高中化学常见气体制取装置图和方程式
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常见气体的实验室制取【考纲要求】1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)2.与其它各部分知识、技能的综合应用。
【知识要点】一、课本中的气体制备二、气体的制取实验室气体制备的一般步骤有:制取→净化→收集→尾气吸收(一)气体的发生装置常见的气体制取装置有:或填写下表:32H2+4HCl MnClCaCl2)选择发生装置的根据是。
(二)气体的净化装置或欲除去下列气体中的杂质,写出选用的试剂和装置气体选择净化装置的根据是。
(三)气体的收集装置 或或或选择收集装置的根据是 。
(四)气体的尾气吸收选择尾气吸收装置的根据是 。
【典型例题】例1、(课本《必修1》P99页)下图是实验室制取氨气的常用装置,某同学欲用该装置制取、收集干燥纯净的氨气,试分析其是否严谨?若不严谨,应如何改进?试画出改进后的实验装置图。
例2、(课本《必修1》P50页)铁能与水蒸气反应,反应化学方程式为 。
常用反应装置如下图。
如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品,设计一套简单的实验装置,使还原铁粉与水蒸气反应(这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体等部分)。
画出你设计的装置简图。
例4、(课本《选修6》P22)回忆初中化学课程中制取二氧化碳的实验,思考下列问题:(1)能够通过化学反应产生二氧化碳气体的物质有哪些?(2)制取二氧化碳的实验中,以什么物质为反应物(原料)?为什么?(3)反应的装置是如何选择和安装的?(4)如果要制备干燥的气体产物,应如何设计装置?例3、(课本《必修1》P92页)现给你一试管二氧化氮,其他药品和仪器自选。
请你设计实验,要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收。
画出你设计的装置简图,简述实验步骤、现象并进行解释。
例5、某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对测定化学反应速率非常感兴趣,为此进行了有关的实验探究,实验记录如下。
[实验目的] 测量锌和稀硫酸反应的速率[实验用品] 锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50mL注射器、铁架台、、量筒;锌粒、1mol·L-1的H2SO4、4mol·L-1的H2SO4。
第24讲 常见气体的实验室制备、净化和收集复习目标 1.了解常见气体制备原理、装置及改进。
2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。
1.气体制备实验的基本思路2.重要气体的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 发生装置如图:制备气体:O 2、NH 3、CH 4等。
(2)固体+液体(或液体+液体)――→△气体 发生装置:制备气体:Cl 2、C 2H 4等。
(3)固体+液体(不加热)―→气体 发生装置:制备气体:选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。
3.常见气体典型制备系统举例(1)Cl2的实验室制备(2)SO2的实验室制备(3)NH3的实验室制备4.气体的除杂方法(1)除杂试剂选择的依据:主体气体和杂质气体性质上的差异,如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则:①不损失主体气体;②不引入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;④先除易除的杂质气体。
(2)气体干燥净化装置类型液态干燥剂固态干燥剂固体,加热装置图ⅠⅡⅢⅣ常见干燥剂浓H2SO4(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性)除杂试剂Cu、CuO、Mg等当CO2中混有O2杂质时,应选用上述Ⅰ~Ⅳ中的Ⅳ装置除O2,除杂试剂是Cu粉。
5.气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水,且不与水反应的气体O2、H2、NO、CO等排空气法向上排空气法密度大于空气且不与空气中的成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH36.集气装置的创新——排液集气装置装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体,如H2、O2等。
若将广口瓶中的液体更换,还可以收集以下气体。
①饱和食盐水——收集Cl2。
②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。
③饱和NaHS溶液——收集H2S。
④四氯化碳——收集HCl或NH3。
第3课时NH3及常见气体的制备方法[核心素养发展目标] 1.掌握实验室制取NH3的方法。
2.掌握实验室制取常见气体的原理、装置、收集、净化方法及制备方法的比较。
