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高三化学一轮复习——常见气体的制备学案第17讲常见气体的实验室制法本课程的重点和难点在于常见气体的实验室制法，包括试剂、仪器、反应原理和收集方法。
学生需要掌握以上知识和技能，并能综合应用于实验试题中，例如设计、评价或改进实验方案，掌握控制实验条件的方法，分析或处理实验数据并得出合理结论，以及绘制和识别典型的实验仪器装置图。
一、制备气体的一般流程在实验室制备气体的过程中，一般需要经过几个环节。
例如，用亚硫酸钠和稀盐酸反应制备并收集SO2气体时，需要选择合理的装置。
同时，我们还需要总结实验室制取纯净的气体一般有几个环节。
二、气体制备与气密性检验在实验室制备常见气体H2O2、CO2、Cl2、NH3时，需要选择合适的气体发生装置，并根据反应原理和确定发生装置类型进行选择。
中学化学常见的气体发生装置有多种类型，例如氧化还原法、酸碱反应法、热分解法等，每种类型的装置都包含不同的主要玻璃仪器名称。
在气体制备过程中，气密性检查也是非常重要的一步。
设计气密性检查时需要注意要点，例如选择合适的方法和现象来判断气密性，以确保实验结果的准确性。
变式训练：草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H2O、CO和CO2.本文介绍了气体的净化和收集方法。
在获取某些气体时，可以使用加热草酸晶体的方法。
在气体净化方面，可以选择合适的净化剂，如装置B中盛放无水AlCl3，装置C中盛放NaOH溶液。
常用的净化装置包括洗气装置和加热装置。
在收集气体时，可以使用排空气法或排水法。
同时，本文还提供了一些变式训练和例题，帮助读者加深理解。
第四节 常见气体的制备梳理基础一、常见气体的实验室制法 1．实验室制取氧气的方法。
(1)反应原理及发生装置。
(2)收集方法：用____________________。
(3)验满方法：用带火星的木条放在集气瓶瓶口。
(2)向上排空气法或排水法2.实验室制取二氧化碳的方法。
1．了解常见气体的制备原理和方法。
2．与其他各部分知识、技能的综合应用.CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O 向上排空气法 饱和NaHCO 3溶液3.实验室制取氢气的方法。
Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑ 向下排空气法或排水法4．实验室制取氯气的方法。
MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 向上排空气法或排饱和食盐水法 强碱溶液5.实验室制取氨气的方法。
反应原理： 收集方法：验满方法：将湿润的淀粉-KI 试纸放在集气瓶口 尾气处理：多于的Cl 2用 吸收除去Ca(OH)2＋2NH 4Cl=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 碱石灰 向下排空气法 蘸有浓盐酸的玻璃棒 湿润的红色石蕊试纸判断正误正确的打“√”，错误的打“×”。
1．如图①所示的实验中，烧杯中出现的实验现象为：先出现白色沉淀，后溶解( )答案：×2．选择合适的试剂，用图②所示装置可分别制取少量CO 2、NO 和O 2( )答案：×3．用NaOH 溶液可吸收多余的SO 2( )答案：√4．除去氯气中氯化氢的方法见图③( )答案：×5．用乙醇和浓H 2SO 4制备乙烯时，可用水浴加热控制反应的温度( )解析：用乙醇和浓H 2SO 4制备乙烯时必须使温度迅速提高至约170℃，而水浴加热温度最高只能达到100℃。
答案：×6．实验室制取氢气时用粗锌(含Cu 等杂质)比用纯锌反应快( )解析：用乙醇和浓H 2SO 4制备乙烯时必须使温度迅速提高至约170℃，而水浴加热温度最高只能达到100℃。
化学实验复习(4)常见气体的制备知识整理涉及气体的实验题一般所设计的问题围绕在以下四个方面：气体的发生气体的净化气体的收集（或主体性质实验）尾气的处理（对于有毒气体）一.中学化学中常见气体的实验室制法：1、常见气体实验室制法的化学方程式H2：O2：NO：C2H4：CO2：Cl2：H2S:NO2：NH3：SO2：2、气体发生装置的类型固－固加热型 固－液不加热型 固－液加热型和液－液加热型Cl C H思考1:右图是一套实验室制气装置（铁架台、铁夹省略），哪些气体利用该制气装置快速制取______（试剂为实验室常见试剂）。
思考2：实验室能否用以下仪器组装启普发生器的替代装置？(注意:启普发生器的三个要点,一是把固体固定在一定高空,二是有一个出气口,三是有一个出液口)二.净化与干燥装置（1）设计原则：根据净化药品的状态及条件（2）装置基本类型：思考3：试判断下列气体净化时应使用的试剂和装置？1、CO （CO 2）2、CO 2（H 2O ）3、Cl 2(HCl)4、CO 2（HCl)5、NO （H 2O ）6、N 2（O 2）三.气体的收集(1) 十大气体的溶解性H2、O2、NO、C2H4、CO2、Cl2、H2S、NO2、NH3、SO2(2)收集方法依据凡难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体都可用排水法收集;M（气体）＞M（空气）用向上排空气法M（气体）＜M（空气）用向下排空气法(3)一些特殊气体的收集方法NO、C2H4：只能用排水法NO2 ：只能用排空气法(4)其它特殊的收集方法例1、今有下列气体：H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、H2S、SO2，用右图装置进行实验，填写下列空白：①当烧瓶干燥时，从A口进气可收集的气体是，从B口进气可收集的气体是。
