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1、 化学实验专题复习四 常见气体的制备 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O2、NH3、（CH4课本没有）制备原理：制氧气：制氨气：注意事项：l、试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷却后倒流而引起试管破裂。2、铁夹应夹在距管口l3处。3、固体药品要放在试管底部平铺开，加热时首先均匀预热，然后在试管的最后部位集中加热，并逐步前移。4、胶塞上的导管伸入试管里不能过长，否则会妨碍气体导出。5、如用排气法收集气体，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。以防止水倒流。二）固液体（不加热
2、）：适用于制CO2、H2 、H2S（SO2、NO2、NO课本没有制法）制备原理：制CO2：制H2：制SO2、NO2、H2S、NO：注意事项：1瓶内气密性要好。2先放固体后加液体。（为什么？）3加人酸的量要适当。4生成气体微溶或难溶于水。（一）常规类制备原理：制CO2：制H2：制H2S：注意事项：1在简易装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下，否则起不到液封的作用而无法使用。2加入大小适宜不溶于水的块状固体，如果太碎会落入底部的酸中使反应无法控制。造成容器内压力过大，导致酸液溢出。3加人酸的量要适当。4在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时，必须先检验纯度。（二）启普发生器类三）固液或液液（加热）：适用
3、于制C2H4、Cl2、SO2、乙酸乙酯、蒸馏（HCl课本没有） a b c d ef制备原理：制C2H4：制Cl2：制NO：f用于Cu和浓硫酸制取SO2：冰醋酸和乙醇浓硫酸作用下制乙酸乙酯：注意事项：l、瓶内反应物体积不宜超过烧瓶容积的1/3。2、a、b、c加热前应放入碎瓷片，防止暴沸。3、a装置温度计插入反应液面以下，测反应液温度；b装置温度计水银球与支管端口处相平，测气体温度，便于控制馏份。4、d装置便于随时加入液体，但随反应进行烧瓶内压强增加，液体不易滴入。（改进方法见e）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
4、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：不损失主体气体；不引入新杂质；在密闭容器中进行；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
5、法：灼热铜丝网除去混合物中的O2（2CuO22CuO）；CuO除去H2、CO等。（2）酸碱法：NH3和CO2通过碱石灰除去CO2。(CaOCO2CaCO3)（3）沉淀法：除去CO2中的H2S通过CuSO4溶液。H2SCuSO4CuSH2SO4（4）最常用的为洗气法：用饱和NaCl除去Cl2中的HCl；用饱和NaHCO3除去CO2中的HCl、SO2等；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：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。用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙醇或乙酸；二）常见干燥剂及
6、气体的干燥三）常见净化装置 a b c d ea为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。b、c、d一般盛液体药品，用于洗液。e一般盛固体药品，往往根据增重可测出吸收物质的质量，用于定量计算。三、气体的收集装置根据气体溶解性（分子极性）和密度（相对分子量，与29比较）不同，把气体的收集方法分为排液法（常为排水法）和排气法（常为排空气法）。装置图见下：一）排液法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H2、O2、CO、CH4、NO（只能用排液法收集）、CH2CH2、CHCH等。注：Cl2不用排水法收集，但可用排饱和食盐水收集,CO
7、2可以用排饱和NaHCO3收集。排液法的典型仪器是a，注意导管只能伸入集气瓶内少许。二）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b）；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花（如图d）（1）向上排空气法：式量大于29的气体。如O2、CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2(只用排空气)、HCl等;典型装置是b。（2）向下排空气法：式量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等;典型装置是c。 a b向上排空气法 c向下排空气法 d下列装置也能用于收集气体，
8、试根据气体的流向判断收集气体的种类。 2、排水法收集的气体和排气法收集的气体纯度有何不同？3、某些气体要求非常干燥，则收集前后都要干燥，如何组装仪器？四、尾气处理装置通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器有： a b c d ea用于NaOH吸收氯气、CO2；硫酸铜吸收H2S（气体溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸）；b用于收集少量气体然后处理；c、d收集极易溶且溶解很快的气体。如HCl、HBr、NH3等；其中d 吸收量少。e用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。如H2、CO等。实验装置总装思路1、装置的安装顺序2、操作顺序装置连接气密性检查装固体药品加液体药品气体制取1、将装置的导
9、管口一端浸没于水中，再用双手手掌握住容器（试管可用一只手握住，如左图；复杂仪器还可微热），若在导管口处有气泡冒出，松手后，水在导管里形成了一段水柱，则装置的气密性良好。概括为：微热看气泡，静置看液面（又称整体法）。要点1：气密性的检查2、如左图，关闭止水夹后，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，使漏斗内液面高于试管内液面，静置后若漏斗内液面不下降，则装置的气密性良好；液面下降，则装置的漏气；概括为：注液静置看液面（又称局部法）。1、气体安全装置1）防倒吸安全装置 2）防堵塞安全装置 3）防污染安全装置 2、液封装置3、量气体体积装置（读数时，要使量筒与洗气瓶中的液面保持水平，消除水位差造成的误差） 4、启普发生器原理及类似反应器 - 4 -