一、氨的实验室制法1.氨的实验室制法制备原理实验装置收集NH3极易溶于水,可以用________________________收集验满把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变____________;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有______________产生思考(1)此装置存在的弊端是什么?如何进行改进?________________________________________________________________________ (2)收集NH3时,试管口处为什么加一团棉花?________________________________________________________________________ 2.氨的简易制法方法及装置原理及化学方程式氨水具有________和______,受热易分解。
化学方程式为____________________________NaOH固体具有吸水性,溶于水放出大量的热,促使氨水分解。
CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。
化学方程式为____________________________________1.判断正误(1)实验室中可以利用加热NH4Cl分解的方法制取NH3()(2)由于氨极易溶于水,所以不能用排水法收集氨,只能用向下排空气法收集()(3)氨不能用浓硫酸进行干燥,但可以用无水CaCl2干燥()(4)为加快产生NH3的速率,实验室中可以用NaOH和NH4Cl反应制NH3()(5)由于氨极易溶于水,所以多余的氨可以用导管直接插入水中进行吸收() 2.(2023·江苏盐城高一联考)下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验,其中能达到实验目的的是()A.用装置甲制备氨气B.用装置乙除去氨气中的少量水C.用装置丙收集氨气D.用装置丁吸收多余的氨气(1)制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替,NH4NO3加热时爆炸,而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。
中学化学常用实验装置归纳一、气体发生装置:根据反应物状态及反应条件选择发生装置1、固体+固体→气体(图1)图1(1)反应容器:试管(2)注意事项:粉末状固体;在试管口处放一团棉花2、固体+液体→气体(图2、图3、图4、图5、图6)(1)反应容器:试管、烧瓶、广口瓶、锥形瓶(2)加液容器:长颈漏斗、分液漏斗(3)启普发生器及改进(图7、图8、图9、图10、图11、图12)图7 图8 图9 图10 图11 图123、固体+液体气体或液体+液体气体(图13、图14、图15、图16、图17)(1)反应容器:试管、烧瓶(2)加液容器:分液漏斗图13 图14 图15 图16 图17二、气体收集装置:根据气体的密度和溶解性选择1、排空气法:(图18、图19、图20、图21、图22)2、排水法图(图24、图25) (3)贮气瓶(图26)三、尾气处理装置:根据多余气体的性质选择 1、在水中溶解性不大的气体(图27)燃烧或袋装法 (图28、图29)3、在水中溶解性很大的气体:防倒吸(图30-图38)四、气体净化装置:根据净化剂的状态和条件选择(图39、图40、图41、图42)五、气体性质实验装置:根据反应物的状态及反应的条件选择 1、常温反应装置(图43、图44)图18 图19 图20 图21 图22 图23图24 图25图26图27 图28图29图30 图31 图32 图33 图34 图35 图36 图37 图38图39 图40 图41 图42图43图44 图45图46 图472、加热反应装置(图45、图46、图47)3、冷却装置(图48、图49、图50):图50六、排水量气装置:测量气体的体积(图51、图52、图53、图54)七、装置气密性检查:1、利用热源:用手捂或用酒精灯微热,看是否有气泡,移开热源,是否有一段水柱。
图55二、物质的分离与提纯方法方法适用范围主要仪器注意点实例固+液蒸发易溶固体与液体分开酒精灯、蒸发皿、玻璃棒①不断搅拌;②最后用余热加热;③液体不超过容积2/3NaCl(H2O)固+固结晶溶解度差别大的溶质分开NaCl(NaNO3) 升华能升华固体与不升华物分开酒精灯I2(NaCl)固+液过滤易溶物与难溶物分开漏斗、烧杯①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损”NaCl(CaCO3)液+液萃取溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来分液漏斗①先查漏;②对萃取剂的要求;③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出从溴水中提取Br2分液分离互不相溶液体分液漏斗乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液蒸馏分离沸点不同混合溶液蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片乙醇和水、I2和CCl4 渗析分离胶体与混在其中的分子、离子半透膜更换蒸馏水淀粉与NaCl盐析 加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出烧杯用固体盐或浓溶液 蛋白质溶液、 硬脂酸钠和甘油气+气洗气 易溶气与难溶气分开洗气瓶长进短出 CO 2(HCl) 液化 沸点不同气分开U 形管常用冰水NO 2(N 2O 4)附:常见物质的分离和提纯装置:如图2方法 热分解法沉淀分离法酸碱分离法水解分离法氧化还原法实例NH 4Cl(NaCl) NaCl(BaCl 2)MgCl 2(AlCl 3) Mg 2+(Fe 3+)Fe 2+(Cu 2+)二、物质的鉴别物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
