常见气体的实验室制法课件
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常见气体的实验室制备1.氧气的实验室制备(1)反应原理①高锰酸钾固体加热分解制备:2KMnO4=====△K2MnO4+MnO2 +O2↑。
②常温下,用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制备2H2O2=====MnO22H2O+O2↑。
(2)发生装置图1原理①中反应物为固体,且需不断加热,一般选用图1装置。
在本发生装置中,为了防止生成的细小颗粒堵塞导管,在大试管口可放一松软棉花球,以吸附这些细微颗粒。
加热时,一般先均匀加热整个试管,后集中于反应物固体部位加热。
如果使用排水法收集气体,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,以防止(冷)水倒流进入气体发生装置中,使(热)试管破裂。
原理②中反应物过氧化氢是液体,MnO2 是固体,反应不需加热,一般选用图2中装置。
在本反应原理中的两种反应物一般分开放置,其中固体(也可以是液体)放置在平底烧瓶、广口瓶或锥形瓶等适合反应的容器中,另一种液体可放在分液漏斗或长颈漏斗中。
一般气体发生装置只能有一个导气口,因此用长颈漏斗组装气体发生装置时,长颈漏斗下端要伸到液面以下,用液体封住下端口,从而防止氧气从长颈漏斗逸出。
图2(3)收集方法因为氧气是不溶于水、密度比空气大的气体,实验室既可以用排水法收集氧气,也可以用向上排空气法收集氧气。
当然,有时也可以用气球、氧气袋收集。
为保证尽可能将集气瓶中的空气排净,用向上排空气法收集氧气时,导管口要插到集气瓶底部;而用排水法收集氧气时,不能一有气泡产生就收集(开始排出气体实为装置内的空气),要等到气泡均匀冒出时,再开始收集气体。
(4)验满方法排水法收集气体时,直接观察瓶体中的水是否被排出或瓶口是否有气泡冒出,即可验满。
用排空气法收集O2时,检验O2收集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口,若复燃,证明氧气收集满了。
(5)集气瓶放置存有气体的集气瓶在放置时,应尽量避免气体因本身惯性而逸出,一般比空气轻的气体,容易上升;而密度比空气重的气体,容易下降。
实验室常见气体的制取精讲常见气体的制取反应原理(1)实验室制取氧气:①用加热高锰酸钾的方法制取氧气:2KMnO 4=====△K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑。
②用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气:2KClO 3=====MnO 2△2KCl +3O 2↑,其中MnO 2是催化剂。
③用过氧化氢分解的方法制取氧气:2H 2O 2=====MnO 22H 2O +O 2↑,其中MnO 2是催化剂。
(2)实验室制取CO 2气体:实验室常用大理石(主要成分碳酸钙,是块状固体)与稀盐酸反应,制取二氧化碳:CaCO 3+2HCl===CaCl 2+H 2O +CO 2↑。
(3)实验室制取氢气:实验室常用锌和稀H 2SO 4反应: Zn +H 2SO 4===ZnSO 4+H 2↑ 实验装置图反应物的状态 固体与固体 固体与液体 反应的条件 加热不加热适用制取 的气体①加热高锰酸钾制氧气②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气①过氧化氢分解制氧气 ②实验室制取二氧化碳 ③实验室制取氢气注意事项①试管口略向下倾斜 ②加热前要给试管预热③用排水法收集气体,实验完毕,要先将导气管从水槽中取出,然后再熄灭酒精灯 ④高锰酸钾制取氧气,试管口处应放一团棉花 用长颈漏斗添加液体,长颈漏斗的下端应伸到长颈漏斗下端必须伸入液面以下常见气体最佳发生装置的选择:装置图A B C D装置特点安装简单便于添加液体可以控制反应速率可以控制反应的发生与停止适用范围用于制取少量气体制取较多气体用于剧烈反应时可平稳地获取气流用于持续时间很长的气体制取思考:B中从那个仪器添加液体药品?C装置控制反应速率的原因?还可用什么仪器代替分液漏斗?D是如何控制反应的发生和停止的?根据制取气体的实际需要和反应的具体情况,从上述装置中选择最佳适合需要的装置进行气体的制取。
(5)收集装置的选取:选择收集装置要考虑气体的溶解性、能否与水反应、密度、是否有毒性、能否与空气中的某成分发生化学反应等因素。
高中化学常见气体实验室和工业制法work Information Technology Company.2020YEAR高中化学常见气体实验室和工业制法氧气氢气氯气氮气氯化氢硫化氢氨气二氧化硫二氧化氮一氧化氮二氧化碳一氧化碳甲烷1.常见气体的制取和检验⑴氧气制取原理--含氧化合物自身分解制取方程式--2KClO3= 2KCl+3O2↑装置--略微向下倾斜的大试管,加热检验--带火星木条,复燃收集--排水法或向上排气法⑵氢气制取原理--活泼金属与弱氧化性酸的置换制取方程式--Zn+H2SO4 === H2SO4+H2↑装置--启普发生器检验--点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠收集--排水法或向下排气法⑶氯气制取原理--强氧化剂氧化含氧化合物制取方程式--MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验--能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色;除杂质--先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)收集--排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收--Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O⑷硫化氢①制取原理--强酸与强碱的复分解反应②制取方程式--FeS+2HCl=== FeCl2+H2S↑③装置--启普发生器④检验--能使湿润的醋酸铅试纸变黑⑤除杂质--先