高中化学气体制备大全工业和实验

高中化学气体制备大全工业和实验 篇一:高中化学常见气体 实验室 17025实验室iso17025实验室认可实验室检查项目微生物实验室标识重点实验室计划 和工业制法 高中化学常见气体实验室和工业制法 氧气 氢气 氯 气 氮气 氯化氢 硫化氢 氨气 二氧化硫 二氧化氮 一氧化 氮 二氧化碳 一氧化碳 甲烷 1.常见气体的制取和检验 ?氧气 制取原理--含氧化合物自身分解 制取方程式--2KClO3= 2KCl+3O2? 装置--略微向下倾斜的大试管,加热 检验--带火星木条,复燃 收集--排水法或向上排气法 ?氢气 制取原理--活泼金属与弱氧化性酸的置换 制取方程式--Zn+H2SO4 === H2SO4+H2? 装置--启普发生器 检验--点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠 收集--排水法或向下排气法 1 ?氯气 制取原理--强氧化剂氧化含氧化合物 制取方程式--MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2?+2H2O 装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热 检验--能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色; 除杂质--先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓H2SO4(除水蒸气) 收集--排饱和食盐水法或向上排气法 尾气回收--Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O ?硫化氢 ?制取原理--强酸与强碱的复分解反应 ?制取方程式--FeS+2HCl=== FeCl2+H2S? ?装置--启普发生器 ?检验--能使湿润的醋酸铅试纸变黑 ?除杂质--先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl2(或P2O5)(除水蒸气) ?收集--向上排气法 ?尾气回收--H2S+2NaOH=== Na2S+H2O或H2S+NaOH=== NaHS+H2O ?二氧化硫 ?制取原理--稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 ?制取方程式--Na2SO3+H2SO4=== Na2SO4+SO2?+H2O ?装置--分液漏斗,圆底烧瓶 2 ?检验--先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; ?除杂质--通入浓H2SO4(除水蒸气) ?收集--向上排气法 ?尾气回收--SO2+2NaOH=== Na2SO3+H2O ?二氧化碳 ?制取原理--稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 ?制取方程式--CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2?+H2O ?装置--启普发生器 ?检验--通入澄清石灰水,变浑浊 ?除杂质--通入饱和NaHCO3溶液(除HCl),再通入浓 H2SO4(除水蒸气) ?收集--排水法或向上排气法 ?氨气 ?制取原理--固体铵盐与固体强碱的复分解 ?制取方程式--Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+NH3? +2H2O ?装置--略微向下倾斜的大试管,加热 ?检验--湿润的红色石蕊试纸,变蓝 ?除杂质--通入碱石灰(除水蒸气) 收集--向下排气法 ?氯化氢 ?制取原理--高沸点酸与金属氯化物的复分解 ?制取方程式--NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl? 3 ?装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热 ?检验--通入AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶 ?除杂质--通入浓硫酸(除水蒸气) ?收集--向上排气法 ?二氧化氮 ?制取原理--不活泼金属与浓硝酸的氧化-还原; ?制取方程式--Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2?+2H2O ?装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) ?检验--红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成 ?收集--向上排气法 ?尾气处理--3NO2+H2O===2HNO3+NO NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O ?一氧化氮 ?制取原理--不活泼金属与稀硝酸的氧化-还原; ?制取方程式--Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO?+4H2O ?装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) ?检验--无色气体,暴露于空气中立即变红棕色 ?收集--排水法 ?一氧化碳 ?制取原理--浓硫酸对有机物的脱水作用 ?制取方程式—HCOOH=CO?+H2O 4 ?装置--分液漏斗,圆底烧瓶 ?检验--燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊 ?除杂质--通入浓硫酸(除水蒸气) ?收集--排水法 ?甲烷 ?制取方程式--CH3COONa+NaOH CH4?+Na2CO3 ?装置--略微向下倾斜的大试管,加热 ?收集--排水法或向下排空气法 ?乙烯 ?制取原理--浓硫酸对有机物的脱水作用 ?制取方程式--CH3CH2OH CH2=CH2?+H2O ?装置--分液漏斗,圆底烧瓶,加热 ?除杂质--通入NaOH溶液(除SO2,CO2),通入浓硫酸(除水蒸气) 收集--排水法 ?乙炔 ?制取原理--电石强烈吸水作用 ?制取方程式--CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH=- CH? ?装置--分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶) ?检验--无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟 ?除杂质--通入硫酸铜溶液(除H2S,PH3),通入浓硫酸(除水蒸气) 篇二:高中化学所有气体制备实验方程汇总 5 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-净化装置-干燥装置-或收集装置-吸收装置 (2)气体性质验证装置:气体发生装置-净化装置-(干燥装置)-性质验证装置-吸收装置 2、气体发生装置 4、净化装置与干燥装置 体性质选用浓硫酸、无水氯化钙、碱石灰等吸收水汽。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。气体中如还有其他杂质，则应根据具体情况分别用不同的洗涤液或干燥剂进行处理。 (2)净化剂的选择 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:?易溶于水的气体杂质可用水来吸收;?酸性杂质可用碱性物质吸收;?碱性杂质可用酸性物质吸收;?水分可用干燥剂来吸收;?能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。 (3)常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类: ?