冠夺市安全阳光实验学校高考化学黄金易错点专题汇编专题27 常见气体制备的发生装置与收集1.下图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是选项气体 a b cA NO2浓硝酸铜片NaOH溶液B SO2浓硫酸Cu 酸性KMnO4溶液C NH3浓氨水生石灰碱石灰D CO2稀硝酸CaCO3浓硫酸2. 根据下图所示的实验装置回答问题:(1)实验室用高锰酸钾制取比较干燥的氧气应选用的发生装置是________(填序号,下同),收集装置为________。
(2)实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应选用的发生装置是________,收集装置为________。
(3)实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨气,氨气的密度比空气的小,极易溶于水。
推断:实验室制取氨气应选用的发生装置为________,收集装置为________。
(4)利用废弃的可乐瓶和底部有小孔的试管(试管小孔处事先放有一缝隙很小的铜网)组成制取氧气的装置(如图所示)。
该装置中A中应盛放________,B中应放进________,若使正在发生的反应停止,可以通过________来实现。
3.下列选用的实验仪器或实验装置符合实验要求且安全的是( )A B C D制备Fe(OH)2实验室制备少量二氧化碳实验室制备NO2测量甲烷体积4.下列制备和收集气体的实验装置合理的是( )A.用氯化铵和氢氧化钙固体制NH3B.用铜片和稀硝酸制NOC.用锌粒和稀硫酸制H2D.用双氧水和二氧化锰制O25. 某学生想利用图中所示装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体:①H2、②Cl2、③CH4、④HCl、⑤NH3、⑥NO、⑦NO2、⑧SO2,下列操作正确的是( ) A.烧瓶是干燥的,由A进气收集①③⑤B.烧瓶是干燥的,由B进气收集②④⑥⑦⑧C.在烧瓶中充满水,由A进气收集①③⑤⑦D.在烧瓶中充满水,由B进气收集⑥6.检查装置气密性是化学实验中的重要操作之一。
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。
1.常见气体的制取和检验氧气制取原理——含氧化合物自身分解制取方程式——2KClO32KCl+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===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+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质——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;除杂质——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+2HClCaCl2+CO2↑+H2O装置——启普发生器检验——通入澄清石灰水,变浑浊除杂质——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——CaOH2+2NH4ClCaCl2+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,变蓝除杂质——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+H2SO4Na2SO4+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沉淀不溶除杂质——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===CuNO32+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===3CuNO32+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制取方程式——HCOOHCO↑+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质——通入浓硫酸除水蒸气收集——排水法甲烷制取方程式——CH3COONa+NaOHCH4↑+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——CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热除杂质——通入NaOH溶液除SO2,CO2,通入浓硫酸除水蒸气收集——排水法乙炔制取原理——电石强烈吸水作用制取方程式——CaC2+2H2OCaOH2+CHCH↑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2.