1、实验探究实验探究 气体的实验室制法气体的实验室制法1.1.气体制备实验的基本过程气体制备实验的基本过程（1 1）气体制备实验装置一般包含以下几部分）气体制备实验装置一般包含以下几部分（2 2）气体制备的一般实验操作步骤）气体制备的一般实验操作步骤 组装（从下到上，从左到右）；检验装置的组装（从下到上，从左到右）；检验装置的 气密性；加入药品；排尽装置内的空气；气密性；加入药品；排尽装置内的空气；验纯；反应；拆除装置。验纯；反应；拆除装置。2.2.气体发生装置气体发生装置 依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备 气体的发生装置分为三类：气
2、体的发生装置分为三类：类类型型发生装置发生装置制备制备气体气体注意事项注意事项固体固体+固体固体（加（加热）热）O O2 2、NHNH3 3、CHCH4 4等等试管口应稍向下倾斜，以防止试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流，而使试管破裂。流，而使试管破裂。铁夹应夹铁夹应夹在距试管口在距试管口1/31/3处处固体药品应平固体药品应平铺在试管底部。铺在试管底部。胶塞上的导管伸入试管里面不胶塞上的导管伸入试管里面不能过长，否则会影响气体导出。能过长，否则会影响气体导出。如用排水集气法收集气体，当如用排水集气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导停止
3、制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，防管撤出，然后再撤走酒精灯，防止水倒吸止水倒吸固体固体+液体液体或液体或液体+液体液体（加热）（加热）ClCl2 2、HClHCl、COCO、C C2 2H H4 4等等烧瓶应固定在铁架台上。烧瓶应固定在铁架台上。先把固体药品放入烧瓶先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。中，再缓缓加入液体。分液漏斗应盖上盖，注分液漏斗应盖上盖，注意盖上的小槽对准分液漏意盖上的小槽对准分液漏斗颈部的小孔。斗颈部的小孔。对烧瓶加热时要垫上石对烧瓶加热时要垫上石棉网。棉网。用乙醇与浓用乙醇与浓H H2 2SOSO4 4加热加热反应制取乙烯时，为便于反应制取乙烯时，
4、为便于控制温度要安装温度计控制温度要安装温度计固体固体+液体液体（不（不加热）加热）H H2 2、H H2 2S S、COCO2 2、NONO2 2、C C2 2H H2 2、SOSO2 2、NONO等，其中可等，其中可用启普用启普发生器制备的气发生器制备的气体有：体有：H H2 2、H H2 2S S、COCO2 2块状固体与液体的混合块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制体，可用启普发生器制备，当制取气体的量不多备，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。时，也可采用简易装置。简易装置中长颈漏斗的简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否下口应伸入
5、液面以下，否则起不到液封作用而无法则起不到液封作用而无法使用。使用。加入块状固体药品的大加入块状固体药品的大小要适宜。小要适宜。加入酸的量要适当。加入酸的量要适当。最初使用时应待容器内最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收原有的空气排净后，再收集气体。集气体。在导管口点燃氢气或其在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先他可燃性气体时，必须先检验纯度检验纯度3.3.常见气体的实验室制备原理、收集方法和操作注意事项常见气体的实验室制备原理、收集方法和操作注意事项气体气体实验室制备原理实验室制备原理收集方法收集方法操作注意事项操作注意事项O O2 22KClO2KClO3 3 2KCl+3O2
6、KCl+3O2 22KMnO2KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+O+O2 2+MnO+MnO2 2快速制备快速制备O O2 2：向：向H H2 2O O2 2溶液中加溶液中加MnOMnO2 2排水法、向上排水法、向上排空气法排空气法若用若用KMnOKMnO4 4制制备备O O2 2时应在导时应在导管口塞一小团管口塞一小团棉花棉花NHNH3 32NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 CaClCaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O向下排空气法向下排空气法NaOHNaOH可与可与SiOSiO2 2反应，因此制反应，因此制NHNH3 3时用时用
