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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 中学化学气体制取原理及其装置图选取1、常见气体的制取步骤（1）气体制取装置：气体发生装置-净扮装置 -干燥装置 -或收集装置 -吸取装置（2）气体性质验证装置：气体发生装置-净扮装置 -（干燥装置） -性质验证装置 -吸取装置2、气体发生装置（1）化学试验中需用少量气体时,可以依据原料和反应条件在试验室中进行制备,常用的制备方法；制备方法装置图适用气体留意事项固 体 + 固氧气,氮气,1. 试管口略向下倾斜,以免管口冷凝水倒流到灼烧处而体,加热氨等使试管炸裂；2. 检查装置的气密性；块状不溶于水固 体 + 液的固体氢气,二氧化1.在用简易装置时
2、,如用长颈漏斗,漏斗颈的下端应伸入液面以下,否就起不到液封的作用；体,不加热溶于水碳,硫化氢等2. 溶于水的固体或液体与液的固体体的混合物反应制备气体不能用启普发生器；或液体1. 只有液体时用沸石；固 体 液一氧化碳,二2. 必要时可用三通玻璃管将体+液体,氧 化 硫 , 氯蒸馏烧瓶支管与分液漏斗上加热气,氯化氢等口相通,以防止蒸馏烧瓶内气体压力太大；1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - （ 2）常见气体的制备、性质、用途：气体制备反应原理溶解性特性H 2Zn+H 2SO4=ZnSO 4+H2难溶可燃性、仍原性O22
3、KMnO 4sK 2MnO 4+MnO 2+O 2难溶氧化性、供呼吸N 22H 2O22H 2O+O 2难溶稳固、不活泼NH 4Cls+NaNO 2sNaCl+N 2 +2H 2O Cl 2MnO 2s+4HCl 浓=MnCl 2+Cl 2 +2H 2O 可溶黄绿色、氧化性、有毒HCl 2KMnO 4+16HCl 浓=2KCl+2MnCl2+5Cl 2 +8H 2O 极易溶酸性、刺激性2NaCl+H 2SO4浓Na2SO4+2HCl或在浓盐酸中滴入浓硫酸H 2S FeSs+2HCl=H 2S +FeCl 2可溶臭鸡蛋味、仍原性、剧毒NH 32NH 4Cls+CaOH 2sCaCl2+2NH 3
4、 +2H 2O 极易溶易液化、弱碱性、刺激性或在碱石灰中滴入浓氨水CH4CH 3COONas+NaOHsNa2CO3+CH 4难溶可燃C2H4CH 3CH2OHC2H 4 +H 2O 难溶略有甜香气味C2H2CaC2s+2H 2OC2H 2 +CaOH 2 微溶可燃、加成CO 难溶剧毒、可燃、仍原HCOOHH 2O+COCO2CaCO3s+2HCl=CaCl 2+CO 2 +H2O 可溶弱酸性、不支持燃烧SO2易溶漂白性、有毒、刺激性Na2SO3+H 2SO4浓=Na 2SO4+SO 2 +H 2O NO Cu+2H 2SO4浓CuSO4+SO2 +2H 2O 难溶剧毒、易被氧化3Cu+8HN
5、O 3稀3CuNO 32+2NO+4H 2O NO 2Cu+4HNO 3浓 =CuNO 32+2NO 2 +2H 2O 易溶有毒、 氧化性、 红棕色、 刺激性3、冷凝回流装置、冷却装置用于气体发生装置上部,冷凝回流易挥发的 反应物4、净扮装置与干燥装置（1）装置基本类型：用于流程中间,冷凝分别易液化的气体2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 洗气瓶U 形管干燥管固体除杂剂（加热）液体除杂剂（不加热）固体除杂剂（不加热）试验室制备的气体经常带有酸雾和水汽,有时需要净化和干燥；酸雾可用水或物质的水溶液除去,然后依据气体性
6、质选用浓硫酸、无水氯化钙、 碱石灰等吸取水汽；通常可使用洗气瓶、U 形管或干燥管等仪器进行净化或干燥；液体 如水、浓硫酸等一般装在洗气瓶内,无水氯化钙和碱石灰等固体装在U 形管或干燥管内；气体中如仍有其他杂质,就应依据详细情形分别用不同的洗涤液或干燥剂进行处理；（2）净化剂的挑选 挑选气体吸取剂应依据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸取剂只能吸取气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应；一般情形下：易溶于水的气体杂质可用水来吸取；酸性杂质可用碱性物质吸取；碱性杂质可用酸性物质吸取；水分可用干燥剂来吸取；能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸取剂；（3）常用的气体干燥剂按酸碱性可分