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气)⑥收集--向上排气法⑦尾气回收--H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O⑸二氧化硫①制取原理--稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式--Na2SO3+H2SO4=== Na2SO4+SO2↑+H2O③装置--分液漏斗,圆底烧瓶④检验--先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;⑤除杂质--通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集--向上排气法⑦尾气回收--SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O⑹二氧化碳①制取原理--稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解②制取方程式--CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O③装置--启普发生器④检验--通入澄清石灰水,变浑浊⑤除杂质--通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气)⑥收集--排水法或向上排气法⑺氨气①制取原理--固体铵盐与固体强碱的复分解②制取方程式--Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+NH3↑+2H2O③装置--略微向下倾斜的大试管,加热④检验--湿润的红色石蕊试纸,变蓝⑤除杂质--通入碱石灰(除水蒸气)收集--向下排气法⑻氯化氢①制取原理--高沸点酸与金属氯化物的复分解②制取方程式--NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl↑③装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热④检验--通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶⑤除杂质--通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集--向上排气法⑼二氧化氮①制取原理--不活泼金属与浓硝酸的氧化-还原;②制取方程式--Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验--红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成⑤收集--向上排气法⑥尾气处理--3NO2+H2O===2HNO3+NONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O⑩一氧化氮①制取原理--不活泼金属与稀硝酸的氧化-还原;②制取方程式--Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O③装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验--无色气体,暴露于空气中立即变红棕色⑤收集--排水法⑾一氧化碳①制取原理--浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式—HCOOH=CO↑+H2O③装置--分液漏斗,圆底烧瓶④检验--燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊⑤除杂质--通入浓硫酸(除水蒸气)⑥收集--排水法⑿甲烷①制取方程式--CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3②装置--略微向下倾斜的大试管,加热③收集--排水法或向下排空气法⒀乙烯①制取原理--浓硫酸对有机物的脱水作用②制取方程式--CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O③装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热④除杂质--通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气)收集--排水法⒁乙炔①制取原理--电石强烈吸水作用②制取方程式--CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH=- CH↑③装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)④检验--无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟⑤除杂质--通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通入浓硫酸(除水蒸气)。
高中阶段常见气体的实验室制法
1、酸性气体:硫酸
实验室制法:将湿铁粉和硫酸放入圆瓶中,做好密封处理,并加热,由于反应势能很小,只能产生大量气体,将产生的硫酸气体用三氯乙烯(CCl3)和银粉进行吸收,即可得到硫酸液体。
2、碱性气体——氢氧化钠
实验室制法:用硫酸锂和氢氧化钠同时混合,然后放入圆瓶中,加热2-3分钟,即可产生大量的氢氧化钠气体,将该气体冷却及蒸发处理,也可以凝胶固体。
4、有机气体——甲醛
实验室制法:将甲醛与乙醇混合,然后放入圆瓶中,加热水浴温度至60—70度,即可产生大量的甲醛气体,将该气体以大量的氧化铝或硫酸钡吸收,即可得到纯净的甲醛液体。
5、无色有毒气体——二氧化碳
实验室制法:将烧杯中的酸性碳酸钾加热,由于其反应性十分强烈,所以可在短时间内产生大量的二氧化碳气体,其产生的二氧化碳气体也可以用水蒸汽来吸收。
总之,上述气体的实验室制法都是使用酸、碱类物质与其它物质进行化学反应来获得气体的。
通过不同的化学反应,可以获得不同的气体,所以在实验室制法中要根据需求灵活选择合适的化学反应。