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制备气体的原理范文制备气体是一种通常通过化学反应或物理方法来产生气体的过程。
气体制备的原理基于元素或化合物的化学性质和反应条件。
下面将详细介绍几种常见气体的制备原理。
1.氢气（H2）的制备氢气是一种常见的气体，可通过以下几种方法制备：a.金属与酸的反应：活泼金属（如锌）和稀酸（如盐酸）反应，生成氢气和对应的金属盐。
Zn+2HCl->ZnCl2+H2↑b.金属与水的反应：活泼金属（如钠、铝）与水反应，生成氢气和对应的金属氢氧化物。
2Na+2H2O->2NaOH+H2↑c.高温蒸汽与金属的反应：高温下，水蒸气与过热金属反应，生成氢气和金属氧化物。
2Fe+3H2O->Fe2O3+3H2↑2.氧气（O2）的制备氧气是一种重要的气体，可通过以下几种方法制备：a.富氧化合物的分解：过氧化氢（H2O2）在适当的催化剂作用下分解，生成氧气和水。
2H2O2->2H2O+O2↑b.高温下的分解反应：高温下，氧化物（如过硫酸钾）分解，生成氧气和相应的氧化物。
2K2S2O8->2K2SO4+2O2↑c.绿色植物光合作用：植物通过光合作用从二氧化碳中释放出氧气。
3.二氧化碳（CO2）的制备二氧化碳是一种常见的气体，可通过以下几种方法制备：a.酸和碳酸盐的反应：酸（如盐酸）与碳酸盐（如碳酸钠）反应，生成二氧化碳、水和盐。
2HCl+Na2CO3->2NaCl+H2O+CO2↑b.腐烂或发酵过程：在无氧条件下，有机物质（如食物残渣或废弃物）经过微生物的分解发酵产生二氧化碳。
c.高温下的分解反应：高温下，碳酸盐（如碳酸氢钠）分解，生成二氧化碳和相应的氧化物。
4.氯气（Cl2）的制备氯气是一种常用的气体，可通过以下几种方法制备：a.酸与次氯酸盐的反应：酸（如盐酸）与次氯酸盐（如次氯酸钠）反应，生成氯气、水和盐。
2HCl+NaClO->NaCl+H2O+Cl2↑b.水电解：将电流通入氯化钠水溶液中，发生电解反应产生氯气、氢气和氢氧化钠。
实验10 氯气的实验室制法常见的尾气处理装置A：吸收溶解速度不是很快，溶解度也不是很大的气体B：气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸C：少量尾气可以集中于气球中D：难以吸收的可以点燃处理一般干燥剂类型酸性干燥剂：浓硫酸、五氧化二磷；用于干燥酸性、中性气体碱性干燥剂：碱石灰、生石灰、氢氧化钠；用于干燥碱性、中性气体中性干燥剂：无水硫酸镁,无水氯化钙,无水硫酸铜,无水高氯酸镁等等；适用于大多数气体干燥A B C D1．下列方法不可用于制取氯气的是（）A.浓盐酸与二氧化锰共热B.将氯酸钾与浓盐酸共热C.氯化钾与浓硫酸共热D.氯化钾与浓硫酸、二氧化锰共热【答案】C2．实验室制取氯气有如下操作，正确顺序是（）①连好装置检查气密性；②缓缓加热；③加入二氧化锰粉末；④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；⑤将多余氯气用氢氧化钠溶液吸收⑥向上排气收集氯气A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤【答案】D3．除去实验室制取氯气的试管壁上粘有的二氧化锰，可用的试剂是（）A．蒸馏水B．氢氧化钾溶液 C．稀盐酸 D．热的浓盐酸【答案】D4．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是（）A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成【答案】D【解析】.A．浓盐酸与二氧化锰的反应过程中浓度逐渐降低，稀盐酸与二氧化锰不反应，所以Ⅰ图中：如果如果MnO2过量，浓盐酸就不可能全部被消耗，A错误；B．Ⅱ图中：量筒中发生了甲烷和氯气的取代反应，B错误；C．Ⅲ图中铜和氯气反应生成氯化铜，产生棕黄色烟，C错误；D．应该是氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，因此Ⅳ图中湿润的有色布条能褪色，在酸性溶液中次氯酸根离子能氧化氯离子生成氯气，D正确。
答案选D。
第八节氯气的制备及性质氯气的战争：在第一次世界大战期间，德军在比利时的伊普雷战役中使用了用氯气制造的毒气弹（180吨液态氯气）。
一阵黄绿色的云雾飘过后，英法联军人人感到胸闷气短，40分钟后约有1．5万人中毒，5000多人死亡。
造成英法联军5000多名士兵中毒死亡，战场周围的大量野生动物也因为中毒相继死去。
但是，群兽中唯独野猪安然无恙。
于是，专家迅速进行了实地考察和研究，发现当野猪嗅到强烈刺激的气味后，就习惯地用嘴巴用力拱地，被拱后颗粒疏松的泥土，对毒气起到了过滤和吸附的作用。
野猪巧妙地利用大自然赐予的防毒工具，在这场化学战中幸免于难。
于是，科学家们不久后就仿照猪嘴的外形设计，制造出了第一批防毒面具，并一直沿用至今。
一、氯气的物理性质氯气分子是由两个氯原子构成的双原子分子。
通常状况下，氯气是一种黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的有毒气体，1体积水可以溶解大约2体积的氯气。
在压强为101KPa，温度为—34.6度时，氯气变成液氯。
继续将温度冷却到—101度时，液氯变成固态氯。