7、Ca(OH)Ca(OH)2 2H H2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4ZnSOZnSO4 4+H+H2 2排水法，排水法，向下排向下排空气法空气法使用长颈漏斗时，要使用长颈漏斗时，要使漏斗颈插入液面以下。使漏斗颈插入液面以下。启普发生器只适用块启普发生器只适用块状固体和液体反应，且状固体和液体反应，且块状固体不溶于水。块状固体不溶于水。使用分液漏斗，既可使用分液漏斗，既可以增加装置的气密性，以增加装置的气密性，又可以控制液体流速又可以控制液体流速H H2 2S SFeS+HFeS+H2 2SOSO4 4FeSOFeSO4 4+H+H2 2SS向上排向上排空气法空气法COCO2 2CaC
8、OCaCO3 3+2HC1+2HC1CaClCaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2向上排向上排空气法空气法SOSO2 2NaNa2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4(浓浓)Na Na2 2SOSO4 4+H+H2 2O O+SO+SO2 2向上排向上排空气法空气法NONO2 2Cu+4HNOCu+4HNO3 3(浓浓)Cu(NOCu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O向上排向上排空气法空气法ClCl2 2MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)MnClMnCl2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2(也可用也可用KMnOKMn
9、O4 4代替代替MnOMnO2 2)向上排空向上排空气法气法氯气有毒，氯气有毒，注意尾气用注意尾气用NaOHNaOH溶液吸收。溶液吸收。收集收集NONO用排用排水法，既可防水法，既可防止止NONO被氧化，被氧化，又可除去可能又可除去可能混有的混有的NONO2 2。制制C C2 2H H4 4时应时应加碎瓷片，防加碎瓷片，防止暴沸止暴沸HClHClNaCl+HNaCl+H2 2SOSO4 4(浓浓)NaHSONaHSO4 4+HCl+HCl向上排空向上排空气法气法NONO3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3(稀稀)3Cu(NO3Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO+4H+4H2 2O O排
10、水法排水法C C2 2H H4 4C C2 2H H5 5OHOHC C2 2H H4 4+H+H2 2O O排水法排水法特别提醒特别提醒 制备气体反应的选择原则：制备气体反应的选择原则：一种气体可以由多种反应制得，但只有部分反应适一种气体可以由多种反应制得，但只有部分反应适用于实验室制备，这些反应一般应符合以下几个条用于实验室制备，这些反应一般应符合以下几个条件：（件：（1 1）反应物容易获得；（）反应物容易获得；（2 2）反应条件容易达）反应条件容易达到；（到；（3 3）反应容易控制；（）反应容易控制；（4 4）生成的气体容易分）生成的气体容易分离。离。4.4.气体的除杂方法气体的除杂方法
11、 除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上 的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可 燃性。除杂原则：（燃性。除杂原则：（1 1）不损失主体气体，（）不损失主体气体，（2 2）不）不 引入新的杂质气体，（引入新的杂质气体，（3 3）在密闭装置内进行，）在密闭装置内进行，（4 4）先除易除的气体。一般可从以下几个方面考虑：）先除易除的气体。一般可从以下几个方面考虑：易溶于水的杂质可用水吸收；酸性杂质可用碱性易溶于水的杂质可用水吸收；酸性杂质可用碱性 物质吸收；碱性杂质可用酸性物质吸收；水分物质吸收；碱
12、性杂质可用酸性物质吸收；水分 可用干燥剂吸收；能与杂质反应生成沉淀或可溶可用干燥剂吸收；能与杂质反应生成沉淀或可溶 性的物质，也可用作吸收剂。性的物质，也可用作吸收剂。（1 1）含有）含有HClHCl杂质的气体杂质的气体COCO2 2（HClHCl）:饱和饱和NaHCONaHCO3 3溶液；溶液；SOSO2 2（HClHCl）:饱和饱和NaHSONaHSO3 3溶液；溶液；H H2 2S S（HClHCl）:饱和饱和NaHSNaHS溶液；溶液；ClCl2 2(HCl):(HCl):水或饱和食盐水；水或饱和食盐水；H H2 2（HClHCl）:水。水。（2 2）中性气体中的酸性杂质气体用）中性气