一些快速制法即无需加热1.O22H2O2=催化剂MnO2==2H2O+O22Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O22.Cl2KMnO4与浓盐酸16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl23.HCl将浓硫酸逐滴加入浓HCl中4.NH3将CaO或者CaOH2或者NaOH皆为固体加入浓氨水加氧化钙是利用其与水反应消耗水且放热加CaOH2或者NaOH利用其与水反应放热5.H2NaH+H20→NaOH+H2↑氯气中学二氧化锰浓盐酸加热工业电解食盐水氯化氢中学直接买/浓硫酸氯化钠加热溴化氢同工业氢气氯气燃烧氟化氢实验室氟化钙浓硫酸共热溴碘中学直接买工业海水中的离子相应电解/氧化还原氧气中学高锰酸钾加热/氯酸钾二氧化锰加热/双氧水二氧化锰/工业压缩空气二氧化硫中学硫酸稍浓加亚硫酸盐/铜,浓硫酸加热工业硫铁矿,黄铜矿,硫燃烧三氧化硫工业二氧化硫氧气钒催化剂氧化硫酸工业三氧化硫溶于98%硫酸得到发烟硫酸,稀释氮气中学无工业压缩空气氨中学氨水一般自己买,氨气消石灰氨盐加热推荐氯化铵/水工业氮气氢气催化反应硝酸中学有个二氧化氮溶于水的反应,不过一般自己买工业氨氧化成一氧化氮再生成NO2还有电弧生成氮氧化物的方法然后好像是溶与浓硝酸再稀释硅中学无工业二氧化硅,碳高温还原铝中学无工业电解氧化铝加冰晶石助熔钠,镁,钙电解铜实验室氢气还原氧化铜工业粗铜碳还原法精铜电解精炼铁实验室氢气还原工业生铁碳还原法钢生铁精炼过氧化氢工业分有机法和过氧化钡法有机物为实验室制法甲烷醋酸钠碱石灰加热脱羧反应乙烯酒精浓硫酸170度加热工业用是石油裂解卤代烃有卤素取代和家成两种方法醛酮醇经过铜/银催化氧化大学说可以没有氧气直接生成氢气和醛羧酸醛氧化直接氧化,银镜反应,氢氧化铜氧化,糖类氧化醇乙醇工业分酿造法和石化工业乙烯水化法两种实验室醇有卤原子水解,碳氧双键加氢羧酸,酯可以用氢化铝锂1、工业制硫酸4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2反应条件:高温2SO2+O2=2SO3反应条件:加热,催化剂作用下SO3+H20=H2SO4反应条件:常温在沸腾炉,接触室,吸收塔内完成2、工业制硝酸4NH3+5O2=4NO+6H2O反应条件:800度高温,催化剂铂铑合金作用下2NO+O2=2NO23NO2+O2=2HNO3+NO3、工业制盐酸H2+Cl2=2HCl反应条件:点燃然后用水吸收在合成塔内完成4、工业制烧碱氯碱工业2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH电解饱和食盐水5、工业制取粉精2CaOH2+2Cl2=CaCl2+CaClO2+2H2O6、工业制纯碱侯氏.侯氏制碱法NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl1NH3+H2O+CO2=NH4HCO32NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4ClNH4HCO3结晶析出32NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2反应条件:加热7、工业制金属铝2Al2O3=4Al+3O2反应条件:电解,催化剂为熔融的冰晶石注:冰晶石化学式为NaAlF68.工业制硅利用反应SiO2+2C==高温==Si+2CO↑能得到不纯的粗硅.粗硅需进行精制,才能得到高纯度硅.首先,使Si跟Cl2起反应:Si+2Cl2=SiCl4400 ℃~500 ℃生成的SiCl4液体通过精馏,除去其中的硼、砷等杂质.然后,用H2还原SiCl4:SiCl4+2H2==高温==Si+4HCl这样就可得到纯度较高的多晶硅.9.硅酸盐工业制普通玻璃生石灰高温煅烧石灰石CaCO3=高温=CaO+CO2↑玻璃工业玻璃窑法Na2CO3+SiO2=高温=Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2=高温=CaSiO3+CO2↑9.高炉炼铁Fe2O3+3C=2Fe+3CO也可以生成CO210.工业制取水煤气C+H2O=CO+H211.粗铜的精炼电解:阳极用粗铜阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu 12、工业制氨气3H2+N2=2NH3反应条件:高温高压催化剂作用下注:催化剂为铁触媒。
