高一化学常见气体的制备和检验
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高中化学14种气体的制备!最全总结!固+固加热型1. 氨气 NH3原理:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+NH3↑+2H2O装置:干燥:用碱石灰(NaOH、CaO)干燥。
(温馨提示:不能用无水CaCl2、浓硫酸干燥NH3。
无水CaCl2与NH3反应:8NH3+ CaCl2= CaCl2 8NH3浓硫酸为酸性干燥剂,用来干燥酸性气体,与碱性气体NH3反应。
)收集:用向上排空气法收集。
(温馨提示:氨气极易溶于水(1:700),不能用排水法收集。
)检验:(1)用湿润的红色石蕊试纸(变蓝);(2)蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口(产生白烟)。
2. 甲烷 CH4原理:CH₃COONa+NaOH = CH4↑+Na₂CO₃干燥:用碱石灰(NaOH、CaO)干燥。
收集:用排水法收集3. 氧气 O2原理:2KMnO4 =(△)K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO3 =(MnO2)2KCl+3O2↑2H2O2=(MnO2、△)2H2O+O2↑2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑干燥:用浓硫酸干燥。
收集:用排水法收集检验:用带火星木条(复燃)。
固+液加热型4. 氯气 Cl2原理:MnO2+4HCl(浓)=(△)MnCl2 +Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2 +5Cl2↑+8H2OKClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl2↑+3H2O净化:杂质为HCl、H2O,用饱和食盐水或水洗气法除去HCl,再用浓硫酸干燥。
(温馨提示:不能用碱石灰、CaO、固体NaOH等碱性干燥剂来干燥酸性气体Cl2)【小窍门:要除去弱酸性气体中混有的强酸性气体杂质,常选用弱酸性气体溶于水后形成的饱和盐溶液。
若弱酸性气体溶于水后为一元酸,则用该酸形成的饱和正盐溶液。
若为二元弱酸,则用该酸形成的饱和酸式盐,如Cl2混有HCl气体,用饱和食盐水净化吸收;如CO2中混有HCl、SO2用饱和NaHCO3溶液净化吸收。
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。
常见气体的制取和检验(氧气、二氧化碳)课型:新上课时间2011年4月2日主史正红审核:化学备课组班级姓名组名第号辩手组长签名_________ 家长签名_________[复习目标]掌握实验室制取氧气、二氧化碳的反应原理、实验装置、实验操作、检验方法;归纳制取气体的方法、思路和实验注意事项。
[复习导航]一、经典回顾,清晰网络[活动1] 实验原理(化学方程式表示)制氧气:1、___________________________________2、__________________________________3、___________________________________制二氧化碳:____________________________________________________________________[活动2]实验装置(结合图1装置回答问题)⑴写出图1中指定仪器的名称:①_______ ②_______③_______④_______⑤______⑥_______。
⑵用图1装置代号填下表:气体药品名称发生装置收集装置O2过氧化氢、二氧化锰氯酸钾、二氧化锰高锰酸钾CO2大理石和稀盐酸图1[活动3]实验操作1.步骤:制氧气的步骤:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____制二氧化碳的步骤___________________________________________________________________2.制取氧气操作中的追问⑴气体发生装置组装好后,为什么先要检查气密性,后装药品?如何检验?________________________________________________________________________⑵为什么要将药品平铺在试管底部?⑶给试管内的固体加热时,为什么要先预热,再定点加热有药品的部位?⑷给试管内的固体加热时,为什么试管口要略向下倾斜?⑸实验室制取氧气时,试管内的导管为什么不宜过长?⑹用高锰酸钾制取氧气时,为什么要在试管口放一团棉花?⑺用排水法收集氧气实验完毕,为什么要先撤导管,后撤酒精灯?⑻用向上排空气法收集氧气时,为什么导管要伸到集气瓶的底部?⑼为什么收集满氧气的集气瓶,要盖好玻璃片正放在桌上?3.制取二氧化碳操作中的追问⑴实验室制CO2气体为什么不能用浓盐酸代替稀盐酸?制出的CO2气体通入澄清石灰水为什么不变浑浊?⑵为什么不能用粉末状的碳酸钙或碳酸钠代替块状的石灰石?⑶为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸?⑷为什么只能用向上排空气法收集CO2气体?⑸实验室要制备干燥的CO2气体,应选择用什么做干燥剂?⑹如何检验实验室制备CO2气体装置的气密性?[活动4] 实验检验(验满和证明)验满:⑴使用排水集气法收集氧气,如何知道氧气是否收集满?_____________________________⑵使用排空气法收集氧气,如何知道氧气是否收集满?⑶使用排空气法收集二氧化碳气体,如何知道二氧化碳气体是否收集满?证明:如何证明氧气_______________________________________________________________________如何证明二氧化碳___________________________________________________________________[预习自评1]通电1、从安全、环保、节能、简便等方面考虑,实验室制取氧气的最佳方法是)MnO2 A.通电使水分解:2H2O2H2↑ + O2↑B.过氧化氢催化分解:2H2O22H2O + O2↑MnO2 C.高锰酸钾加热分解:2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑D.氯酸钾加热分解:2KClO32KCl + 3O2↑2、实验室制取氧气的主要步骤有:①固定装置、②装入药品、③加热、④检查装置的气密性、⑤用排水法收集。
