气体的制备净化和收集
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气体的制备、净化和收集
编制：刘晓娟 审核：李静
★气体制备装置一般包括以下几个部分：发生装置、净化装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置。
★气体制备的一般实验操作步骤包括：①组装（从上到下，从左到右）②检验装置的气密性③加入药品④排净装置内的空气⑤验纯⑥反应⑦拆除装置 一．反应原理
初高中常见的气体的实验室和工业制备原理如下：
2
CaCl O
+4HCl
MnCl 二．发生装置：
1、选择原则：反应物状态和反应条件
2、常见装置：
三．气体的净化和干燥
（1）设计原则：根据净化药品的状态及条件
（2）装置基本类型：
洗气瓶形管双通加热管
（
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来吸收；②酸性杂质可用碱性物质吸收；③碱性杂质可用酸性物质吸收；④水分可用干燥剂来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸收剂
洗气瓶一般装入液体除杂试剂。
除杂试剂应通过化学反应将杂质吸收或将杂质气体转化为所制取的气体。
如：
①强碱溶液：如NaOH溶液可吸收CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2等呈酸性的气体
②饱和的酸式盐溶液，可将杂质气体吸收转化，如：
饱和NaHCO3溶液能除去CO2中混有的HCl、SO2等强酸性气体。
饱和NaHSO3溶液能除去SO2中混有的HCl、SO3等气体。
饱和NaHS溶液能除去H2S中混有的HCl气体。
双通加热管一般装入固体除杂剂，除杂试剂和混合气体中的某一组分反应。
例如：Cu和混合气体中O2反应而将O2除去。
练：选一种试剂除去括号里的杂志
CO2（SO2）CO2（HCl）SO2（SO3）SO2（HCl）
Cl 2（HCl）CO2（CO）CO（CO2）H2（O2）
（4）气体干燥剂的类型及选择
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、五氧化二磷、硅胶。
酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。
碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O2、H2、CH4等。
在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。
有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。
能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用CaCI2来干燥NH3（因生成CaCl2·8NH3），不能用浓H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。
(5)气体净化与干燥注意事项
①一般情况下，若采用溶液作除杂剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。
②对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。
如尾气Cl2、SO2、Br2（蒸气）等可用NaOH溶液吸收；尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾气CO可用点燃法，将它转化为CO2气体。
③对于易爆的气体应点燃尾气,不能排放在实验室中。
四．气体的收集方法
（1）设计原则：根据氧化的溶解性或密度
注：以上三种方法所得气体均不纯净：排气法所得气体中含有空气、排水法所得气体中含有水蒸气，故要得到纯净的气体可以用球胆或塑料袋或注射器收集。
（2）装置基本类型：
练：用右图所示装置收集一下8种气体（烧瓶位置不得移动）
①H2 ②Cl2 ③CH4 ④HCl ⑤NH3 ⑥NO ⑦H2S ⑧SO2
1、若烧瓶是干燥的，则由A口进气，在B口可收集的气体有
2、若烧瓶充满水，则应由口进气，可收集的气体有
3、若烧瓶内装硫酸干燥气体，则可用此装置的气体有，则应由口进气
4、若烧瓶是干燥的，不能用此装置收集的是
五. 尾气处理装置
一般处理方法有：直接排放、直接吸收（如氢氧化钠吸收氯气，二氧化氮，二氧化硫，硫化氢等）、防倒吸吸收（如氯化氢，氨气入水需要。
装置有倒置漏斗，倒置球型干燥管，安全瓶等）、直接燃烧或装袋（如一氧化碳，甲烷等）
练：选择吸收剂即尾气处理所用的药品
Cl 2 HCl SO 2 NO 2 NH 3 H 2S
练习：
1、（2011上海10）草酸晶体(H 2C 2O 4·2H 2O) 100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H 2O 、CO 和CO 2。
用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是（ ） （图中加热装置已略去）
2、实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO 2气体，下列装置中合理的是 。
3、(2011全国II 卷29)（15分）
(1）右图是用KMnO 4 与浓盐酸反应制取适量氯气的简．易．
装置。
装置B 、C 、D 的作用分别是： B C D (2）在实验室欲制取适量NO 气体。
①右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）：
③简单描述应观察到的实验现象 。
A
B
C
D
溶液
A
B
C A
B
C D
A
C D A
C I
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ。
