常见气体的制取

千里之行，始于足下。

常见的气体制取与净化
常见的气体制取与净化方法有：
1. 空气分离法：通过空气分离装置将空气中的氮气、氧气等组分分离出来，得到高纯度的氮气、氧气等气体。

2. 化学合成法：根据不同气体的物理性质和化学性质，通过化学反应生成目标气体。

例如，氢气可以通过水电解反应或碳一烯饱和蒸馏法制取。

3. 燃烧法：某些气体可以通过燃烧反应制取，如氢气可以通过金属与酸的反应或铝水与水的反应制取。

4. 吸附法：利用吸附剂（如活性炭）将气体分子吸附在表面上，从而实现气体的净化。

例如，对空气中的有害气体进行净化。

5. 洗涤法：将气体与液体接触，通过溶解、循环冲洗等方法，去除气体中的杂质。

例如，对氯气进行液体洗涤以去除其中的杂质。

6. 膜分离法：利用特殊材料的膜进行分离，根据气体分子的大小、形状和亲疏水性等特性来实现气体的分离和纯化。

例如，利用膜分离技术可以将二氧
化碳从天然气中分离出来。

7. 冷凝法：通过降低气体温度使其冷凝，从而分离出目标气体。

例如，液化空气工艺中通过降低空气温度来分离出液态氧气和液态氮气。

这些方法在工业生产和实验室研究中被广泛应用，以满足不同领域的气体
制取和净化需求。

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让实验室的气体制取不再神秘：掌握气体化
学方程式
在实验室中，制取气体是一项基本技能。

了解气体化学方程式不仅能够帮助我们理解气体制取的过程，还能从根本上提高我们的制备效率。

接下来，我们将为大家介绍几种常见气体的制备方法及其化学方程式。

一、氧气(O2)的制取
1. 加热过氧化氢(H2O2)：2H2O2 → 2H2O + O2
2. 电解水：2H2O → 2H2 + O2
二、氢气(H2)的制取
1. 锌和酸反应：Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
2. 碱金属和水反应：2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
三、氮气(N2)的制取
1. 吸附剂吸附空气中的氧气：N2 + O2 → 2NO(在Cu-Ni(75%)的吸附剂上)
2. 氦-冷却空气混合物：N2 + O2 + He → He + N2 + O2
四、氯气(Cl2)的制取
1.高锰酸钾和盐酸反应：2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
2. 氢过氧化物和酸反应：2HClO4 + MnO2 → MnCl2 + 2H2O + Cl2
以上是几种常见气体的制取方法及其对应方程式，希望能够为大家带来参考。

当然，制取气体还有很多其他的方法，大家可以自己去探索，但要记得遵守实验室安全规定，保证实验室的安全。

常见气体的实验室制法一、气体的制备：实验室制取纯净的气体一般有以下环节：（1）气体的发生 （2）气体的净化（3）气体的收集（4）尾气的处理（对于有毒气体） 1、常见气体的制备原理：气体发生装置的三种典型类型：中学化学中要求掌握约13种气体的制备，它们是：三种单质气体(O 2，H 2，Cl 2)、三种氢化物(HCl ，H 2S ，NH 3)、三种有机气体(CH 4，C 2H 4，C 2H 2)、四种氧化物(CO 2，SO 2，NO ，NO 2)。

写出下列制备反应的化学方程式： H 2: NH 3: O 2: NO 2: 或： NO ： Cl 2: CO 2: HCl: CH 4: H 2S: C 2H 4: C 2H 2: SO 2:2、气体发生装置：（1）固、固加热：即： 固+固△气如制取 等。

装置如右图： （2）液固或液、液加热：即：液+固 △气； 液+液 △ 气，如制取 等。

装置如右图：（3）液固不加热： 即：液+固 气如制取 等。

装置如右图：启普发生器，它用于固—液常温下反应制取大量气体。

其优点是可以随时反应，随时停止。

使用时应注意装置是否漏气；液体不能添加太满；固体试剂应是块状。

启普发生器由 、 、 三部分组成。

３．气体的净化：(１) 净化选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。

一般情况下：①易溶于水的气体杂质可用水吸收；②酸性气体杂质可用碱性物质吸收；③碱性气体杂质可用酸性物质吸收；④水蒸气可用干燥剂来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可用作吸收剂。

