气体的制备、净化和收集

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）–––––。

一、气体制取装置1.气体发生装置⏹加热固体制备气体的装置（见上图①）◆反应物和反应条件的特征：反应物都是固体，反应需要加热。

◆装置气密性的检查方法:将导气管的出口浸没在水中,双手紧握试管.如果水中出现气泡，说明装置气密性良好。

（原理：气体的热胀冷缩）◆加热时的注意事项：●绝对禁止向燃着的酒精灯内添加酒精。

●加热应用外焰加热.●绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯。

●禁止用嘴吹灭酒精灯。

加热结束时，酒精灯的火焰应该用灯帽盖灭。

●铁夹应夹在试管的中上部，大约是距试管口1/3处。

●药品要斜铺在在试管底部，便于均匀受热。

●试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流热的试管底部使试管炸裂。

●试管内导管应稍露出胶塞即可.如果太长，不利于气体排出.●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。

◆选择装置时,要选择带有橡皮塞的弯管.⏹固液混合在常温下反应制备气体的装置（见上图②)◆反应物和反应条件的特征：反应物中有固体和液体，反应不需要加热.◆装置气密性的检查方法：在导管出口处套上橡皮塞，用弹簧夹夹紧橡皮塞，从漏斗中加水.如果液面稳定后水面不下降，则表明装置气密性良好。

◆要根据实际情况选择(a）（b)（c）(d)四种装置.●装置（a)的特点：装置简单,适用于制取少量的气体；容易造成气体泄漏，增加药品不太方便。

●装置（b）的特点：便于随时添加药品。

●装置（c）的特点:可以控制反应速率。

●装置（d）的特点：可以控制反应的发生和停止.（希望停止反应时，用弹簧夹夹住橡皮管.这时由于试管内的气压大于外界大气压，试管内的液面会下降)◆如果使用长颈漏斗，注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。

使用分液漏斗时无需考虑这个问题。

◆选择装置时,要选择带有橡皮塞的直管。

(a)装置使用单孔橡皮塞，（b）（c）（d)装置使用双孔橡皮塞。

◆固体药品通过锥形瓶口加入，液体药品通过分液漏斗加入。

初高中化学衔接——气体的制取、净化和干燥︱考点整合︱考点一实验室制取气体的思路与方法实验室制备气体应从发生装置、收集装置、气体贮存三个方面考虑。

1．制取气体的原理：实验室制取气体选择药品通常有以下几个原则；①科学性，必须能通过化学反应制取所需气体。

②反应条件不能太苛刻，反应速度要适中，便于实验室操作，且也比较容易收集。

③价格要便宜2．制取气体的装置：根据反应物的状态和反应所需的条件选择气体的发生装置。

如：（1）药品状态为固—固，且反应需要加热的，可选择实验室用加热高锰酸钾制氧气的方法制取。

（2）药品状态为固—液，且反应在常温下进行的，可选择实验室制二氧化碳的方法制取。

3．气体的收集装置：考点二实验室制取气体的操作程序实验室制取气体在选择好药品、仪器后操作的一般程序是：⑴组装仪器；一般按从左到右，从下到上的顺序进行；⑵检查装置气密性；⑶装药品；若是固体跟液体反应，一般是先装入固体再加入液体；⑷准备收集装置；若用排水法收集气体时，应在制取气体之前将集气瓶装满水；⑸制取气体；⑹收集气体并验满；⑺拆洗仪器。

考点三 气体的干燥与净化1．实验装置：常用的干燥及净化装置主要是：洗气瓶、干燥管和U 形管浓硫酸 氯化钙 碱石灰2．气体的干燥选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。

如下表中常见气体的干燥剂。

3．气体的净化根据被净化的气体和杂质性质的差异来选择净化的方法和装置。

原则：⑴吸收剂只与杂质反应，不与待净化气体反应，不能引入新的杂质；⑵吸收剂与杂质反应彻底、迅速；⑶能用液体吸收剂的则不用固体吸收剂。

在多种气体杂质共存时，要注意除杂顺序。

选择吸收装置时，要注意进、出气体导管连接方法，若用洗瓶，注意“长进短出”，若用干燥管，注意“大进小出”。

常见除去气体杂质的试剂如下表所示：︱应用示例︱类型之一制取气体实验装置的选择例1．化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。

第21讲 常见气体的制备、净化和收集[复习目标] 1.掌握常见气体的制备、净化、收集及尾气处理的方法。

2.能对整套气体制备及性质实验装置进行分析，并能处理相关问题。

考点一 常见气体的制备、净化、收集及尾气处理必备知识夯实1．常见气体的发生装置 (1)固体＋固体――→△气体发生装置如图：制备气体：□1O 2、□2NH 3等 (2)固体(液体)＋液体――→△气体发生装置如图：制备气体：□3Cl 2、CH 2===CH 2(需加温度计)等 (3)固体＋液体(不加热)→气体发生装置如图：制备气体：选择合适的试剂和装置能制取中学化学中常见的气体，如NH 3(□4生石灰、□5浓氨水)、O 2(MnO 2、□6H 2O 2溶液)、Cl 2(KMnO 4、□7浓盐酸)、SO 2(□8Na 2SO 3、较浓硫酸)等2．常见气体的除杂装置4.(1)实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用□1b装置。