②当烧瓶中充满水时,可用来测量等气体的体积。
③当烧瓶中装入洗液，用于洗气时，气体应从口进入烧瓶。
④医院中给病人输氧时，需控制气流速率，借助上述装置可以判断气流速率，如何操作？四.尾气的处理Cl2、H2S、CO2CO H2NO五.气体实验中的防倒吸装置六.排水量气法及装置1.注意第一套装置的组成仪器_____________________________.2.在读数时应该注意点是______________________________.七.气体实验装置气密性的检查的常用方法1.加热法:保证只有一个口----出气口2.液差法:保证只有一个口---注液口八.其它的气体实验中常涉及的问题1.安全环保方面排除装置中的空气,以免在某些实验中发生爆炸(常见的是有H2或者CO参与的且需加热的实验.)2.除杂方面(1)在气体反应流程中：若A(g)+B→C(g),则生成的气体C中应该混有未充分反应的A气体，所以必须考虑把C中的杂质A加以除去(2)除杂包括前除杂与后除杂，后除杂主要是指空气中的水蒸气或氧所或二氧化碳等造成影响。
高三一轮复习：气体的制备归纳总结气体制备装置一般分四大部分：发生装置，净化装置（干燥装置），收集装置，尾气处理装置。
一、气体的发生装置 一）固＋固（加热）：适用于制O、NH 、（CH 课本没有）二）固＋液体（不加热）：适用于制CO 2、H 2 、H 2S（SO 2、NO 2、NO 课本没有制法） （一）常规类（二）启普发生器类三）固＋液或液＋液（加热）：适用于制C 2H 4、Cl 2、SO 2、乙酸乙酯、蒸馏（HCl 课本没有）a b c def△注意点：1、用KMnO4制取O2时，为了防止生成的细小颗粒堵塞导管，在大试管口放一松软棉花。
2、实验室制取氨气时，由于氨气极易与空气中的水结合，导致外部空气向试管里“冲”，里面氨气向外逸出，在小试管口放一疏松棉花。
3、在制取C2H2时，若用大试管为反应器时，在大试管口放一松软棉花，防止生成的泡沫喷出。
4、Cu和浓硫酸制取SO2做性质试验的小试管口堵一块蘸有少量碱液的棉花防止污染。
二、气体的净化（干燥）装置一）常见净化原理：气体的净化可分为物理方法和化学方法。
遵循以下原理：①不损失主体气体；②不引入新杂质；③在密闭容器中进行；④先除易除的气体。
1、物理方法：（1）液化法：利用沸点不同从空气中分离N2和O2。
（2）水洗法：利用溶解度不同从N2和NH3中除去NH3；从NO和NO2中除去NO2。
2、化学方法：（1）氧化还原法：灼热铜丝网除去混合物中的O2（2Cu＋O2＝2CuO）；CuO除去H2、CO等。
（2）酸碱法：NH3和CO2通过碱石灰除去CO2。
(CaO＋CO2＝CaCO3)（3）沉淀法：除去CO2中的H2S通过CuSO4溶液。
H2S＋CuSO4＝CuS↓＋H2SO4（4）最常用的为洗气法．．．：①用饱和NaCl除去Cl2中的HCl；②用饱和NaHCO3除去CO2中的HCl、SO2等；③用酸性高锰酸钾除去气体中的SO2；（如CO2中的SO2）注意：以下考得比较少：④用饱和NaHSO3除去SO2中的SO3；［浓硫酸也可除SO3（SO3易溶于浓硫酸）］；冷却同样可以除SO3。
广东省惠阳市第一中学2015届高考化学一轮复习《氯气的实验室制法》学案（无答案）【学习目标】1、熟记氯气实验室制法的原理、装置、除杂、收集和尾气处理。
2、归纳气体制备原理。
【重点难点】重点：氯气实验室制法的原理、装置。
难点：杂质分析和除杂原理。
【使用说明及学法指导】1、完成预习案形成完整的知识体系。
2、学会从反应条件及物质性质分析气体制备装置。
3、学会分析可能的杂质和除杂试剂的选择。
预习案一、知识梳理实验室制法：①原理：MnO2+ ——KMnO4+HCl——KClO3+HCl——NaClO+HCl——归纳：Cl2 ClO3-+Cl-②装置：以MnO2制纯净干燥的Cl2为例，画出装置图A 装置B 装置C 装置D 装置E 装置B中试剂是，起作用。
E中试剂是，起作用。
探究案合作探究1、气体制备根据什么来选发生装置？2、从哪几个角度来分析可能存在的杂质？3、用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原理是什么？除去Cl2的混有的HCl气体时，所选最佳试剂是什么？训练案一、课中训练与检测：1、某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题。
(1)下列方法中，可制得氯气的正确组合是________。
①MnO2和浓盐酸混合共热②KMnO4和浓盐酸混合③次氯酸钠和浓盐酸混合④K2Cr2O7和浓盐酸混合⑤KClO3和浓盐酸混合A．①②⑤B．②④⑤C．①②④D．全部可以(2)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是________________________________________________________________________。
(3)①装置B的作用是__________，现象是___________________________________。
第三节常见气体的实验室制备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)。