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==== 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: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 ⑸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+H₂O⑹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+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⑻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⑼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+H₂O⑽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⑾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⑿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⒀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⒁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。
新教材适用·高考化学高考化学总复习“点、面、线”备考全攻略(提能力+创新演练经典化)12-3 常见气体的实验室制法新人教版设误选项摘录设误角度诊断1.实验室可利用大理石和稀H2SO4反应制备CO2不清楚某些气体的制备原理2.Na2O2和水反应制备少量O2,可利用如图装置根据药品的性质选择正确的气体的发生装置3. 吸收NH3可采用如图装置不理解一些防倒吸装置的原理4.除去SO2中的水蒸气,可利用盛浓硫酸的U形管根据干燥剂的状态正确选择干燥装置5.可利用如图装置收集H2不清楚排水、排气法收集气体的原理[随堂强化落实]1.如图是制取和收集某气体的实验装置,该装置可用于( )A.浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2B.过氧化钠固体和水反应制取O2C.浓硝酸与铜反应制取NO2D.浓氨水和生石灰反应制取NH3解析:A项,浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2需要加热;C项,NO2与水反应生成NO气体,不能用排水法收集;D项,NH3易溶解于水,不能用排水法收集。
答案:B2.用如图所示装置进行如下实验,能达到实验目的的是( )A.瓶中盛满水,从B口进气,用排水法收集NO2B.瓶中盛适量浓硫酸,从A口进气来干燥NH3C.从B口进气,用排空气法收集CO2D.瓶中装满水,A口连导管并伸入量筒中,从B口进气,用排水法测量生成H2的体积解析:NO2能与水发生反应,不能用排水法收集NO2,NH3不能用酸性干燥剂(如浓H2SO4)干燥;CO2的密度比空气大,收集CO2时应A口进气,相当于向上排空气法收集。
答案:D3.下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是( )A.NO和O2 B.HCl和NH3C.H2和CO D.SO2和CO2解析:NO与O2反应生成NO2,不能共存;HCl与NH3反应生成NH4Cl,不能共存;H2和CO 能共存但均不能用向上排空气法收集;SO2和CO2的密度大于空气,故可用向上排空气法收集,D项正确。
高中化学常见气体的制取装置图和方程式常见气体的制取和检验氧气氧气的制取原理是含氧化合物自身分解,制取方程式为2KClO₃ → 2KCl+3O₂↑。
制取时使用略微向下倾斜的大试管加热,检验时使用带火星木条,能够复燃。
收集时可以使用排水法或向上排气法。
氢气氢气的制取原理是活泼金属与弱氧化性酸的置换,制取方程式为Zn+H₂SO₄→ ZnSO₄+H₂↑。
制取时使用启普发生器,检验时点燃,能够产生淡蓝色火焰,在壁上有水珠。
收集时可以使用排水法或向下排气法。
氯气氯气的制取原理是强氧化剂氧化含氧化合物,制取方程式为MnO₂+4HCl(浓) → MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。
制取时使用分液漏斗、圆底烧瓶加热,检验时能够使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色。
除杂时先通入饱和食盐水除去HCl,再通入浓H₂SO₄除去水蒸气。
收集时可以使用排饱和食盐水法或向上排气法。
尾气回收时使用Cl₂+2NaOH → NaCl+NaClO+H₂O。
硫化氢硫化氢的制取原理是强酸与强碱的复分解反应,制取方程式为FeS+2HCl → FeCl₂+H₂S↑。
制取时使用启普发生器,检验时能够使湿润的醋酸铅试纸变黑。
除杂时先通入饱和NaHS溶液除去HCl,再通入固体CaCl₂或P₂O5除去水蒸气。
收集时可以使用向上排气法。
尾气回收时使用H₂S+2NaOH → Na₂S+H₂O或H₂S+NaOH → NaHS+H₂O。
二氧化硫二氧化硫的制取原理是稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解,制取方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄ →Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O。
