实验室常见气体的制取精讲
常见气体的制取
反应原理
(1)实验室制取氧气：
①用加热高锰酸钾的方法制取氧气：2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑。
②用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气：2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑，其中MnO2是催化剂。
③用过氧化氢分解的方法制取氧气：2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑，其中MnO2是催化剂。
(2)实验室制取CO2气体：
实验室常用大理石(主要成分碳酸钙，是块状固体)与稀盐酸反应，制取二氧化碳：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
(3)实验室制取氢气：
实验室常用锌和稀H2SO4反应：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (4)发生装置的选择：
实验装置图
反应物的状态 固体与固体 固体与液体
反应的条件 加热 不加热
适用制取
的气体 ①加热高锰酸钾制氧气
②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气 ①过氧化氢分解制氧气
②实验室制取二氧化碳
③实验室制取氢气
注意事项 ①试管口略向下倾斜
②加热前要给试管预热
③用排水法收集气体，实验完毕，要先将导气管从水槽中取出，然后再熄灭酒精灯
④高锰酸钾制取氧气，试管口处应放一团棉花
用长颈漏斗添加液体，长颈漏斗的下端应伸到 长颈漏斗下端必须伸入液面以下
常见气体最佳发生装置的选择： 装置图 A B C D
装置特点 安装简单 便于添加液体 可以控制反应速率 可以控制反应的发生与停止
适用范围 用于制取少量气体 制取较多气体 用于剧烈反应时可平稳地获取气流 用于持续时间很长的气体制取
思考：B中从那个仪器添加液体药品？
C装置控制反应速率的原因？还可用什么仪器代替分液漏斗？
D是如何控制反应的发生和停止的？
根据制取气体的实际需要和反应的具体情况，从上述装置中选择最佳适合需要的装置进行气体的制取。
(5)收集装置的选取：
选择收集装置要考虑气体的溶解性、能否与水反应、密度、是否有毒性、能否与空气中的某成分发生化学反应等因素。
1 专题06 二氧化碳的制取
一、教材重点回顾：
（一）制取气体的装置
1、装置：发生装置： （1）选择依据：药品状态、反应条件
（2）类型：固液不加热如A；固固加热如B；
（1）选择依据：密度、溶解性、是否发生反应
收集装置： 排水法：条件：不溶于水且不与水反应；
（2）类型： 优点：收集的气体纯净；
缺点：收集的气体不干燥
向上排空气：条件：密度比空气大且不与空气反应 。
优点：收集的气体干燥；
缺点：收集的气体不纯净
向下排空气：条件：密度比空气小且不与空气反应。
优点：收集的气体干燥；
缺点：收集的气体不纯净
（二）实验室制取二氧化碳
（1）药品：大理石或石灰石和稀盐酸
（2）原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）装置：固液不加热，向上排空法， 2 （4）步骤：①连接装置；②检查装置的气密性；③向锥形瓶中加入大理石；④从长颈漏斗加入稀盐酸；⑤收集二氧化碳；⑥验满。
（5）收集法：向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；能溶于水，不能用排水法。
（6）验满：向上排空气法，用燃着的木条放在，瓶口，木条熄灭则收集满。
（7）检验：将气体通入澄清石灰水，若石灰水浑浊，则是二氧化碳。
原理：Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O
（8）注意事项：①长颈漏斗的下端要伸到液面以下（防止产生的气体从长颈漏斗口逸出）；②锥形瓶中的导管只能刚刚露出橡皮塞（有利于产生的气体排出）；③集气瓶中的导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。
实验室气体制备的基本装置和流程
实验室气体制备常用的基本装置有气体发生装置、气体纯化装置、气体收集装置和气体储存装置。下面将逐一介绍这些装置的基本原理和流程。
1.气体发生装置：
气体发生装置用于产生所需的气体。常见的气体发生装置有酸碱反应装置、热分解装置和电解装置。
酸碱反应装置：通过酸性溶液与碱性溶液的反应产生气体。例如，用盐酸与氢氧化钠反应可以生成氢气。
热分解装置：通过在一定温度下使化合物分解产生气体。例如，热分解氢过氧化物可以产生氧气。
电解装置：利用电解过程将水分解为氢气和氧气。此装置一般由电解槽、电极和电源组成。
2.气体纯化装置：
气体纯化装置用于去除气体中的杂质，以获得高纯度的气体。常用的气体纯化方法包括吸附法、冷凝法和膜分离法。
吸附法：将气体通入吸附剂床，通过吸附剂对杂质进行吸附，以获得纯净的气体。例如，使用活性炭吸附床可以去除气体中的有机物。 冷凝法：通过冷却气体来使其中的杂质凝结，然后分离出纯净的气体。例如，使用冷凝器冷凝水蒸气可以得到纯净的氢气。
膜分离法：利用特殊的膜材料，通过气体分子的大小、形状或亲疏水性差异来实现气体分离纯化。例如，使用聚酰胺薄膜可以分离氮气和氧气。
3.气体收集装置：
气体收集装置用于将制备好的气体收集起来以便后续实验使用。常用的气体收集装置有气体密封玻璃管和气体收集瓶。
气体密封玻璃管：将气体发生装置中的气体通过管道导入到密封的玻璃管中，以保持气体的纯净和安全。
气体收集瓶：将气体发生装置中的气体通过管道导入到气体收集瓶中，通过容积计或水位计测量气体体积，以后续使用。
4.气体储存装置：
气体储存装置用于储存制备好的气体以备后续使用。常用的气体储存装置有气体钢瓶、气体压缩机和气体冷冻罐。
气体钢瓶：将气体通过高压充入压力可调节的钢瓶中，以便长时间储存和运输气体。
气体压缩机：通过压缩装置将气体压缩成高压气体，以便在储存或运输中减小体积。
气体冷冻罐：将气体冷却至低温并压缩，使之液态存储，以便减小体积和增加储存时间。
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1 34下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题：
（1）指出图中标有数字的仪器名称： ① ；② 。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用 （填字母标号，下同）发生装置，写出该反应的化学方程式 ；若要收集较为纯净的氧气最好选用 装置。
（3）F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。若将F装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，则气体应从 （填“a”或“b”）进入F中。
35实验室可用氯酸钾或过氧化氢制取氧气。
（1）过氧化氢的分解的变化可用下式表示：
过氧化氢 水+氧气
上述变化所涉及的物质中，属于金属氧化物的是 ，氧元素的化合价为—1价的是 。
（2）用氯酸钾或过氧化氢制取氧气的实验中，都需要加入少量二氧化锰，二氧化锰的作用是 ；若未加入二氧化锰，则反应 （选填“不能发生”或“明显减慢”）
37熟悉和使用中学化学实验中常见仪器及用品，是学习化学的基本要求．下图是实验室中常用的几种化学仪器．
试回答以下问题：
（1）仪器A、E的名称是 、 ．
（2）“磨砂”是增加玻璃仪器密封性的一种处理工艺．在上述仪器中，用到“磨砂”工艺处理的有 （填字母序号）．
（3）欲装配一套用高锰酸钾制取氧气的发生装置，需要用到的仪器有（填字母序号） ，还须补充的一种用品是 ．
（4）写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式 ．
（5）水电解也能得到氧气，为什么在实验室中不采用电解水的方法来制取氧气