常温常压下干燥的氯气不与铁反应，因此通常将液氯存于钢瓶中，便于运输、储存和使用。
人吸入少量氯气会使鼻子和呼吸道粘膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯气会中毒死亡。
中毒后由于缺氧、肺动脉高压以及植物神经功能障碍等，可导致心肌损害及心律失常。
眼损害：氯可引起急性结膜炎，高浓度氯气或液氯可引起眼灼伤。
皮肤损害：液氯或高浓度氯气可引起皮肤暴露部位急性皮炎或灼伤。
吸入气体者立即脱离现场至空气新鲜处，保持安静及保暖。
眼或皮肤接触液氯时立即用清水彻底冲洗。
三、氯气的实验室制法1、反应原理：MnO2+4HCl(浓）====MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O6HCl(浓)+KClO3=KCl+3Cl2↑+3H2O14HCl+K2Cr2O7===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O4HCl+Ca(ClO)₂=CaCl₂+2H₂O+2Cl₂↑{此反应需要的盐酸很稀，1mol/L便可以剧烈反应。
第08讲氯气的实验室制法1、掌握氯气的制备原理及装置。
2、能结合实验室制取Cl 2的装置特点设计制备其他气体的实验装置，提升实验能力。
3、通过对比实验掌握氯离子的检验方法，培养证据推理与科学探究能力。
一、氯气的实验室制法1、反应原理(1)在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，反应的化学方程式：MnO 2＋4HCl(浓)===△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，离子方程式：MnO 2＋4H ＋＋2Cl －===△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O 。
(2)该反应的氧化剂是MnO 2，浓盐酸既表现还原性，又表现酸性。
2、制备装置(1)气体发生装置类型：固＋液气。
(2)发生装置所用主要仪器：分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。
(3)除杂装置：装置C 的作用是除去Cl 2中少量的HCl 气体；装置D 的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。
3、收集方法(1)向上排空气法(氯气的密度大于空气的)。
(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。
4、验满方法(1)方法一：观察到E 中充满黄绿色气体，则证明已集满。
(2)方法二：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。
(3)方法三：将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。
5、尾气处理烧杯F 中盛放的液体是NaOH 溶液，该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。
(1)稀盐酸与MnO 2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。
(2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。
(3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少，吸收不完全。
(4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。
6、实验室制取氯气的注意事项(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物 第2课时 氯气的制取教学设计本课时内容是元素化合物知识的重要组成部分，是高中化学实验的重要内容，占有重要地位。
教材讲解的是氯气的实验室制法。
学生在上一课时的学习中已经知道了氯气的物理化学性质和主要用途，自然就会联想到如何得到氯气，这样的学习过程对学生形成正确的观点、掌握学习的思路和方法能起到引导作用。
证据推理与模型认知：通过对实验室制取氯气的实验装置和实验过程的学习，建立实验室制取气体的装置和流程的模型，掌握利用该模型分析其他气体的实验室制取的方法。
科学探究与创新意识：通过完成氯气的制取实验，使学生了解实验探究的一般过程与一般方法，培养初步的科学探究能力。
科学精神与社会责任：通过对于氯气制取过程中氯气的尾气处理和吸收，培养学生的环保意识，理解化学家在环境保护中的社会责任。
【教学目标】完成氯气的实验室制备，理解实验室中气体的制备装置的选择原则，形成从问题出发、依据探究目的设计探究方案，并通过化学实验进行实验探究的化学核心素养。
重点：氯气的实验室制法 难点：制取气体装置的选择学生复习上节课的知识，预习本课内容；教师准备多媒体课件和实验试剂及用品。
【教学过程】P44瑞典化学家舍勒发现氯气。
请写出舍勒发现氯气的化学方程式及离子方程式。
