常见气体的制备

实验装置解说实验装置解说

常见气体的制备

复习要求：

1、 掌握常见气体的制备的反应原理、除杂、收集、验纯、检验、尾气处理等掌握常见气体的制备的反应原理、除杂、收集、验纯、检验、尾气处理等

2、 掌握仪器气密性的检验掌握仪器气密性的检验 3、 如何防止倒吸如何防止倒吸

复习要点：

一、常见气体的常规制法：一、常见气体的常规制法： 气体气体

名称名称 反应原理反应原理

(化学方程式) 反应反应

装置装置 收集收集

方法方法 操作注意操作注意

事项事项

氧气氧气 2KClO3 2KCl+3O2↑

固+固 气 大试管、大试管、

酒精灯等酒精灯等 排水法排水法 制O2时试管要时试管要 干净，MnO2应 加热处理过加热处理过 2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+O2↑

氨气氨气 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O 向下排气法向下排气法

氢气氢气 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 固+固 气 启普发生器启普发生器

或简易装置或简易装置 排水法排水法

向下排气法向下排气法 1、使用长颈漏斗、使用长颈漏斗 时，要使漏斗时，要使漏斗下端下端

伸入液面下伸入液面下

2、启普发生器只、启普发生器只 可用于不溶于水可用于不溶于水 的块状固体与液的块状固体与液

体的反应体的反应

3、使用分液漏斗、使用分液漏斗 可加强气密性，也可加强气密性，也

可控制液体流速可控制液体流速 CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑

+H2O 向上排气法向上排气法

SO2 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4

+H2O+SO2↑

分液漏斗+ 

烧瓶或广口烧瓶或广口 向上排气法向上排气法

NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+ 

2NO2↑+2H2O 向上排气法向上排气法

C2H2 CaC2+2H2O Ca(OH)2 + C2H2↑ 排水法排水法

氯气氯气 MnO2+4HCl(浓) MnCl2 +Cl2+2H2O 固+液 气 分液漏斗+烧瓶烧瓶

+石棉网、酒精石棉网、酒精 灯 向下排气法向下排气法 1、氯气有毒，尾气、氯气有毒，尾气 用NaOH溶液吸收溶液吸收

2、NO用排水法可除用排水法可除

去NO2，又可防氧化，又可防氧化 NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+2H2O 排水法排水法

CO HCOOH H2O+CO↑ 液+液 气

分液漏斗+烧瓶烧瓶

酒精灯(有的还有的还

要温度计) 排水法排水法 1、制C2H4应加碎瓷应加碎瓷 片，防止爆沸片，防止爆沸

2、制C2H4温度控制温度控制

在170℃左右。℃左右。 C2H4

C2H5OH C2H4↑+H2O 排水法排水法

二、气体发生装置的三种类型二、气体发生装置的三种类型

类型类型 仪器仪器 气体气体 注意事项注意事项

固体固体 O2 1、试管口应稍向下倾斜、以防止产生的的水蒸汽 △

△

△ △

△

△ △

浓硫酸浓硫酸 △

170℃ 浓硫酸浓硫酸

+ 固体固体

(加热) 

NH3 在管口冷凝后倒流而引起试管破裂

2、铁夹应夹在距试管口1∕3处

3、固体药品要放在试管底部平铺开 4、胶塞上的导管伸入试管里不能过长，否则会妨 碍气体的导出碍气体的导出

5、如用排水法收集气体，当停止制气时，应先从 水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，防倒吸

固体固体

+ 

液体液体

(不加热) 

CO2 SO2

NO2 H2 C2H2 1、简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下， 否则会起不到液封作用而无法使用

2、加入的固体药品块状大小要适宜，如太小会落 入底部的酸中，使反应无法终止，造成容器内压

强过大导致酸液溢出强过大导致酸液溢出

3、加入的酸液的量要适当、加入的酸液的量要适当

4、最初使用时应待容器内原有的气体排净后，再 收集气体收集气体

5、在导管中点燃气体时，应先验纯

固 液

+ + 液 液

(加热) 

1、烧瓶应固定在铁架台上、烧瓶应固定在铁架台上 2、先把固体药品放入烧瓶中，再慢慢加入液体 3、分液漏斗应盖上盖，注意盖上的小槽对准分液 漏斗颈部的小孔漏斗颈部的小孔

4、加热时应垫上石棉网、加热时应垫上石棉网

5、用酒精与浓硫酸加热制乙烯时，为便于控制 温度要安装温度计温度要安装温度计

三、气体的收集方法和装置三、气体的收集方法和装置

1、收集方法：、收集方法：

A、排水集气法、排水集气法

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，如图甲。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，如图甲。 B、排空气法、排空气法

一种是向上排空气法，凡是气体的相对分子质量大于空气的平均相对分子质量的可用此

法，如图乙；若气体的相对分子质量小于空气的平均相对分子质量，若气体的相对分子质量小于空气的平均相对分子质量，则用向下排空气法，则用向下排空气法，则用向下排空气法，如如

图丙。图丙。

2、收集装置、收集装置 (1) 图甲可收集O2、H2、N2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO

等。等。

(2) 图乙可收集Cl2 、NO2、CO2、SO2等。等。

(3) 图丙可收集H2、NH3、CH4等。等。

(4) 图丁从A进气相当于图乙，从B进气相当于图丙。进气相当于图丙。

四、气体的干燥净化装置四、气体的干燥净化装置 1、气体干燥净化装置、气体干燥净化装置

液态干燥剂液态干燥剂 固态干燥剂固态干燥剂 固体，加热固体，加热

装置装置

常见常见 干燥剂干燥剂 浓硫酸(酸性、酸性、 强氧化性) 无水氯化钙无水氯化钙 (中性) 碱石灰碱石灰 (碱性) 除杂试剂除杂试剂 Cu、CuO、Mg等 可干燥可干燥

的气体的气体 H2、Cl2、O2、SO2、

N2、CO2、CO、CH4 H2、Cl2、O2、SO2、

N2、CO2、CO、CH4 H2、O2、N2、CO、

CH4、NH3 可除去H2、O2、N2、

CO 

不可干燥不可干燥

的气体的气体 HBr、NH3、HI NH3 Cl2、SO2、CO2、NO2等

2、尾气处理装置、尾气处理装置

尾气处理与净化、干燥的原理和装置是一样的。尾气处理与净化、干燥的原理和装置是一样的。 (1) 图甲装置中若装NaOH可吸收Cl2、SO2、NO2、CO2等酸性气体。若装Na2SO3可吸收Cl2、SO2、NO2等。等。

(2) 图乙和图丙装置中若装碱石灰可吸收Cl2、SO2、NO2、CO2等酸性气体，同时他们

还是一个双吸收装置，应用于制取易潮解的物质，如，制无水AlCl3时，正好可吸收多余的

Cl2，反应结束后冷却过程中又可吸收回流的空气以防止潮解。

(3) 尾气处理还可以用下列装置：尾气处理还可以用下列装置：

甲 乙 丙 A. 甲装置吸收极易溶于水的气体如HCl、NH3等。等。

B. 乙装置吸收溶解度较小的气体如Cl2等。等。

C. 丙装置除去可燃的有毒气体如CO等。等。 D. 无需要吸收直接排放的气体有O2、N2、H2、CO2、CXHY，其中H2和CXHY必须排

放到室外。放到室外。 五、防倒吸完全装置五、防倒吸完全装置

六、气体制备实验的基本过程六、气体制备实验的基本过程

1、气体制备实验一般分为以下六个环节、气体制备实验一般分为以下六个环节

制气制气 → 安全装置安全装置 → 除杂除杂 → 干燥干燥 → 反应反应 → 尾气处理尾气处理 2、气体制备实验操作的一般步骤：、气体制备实验操作的一般步骤： (1) 组装(从上到下、从左到右) 

(2) 检验气密性检验气密性

(3) 加入药品加入药品

(4) 排尽装置内的空气排尽装置内的空气 (5) 验纯验纯

(6) 性质实验或反应性质实验或反应

(7) 拆除装置拆除装置

七、常见气体的检验七、常见气体的检验

气体气体 色、态、味色、态、味 检验方法检验方法 现象现象 化学方程式化学方程式

H2 无色、无味气体无色、无味气体 点燃纯氢气点燃纯氢气 火焰浅蓝色火焰浅蓝色 略 与空气混合点燃与空气混合点燃 有爆鸣声有爆鸣声

O2 无色、无味气体无色、无味气体 用带火星的木条用带火星的木条 木条复燃木条复燃

Cl2 黄绿色、有刺激性黄绿色、有刺激性

气味气体气味气体 湿润KI淀粉试纸淀粉试纸 试纸变蓝试纸变蓝

NH3 无色、有刺激性无色、有刺激性

气味气体气味气体 浓盐酸浓盐酸 产生白烟产生白烟

湿的红色石蕊试纸湿的红色石蕊试纸 试纸变蓝试纸变蓝

CH4 无色、无味气体无色、无味气体 点燃点燃 浅蓝色火焰浅蓝色火焰 溴水溴水 不褪色不褪色

酸性KMnO4溶液溶液 不褪色不褪色

C2H4 无色稍有气味气体无色稍有气味气体 点燃点燃 火焰较亮火焰较亮

溴水溴水 褪色褪色 酸性KMnO4溶液溶液

C2H2 无色、无味气体无色、无味气体 点燃点燃 火焰明亮、有黑烟火焰明亮、有黑烟 溴水溴水 褪色褪色

酸性KMnO4溶液溶液

CO2 无色无味气体无色无味气体 通入澄清石灰水通入澄清石灰水 变浑浊变浑浊

放入燃烧的小木条放入燃烧的小木条 火焰熄灭火焰熄灭

CO 无色无味气体无色无味气体 点燃点燃 蓝色火焰蓝色火焰

澄清石灰水澄清石灰水 无变化无变化

加热时通过CuO CuO变红，尾气可使变红，尾气可使 澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊

SO2 无色有刺激性气味无色有刺激性气味 通入品红溶液中然通入品红溶液中然

后加热后加热 开始褪色，加热后又开始褪色，加热后又

变为红色变为红色

NO 无色无色 暴露在空气中暴露在空气中 迅速变为红棕色迅速变为红棕色

NO2 红棕色、有刺激性红棕色、有刺激性

气味的气体气味的气体 溶于水后加溶液中溶于水后加溶液中

加紫色石蕊试液加紫色石蕊试液 溶液变红溶液变红

通入AgNO2 无变化无变化 几种气体制备的反应原理

1、O2 2KClO3 2KCl+3O2↑

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

2H2O22H2O+O2↑