高中化学：常见气体的实验室制备

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。

高中化学实验室气体制备总结引言气体制备是高中化学实验室中常见的实验操作之一。

通过控制反应条件，可以从化学反应中制备出各种气体。

本文将总结高中化学实验室中常用的气体制备方法及其原理，以供参考。

一、氧气制备氧气是一种无色、无味和可燃的气体，广泛应用于燃烧、氧化等化学反应中。

在高中化学实验室中，常用的氧气制备方法是通过高锰酸钾的分解来制取。

实验步骤如下：1.取适量高锰酸钾固体放入蒸馏烧瓶中；2.加入适量稀硫酸，使高锰酸钾充分溶解；3.使用导管将烧瓶与气体收集瓶连接，将气体收集瓶内的水排空；4.缓慢加热烧瓶，观察气体收集瓶中气体的变化。

原理解释：高锰酸钾的分解反应式为：2KMnO4(s) → K2MnO4(s) + MnO2(s) + O2(g)通过加热高锰酸钾和稀硫酸混合物，高锰酸钾分解产生氧气，并通过导管收集。

二、二氧化碳制备二氧化碳是一种无色、无味的气体，在高中化学实验室中常用于酸碱中和实验和植物光合作用研究中。

常见的二氧化碳制备方法有酸与碳酸盐反应法和酵母发酵法。

1. 酸与碳酸盐反应法实验步骤如下：1.取适量碳酸盐固体（如碳酸氢钠）放入烧杯中；2.缓慢滴加酸（如稀盐酸）至碳酸盐完全反应；3.使用盖有橡皮塞的试管收集气体。

原理解释：碳酸盐与酸反应产生二氧化碳的反应式如下：NaHCO3(s) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)通过滴加酸与碳酸盐反应，产生二氧化碳气体，并用试管收集。

2. 酵母发酵法实验步骤如下：1.取适量酵母放入锥形瓶中；2.加入适量葡萄糖溶液，与酵母充分混合；3.盖上透明的气球或用试管堵住瓶口；4.静置一段时间后观察气球的膨胀情况。

原理解释：酵母通过发酵作用将葡萄糖分解生成酒精和二氧化碳。

二氧化碳气体通过瓶口进入气球内，使气球膨胀。

三、氯气制备氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，广泛应用于消毒、漂白和制取其他化学品中。

在高中化学实验室中，氯气可以通过盐酸与漂白粉的反应制备。

常见气体的制取和检验 ⑴氧气1、制取原理：含氧化合物自身分解 制取方程式：MnO 2O 2+2H 2O 22H 2O2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑2KClO 3MnO 22KCl +3O 22KMnO 4MnO 2K 2MnO 4+O 2+装置：略微向下倾斜的大试管,加热干燥：浓硫酸、硅胶、无水氯化钙、P 2O 5、碱石灰 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+H ₂SO ₄====ZnSO ₄+H ₂↑ 装置：启普发生器干燥：浓硫酸、硅胶、无水氯化钙、P 2O 5、碱石灰 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：MnO ₂+4HCl(浓) ====MnCl ₂+Cl ₂↑+2H ₂O装置：分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验：能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;除杂：先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H ₂SO ₄ (除水蒸气)收集：排饱和食盐水法或向上排气法尾气回收：Cl ₂+2NaOH==== NaCl+NaClO+H ₂O⑷硫化氢制取原理：强酸与强碱的复分解反应制取方程式：FeS+H 2SO 4====FeSO 4+H ₂S ↑ 装置：启普发生器检验：能使湿润的醋酸铅试纸变黑除杂：先通入饱和NaHS 溶液(除HCl),再通入固体CaCl ₂ (或P ₂O 5)(除水蒸气) 收集：向上排气法尾气回收：H ₂S+2NaOH==== Na ₂S+H ₂O⑸二氧化硫制取原理：稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 制取方程式：Na ₂SO ₃+H ₂SO ₄==== Na ₂SO ₄+SO ₂↑+H ₂O 装置：分液漏斗,圆底烧瓶检验：先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; 除杂：通入浓H ₂SO ₄ (除水蒸气) 无水氯化钙、P 2O 5收集：向上排气法+16HCl(浓)2KCl +2MnCl 25Cl 28H 2O ++2KMnO 4尾气回收：SO₂+2NaOH==== Na₂SO₃+H₂O【防倒吸】⑹二氧化碳制取原理；稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解制取方程式：CaCO₃+2HCl====CaCl₂+CO₂↑+H₂O 装置：启普发生器检验：通入澄清石灰水,变浑浊除杂：通入饱和NaHCO₃溶液(除HCl),再通入浓H₂SO₄(除水蒸气)收集：排水法或向上排气法⑺氨气制取原理：固体铵盐与固体强碱的复分解制取方程式：Ca(OH)₂+2NH₄₂+2NH₃↑+2H₂O①直接加热浓氨水；②浓氨水中加生石灰(或碱石灰)。

