个别金属与强碱溶液的置换反应：单质+化合物化合物+单质：2Al+2NaOH+2H 0=2NaAl0+3H f ,2. 乙烯(1) 工业制法：-石油裂解制乙烯：高碳烷桂高富、低碳烷烃+低碳烯烃： I IICH 同血、CH+CH ； CH 咼血、CH +C H410262 48 186142 4(2) 实验室制法：乙醇的消去反应：CH CH 0H年幕釁H =CH f +H 03.

4、乙炔(1) 工业制法：煤干馏得到焦炭，煅烧石灰石得到生石灰，在高温电弧炉中生石灰和焦炭反应生成电石和一氧化碳，电石 和饱和食盐水反应生成熟石灰和乙烘。3C+CaO 盘豐 CaC +C0 f ； CaC +2H 0Ca(OH) +C H f电弧炉 22222 2(2) 实验室制法：电石水解法：CaC +2H 0 Ca(OH) +C H f2 2 2 2 24. 一氧化碳(1) 工业制法： 水煤气法：區温条件下还原水蒸气)-曰单质+化合物同温、化合物+单质：C+H2O(g)卓Lco+H/ 焦炭还原二氧化硅(工业制备粗硅的副产物)：2C+SiO2同虚Si+2C0 f 工业制备电石的副产物：3C+Ca

5、O 高温 CaC +C0 f ；电弧炉 2(2)实验室制法： 草酸分解法：HCO浓喪处 CO f +C0 f +H0 ；混合气体通过碱石灰得到一氧化碳。2 2 422 甲酸分解法：HCOOH 浓變醸、COf +H05. 二氧化碳(1) 工业制法： 高温分解，煅烧大理石：CaCO占温 玻璃工业副产物:3現+“&2匹鱼1 联碱工业小苏打制纯碱的副产物：ff2加热CaO+CO2二 NaSiO+CO232NaHC0SiO+CaCO =退23Na CO +H 0+C0 f2322CaSiO+CO f32(2)实验室制法: 复分解反应：碳酸钙与盐酸的反应：CaC03+2HCl=CaCl2+H20+C02

6、f6氨气(1)工业制法化合反应：合成氨工业N2+3H2、同，化?舌113(2)实验室制法 氯化铵和消石灰混合受热制备氨气：2NHCl+Ca(0H) dCaCl+2NH f +2H O42232 浓氨水滴入到生石灰(烧碱或碱石灰)表面快速产生氨气。7. 氧化氮(1) 工业制法Pt 氨气催化氧化制备一氧化氮(硝酸工业的第一步反应)：4NH3+502=4N0+6H20 二氧化氮溶于水制硝酸的副产物：3NO2+H2O=2HNO3+NO(2) 实验室制法铜和稀硝酸反应制备一氧化氮：3Cu+8 HNOs(稀)=3Cu(NO3)?+2N0 f+4屯08. 二氧化氮(1) 工业制法一氧化氮氧化制二氧化氮：(硝

7、酸工业的第二步反应)：2NO+O2=2NO2(2) 实验室制法铜和浓硝酸反应制备二氧化氮：Cu+4HNO (浓)=Cu(N0)+2N0 f +2H O3 32229. 氧气(1) 工业制法： 分离液态空气申解 电解氧化铝得到副产物氧气：2Al2O34Al+302 f 冶炼金属汞、银时得到副产物氧气：2HgO戲蛰=2Hg+O2f； 2Ag2O型蛰=4Ag+02 f (2)实验室制法 高锰酸钾受热分解：2KMnO=K MnO +MnO +O f4 2422 双氧水催化分解：2HMnQ2 2H O+O f10. 二氧化硫2Fe O +8SO2 322Cu+SO24FeS+11O2Cu s+o 占敷2

8、 j 1 w.c /(1) 工业制法 高温煅烧硫铁矿得到二氧化硫： 火法炼铜得到副产物二氧化硫： 燃烧硫磺得到二氧化硫：S+O2 z SO2(2) 实验室制法 在加热条件下铜还原浓硫酸：Cu+2H SO (浓)=CuSO+SO f +2H O24422 亚硫酸钠和硫酸发生复分解反应：Na SO+ H SO =Na SO +H O+SO f2324242211. 氯气(1) 工业制法电解 电解饱和食盐水得到烧碱、氢气和氯气：2NaCl+2HO=2NaOH +H f + Cl f申解 222 冶炼钠时得到钠和氯气：2NaCl (熔融)2Na + Cl f电舖2 冶炼镁时得到镁和氯气：MgCl2Mg

9、 + Cl2 f(2) 实验室制法 常温氧化浓盐酸：2KMnO +16HCl(浓)=2KCl+2MnCl +5Cl f +8H O4222 加热氧化浓盐酸：MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2 f+2H2O12. 氯化氢（1）工业制法氢气在氯气中燃烧产生氯化氢：H2+Cl2点燃2HC1（2）实验室制法 复分解反应制备氯化氢气体：2NaCl+HS0（浓）=NaS0+2HCl f2424 浓硫酸滴入到浓盐酸中快速制备氯化氢气体。三、气体的制取、净化和除杂初中化学中的实验组合题一般以氧气、氢气和二氧化碳三大气体的制取和性质实验或迁移应用其原 理和性质的实验为主线，将许多仪器连接起来形成完整的