一、氯气的实验室制法[生]化学方程式为MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ； 离子方程式为MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O[补充]制备氯气的其他方法：2KMnO 4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O【学生活动】同学之间互相交流根据初中学习过的气体实验室制法填写下表，找几位同学来复述其填写的结果。
【讲解】分析实验室制取气体的装置，应该根据反应物的状态和反应条件来决定。
【设疑】实验室制取氯气的反应物状态和反应条件（固体+液体，加热）应该选用上面的哪个装置?【讲解】按照固体+液体加热的方式制取气体时，圆底烧瓶底部要垫石棉网，使其受热均匀，防止炸裂，装置图为：【设疑】分液漏斗和圆底烧瓶中应该分别加入什么试剂？氯气应该使用什么方法进行收集？【讲解】•初步评价装置由物质的性质可知：氯气有毒，则缺少尾气处理装置；反应物中浓盐酸易挥发，制取的氯气不纯，则缺少除杂装置。
2.2.2 氯气的实验室制备【学习目标】1.通过实验室制氯气的实验操作，构建气体制备思维模型(重、难点)。
【课前自主生疑】阅读教材p48——49，思考问题如下：1.初中学习过制取气体的装置包括哪两个部分？2.如何选择气体发生装置？3.如何选择气体收集装置？课前自测：判断正误(1)氯气可以用排水法收集()(2)多余的氯气可以排放到空气中()【课中互动解疑】【任务一】化学史情景的启示【任务二】认识氯气的实验室制法时间活动过程7’5’1．实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气（教材48页）【反应原理】【书写表达】将上述反应方程式改写成离子方程式【全面剖析】该反应的氧化剂：；浓盐酸的作用：；氧化剂和还原剂个数之比：。
结合反应原理，判断气体发生装置类型为。
【观察思考】观察教材48页，实验室制取氯气的装置示意图，思考下列问题【问题1】此反应选择什么仪器作为反应容器呢？【问题2】既可存放盐酸又可分次滴加的仪器是什么？【问题3】这样制得的氯气是干燥纯净的氯气吗？有哪些杂质呢？【方法导引】阅读课本49页方法导引，在制取气体时我们根据实际要求，可以增加除杂装置和尾气处理装置【问题4】除去气体中杂质的装置是什么？【问题5】先除去哪种杂质气体呢？5’5’【问题6】要达到最佳洗涤或干燥效果，从洗气瓶的哪端进入气体？【问题7】收集氯气能用排水法吗？为什么？【问题8】利用排气法收集氯气时应该从哪端进气？【问题9】多余的氯气能直接排放到空气中吗？【思考交流】制取氯气还可以用什么方法来收集氯气？【小组探讨】如何验证氯气已收集满？①观察法：②湿润的淀粉KI试纸：若出现淀粉KI试纸，则证明已集满。
原理为Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉。
③湿润的蓝色石蕊试纸：若出现，则证明已集满。
【模型建构】实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气装置【思考交流】实验室在氯气制取过程中如何进行仪器的组装？【实验步骤】（1）仪器的安装：顺序——由下而上，从左到右（2）检查装置气密性；（3）添加药品：顺序——先固后液，先下后上5’（4）缓缓加热：因为浓盐酸具有强烈的挥发性（5）结束实验：【知识拓展】制备实验的二意识、三原理、四过程二意识：安全意识与环保意识三原理：反应原理、装置原理、操作原理四过程：气体发生过程、净化过程、收集过程、尾气处理过程【模型建构】实验室中制取气体装置的连接顺序及选择装置的原则【解决问题】实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气【问题1】已知稀盐酸与MnO2不反应，含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成71 g Cl2吗？【问题2】氯气有毒，实验中处理尾气能否用饱和石灰水代替NaOH溶液，为什么？【拓展应用】实验室制取氯气的其他方法用KMnO4、KClO3、NaClO、等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如：①2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O②KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O③NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O【评价练习】1．实验室制取氯气时，如图所示操作正确的是()3’A．用图1装置制取少量氯气B．用图2装置除去氯气中混有的少量氯化氢C．用图3装置制取氯气D．用图4装置干燥氯气2．如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()A．a—b—c—d—e—f—g—hB．a—e—d—c—b—h—i—gC．a—d—e—c—b—h—i—gD．a—c—b—d—e—h—i—f我的收获一、知识层面【课后内化迁移】 题组一 氯气的实验室制法1．(2023·广东江门高一期中)实验室里利用MnO 2和浓盐酸制备Cl 2。