(高频)2.能绘制和识别典型的实验仪器装置图。
(高频)气体的实验室制法1．O2的实验室制法2．CO2的实验室制法3．H2的实验室制法4．NH3的实验室制法5．Cl2的实验室制法6．SO2的实验室制法气体的收集方法收集排水法向上排空气法向下排空气法方法收集收集的气体不与水收集的气体密度比空气大，与空气密收集的气体密度比空气小，与空气密原理反应且难溶于水度相差较大，且不与空气中的成分发生反应度相差较大，且不与空气中的成分发生反应收集装置适用的气体H2、O2、NO、CH4Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH31．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)Cl2收集可用排饱和NaCl溶液方法不能用排水法()(2)CO2、H2的制备可以选用相同的发生装置()(3)Cl2、SO2、NH3均可用NaOH溶液吸收尾气()(4)除去CO2中的HCl可以将混合气通入饱和的Na2CO3溶液中()(5)Cl2、SO2、CO2、NH3均可用浓H2SO4作干燥剂()(6)Cl2、SO2的验满均可用湿润的品红试纸()【答案】(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√2.在实验室中制取H2、CO2、NH3、NO、NO2、SO2、Cl2、O2是否均可以用如图所示装置来制取？答：________________________________________________________________________。
【答案】可以。
因为制取上述八种气体均可用固体与液体，且不需要加热的反应来制取3．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________，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________。
【答案】(1)A D(2)B C(3)A E6个常见气体实验室制法的反应原理：(1)O 2：2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑。
(2)H 2：Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑。
(3)CO 2：CaCO 3＋2HCl===Ca Cl 2＋CO 2↑＋H 2O 。
(4)Cl 2：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。
(5)NH 3：2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 。
(6)SO 2：Na 2SO 3＋H 2SO 4(浓)===Na 2SO 4＋SO 2↑＋H 2O 。
三类发生装置、干燥方法、收集方法：(1)发生装置：固＋固――→△ 气体、固(或液)＋液――→△气体、固(或液)＋液―→气。
(2)干燥剂：酸性干燥剂(浓H 2SO 4)、碱性干燥剂(碱石灰)、中性干燥剂(无水CaCl 2)。
(3)气体收集方法：排水法、向上排空气法、向下排空气法。
Ｋ气体的制备与收集1.制备气体的操作顺序(1)安装顺序①由下到上(如制氯气的发生装置安装顺序是：放铁架台→摆酒精灯→固定铁圈→放置石棉网→固定圆底烧瓶)。
②从左到右(如制氯气：发生装置→净化装置→收集装置→尾气吸收装置)。
③先塞后定(把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)。
(2)加试剂顺序固体先放入，液体后滴加(即先固后液)。
(3)其他操作顺序先检验气密性，后装入药品(便于在装置漏气时进行调整或更换仪器)，最后点燃酒精灯(所有准备工作完毕后)；在连接导管时，应长进短出；量气装置的导管应短进长出；干燥管应大口进，小口出。
2．常见气体制备的发生装置反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型O2、NH3等①试管要干燥②试管口略向下倾斜③加热时先均匀加热再固定加热固、液加热型或液、液加热型Cl2、HCl等①烧瓶加热时要垫石棉网②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片固、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，要使漏斗下端插入液面以下②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速3.气体的收集方法确定气体的收集方法时要考虑气体的密度、溶解性、稳定性。
(1)常用的收集方法有排水法和排空气法(2)其他收集方法Cl2：排饱和食盐水；SO2：排饱和亚硫酸氢钠溶液；CO2：排饱和碳酸氢钠溶液。
(2011·全国高考节选)在实验室欲制取适量NO气体。
(1)下图中最适合完成该实验的简易装置是________(填序号)。
(2)根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：应加入的物质所起的作用ABCD(3)简单描述应观察到的实验现象____________________________________。
【解析】实验室制取NO气体可用Cu与稀硝酸反应，由于NO很容易被空气中的氧气氧化，不可以采用排空气法收集，只能采用排水法收集。