制取时使用分液漏斗、圆底烧瓶,检验时先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色。
除杂时通入浓H₂SO₄除去水蒸气。
收集时可以使用向上排气法。
尾气回收时使用SO₂+2NaOH → Na₂SO₃+H₂O。
二氧化碳二氧化碳的制取原理是稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解,制取方程式为CaCO₃+2HCl → CaCl₂+CO₂↑+H₂O。
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)。
实验室制取气体的装置:一.三种气体的制备1。
氧气(O 2)2KMnO 4 K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2↑2KClO 32KCl+3O 2↑2H 2O 2 2H 2O + O 2↑2. 二氧化碳(CO 2)CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2↑(不能用HCl 与Na 2CO 3反应的原因:Na 2CO 3易溶于水,与盐酸反应速率快,不利于收集)3。
氢气(H 2)Zn +H 2SO 4 === ZnSO 4+H 2↑(不用Al 反应速率快,而Fe二.根据反应物的状态和反应条件分为两种类型1. 固 + 固 气体 发生装置(图1):制取氧气: 2KMnO 4 K 2MnO 4 + MnO 2 + O 2↑2KClO 32KCl+3O 2↑2。
固 + 液气体 发生装置(图2)①制取氧气: 反应原理:2H 2O 2 2H 2O + O 2↑②制取二氧化碳:反应原理: CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2③制取氢气: 反应原理:Zn +H 2SO 4 === ZnSO 4+H 2↑三.实验装置的组成(四个部分)1。
发生装置A 。
固 + 固 气体(图1)注意事项①试管口略向下倾斜,防止水倒流,致使试管炸裂.②铁夹夹在离试管口1/3处.③试管内导管刚露出橡皮塞即可,便于导出气体.④高锰酸钾制氧气时试管口应放一团棉花,防止加热时高锰酸钾小颗粒随气流进入导管。
⑤酒精灯加热要用外焰加热B. 固 + 液气体(图2) 还可以用注意事项H 2一定要先出去HCl 再干酸性干燥剂:不能干燥碱性气体如氨气;碱性干燥剂;不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫、氯化氢等注意:证明时,一定要先证明水再证明其它物质,证明水一定要用无水硫酸铜;除去水时,先除去杂质,再除去水 .证明二氧化碳一定要用澄清石灰水.(例2)3.收集装置MnO 2常用气体的收集方法:(一般有毒排水、无毒排空)A:排水法适用于难或不溶于水且与水不反应的气体,导管稍稍伸进瓶内.(CO、N2、NO只能用排水法)B:向上排空气法适用于密度比空气大的气体(CO2、HCl只能用向上排空气法)C:向下排空气法适用于密度比空气小的气体。
专题二常见气体的实验室制法一、气体制备装置的设计(1)装置顺序:制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置(2)安装顺序:由下向上,由左向右(3)操作顺序:装配仪器→检验气密性→加入药品→进行实验二、常见几种气体实验室制备的反应原理1.O2:2.NH3:3.H2:4.CO2:5.SO2:6.NO2:7.NO:8.Cl2:快速制备O2、Cl2、NH3的反应原理及方程式三、常见气体制备的具体步骤1.发生装置。
SO2、NO、 NO1)在用简易装置时,如用长颈漏斗,漏斗颈的下口应伸入液面以下(2)加入的液体反2. 净化装置(包括除杂和干燥)(1)装置基本类型:液体除杂剂(不加热)如图1所示;固体除杂剂(不加热)如图2(1)、2(2)所示;固体除杂剂(加热)如图3所示。
图1 图2(1)图2(2)图3(2)常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:①酸性干燥剂,如浓硫酸,干燥酸性或中性气体,如等;不能干燥碱性气体或者HI等还原性气体。
②碱性干燥剂,如碱石灰,用来干燥碱性或中性气体,如等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等,但不能干燥NH3,因二者易结合生成CaCl2·8 NH3。
3. 气体收集装置①装置基本类型:②气体体积的测量方法4.尾气处理装置(1)直接吸收(2)防止倒吸装置(3)燃烧处理四、检验装置的气密性基本步骤:若欲检查装置的气密性,而装置本身明显是非气密性的,则第一步要将其处理成一个密闭体系, 第二步,想办法使密闭体系内产生压强变化,并以一定现象表现出来。
(1)手捂法:(2)液差法:例题:如何检验右图装置的气密性向D 装置的烧杯中加水,将导管插入水中,向B 装置的长颈漏斗 中加水至浸没漏斗的下端管口,打开B 装置的活塞 K ,关闭A 装 置的分液漏斗的活塞,用酒精灯在A 装置的烧瓶底部微热,若导管 口有气泡产生,撤走酒精灯,导管里形成一段水柱且水柱一段时间 内不下降,说明该装置的气密性良好。
高中常见气体的制备1.常见气体的实验室制法中学化学实验中,应该学会氯气、氯化氢、氧气、硫化氢、二氧化硫、氨气、二氧化氮、一氧化氮、二氧化碳、氢气、甲烷、乙烯、乙炔等气体的实验室制法。