(2)制取CO时，尾气的处理可采用□2a、c装置。

(3)实验室制取NH3时，尾气的处理可采用□3d装置。

名师课堂点拨实验室中制取气体时实验装置的设计关键能力提升一、常见气体的制备和收集1．(2023·北京石景山区模拟)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是()【解析】制取NO2可选用Cu和浓硝酸反应，不能选用稀硝酸，A错误；NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，遇冷时NH3和HCl重新化合生成NH4Cl，不能用于制取NH3，B错误；H2O2在MnO2催化下分解生成H2O和O2，可用排水法收集O2，C正确；KMnO4和浓盐酸在常温下反应生成Cl2，Cl2的密度大于空气的密度，采用向上排空气法收集，选择装置c，D错误。

【答案】C2．实验室制取下列气体，所选反应试剂、制备装置与收集方法均合理的是()【解析】铜与稀硝酸生成NO且反应不需加热，NO与空气中的氧气反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，A错误；乙醇在浓硫酸作用下迅速升高温度到170 ℃，乙醇生成乙烯气体，乙烯难溶于水，可以用排水法收集，B正确；氨的密度小于空气，应该使用向下排空气法收集，C错误；Na2SO3和硫酸反应不需要加热，且SO2能与水反应，不能用排水法收集，D错误。

初中化学气体制备净化教案主题：化学气体制备净化目标：1. 了解化学气体的制备方法2. 了解化学气体的净化方法3. 掌握化学实验中气体的正确处理方法教学步骤：一、介绍化学气体的制备方法1.1 通过电解水制氢气：将一定量的水倒入电解槽中，通电进行电解，通过观察产生氢气气泡的现象，让学生理解氢气的制备方法。

1.2 通过加热硫酸铜(II)晶体制氧气：将一定量的硫酸铜(II)晶体加热，产生气体使学生观察到氧气的制备方法。

二、介绍化学气体的净化方法2.1 使用分液漏斗：将产生的气体通过分液漏斗，去除其中悬浮的液体杂质。

2.2 使用干燥管：将产生的气体通过干燥管，去除其中的水蒸气杂质。

三、实验演示3.1 实验一：制备氢气并净化实验步骤：1. 将水倒入电解槽中，通电进行电解。

2. 收集氢气气泡。

3. 将氢气通过分液漏斗和干燥管净化。

4. 观察净化前后氢气的清洁程度。

3.2 实验二：制备氧气并净化实验步骤：1. 加热硫酸铜(II)晶体，观察产生氧气气体。

2. 收集氧气气体。

3. 将氧气通过分液漏斗和干燥管净化。

4. 观察净化前后氧气的清洁程度。

四、讨论与总结4.1 学生根据实验结果，讨论气体制备和净化的重要性。

4.2 引导学生总结化学气体的制备和净化方法，强化学生对实验的理解。

五、作业5.1 提出一个问题，让学生探讨化学气体的其他净化方法。

5.2 让学生撰写一份实验报告，总结本次实验的过程和结果。

通过这堂课的学习，学生将对化学气体的制备和净化有着更深入的理解，同时也培养了他们的实验操作能力和观察能力。

初中化学知识点归纳气体的制备与收集方法初中化学知识点归纳：气体的制备与收集方法气体是一种物质的物态，在我们的日常生活和化学实验中都具有重要的应用。

了解气体的制备与收集方法对于理解气体性质以及化学反应机制都至关重要。

本文将对初中化学中常见的气体的制备与收集方法进行归纳和总结。

一、氢气的制备与收集方法氢气是化学中常用的气体之一，可以通过以下几种方法进行制备与收集：1. 金属与酸反应法：将一定质量的金属与稀硫酸、稀盐酸等酸溶液反应，会产生氢气。

反应方程式如下：金属 + 酸→ 相应的盐 + 氢气2. 碱金属与水反应法：碱金属（如钠、钾）与水反应时，会放出大量的氢气。

反应方程式如下：2M + 2H2O → 2MOH + H2↑3. 醋酸法：将氢氧化铝与醋酸反应，可以得到氢气。

反应方程式如下：Al(OH)3 + 3CH3COOH → Al(CH3COO)3 + 3H2↑氢气的收集方法一般有下列几种：1. 铁瓶下水法：将铁瓶完全倒置在水中，开口向下，先充满氢气，再浸没水中收集氢气。

2. 水位移法：将反应生成的氢气通过水平玻璃管排出，用倾斜的玻璃板遮挡，使氢气顶替水而充满整个试管。

3. 风仓法：用饱和盐水溶液盛装氢气。

二、氧气的制备与收集方法氧气是一种常见而重要的气体，在燃烧和呼吸等过程中发挥着重要作用。

以下是常见的氧气制备与收集方法：1. 过氧化氢分解法：过氧化氢在催化剂的作用下分解产生氧气。

反应方程式如下：2H2O2 → 2H2O + O2↑2. 高锰酸钾分解法：高锰酸钾在加热时分解产生氧气。

反应方程式如下：2KMnO4 → 2KOH + 3O2↑ + 2MnO23. 硝酸分解法：将浓硝酸加热分解，会产生氧气。

反应方程式如下：2HNO3 → 2NO2↑ + O2↑ + H2O氧气的收集方法一般有下列几种：1. 充满水法：将反应生成的氧气充满到气体收集瓶中，将瓶口插入水中，再用胶塞封紧。

2. 球状气体收集法：将氧气收集于球形容器中，用橡胶膜密封瓶口。

常见气体的实验室制备、净化和收集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：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。

(1)改进的目的：用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如草酸晶体受热分解制取CO 2气体。

(2)“固体＋液体―→气体”装置的创新(3)“固(液)＋液――→△气体”装置的创新图A 的改进优点是能控制反应液的温度。

图B 的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。

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。

类型液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固体，加热装置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，又不与水反应的气体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。