高中化学实验-气体的制取装置与实验
气体的制取装置与实验
一、气体的发生装置结构顺序
(1)装置顺序:制气装置?净化装置?反应或收集装置?除尾气装置 (2)安装顺序:由下向上，由左向右
(3)操作顺序:装配仪器?检验气密性?加入药品
二、气体发生装置的类型
(1)设计原则:根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装
置。
(2)装置基本类型:
固液反应物(加装置类型 固体反应物(加热) 固液反应物(不加热) 热)
装置
示意图
主要仪器
Cl2、HCl、CH2典型气体 O2、NH3、CH4等 H2、CO2、H2S等 ,CH2
(1)在用简易装置时，(l)试管口应稍向下如用长颈漏斗，漏斗颈倾斜，以防止产生的水的下口应伸入液面以蒸气在管口冷凝后倒(1)先把固体药下，否则起不到液封的流而引起试管破裂。 品加入烧瓶，然作用; (2)铁夹应夹在距试后加入液体药操作要点 (2)加入的液体反应管口 l/3处。 品。 物(如酸)要适当。 (3)胶塞上的导管伸(2)要正确使用(3)块状固体与液体入试管里面不能太长，分液漏斗。 的混合物在常温下反否则会妨碍气体的导应制备气体可用启普出。 发生器制备。
几种气体制备的反应原理
1、 O2 2KClO3 2KCl+3O2?
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2?
2H2O22H2O+O2?
2、NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3?+2H2O
NH3?H2ONH3?+H2O
3、CH4 CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4?
4、H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2?
5、CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2?+H2O
6、SO2 Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2?+H2O 7、NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2?+2H2O 8、NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO?+4H2O 9、C2H2CaC2+2H2O?Ca(OH)2+CH?CH?
10、Cl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2?+2H2O 11、C2H4 C2H5OHCH2=CH2?+H2O
12、N2 NaNO2+NH4ClNaCl+N2?+2H2O
三、、收集装置
选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。由氯气的物理性质得,用向上
排空气法收集氯气，因氯气难溶于饱和食盐水，也可用排饱和食盐水收集。
(1)设计原则:根据氧化的溶解性或密度
(2)装置基本类型:
装置类型 排水(液)集气法 向上排空气集气法 向下排空气集气法 装 置
示意图
不溶于水(液)的密度小于空气的气适用范围 密度大于空气的气体 气体 体
H2、O2、NO、CO、
CH4、 Cl2、HCl、CO2、SO2、典型气体 H2、NH3、CH4 CH2,CH2、H2S
CH?CH
四、净化与干燥装置
尾气吸收处理装置:有三种:?用倒扣漏斗------极易溶于水的气体;?玻璃管----
能溶于水或溶于溶液的气体的吸收(如用NaOH溶液吸收Cl2);?点燃法----处理
CO。
(1)设计原则:根据净化药品的状态及条件
(2)装置基本类型:
装置 液体除杂剂(不加固体除杂剂(不加固体除杂剂(加热) 类型 热) 热)
适用
范围
装 置
示意图
(3)气体的净化剂的选择
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。
(4)气体干燥剂的类型及选择
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、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中?
性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、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。
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。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用CaCI2来干燥NH3(因生成 CaCl2?8NH3)，不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
气体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。
对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃)，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。
五、实验中的安全装置
分类 装置简图 原理及使用实例
隔离导气管末端不插入液体(水)中，导气管与液体呈防式 隔离状态。可用来吸收易溶于水的气体。 倒倒置 由于漏斗容积较大，当水进行漏斗内时，烧杯内液吸漏斗面下降而低于漏斗下口，受重力作用，液体又固落倒式 到烧杯中。常用于吸收易溶于水的气体。 装容器 使用较大容积的容器接收可能倒吸过来的液体接收，防止进入气体发生装置或受热的反应容器。 置 式
防液封插入液面中的长玻璃管与大气连通，流动的气体若堵平 在前方受阻，增大的气压会随玻璃管中液面的上升塞衡管 而得到调节。
装式
置恒压使分液漏斗与烧瓶内气压相同，保证漏斗中液体顺
式 畅流出。
防吸收容器中盛有与有毒气体反应的溶液，将未反应的有
式 毒气体吸收，使其不扩散到空气中，造成污染。 污
染
安灼烧 适当时候，点燃尖咀中的有毒可燃气体，充分全式 燃烧后，转化为对环境无污染的产物。
装收集 利用气球或球胆将有毒气体收集后，另作处置 式 理，避免其逸散到空气中，污染环境。
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