1、含有HCl杂质气体⑴CO2（HCl）––––- 溶液；SO2（HCl）––––溶液H2S（HCl）––––- 溶液；⑵Cl2（HCl）––––––；H2（HCl）––––- ；2、中性气体中含有酸性杂质气体：用溶液吸收①O2（Cl2）②H2（H2S）③O2（CO2）④CO（CO2）⑤C2H2（H2S）⑥NO（NO2）3、酸性气体中含有其它酸性杂质气体①CO2（SO2）––––- 溶液；②CO2（H2S）–––––- 溶液；4、含有O2杂质气体①CO2（O2）–––––；②N2（O2）––––-5、HCl（Cl2）–––––。

实验室制取气体方法
在实验室中，制取气体的方法可以根据气体的性质和制备要求不同而有所差异。

以下是一些常见的实验室制取气体的方法：
1. 蒸发法：某些易挥发的液体可通过加热使其蒸发，然后将气体冷凝收集。

2. 氢化物法：将适量的金属与酸性溶液反应，生成氢气。

例如，铍与硫酸反应生成硫酸铍，然后通过加热分解得到氢气。

3. 碱金属与水反应法：将碱金属（如钠、钾）与水反应，产生氢气。

4. 酸与金属反应法：将适量的酸性溶液与金属反应，生成相应的金属盐和氢气。

例如，用盐酸与锌反应可以制取氢气。

5. 高温分解法：一些化合物在高温下可以分解产生气体。

例如，高温下加热重铬酸钠可以产生氧气。

6. 导电式电解法：利用电解原理将水或者其他适合的溶液分解为氧气和氢气。

例如，用电解法可以制取氧气和氢气。

7. 吸附法：某些气体可以通过特定的材料吸附和分离出来。

例如，通过活性炭吸附可制取氯气。

以上只是一些常见的实验室制取气体的方法，还有其他更具体的制取方法根据不同气体的性质和要求而存在。

在操作中，要注意安全操作和防范有毒或易燃气体的泄漏。

【常见气体制备原理及装置选择】【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【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═ZnSO4+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【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：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+H2O【硫化氢】制取原理：强酸与强碱的复分解反应制取方程式：FeS+2HCl═FeCl2+H2S↑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CaCl2（或P2O5）（除水蒸气）收集：向上排气法尾气回收：H2S+2NaOH═Na2S+H2O或H2S+NaOH═NaHS+H2O【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：Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O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H2SO4（除水蒸气）收集：向上排气法尾气回收：SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O【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【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+2NH4Cl═CaCl2+NH3↑+2H2O装置：略微向下倾斜的大试管，加热检验：湿润的红色石蕊试纸，变蓝除杂：通入碱石灰（除水蒸气）收集：向下排气法【氯化氢】制取原理：高沸点酸与金属氯化物的复分解制取方程式：NaCl+H2SO4═Na2SO4+2HCl↑装置：分液漏斗，圆底烧瓶，加热检验：通入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加稀HNO3沉淀不溶除杂：通入浓硫酸（除水蒸气）收集：向上排气法【二氧化氮】制取原理：不活泼金属与浓硝酸的氧化-还原；制取方程式：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O装置：分液漏斗，圆底烧瓶（或用大试管，锥形瓶）检验：红棕色气体，通入AgNO3溶液颜色变浅，但无沉淀生成收集：向上排气法尾气处理：3NO2+H2O═2HNO3+NONO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O【一氧化氮】制取原理：不活泼金属与稀硝酸的氧化-还原；制取方程式：Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O装置：分液漏斗，圆底烧瓶（或用大试管，锥形瓶）检验：无色气体，暴露于空气中立即变红棕色收集：排水法【一氧化碳】制取原理：浓硫酸对有机物的脱水作用在蒸馏烧瓶里加入浓硫酸，在分液漏斗里盛放甲酸制取方程式：HCOOH═CO↑+H₂O装置：分液漏斗，圆底烧瓶检验：燃烧，蓝色火焰，无水珠，产生气体能使澄清石灰水变浑浊除杂：通入浓硫酸（除水蒸气）收集：排水法【甲烷】制取方程式：CH3COONa+NaOH═CH4↑+Na2CO3装置：略微向下倾斜的大试管，加热收集：排水法或向下排空气法【乙烯】制取原理：浓硫酸对有机物的脱水作用制取方程式：CH3CH2OH═C2H4↑+H2O装置：分液漏斗，圆底烧瓶，加热除杂：通入NaOH溶液（除SO2，CO2），通入浓硫酸（除水蒸气）收集：排水法【乙炔】制取原理：电石强烈吸水作用制取方程式：CaC2+2H2O═Ca（OH）2+CH≡CH↑装置：分液漏斗，圆底烧瓶（或用大试管，锥形瓶）检验：无色气体，能燃烧，产生明亮的火焰，并冒出浓的黑烟除杂：通入硫酸铜溶液（除H2S，PH3），通入浓硫酸（除水蒸气）收集：排水法或向下排气法．【例题】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）．仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是（）A．A B．B C．C D．D【解析】A、氨气的密度比空气密度小，应该采用向下排空气法收集，装置c中的导管应该改为短进长出，故A错误；B、浓硫酸可以与亚硫酸反应，生成二氧化硫，SO2气体的密度比空气大，能使用向上排空气法，SO2气体能与氢氧化钠迅速反应，所以吸收装置中要防倒吸，图示收集装置和完全吸收装置都合理，故B正确；C、铜与稀硝酸反应生成产物为一氧化氮，无法达到二氧化氮，一氧化氮、二氧化氮的尾气吸收不能使用水，故C错误；D、乙炔的密度比空气密度小，收集方法应该为向下排空气法或排水法，图示收集方法错误，故D错误；故选B．。