7、为三类：酸性干燥剂, 如浓硫酸、 五氧化二磷、 硅酸胶体； 酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如 CO 2、SO2、NO 2、HCl 、H2、Cl 2 、O2、 CH4 等气体；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 NH 3、H2、O2、CH 4 等气体；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（4）净化与干燥留意事项O2、H2、CH4 等；一般情形下,如采纳溶液作除杂试剂,就是先除杂后干燥；如采纳加热除去杂质,就是先干燥后加热；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；有仍原
8、性的气体不能选用有氧化性的干燥剂,不能用浓H 2SO4 干燥 NH 3、H2S、HBr 、HI 、SO3、C2H 4 等；能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCl2 来干燥 NH 3（因生成CaCl 28NH 3）；5、收集装置 依据气体的性质不同（即在水中的溶解度大小,相对于空气的密度大小）,可有三种收集方法；收集方法试验装置典型气体适用气体留意事项排水集气法H 2、O2、NO 、难溶于水的1.集气瓶应先装满水,不能有气CO、CH 4、CH2泡；CH 2、气体2. 停止收集时, 应先拔出导管或向下排气法CH CH比空气轻的者移走水槽,才能移开灯具；H 2、NH 3、CH41. 集气
9、导管应尽量接近集气瓶CH CH气体底；向上排气法Cl 2、HCl 、CO 2、比空气重的2. 在空气中易氧化的或密度与空气接近的气体不宜用排气法,SO2、O2、H2S 如一氧化氮等；气体留意：（1）排气法集气时,应使气体导管伸到瓶底；（2）能溶于水且溶解度不大的气体,可以用排某些饱和溶液的方法收集；如：CO2 可用排饱和碳酸氢钠溶液法收集； Cl 2 可用排饱和食盐水法收集；（H 2S 呢？）（3）Cl 2、HCl 、H 2S、NO 2、SO2 均有毒,最好用下图装置用排气法收集：3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - -
10、 a 口进气, b 口出气, b 口应连接尾气处理装置,防止有毒气体排入空气；（4）用排水法收集满气体后,怎样从水槽中取出集气瓶？用玻璃片在水面下盖住集气瓶口,；将玻璃片与集气瓶一起移出水面,将盖有玻璃片的集气瓶放在桌上（考虑气体密度确定瓶口在上在下）6、防倒吸装置（1）将装置切断：将有可能产生液体倒吸的系统切断,以防止液体倒吸,如用排水法收集气体,当试验终止时,必需先从水槽中将 导管拿出来,然后熄灭酒精灯；（2）设置防护装置倒立漏斗式：如图甲所示,这种装置可以增大气体与吸取液的接触面积,有利于吸取液对气体的吸取；当易溶 性气体被吸取液吸取时,导管内压强削减,吸取液上升到漏斗中,由于漏斗容积较
11、大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸取液受自身重力的作用又流回烧瓶内,从而防止吸取液的倒吸；肚容式：如图乙所示,当易溶于吸取液的气体由干燥管末端进入吸取液被吸取后,导气管内压强削减,使吸取 液倒吸进入干燥管,吸取液本身质量大于干燥管内外压强差,吸取液受自身重量的作用又流回烧杯内,从而防 止吸取液的倒吸；这种装置与倒立漏斗很类似；蓄液式：如图丙所示,当吸取液发生倒吸时,倒吸进来的吸取液被预先设置的蓄液装置贮存起来,以防止吸取；液进入受热仪器或反应容器；这种装置又称安全瓶（两管都要高）平稳压强式：如图丁所示,为防止反应体系中压强削减,引起吸取液的倒吸,可以在密闭装置系统中连接一个
12、能与外界相通的装置,起着自动调剂系统内外压强差的作用,防止溶液的倒吸；7、尾气吸取装置（1）基本原就 对于有毒、有害的气体尾气必需点燃或用适当的溶液加以吸取,使它们变为无毒、无害、无污染的物质；如 尾气 Cl 2、SO2、Br 2（蒸气）等可用 NaOH 溶液吸取；尾气 H2S 可用 CuSO4 或 NaOH 溶液吸取；尾气 CO 可用点 燃法,将它转化为 CO 2 气体；（2）常用装置对于极易溶于水的气体可用水吸取,用装置（2）、（3）,防止倒吸其中装置（3）用于吸取少量气体,成效不如（2）好,例如 HCl 、HBr 、NH 3；Cl2、H 2S、SO2 等对于溶解速率不快的气体可用装置（1
