-
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
<
/p>
（
1
）化学实验中需用少量气体时，可以
根据原料和反应条件在实验室中进行制备，常用的制备方法。
制备方法
装置图
适用气体
注意事项
1.
试管口略向下倾斜，以免
固
体
+<
/p>
固
氧气，氮气，
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
的固体
固
体
+
液
体，不加热
溶
于水
的固体
或液体
固
体
(
液
体
)+
液体，<
/p>
加热
1.
只有液体时用沸石。
一氧化碳，
二
2.
< br>必要时可用三通玻璃管将
氧
化
硫
，
氯
蒸馏烧瓶支管与分液漏斗上
气，
氯化氢等
口相
通，
以防止蒸馏烧瓶内气
体压力太大。
1.
在用简易装置时，如用长颈
漏斗，
漏斗颈的下端应伸入液
面以下，
否则起
不到液封的作
氢气，
二氧化
用；
碳，
硫化氢等
2.
溶于水的固体或液体与液
体的混
合物反应制备气体不
能用启普发生器。
（
2
）常见气体的制备、性质、用途：
气体
制备反应原理
H
2
Zn+
H
2
SO
4
=
=ZnSO
4
+H
2
< br>?
O
2
2KM
nO
4
(s)
K
2
MnO
4
+MnO
2
+O
2
?
< br>
2H
2
O
2
2H
2
O+O
< br>2
?
N
2
NH<
/p>
4
Cl(s)+NaNO
2
(s)
NaCl+N
2
?<
/p>
+2H
2
O
Cl
2
Mn
O
2
(s)+4HCl(
浓
)==MnCl
2
+Cl
2
?
+2H
2
O
2KMnO
4
+16HCl(
浓
)==2KCl+2MnCl
2
+5Cl
2
?
+8H<
/p>
2
O
HCl
2NaCl+H
SO
(
浓
)
Na
SO
+2HCl
?
2
4
2
4
溶解性
难溶
难溶
难溶
可溶
极易溶
可溶
极易溶
难溶
难溶
微溶
难溶
可溶
易溶
特性
可燃性、还原性
氧化性、供呼吸
稳定、不活泼
黄绿色、氧化性、有毒
酸性、刺激性
臭鸡蛋味、还原性、剧毒
易液化、弱碱性、刺激性
可燃
略有甜香气味
可燃、加成
剧毒、可燃、还原
弱酸性、不支持燃烧
漂白性、有毒、刺激性
H
2
S
NH
3
CH
4
C<
/p>
2
H
4
C
2
H
2
CO
CO
2
SO
2
或在浓盐酸中滴入浓硫酸
FeS(s
)+2HCl==H
2
S
?
+FeCl
2
2NH<
/p>
4
Cl(s)+Ca(OH)
2
(s)
CaCl
2
+2
NH
3
?
+2H
2
O
或在碱石灰中滴入浓氨水
<
/p>
CH
3
COONa(s)+NaOH(s
)
CH
3
CH
2
OH
Na
2
CO
3
+CH
4
?
C
2
H
4
?
+H
2<
/p>
O
CaC
2
(
s)+2H
2
O
?
C
2
H
2
?
+Ca(OH
2
)
HCOOH
H
2
O+CO
?
CaCO
3
(s)+2HCl==CaCl
2
+CO
2
?
+H
2
O
Na
2
SO
3
+H
2
SO
4
(
浓
)==Na
2
SO
4
+SO
2
?
+H
2
O
Cu+2H
2
SO
4
(<
/p>
浓
)
CuSO
4
+SO
2
?
+
2H
2
O
1
气体
NO
NO
2
Cu
+4HNO
3
(
浓
)==Cu(NO
3
)
2
+2NO
2
?
+2H<
/p>
2
O
3
、冷凝回流装置、冷却装置
制备反应原理
3Cu+8HNO
3
(
稀
)
3Cu(NO
3
)<
/p>
2
+2NO
?
+
4H
2
O
溶解性
难溶
易溶
特性
剧毒、易被氧化
有毒、
氧化性、
红棕色、
刺激性
用于气体发生装置上部，冷凝回流易挥发的
< br>反应物
4
、净化装置与干燥装置
（
1
）装置基本类型：
用于流程中间，冷凝分离易液化的气体
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）
实验室制备的
气体常常带有酸雾和水汽，有时需要净化和干燥。酸雾可用水或物质的水溶液除去，然后根据气
< br>体性质选用浓硫酸、
无水氯化钙、
碱石灰等吸收水汽。<
/p>
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：①易溶于水的气体杂质可用水来吸收；②酸性杂质可
用碱性物质吸收；③碱性杂质
可用酸性物质吸收；④水分可用干燥剂来吸收；⑤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：
①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
、
SO
2
、
NO
2
、
HCl
、
H
2
、
Cl
2
、
O
2
、
CH
4
< br>等气体。
②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
、
H
2
、
O
2
、
CH
4
等气体。
③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
O
2
、
H
2
、
CH
4
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
H
2
SO
4
干燥
NH
3
、
H
2
S
、
HBr
、
HI
、
SO
3
、
C
2
H
4
< br>等。
能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用<
/p>
CaCl
2
来干燥
NH
3
（因生成
< br>CaCl
2
·
8NH
3
）
。
5
、收集装置
根据气体的性质不同（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
实验装置
典型气体
适用气体
注意事项
H
2
、
O
2
、<
/p>
NO
、
1.
集气
瓶应先装满水，不能有气
CO
、
CH<
/p>
4
、
CH
2
难溶于水的
泡。
排水集气法
＝
CH
2
、
气体
2.
停止收集时，
应先拔出导管或
CH≡CH
者移走水槽，才能移开灯具。
H
2
、
NH
3
、
CH
4
1.
集气导管应尽量接近集气瓶
比空
气轻的
CH≡CH
向下排气法
底。
气体
2.
在空气中易氧化的或密度与
2