2007届高三化学专题——气体制备常识(1)

气体制备常识·试验装置分解

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：①制氧气： ②制氨气： ③制甲烷： 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l／3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）：适用于制CO₂、C₂H₂、H₂ 、H₂S（SO₂、NO₂、NO课本没有制法）

制备原理：①制CO2： ②制C2H2： ③制H2： ④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：①制CO2： ②制H2： ③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）：适用于制C₂H₄、Cl₂、SO₂、乙酸乙酯、蒸馏（HCl课本没有）

    

　　　a　　 　　　　b　　　　　　  c　　　　　　 d　　　 e　　　　　　  f

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：

①不损失主体气体；②不引入新杂质；③在密闭容器中进行；④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）氧化还原法：灼热铜丝网除去混合物中的O₂（2Cu＋O₂＝2CuO）；CuO除去H₂、CO等。

（2）酸碱法：NH₃和CO₂通过碱石灰除去CO₂。(CaO＋CO₂＝CaCO₃)

（3）沉淀法：除去CO₂中的H₂S通过CuSO₄溶液。H₂S＋CuSO₄＝CuS↓＋H₂SO₄

（4）最常用的为洗气法：

①用饱和NaCl除去Cl₂中的HCl；

②用饱和NaHCO₃除去CO₂中的HCl、SO₂等；

③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：

④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。

⑤用饱和Na₂CO₃溶液除去乙酸乙酯中的乙醇或乙酸；

二）常见净化装置

　　 　　　　　　　　　　 

a　　　　　　　  b　　　　　　  c　　　　　  d　　　　　　  e

a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）常见干燥剂及气体的干燥

	液态干燥剂	固态干燥剂
装置
常见干燥剂	浓硫酸	无水氯化钙	碱石灰
可干燥气体	H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、CO	H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、CO	H2、O2、NH3、N2、CO、CH4
不可干燥气体	NH3、H2S、HBr、HI	NH3	Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2