13、）,一般使气体与吸取剂发生化学反应而被吸取,例如：可用 NaOH 溶液吸取；对于可燃性有毒气体,可用装置（4）,经点燃除掉,例如：CO；也可以用气囊加以收集；8、气体体积的测量 对于难溶于水且不与水反应的气体,可借助排出水的体积,用量筒或滴定管测定,从而确定气体的体积；要求 量器中的液面与瓶内的液面相平；常用的测量装置如下：4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 9、气密性的检验（ 1）、基本方法：受热法：将装置只留下 1 个出口,并先将该出口的导管插入水中,后采纳微热（手捂、热毛巾捂、酒精灯微热 等）,使装置内的气体
14、膨胀；观看插入水中的导管是否有气泡；停止微热后,导管是否显现水柱；压水法：如启普发生器气密性检查 吹气法（不常用,略）（2）、基本步骤：观看气体出口数目,如有多个出口, 就通过关闭止水夹.分液漏斗活塞或用水封等方法,只装置只剩一个气体出口；采纳加热法、水压法、吹气法等进行检查 观看气泡、水柱等现象得出结论；注：如连接的仪器许多,应分段检查；（ 3）、实例【例 1】如何检查图A 装置的气密性图 B 图 A 方法：如图B 将导管出口埋入水中,用手掌或热毛巾焐容积大的部位,看水中的管口是否有气泡逸出,过一会儿移开焐的手掌或毛巾,观看浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱；如焐时有气泡溢出,移开焐的手掌
15、或毛 巾,有水柱形成,说明装置不漏气；【例 2】请检查下面装置的气密性方法：关闭分液漏斗活塞,将将导气管插入烧杯中水中,用酒精灯微热园底烧瓶,如导管末端产愤怒泡,停止 微热,有水柱形成,说明装置不漏气；【例 3】启普发生器气密性检查的方法,图 A 图 B 图 C 方法：如下列图；关闭导气管活塞,从球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸没于水中后,连续加入适量水到球形漏斗球体高度约1/2 处,做好水位记号静置几分钟,水位下降的说明漏气,不下降的说明不漏气；【例 4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性；5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - -
16、- - - - - - - 方法 1：同启普发生器； 如颈中形成水柱,静置数分钟颈中液柱不下降,说明气密性良好,否就说明有漏气现象；方法 2：向导管口吹气,漏斗颈端是否有水柱上升用橡皮管夹夹紧橡皮管,静置片刻,观看长颈漏斗颈端的水柱是否下落如吹气时有水柱上升,夹紧橡皮管后水柱不下落,说明气密性良好；【例 5】检查图 A 所示简易气体发生器的气密性；图 A 图 B 方法： 关闭 K ,把干燥管下端深度浸入水中 （图 B 所示） ,使干燥管内液风光低于烧杯中水的液面,静置一段时间,如液面差不变小,说明气密性良好；【例 6】图 A 图 B 方法： 如下列图； 关闭导气管活塞,从 U 型管的一侧注入水
17、,待 U 型管两侧显现较大的高度差为止,静置几分钟,两侧高度差缩小的说明漏气,不缩小的说明不漏气；10、装置改进（1）在固（液）液加热制气时,假如气体产生较快,或所连装置较多,烧瓶内气压较高,分液漏斗中的液体可能不易滴下；为使分液漏斗中的液体顺当滴下,可设计如下装置：（2）在某些制备气体和反应的装置中,右装置可防止因后续装置堵塞而造成的压强增大；（3）制乙炔的装置,可在气体发生装置内部导气管口,放一团棉花,以免反应产生的石灰乳堵塞导管产生危急；11、拆卸时的安全性和科学性；（1）对有尾气吸取装置的试验,必需将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯,以免造成溶液倒吸；（2）用氢气仍原氧化铜的试验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯,同时连续通氢气,待加热区冷却后才能停止通氢气,这是为了防止空气倒吸入加热区使铜再被氧化；（3）拆卸用排水法收集需加热制取气体的装置时,需先把导气管从水槽中取出,才能熄灭酒精灯,以防止水倒吸；（4）拆卸后的仪器要清洗、干燥、归位；6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页