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。

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。

常见气体的制取考点归纳
考点归纳 1．气体发生装置
2.气体收集方法
[注意]①若要收集干燥气体，则选择排空气法收集；若要收集较为纯净的气体，则选择排水法。

②用A装置收集气体时，要等气泡连续均匀冒出时开始收集；当集气瓶口有较大气泡冒出时，收集满了。

③用排水法测量反应放出的气体体积时，在长导管后连接量筒（量筒中收集到的水的体积就是生成的气体的体积）。

④用C装置收集气体验满时，燃着（或带火星）的木条要放在瓶口。

3．常见气体的检验
[注意]①H2、CO、CH4都具有可燃性，可根据它们燃烧后生成的产物不同来区别。

②混合气体检验时：先检验水蒸气，再检验其他气体。

4．气体的干燥
[注意]干燥剂只能吸收水分，不能与气体发生反应。

一般原则是：酸性干燥剂不能干燥碱性气体，碱性干燥剂不能干燥酸性气体。

5．气体的净化
[注意]①用洗气瓶除杂，一般除杂在前，干燥在后。

②有多种气体需要检验时，一般先检验水，同时，避免前步检验对后步检验的干扰。

③综合性气体实验装置的连接顺序：气体发生装置→气体净化装置→气体干燥装置→性质验证装置→尾气处理装置。

④尾气处理常用方法：
a ．溶液吸收，如HCl 、SO 2可用NaOH 溶液吸收。

装置末端导管上接一气球或塑料袋等将尾气收集，如回收CO。

参考答案
考点归纳
3．木条复燃淡蓝尖锐的爆鸣声水珠红色白色蓝色变浑浊浅蓝色变浑浊红色变浑浊水珠浑浊熄灭不变浑浊变蓝白色沉淀白色蓝色。

专题06 常见气体的制取一、O2和CO2 的制取实验，一直是中考考查的重难点，主要是对反应原理、反应的装置、收集和检验等一些细节问题进行考查，二者可以结合一起对比记忆。

扩展点：多功能瓶的使用。

1．实验室置取氧气的装置如图所示，下列有关叙述合理的是（）A．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放双氧水B．锥形瓶里加入石灰石，分液漏斗里盛放稀盐酸C．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上D．当发生装置中的液体与固体一接触产生了气泡即可收集氧气【答案】A【分析】实验的装置为固体和液体反应制取氧气的装置，故药品为过氧化氢和二氧化锰。

【详解】A、用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时，在锥形瓶内加入二氧化锰，在分液漏斗中盛放双氧水，A正确；B、根据装置可知实验选取的药品为二氧化锰和双氧水，石灰石和稀盐酸是制取二氧化碳的药品，B错误；C、由于氧气的密度大于空气的密度，故集满氧气的集气瓶从水槽里取出后应正放在桌面上，C错误；D、由于反应未开始时装置内存在空气，要在导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集，否则收集的气体会不纯，D错误。

故选A2．下列关于二氧化碳的说法中正确的是（）A．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳B．可以用排水法收集二氧化碳，因为二氧化碳的逸出速率大于溶解和与水反应速率C．二氧化碳是无色有毒气体，密度比空气大，可以用向上排空气法收集D．实验室制取二氧化碳和利用双氧水制取氧气都可以用如图所示装置，因为都是固、液反应且不要加热【答案】B【详解】A、块状石灰石和稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进行，不能用于制取二氧化碳，故选项说法错误；B、可以用排水法收集二氧化碳，因为二氧化碳的逸出速率大于溶解和与水反应速率，故选项说法正确；C、二氧化碳是无色、无毒气体，故选项说法错误；D、双氧水制取氧气，是二氧化锰催化过氧化氢反应，不是固、液反应，故选项说法错误；故选：B。

3．以下是实验室的相关实验内容，请按要求答题。