应该掌握的具体内容主要有:会选择适宜的反应物,并能熟练地书写有关气体生成的化学方程式;根据反应物的状态和反应条件等因素,选择适宜的气体发生装置,能判断装置图的正误,会组装气体发生装置;根据气体的密度、在水中的溶解性等性质,选择适宜的集气方法与装置;根据所制气体的性质,会用简便的方法检验或验满。
(一)气体的制备思路,可从下面几个方面来归纳:反应原理气体发生装置除杂提纯干燥收集检验尾气处理→→→→→→(二)组装仪器:自下而上,从左到右;气体净化:先净气装置,后干燥装置;(三)操作顺序:1.检验装置的气密性;2.装药品进行实验操作;3.记录实验现象、数据;1、气体制取装置:A. B. C. D.固/液体 + 液体(不加热)固/液体 + 液体(加热) 固体 + 固体(加热) 适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气小的气体(装置见图C);(装置D中B管进A管出)2、气体干燥装置(1)气体干燥装置的基本类型和气体流动方向:注意事项:1、固体干燥剂颗粒大小要适当,颗粒太大气体和干燥剂接触面小,不利于干燥效果不好;颗粒太小,气体不易通过,容易堵塞,一般以黄豆粒大小为宜。
2、液体干燥剂用量要适当,并控制好通入气体的速度,为了防止发生倒吸,在洗气瓶与反应容器之间应连接安全瓶。
(2)、气体的分类1、根据酸碱性,酸性气体:CO2、SO2、NO2、HCl、Cl2、H2S、HBr、HI等碱性气体:只有NH3中性气体:H2、O2、CH4、CO、CH2=CH2、C2H2、N2等2、根据常温氧化还原性强弱,强还原性气体:H2S、HBr、HI、SO2等一般性气体:H2、O2、CH4等(3)、气体干燥剂的类型及选择1、常用气体干燥剂按酸碱性可分为三类:①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。
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 尾气回收:SO ₂+2NaOH ==== Na ₂SO ₃+H ₂O 【防倒吸】⑹二氧化碳+16HCl(浓)2KCl +2MnCl 25Cl 28H 2O++2KMnO 4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:CaCO ₃+2HCl ====CaCl ₂+CO ₂↑+H ₂O 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NaHCO ₃溶液(除HCl), 再通入浓H ₂SO ₄ (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+2NH ₄Cl====CaCl ₂+2NH ₃↑+2H ₂O①直接加热浓氨水;②浓氨水中加生石灰(或碱石灰)。
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 ⑻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+H ₂SO ₄====Na ₂SO ₄+2HCl ↑ 装置:分液漏斗,圆底烧瓶,加热检验:通入AgNO ₃溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO ₃沉淀不溶除杂:通入浓硫酸(除水蒸气) 收集:向上排气法尾气回收:水 【防倒吸】⑼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+4HNO ₃(浓)====Cu(NO ₃) ₂+2NO ₂↑+2H ₂O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AgNO 3溶液颜色变浅,但无沉淀生成收集:向上排气法 尾气处理:2NO ₂+2NaOH ====NaNO ₃+ NaNO ₂+H ₂O NO+NO ₂+2NaOH ====2NaNO ₂+H ₂O⑽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+8HNO ₃ (稀) ====3Cu(NO ₃)₂+2NO ↑+4H ₂O 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⑾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 ↑+H ₂O 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:排水法可代替启普发生器的装置依据物质的物理性质选择恰当分离(提纯)方法(1)“固+固”混合物的分离(提纯)(2)“固+液”混合物的分离(提纯)(3)“液+液”混合物的分离(提纯)1.除去下列气体中的杂质气体,填写表格中的空白:混合气体除杂试剂分离方法H2(NH3)Cl2(HCl)CO2(HCl)CO2(CO)CO(CO2)N2(O2)答案:浓H2SO4洗气3灼热CuO NaOH溶液洗气灼热铜网2.除去下列常见物质中的杂质,填写表格中的空白:无机混合物除杂试剂分离方法Na2CO3(NaHCO3)NaHCO3(Na2CO3)NaCl(NH4Cl)FeCl2(FeCl3)FeCl3(FeCl2)I2(SiO2)Fe2O3(Al2O3)NH4Cl(FeCl3)KNO3(NaCl)炭粉(CuO)Mg粉(Al粉)答案:加适量22通Cl2加热升华加过量NaOH溶液过滤适量氨水过滤水结晶、重结晶稀盐酸过滤加过量NaOH溶液过滤选择气体发生装置的方法1.气体净化装置的选择(1)易溶于水或与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。