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CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。 6 ?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。 ?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。 (4)净化与干燥注意事项 一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，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。 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，不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI、SO3、C2H4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NH3(因生成 CaCl2?8NH3)。 5、收集装置 (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;Cl2可用排饱和食盐水法收集。(H2S呢,) (3)Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2均有毒，最好用下图装置用排气法收集: 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。 7 (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，当实验结束时，必须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收液的接触面积，有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内压强减少，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容积较大，导致烧杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内，从而防止吸收液的倒吸。 ?肚容式:如图乙所示，当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后，导气管(来自:WWw.xlTkwj.com 小龙文 档网:高中化学气体制备大全工业和实验)内压强减少，使吸收液倒吸进入干燥管，吸收液本身质量大于干燥管内外压强差，吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内，从而防止吸收液的倒吸。这种装置与倒立漏斗很类似。 8 ?蓄液式:如图丙所示，当吸收液发生倒吸时，倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来，以防止吸收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)。 ?平衡压强式:如图丁所示，为防止反应体系中压强减少，引起吸收液的倒吸，可以在密闭装置系统中连接一个能与外界相通的装置，起着自动调节系统内外压强差的作用，防止溶液的倒吸。 7、尾气吸收装置 (1)基本原则 对于有毒、有害的气体尾气必须点燃或用适当的溶液加以吸收，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。 (2)常用装置 ?对于极易溶于水的气体可用水吸收，用装置(2)、(3)，防止倒吸〖其中装置(3)用于吸收少量气体，效果不如(2)好〗，例如HCl、HBr、NH3。 ?对于溶解速率不快的气体可用装置(1)，一般使气体与吸收剂发生化学反应而被吸收，例如:Cl2、H2S、SO2等 可用NaOH溶液吸收。 ?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。 9 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: 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，后采用微热(手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等)，使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后，导管是否出现水柱。 ?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: ?观察气体出口数目，若有多个出口，则通过关闭止水夹.分液漏斗活塞或用水封等方法，只装置只剩一个气体出口。 ?采用加热法、水压法、吹气法等进行检查 ?观察气泡、水柱等现象得出结论。 注:若连接的仪器很多，应分段检查。 (3)、实例 【例1】如何检查图A装置的气密性 图A 图B 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，观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。若焐时有气泡溢出，移开焐的手掌或毛巾，有水柱形成，说明装置不漏气。 【例2】请检查下面装置的气密 10 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，若导管末端产生气泡，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:如图所示。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，继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。 方法1:同启普发生器。…若颈中形成水柱，静置数分钟颈中液柱不下降，说明气密性良好，否则说明有漏气现象。 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，观察长颈漏斗颈端的水柱是否下落若吹气时有水柱上升，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)，使干燥管内液体面低于烧杯中水的液面，静置一段时间，((若液面差不变小， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明气密性良好。 【例6】 图A图B 11 方法:如图所示。关闭导气管活塞，从U型管的一侧注入水，待U型管两侧出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，如果气体产生较快，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利滴下，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险。 11、拆卸时的安全性和科学性。 (1)对有尾气吸收装置的实验，必须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)用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯，同时继续通氢气，待加热区冷却后才能停止通氢气，这是为了避免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。 篇三:高中化学气体制备大全 12 气体制备 【例3】启普发生器气密性检查的方法， 13