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+2HClCaCl2+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+2NH4ClCaCl2+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+H2SO4Na2SO4+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——HCOOHCO↑+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+2H2OCa(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) 收集——排水法或向下排气法。
高中化学的气体制备方程式总结高中化学气体制备方程综述1.常见气体(转弯)(1)氧气的准备和检查制备原理-含氧化合物的自分解制备方程式-2kcl O3 2kcl+3o 2↓装置-稍微向下倾斜的大试管,加热检查-用火星板条,再收集-排水法或向上排气法(2)氢气制备原理-用弱氧化性酸-锌+硫酸= = =硫酸+H2↓装置-cape发生器代替活性金属的制备方程式检查-点火、淡蓝色火焰、容器壁上的水滴收集-排放法或向下排放法(3)氯气制备原理——强氧化剂氧化含氧化合物准备方程式-二氧化锰+4盐酸(浓缩)二氯化锰+二氯化锰+2H2O装置-分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验-可使湿的蓝色石蕊试纸先变红,然后褪色;去除杂质-首先引入饱和盐水溶液(去除氯化氢),然后引入浓H2SO4(去除水蒸汽)收集-去除饱和盐水法或向上排气法尾气回收-Cl2+2NaOH = = =氯化钠+氯化钠+H2O (4) H2S(1)制备原理-强酸和强碱的复分解反应(2)制备方程-FeS+2HCl = = = FeCl 2+H2S↓3)装置-通用发生器(4)检验——能使湿醋酸铅试纸变黑(5)杂质去除-首先引入饱和NaHS溶液(去除氯化氢),然后引入固体氯化钙(或P2O5)(去除水蒸气)和(6)收集-向上排放方法⑦尾气回收-H2S+2NaOH = = = Na2S+H2O或H2S+NaOH = = = nahs+H2O 5]二氧化硫(1)制备原理-稳定强酸和不稳定弱酸盐的复分解(2)制备方程-Na2SO 3+H2SO 4 = = = Na2SO 4+SO2↓H2O(3)装置-分液漏斗,圆底烧瓶(4)检查-首先,引入品红色测试溶液,褪色,然后加热以恢复原始红色;(5)去除杂质——引入浓H2SO4(去除水蒸气),( 6)收集——向上排放法⑦尾气回收-SO2+2NaOH = = = Na2SO3+H2O [6] CO2(1)制备原理-稳定强酸和不稳定弱酸盐的复分解(2)制备方程-碳酸钙+盐酸-氯化钙+二氧化碳+H2O (3)装置-rev发生器(4)检查-引入清水以改变浊度(5)除杂——通入饱和碳酸氢钠溶液(不含氯化氢),然后通入浓H2SO4(不含水蒸汽),( 6)收集-排放法或向上排放法(7)氨(1)制备原理——固体铵盐和固体强碱的复分解(2)准备方程式-ca(oh)2+2nh 4cl-CaCl 2+NH3↓2h2o(3)-稍微向下倾斜的大试管,加热(4)测试-湿红色石蕊试纸,变蓝(5)去除杂质-引入碱石灰(去除水蒸气)进行收集-向下排出氯化氢的方法(8)(1)制备原理——难挥发酸易挥发(2)配制方程式-氯化钠+硫酸-硫酸钠+盐酸↓3装置-分液漏斗,圆底烧瓶,加热(4)检查-引入硝酸银溶液产生白色沉淀,加入稀硝酸沉淀至不溶,(5)去除杂质-引入浓硫酸(去除水蒸气)和(6)收集-向上排放法(9)二氧化氮(1)制备原理-惰性金属和浓硝酸的氧化还原;(2)准备方程式-铜+4硝酸= = =铜(NO3)2+2NO2↓2H2O(3)装置-分液漏斗、圆底烧瓶(或大试管、锥形瓶)(4)检查-红棕色气体,引入硝酸银溶液使颜色变浅,但不产生沉淀(5)收集-向上排气法⑥尾气处理-3n O2+H2O = = = 2hno 3+nono+NO2+2NaOH = = = 2nano 2+H2O⑩一氧化氮(1)制备原理-惰性金属和稀硝酸的氧化还原;(2)方程式的制备-铜+8硝酸(稀释)= = 3Cu(NO3)2+2NO↓4H2O(3)装置-分液漏斗、圆底烧瓶(或大试管、锥形瓶)④检查-无色气体,暴露在空气中立即变成红棕色(5)收集-排放方法(11)一氧化碳(1)制备原理-浓硫酸脱水有机物(2)制备方程式-羟基乙酸一氧化碳+H2O (3)装置-分液漏斗,圆底烧瓶(4)检查-燃烧,蓝色火焰,无水滴,产生的气体能使澄清的石灰水浑浊(5)杂质去除-浓硫酸(水蒸气去除)引入(6)收集-排出方法(12)甲烷(1)准备一个方程式-ch3coona+NaOH CH4 = Na2CO3 (2)装置-一个稍向下倾斜的大试管,加热(3)收集-排放法或向下排气法(13)乙烯(1)制备原理-浓硫酸对有机物的脱水(2)制备方程-ch3ch 2oh CH2 = CH2↓+H2O(3)装置-分液漏斗,圆底烧瓶,加热(4)除杂-氢氧化钠溶液(SO2和CO2去除),浓硫酸(水蒸汽去除)收集-排放法(14)乙炔(1)制备原理-电石强吸水性(2)准备方程式-CAC 2+2h2o ca(oh)2+chch←(3)装置-分液漏斗、圆底烧瓶(或大试管、锥形瓶)(4)检查-无色气体,能够燃烧,产生明亮的火焰并发出浓浓的黑烟(5)去除杂质-引入硫酸铜溶液(除H2S和pH 3外),引入浓硫酸(除水蒸汽)进行收集-排水法或向下排气法。