化学实验中的气体制备在化学实验中，气体的制备是一个常见的实验项目。

无论是用于实验研究还是应用于工业生产，制备气体都是必不可少的步骤。

本文将介绍几种常见的气体制备方法，包括制备氧气、氢气、二氧化碳和氮气。

一、氧气的制备氧气是一种常用的气体，广泛应用于呼吸、燃烧和氧化反应等领域。

在实验室中，可以使用以下两种方法制备氧气：1. 过氧化氢的分解过氧化氢（H2O2）分解可以制备氧气。

首先，将适量的过氧化氢溶液放入反应瓶中，然后加入少量的催化剂，如锰（MnO2）。

在加热的条件下，过氧化氢分解成水和氧气。

反应方程式如下所示：2H2O2 → 2H2O + O22. 高温分解金属氧化物高温分解金属氧化物也可以制备氧气。

选择适量的金属氧化物，如二氧化锰（MnO2），放入烧杯中，然后加热至较高温度。

金属氧化物分解生成金属和氧气。

反应方程式如下所示：2MnO2 → 2Mn + O2二、氢气的制备氢气是一种重要的气体，在实验室和工业中均具有广泛的应用。

以下是两种常见的氢气制备方法：1. 金属与酸的反应一些金属可以与酸反应产生氢气。

常用的金属有锌（Zn）和铁（Fe），常用的酸有盐酸（HCl）。

将适量的金属放入反应瓶中，然后添加足够的酸。

金属与酸反应生成氢气。

反应方程式如下所示：Zn + 2HCl → ZnCl2 + H22. 水的电解水的电解是制备氢气的另一种方法。

使用电解槽装置，将两个电极（一个是阳极，一个是阴极）浸入水中，然后通电。

在电解的过程中，水分解成氢气和氧气。

反应方程式如下所示：2H2O → 2H2 + O2三、二氧化碳的制备二氧化碳是一种常见的气体，在植物光合作用、饮料制造和灭火等方面具有重要作用。

以下是两种常见的二氧化碳制备方法：1. 一氧化碳和氧气的燃烧将适量的一氧化碳（CO）和氧气（O2）混合，然后点燃混合物。

在燃烧过程中，一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳。

反应方程式如下所示：CO + O2 → CO22. 碳酸酸和酸的反应将适量的碳酸酸（如碳酸钠）与酸（如盐酸）反应，生成二氧化碳。

一：氯气1．实验室方法：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2↑+2H2O（反应条件加热）收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法净化方法：用饱和的食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气。

2．工业制法：原理：电解食盐水2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑（反应条件是通电）二：二氧化碳1．实验室方法：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O收集方法：向上排空气法净化方法：用饱和的NaHCO3除去HCl2．工业制法：CaCO3=====CaO+CO2↑（条件为高温）三：氧气实验室方法：KMnO4受热分解：2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑（条件：加热）KClO3和MnO2混合共热：KClO3=2KCl+3O2↑（条件：在MnO2下加热）工业制法：空气液化分离四：氨气实验室方法：Ca（OH）2+2NH4Cl=====2NH3↑+CaCl2+2H2O收集方法：向下排空气法、且容器口塞一团沾有稀H2SO4的棉花团，以防止所收集的气体与空气对流，也可吸收多余的NH3净化方法：用碱石灰吸收NH3中混有的水分工业制法：N2+3H2=====2NH3（条件：高温、高压、催化剂且此反应为可逆反应（上面的必需全部把握且对方程式一定要准确地记住，下面的只需知道）五：氮气实验室方法：NaNO2+NH4Cl==N2↑+2H2O +NaCl工业方法：液态空气分馏法六：二氧化氮实验室方法：Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2H2O↑(条件加热)工业方法：4NH3+ 5O2= 4NO + 6H2O(条件Pt/加热)2NO + O2= 2NO2七：一氧化碳实验室方法：HCOOH===H2O+CO↑(条件加热)工业方法:C + H2O(g) == CO + H2(条件高温)八：二氧化硫实验室方法：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑九：氢气实验室制法：H2SO4+Zn=====ZnSO4+H2↑2HCl+Zn=====ZnCl2+H2↑收集方法：向下排空气法工业制法：水煤气法 C + H2O(g) == CO + H2(条件高温)有机中常见气体的制取方法一：乙炔实验室方法：CaC2+2H2O→Ca（OH）2+CH≡CH↑收集方法：排水集气法或向下排空气法净化方法：因电石（CaC2）中含有CaS，与水反应会生成H2S，可用硫酸铜溶液或NaOH溶液将其除去。