要求收集装置中的进气管比较短，排水管尽可能插入试管底部，在四个装置中，可选用装置Ⅰ，其中：A是反应的发生装置，B是用排水法收集气体的装置，C用于收集排出的水。
【答案】(1)Ⅰ(2)见下表应加入的物质所起的作用A 铜屑和稀硝酸制取NO气体B 水排水法收集NO气体C 主要是接收B中排出的水D(3)反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中(1)制备同种气体时，要注意原理不同选择的装置也不同，如制备氧气，用高锰酸钾分解，选固－固加热装置；用双氧水在二氧化锰作用下分解，选择固－液不加热装置。
(2)进行气体制备时，不要忘记对装置进行气密性检验，检验时首先对装置密封，如关闭活塞、塞紧瓶塞，把导管插入到水中进行水封等。
(3)排空气法收集气体时，除了考虑气体的密度大小外，还要考虑是否与空气反应，如NO能被氧气氧化，不能用排空气法收集。
考向1气体制备装置的选择1．(2013·上海高考节选)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置是________ (填写字母)。
【答案】ae考向2气体收集装置的选择2．(2013·广东高考节选)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
(1)下列收集Cl2的正确装置是________。
(2)将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________________。
(3)设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中，______________。
【解析】(1)氯气的密度比空气的大，收集时采取向上排空气法，又因为氯气有毒，所以在收集装置后要有尾气处理装置(NaOH溶液)；(2)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸(具有较强的氧化性)，溶液中溶解的Cl2也具有氧化性；(3)比较Cl2和Br2的氧化性强弱，可以通过非金属单质间的置换反应来判断，即把溴化钠溶液加入到盛有新制氯水以及四氯化碳的试管中，然后振荡，静置后可发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙色(说明生成了溴单质)，从而说明Cl2的氧化性强于Br2。
【答案】(1)C(2)HClO、Cl2、ClO－(3)用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液，振荡使其充分反应，静置后发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙色气体制备过程中注意的问题1.装置气密性的检查(1)气密性检查在整个实验过程中的位次凡是有导气管的实验装置(特别是有毒气体通过的装置)，都需要进行气密性检查。
这一步骤在安装好整套装置之后、装入药品之前进行。
(2)气密性检查的原理装置气密性检查的基本原理：封闭在装置里的气体与外界大气形成压强差。
(3)造成装置内外压强差的措施①升高装置中气体的温度——加热法②缩小装置中气体的体积——加水法(液差法)③增大装置中气体的物质的量——吹气法(4)几种常见制气装置气密性的检查如图甲、乙、丙三种装置的气密性检查：装置准备工作加压方法气密性良好的现象说明甲塞紧橡皮塞，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)试管烧杯中有气泡产生，松开手(或停止加热)冷却后，导气管末端形成一段水柱，且保持一段时间不下降乙方法一塞紧橡皮塞，关闭分液漏斗活塞，导气管末端伸入盛水的烧杯中用手捂热(或用酒精灯微热)烧瓶烧杯中有气泡产生，松开手(或停止加热)冷却后，导气管末端形成一段水柱，且保持一段时间不下降方法二塞紧橡皮塞，用止水夹夹住导气橡皮管从分液漏斗向烧瓶中注入水一段时间后，分液漏斗中液面不下降丙方法一塞紧橡皮塞，用止水夹夹住导气管的橡皮管部分从长颈漏斗向试管中注入水至水将漏斗下口封住一段时间后，长颈漏斗中液面高于试管中液面，且一段时间内液面差不改变方法二塞紧橡皮塞，从长颈漏斗上方向试管中加水至浸没长颈漏斗下端管口从导气管向试管中吹气，将液体压入漏斗中，迅速用止水夹夹住导气管的橡皮管长颈漏斗中液面保持不下降2.气体的净化(1)净化原则：不减少被净化气体的量，不引入新的杂质，操作简便，易于分离。
(2)气体的净化装置与方法①易溶于水或能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装置来除去杂质气体。
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。
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做吸收剂来除去杂质。
如O2(H2S)，可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的a除去杂质。
3．尾气的吸收对于有毒、有害、污染空气的气体尾气必须进行处理，用溶液吸收或点燃使它们变为无毒、无害、无污染的物质。
(1)吸收原则①能充分吸收气体；②防止倒吸。
(2)常见装置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。
