十五种常见气体的实验室制法

考点23 常见气体的实验室制法

1．常见气体制备的反应原理 气体名称 反应原理 收集方法

氧气 2KClO32KCl+3O2↑

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 排水法、向上排空气法

氨气 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 向下排空气法

氢气 Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 排水法、向下排空气法

硫化氢 FeS+H2SO4FeSO4+H2S↑ 向上排空气法

二氧化碳 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 向上排空气法

二氧化硫 Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑ 向上排空气法

二氧化氮 Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑ 向上排空气法

乙炔 CaC2+2H2OCa(OH)2+↑ 排水法

氯气 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑ 向上排空气法

氯化氢 NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑

2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑ 向上排空气法

一氧化氮 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑ 排水法

乙烯 C2H5OH↑+H2O 排水法

2．实验室制取气体的装置

实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态及反应条件。

装置类型 装置图 适用气体 注意事项

固−固加热型 O2、NH3等 ①试管要干燥；

②试管口略低于试管底；

③加热时先均匀加热再固定加强热 固−液加热型

或液−液加热型 Cl2、HCl等 ①加热烧瓶时要垫石棉网；

②反应物均为液体时，烧瓶内要加沸石或碎瓷片

固−液不加热型

或液−液不加热型 H2、CO2、

SO2、NO、

NO2等 ①使用长颈漏斗时，漏斗下端管口要插入液面以下；

②启普发生器只适用于块状固体与液体的反应，反应不需要加热且气体不溶于水；

③使用分液漏斗既可增强装置的气密性，又可控制加入液体的速度

高中14种常见物质实验室制法

1、实验室制取氢气（H2）

⑴反应原理：Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑

⑵发生装置：固+液??气（启普发生器）

⑶净化方法：浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：排水集气法/向下排空气法

⑸尾气处理：无

⑹检验方法：①点燃，淡蓝色火焰，在容器壁上有水珠

②能使灼烧的CuO由黑色变为红色，气体产物使白色的CuSO4粉末变蓝

2、实验室制取一氧化碳（CO）

⑴反应原理：HCOOH?浓硫酸/??CO?＋H2O

⑵发生装置：固+液???气（分液漏斗、圆底烧瓶）

⑶净化方法：浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：排水法

⑸尾气处理：点燃法/收集法（塑料袋）

⑹检验方法：①点燃，淡蓝色火焰，无水珠，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。

3、实验室制取二氧化碳（CO2）

⑴反应原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2?＋2H2O

⑵发生装置：固+液??气（启普发生器）

⑶净化方法：饱和NaHCO3溶液（除HCl）、浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：向上排空气法/排饱和NaHCO3溶液法

⑸尾气处理：无

⑹检验方法：①通入澄清石灰水变浑浊，继续通又变澄清

②能使燃烧的木条熄灭

4、实验室制取甲烷（CH4）

⑴反应原理：CH3COONa＋NaOH?CaO/??CH4?＋Na2CO3

⑵发生装置：固+固???气

⑶净化方法：浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：排水集气法/向下排空气法

⑸尾气处理：无

⑹检验方法：①点燃，淡蓝色火焰，燃烧产物是H2O和CO2

5、实验室制取乙烯（C2H4）

⑴反应原理：CH3CH2OH?浓硫酸/170℃?CH2=CH2?＋H2O

⑵发生装置：液+液???气（分液漏斗、圆底烧瓶）

⑶净化方法：NaOH溶液（除SO2、SO3）、浓硫酸（除水蒸气）

⑷收集方法：排水集气法

⑸尾气处理：无

⑹检验方法：①点燃，明亮的火焰，冒黑烟，燃烧产物是H2O和CO2

6、实验室制取乙炔（C2H2）

常见气体实验室制法

气体名称:氧气反应方程式:2KClO3=(MnO2=△=2KCl+3O2↑

收集方法:向上排空气法,排水法

排空气验满方法:带火星木条,复燃

可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5

其他制取方法:2KMnO4=△=K2MnO4+MnO2+O2↑;2H2O2=(MnO2=2H2O+O2↑

注意事项:KClO3催化分解时试管中不能混有任何可燃物,否则容易引起爆炸。

气体名称:氢气反应方程式:Zn+H2SO4(稀=ZnSO4+H2↑

基本反应类型:置换反应

收集方法:向下排空气法,排水法

可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5

其他制取方法:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;CaH2+2H2O=Ca(OH2+2H2↑

注意事项:不能使用浓H2SO4和任何浓度的HNO3。点燃或加热前必须验纯,以免爆炸。

气体名称:氯气反应方程式:MnO2+4HCl(浓=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O

水溶性:可溶(1:2

颜色:黄绿色气味:刺激性气味(有毒!

收集方法:向上排空气法,排饱和食盐水法

排空气验满方法:观察颜色;湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝

可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,无水CaCl2,P2O5

其他制取方法:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O;2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O

注意事项:必须在通风橱中操作,尾气用碱吸收,以免污染大气。

气体名称:氮气反应方程式:NaNO2(固体+NH4Cl(饱和=△=NaCl+N2↑+2H2O

收集方法:排水法,向下排空气法

排空气验满方法:燃着的木条,熄灭

可选用的干燥剂:浓H2SO4,无水CuSO4,碱石灰,无水CaCl2,P2O5

其他制取方法(NH4Cr2O7=△=N2↑+Cr2O3+4H2O;NH3+3CuO=△=N2↑+3Cu+3H2O;2NaN3=△=2Na+3N2↑

一、常见气体的实验室制法的反应原理：

1、氢气：①Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑

②Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

2、一氧化碳：①HCOOHCO↑＋H2O

②H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O

3、二氧化碳：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

4、甲烷：CH3COONa＋NaOHCH4↑＋Na2CO3

5、乙烯：CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O

6、乙炔：CaC2＋2H2OCa(OH)2＋C2H2↑

7、氮气：NH4Cl＋NaNO2N2↑＋NaCl＋2H2O

8、氨气：①2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

②浓氨水与氢氧化钠固体混合，利用氢氧化钠溶于水放出大量的热，且增加OH－浓度，促使平衡朝生成氨的方向移动来制备氨气。

③NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2

9、一氧化氮：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

10、二氧化氮：Cu＋4HNO3===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

11、氧气：①2H2O22H2O＋O2↑

②2KClO32KCl＋3O2↑

③2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑

④2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

12、硫化氢：①FeS＋H2SO4===FeSO4＋H2S↑

②FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑

13、二氧化硫：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O

14、氯气：MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O

15、氯化氢：①2NaCl＋H2SO4Na2SO4＋2HCl↑

②NaCl＋H2SO4NaHSO4＋HCl↑

③浓硫酸与浓盐酸混合：利用浓硫酸溶于水放出大量的热，使氯化氢挥发。

△ △ △ △ △ MnO2 MnO2 △ 加热 170℃ 浓硫酸 加热 CaO 加热 浓硫酸 加热 浓硫酸