高中化学常见气体制备教案
一、教学目标
1. 了解常见气体的性质和结构；
2. 掌握常见气体的制备方法；
3. 能够运用化学知识解决实际问题。

二、教学内容
1. 常见气体的性质和结构；
2. 常见气体的制备方法。

三、教学重点
1. 常见气体的性质和结构；
2. 常见气体的制备方法。

四、教学难点
1. 掌握常见气体的不同制备方法；
2. 运用化学实验技术进行气体的制备。

五、教学准备
1. 实验器材：玻璃瓶、试管、漏斗等；
2. 实验药品：氢气、氧气、氮气等；
3. 实验室安全设施：护目镜、实验服等。

六、教学步骤
1. 介绍常见气体的性质和结构；
2. 分别介绍常见气体的制备方法，并进行实验演示；
3. 学生进行实验操作，制备氢气、氧气、氮气等；
4. 教师进行检查和指导，确保实验操作安全；
5. 总结常见气体的制备方法及注意事项。

七、课后作业
1. 总结常见气体的性质和结构；
2. 设计一个气体制备实验，并进行实验操作；
3. 思考不同气体之间的反应及应用。

八、教学反馈
1. 收集学生的实验结果及笔记；
2. 对学生进行实验操作的评价和指导；
3. 鼓励学生积极思考和探索。

以上为化学常见气体制备教案范本，可根据具体教学情况进行调整和完善。

中学化学专题讲座气体的试验室制备、净化和收集1．气体制备试验的基本过程(1)气体制备试验装置一般包含以下几部分发生装置―→净扮装置―→干燥装置―→尾气处理装置 (2)气体制备的一般试验操作步骤①组装(从下到上，从左到右)；②检验装置的气密性；③加入药品；④排尽装置内的空气；⑤验纯；⑥反应；⑦拆除装置。

2．气体发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类： (1)固体＋固体――→△气体 发生装置：制备气体：O 2、NH 3、CH 4等留意事项：①试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流，而使试管炸裂。

②铁夹应夹在距试管口1/3处。

③固体药品应平铺在试管底部。

④胶塞上的导管伸入试管内不能过长，否则会影响气体导出。

⑤如用排水集气法收集气体，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，防止水倒吸。

(2)固体＋液体或液体＋液体――→△气体 发生装置：(a) (b) (c) 制备气体：Cl 2、C 2H 4等留意事项：①烧瓶应固定在铁架台上。

②先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。

③分液漏斗应盖上盖，留意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。

④对烧瓶加热时要垫上石棉网。

⑤液体＋液体――→△气体时要加沸石，防止暴沸，如用(b)装置制取乙烯时需加碎瓷片。

⑥(c)装置中导管的作用是平衡气压，便于分液漏斗中的液体顺当滴下。

(3)固体＋液体(不加热)―→气体发生装置：制备气体：H2、CO2、NO2、SO2、NO等留意事项：①块状固体及液体的混合物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制备，当制取气体的量不多时，也可采纳简易装置。

②简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否则起不到液封作用而无法运用。

③加入块状固体药品的大小要相宜。

④加入液体的量要适当。

⑤最初运用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。

⑥在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必需先检验纯度。

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。

实验室常见气体的制备一、O2图一图二图三图四实验装置图1、实验原理：2、收集方法：排水法、向上排空气法（图三、图四）3、验满方法：（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。

（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。

4、检验氧气的方法：将带火星的木条放入集气瓶中，若复燃则证明是氧气5、干燥方法：用浓硫酸、碱石灰、无水CaCl2等干燥剂干燥6、注意事项：1）、停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。

2）、加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾被吹入导管，使导管堵塞。

3）、棉花不要离高锰酸钾太近，否则会导致发生装置爆炸。

二、CO21、实验原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑2、收集方法：向上排空气法（图三、图四）3、验满方法：用燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭则证明已收集满4、检验CO2的方法：通入澄清石灰水，若变浑浊则证明是CO25、干燥方法：用浓硫酸，无水CaCl2干燥，不能用碱石灰6、注意事项：1）.不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在碳酸钙的表面，阻止反应继续进行。

2）.不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，得不到纯净的二氧化碳气体。

3）.不能用碳酸钠代替石灰石，因为反应太剧烈，产生的气体难以收集。

三、H2发生装置发生装置收集装置收集装置1、实验原理：2、收集方法：排水法（首选）、向下排空气法3、验纯方法：收集一试管气体用拇指堵住试管口，口朝下，接近酒精灯松手，听到尖锐的爆鸣声则说明氢气不纯。

4、检验方法：点燃气体（验纯后），有蓝色火焰，火焰上罩一干燥烧杯，烧杯壁上有水珠则证明是氢气5、干燥方法：用浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰等干燥剂干燥6、注意事项：1）、通常选择Zn与稀硫酸来制氢气，镁条反应太快，铁反应较慢2）、若用稀盐酸则生成的气体中会混有挥发的HCl气体，要除杂3）、点燃氢气前一定要验纯四、NH31、实验原理：2、收集方法：向下排空气法（氨气极易溶于水，不能用排水法收集）3、验满方法：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变成蓝色则证明已收集满或者用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在瓶口，产生白烟4、检验方法：用湿润的红色石蕊试纸检验，若使试纸变成蓝色则证明是氨气5、干燥方法：用碱石灰干燥，不能用浓硫酸和无水CaCl2干燥。