10、实验装置图，再根据要求进行实验。1. 气体制取的仪器组合顺序制备纯净干燥气体的步骤是：实验仪器组装公式：气体发生装置一除杂质装置一干燥装置一气体收集装置f尾气处理制气装置的选择：A所需药品的状态；B反应条件集气装置的选择：A气体的溶解性；B气体的密度除杂质的试剂和干燥剂的选择：实验室制取的气体常常有酸雾或水份。酸雾可用水、氢氧化钠溶液、澄清的石灰水或饱和碳酸钠（碳酸氢钠）溶液除去，水份可用干燥剂如： 浓硫酸（酸性）、碱石灰（碱性）、固体氢氧化钠（碱性）、氧化钙（碱性）、五氧化二磷（酸性）、无水氯 化钙（中性）、无水硫酸铜（中性）等除去（1）酸性干燥剂（浓硫酸）不能干燥碱性气体如氨气；（2）碱性

11、干燥剂（NaOH ）不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、氯化氢等 气体除杂的方法：A水吸收法：易溶于水的气体杂质用水吸收。（如HCl）B酸碱吸收法：酸性气体杂质用碱性试剂吸收。（如氢氧化钠溶液吸收C02、HCl。）C沉淀法：将杂质气体转变为沉淀除去。（如用澄清石灰水除CO2）D固化法：将杂质气体与固体试剂反应生成固体而除去。（如除去02用灼热的氧化铜）E转纯法：将杂质转化为所需气体。（如除去CO中的CO2，可将气体通过炽热的炭粉）气体除杂的原则：不减少被净化气体的质量，不引进新的杂质。2气体除杂的注意事项：A选择除杂试剂：一般只能跟杂质起反应，而不能与被净化的气体反应。B除杂务尽：选择除杂试

12、剂要注意反应进行的程度。（如除去CO2时用氢氧化钠溶液比用澄清石灰水要 好。因为氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙要大很多，因此其溶质质量分数较大。）C有许多杂质要除去时，要注意除杂的顺序。一般来说，杂质中有许多酸性杂质时，先除酸性较强的 杂质；而水蒸气要放在最后除去除去杂质和干燥的装置一般用洗气瓶或干燥管。在洗气瓶中导气管一般是长进短出，在干燥管中一般 是大进小出。除杂和干燥一般是先除杂后干燥。处理装置：一般有三种，一是用溶液吸收；二是点燃尾气；三是回收。2. 制取气体的操作顺序要制取气体需要经过仪器连接、气密性检查、装入药品、仪器拆洗等步骤。3、实验用到勺气体要求是比较纯净 除去常见杂质具体方法：

13、 除水蒸气可甩浓流酸CaCl固体碱石灰无水CuSO（并且可以检验杂质中有无水蒸气有贝颜色由白色f蓝色、生石灰等 除CO2可用：澄清石灰水（可检验出杂质中有无C02）、NaOH溶液、KOH溶液、碱石灰等 除HCl气体可用：AgNO溶液（可检验出杂质中有无HCl）、石灰水、NaOH溶液KOH溶液除气体杂质的原则：用某物质吸收杂质或跟杂质反应，但不能吸收或跟有效成份反应 或者生成新的杂质4、实验注意的地方： 防爆炸：点燃可燃性气体（如、CO、CH）或用CO、H还原CuO、FeO之前，要检验气体纯度。2422 3 防暴沸：稀释浓硫酸时，将浓硫酸倒入水中，不豳把水倒入浓硫酸中。 防中毒：进行有关有毒气体

14、（如0、S02、N02）的性质实验时，在通风厨中进行；并要注意尾气的处理C0点燃烧掉；S02、N02用碱液吸收。 防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体，要注意熄灯顺序。5、实验室制取三大气体中常见的要除的杂质：（1）制02要除的杂质：水蒸气（H20）（2）用盐酸和锌粒制H要除的杂质：水蒸气（H0）、氯化氢气体（HC1，盐酸酸雾）（用稀硫酸没此杂质）2 2（3）制C02要除的杂质：水蒸气（H20）、氯化氢气体（HCl）除水蒸气的试剂：浓流酸、CaCl固体、碱石灰（主要成份是Na0H和Ca0）、生石灰、无水CuS0 （并且可以24检验杂质中有无水蒸气，有则颜色由白色f蓝色）等除HCl气体的试剂：AgN03溶液（并可检验出杂质中有无HCl）、澄清石灰水、Na0H溶液（或固体）、K0H溶 液（或固体）生石灰、碱石灰也可以跟HCl气体反应6、常用实验方法来验证混合气体里含有某种气体（1）有C0的验证方法：（先验证混合气体中是否有C0,有则先除掉）2将混合气体通入灼热的Cu0,再将经过灼热的Cu0的混合气体通入澄清石灰水。