如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体,下同),可将混合气体通过盛水的a来除去杂质气体。
(2)酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。
如CO(CO2),可将混合气体通过盛NaOH 溶液的a或盛碱石灰的b或c或d来除去杂质。
(3)还原性杂质可用氧化性较强的物质来吸收或转化;氧化性杂质可用还原性较强的物质来吸收或转化。
例如CO2(CO),可将混合气体通过盛灼热CuO的e来除去杂质。
(4)选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作吸收剂来除去杂质。
如O2(H2S),可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的a除去杂质。
2.常用干燥装置的选择常用干燥装置洗气瓶干燥管(或U形管)常用干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性) 碱石灰(碱性)不可干燥的气体NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HBr等1.(1)下列气体可采用排饱和溶液的方法收集CO2——饱和NaHCO3溶液SO2——饱和NaHSO3溶液H2S——饱和NaHS溶液Cl2——饱和NaCl溶液(2)如图为“万能”集气装置①当瓶口向上A管进气时,可收集向上排空气法收集的气体。
②当瓶口向上B管进气时,可收集向下排空气法收集的气体。
③当瓶口向上瓶内充满液体且B管进气,可收集采用排液法收集的气体。
2.尾气处理(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图A装置。
(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B、C装置。
(3)CO等气体可用点燃或收集于气囊中的方法除去,如图D、E。
3.用水或溶液吸收气体尾气时可采用下列装置防倒吸1.有关物质的制备,特别是有关气体的制备及性质实验是高考中考查的重要内容。
学生应掌握的气体制备实验有:三种单质(H2、O2、Cl2)的制备;三种氢化物(HCl、H2S、NH3)的制备;五种氧化物(CO2、SO2、NO2、NO、CO)的制备;两种有机物(C2H4、C2H2)的制备。
复习时,除了掌握好教材中经典的制备方法外,还应对药品选择、反应原理进行拓展和创新。
2.常见气体的制取流程发生装置→净化装置→干燥装置→收集或性质实验装置→吸收或尾气处理装置制备气体实验操作中的先与后(1)装配仪器时:先下后上,先左后右。
(2)加入试剂时:先固后液。
(3)实验开始时:先查仪器的气密性,再加药品,后点酒精灯。
(4)有些实验为防倒吸,往往最后停止加热或最后停止通气。
(5)有些实验为防氧化往往最后停止通气。
(6)仪器拆卸的一般过程:从右到左,自上而下,先拆主体,后拆部件。
(7)净化气体时,一般先除去有毒、有刺激性气味的气体,后除去无毒、无气味的气体,最后除水蒸气。
实验操作中的“第一步”(1)气体的制取以及性质的检验——检验装置的气密性。
(2)滴定管、容量瓶、分液漏斗使用时——查漏。
(3)天平使用时——调“0”点。
(4)点燃可燃性气体——检验纯度。
(5)用试纸定性检验气体——润湿。
装置气密性的检查1.装置气密性检查必须在组装仪器完成后,放入药品之前进行。
2.常用方法方法微热法液差法外压法图例具体操作塞紧橡胶塞,将导气管末端伸入盛水的烧杯中,用手捂热(或用酒精灯微热)烧瓶塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡胶管部分,从长颈漏斗向试管中注水塞紧橡胶塞,打开止水夹推动或拉动注射器现象说明烧杯中有气泡产生,停止微热,冷却后导气管末端形成一段水柱,且保持一段时间不下降停止加水后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不再改变推动注射器之后导管中出现一段液柱,且液面差不改变,拉动注射器试管中产生气泡(1)抽气法或吹气法图A:关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,活塞能回到原来的位置,表明装置的气密性良好。
图B:打开弹簧夹,向导管口吹气,如果长颈漏斗中的液面上升,且停止吹气后,夹上弹簧夹,长颈漏斗液面保持稳定,则表明装置的气密性良好。
(2)如图,连接好仪器,向乙管中注入适量水,使乙管液面高于甲管液面。
静置片刻,若液面保持不变表明装置不漏气,反之则漏气。
1.答题模板装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。
2.答题关键词(1)微热法检查:封闭、微热、气泡、水柱。
(2)液差(封)法检查:封闭、液差。
3.检查较复杂的实验装置气密性时,可分段检查,方法多是常用方法的组合。