13、体中的酸性杂质气体用NaOHNaOH溶液吸收溶液吸收O O2 2（ClCl2 2）H H2 2(H(H2 2S)S)O O2 2(CO(CO2 2)CO(COCO(CO2 2)C C2 2H H2 2(H(H2 2S)S)NO(NONO(NO2 2)（3 3）酸性气体中含有其他酸性杂质气体）酸性气体中含有其他酸性杂质气体COCO2 2（SOSO2 2）:饱和饱和NaHCONaHCO3 3溶液溶液;COCO2 2（H H2 2S S）:CuSOCuSO4 4溶液。溶液。（4 4）含有）含有O O2 2杂质的气体杂质的气体COCO2 2（O O2 2）：灼热）：灼热Cu;Cu;N N2 2(O(O
14、2 2):):灼热灼热CuCu。（5 5）HCl(ClHCl(Cl2 2):CCl):CCl4 4溶液。溶液。5.5.气体的干燥气体的干燥 （1 1）选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性）选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性 质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。而不能与气体发生反应。酸性干燥剂，如浓酸性干燥剂，如浓H H2 2SOSO4 4、P P2 2O O5 5、硅胶等。一般、硅胶等。一般 用来干燥酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性用来干燥酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性 气体。如浓气体。如浓H H2 2SOS
15、O4 4能干燥能干燥H H2 2、O O2 2、ClCl2 2、COCO2 2等，而等，而 不能干燥不能干燥NHNH3 3；具有强氧化性的浓；具有强氧化性的浓H H2 2SOSO4 4不能用来不能用来 干燥还原性气体，如干燥还原性气体，如H H2 2S S、HBrHBr、HIHI；H H2 2、COCO等虽等虽 具有较强的还原性，但常温下仍可使用浓具有较强的还原性，但常温下仍可使用浓H H2 2SOSO4 4干干 燥。燥。碱性干燥剂，如生石灰、固体碱性干燥剂，如生石灰、固体NaOHNaOH、碱石灰等。、碱石灰等。碱性干燥剂也不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干碱性干燥剂也不能干燥酸性气体，如碱石灰
16、不能干燥燥ClCl2 2、COCO2 2、HClHCl等。等。中性干燥剂，如无水中性干燥剂，如无水CaClCaCl2 2。无水。无水CaClCaCl2 2呈中性，呈中性，对各类气体一般均可干燥，但对各类气体一般均可干燥，但NHNH3 3能与其发生络合能与其发生络合反应而不能使用，其反应方程式为反应而不能使用，其反应方程式为CaClCaCl2 2+8NH+8NH3 3 CaClCaCl2 28NH8NH3 3。（2 2）气体干燥净化装置）气体干燥净化装置液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固体，固体，加热加热装置装置常见常见干燥干燥剂剂浓浓H H2 2SOSO4 4（酸性
17、、（酸性、强氧化性）强氧化性）无水氯化钙无水氯化钙（中性）（中性）碱石灰（碱碱石灰（碱性）性）除杂试剂除杂试剂CuCu、CuOCuO、MgMg注意事项：注意事项：洗气瓶中吸收剂的量以洗气瓶容积的洗气瓶中吸收剂的量以洗气瓶容积的1/31/3为宜，最多不要超过为宜，最多不要超过1/21/2。洗气瓶中的长导管为洗气瓶中的长导管为进气管，应插入吸收剂的液面以下，短导管为出气进气管，应插入吸收剂的液面以下，短导管为出气管，连接时不要接错。固态干燥剂以黄豆粒大小管，连接时不要接错。固态干燥剂以黄豆粒大小为宜。干燥管的进、出气口处均应塞一小团疏松的为宜。干燥管的进、出气口处均应塞一小团疏松的脱脂棉，以防止干
18、燥剂漏出。干燥管应固定在铁脱脂棉，以防止干燥剂漏出。干燥管应固定在铁架台上使用。架台上使用。6.6.气体的量取气体的量取 对于难溶于水且不与水反应的气体，往往借助其排对于难溶于水且不与水反应的气体，往往借助其排 出的水的体积（用量筒或滴定管测定），从而确定出的水的体积（用量筒或滴定管测定），从而确定 气体的体积。量气装置如下图所示：气体的体积。量气装置如下图所示：读数时注意：（读数时注意：（1 1）冷却至室温；（）冷却至室温；（2 2）视线与凹液）视线与凹液 面的最低处相切。面的最低处相切。7.7.尾气的处理方法尾气的处理方法 （1 1）对于有毒且易燃的气体。如）对于有毒且易燃的气体。如COC
19、O等，可采取在等，可采取在 尾气出口处放置一点燃的酒精灯，使尾气出口处放置一点燃的酒精灯，使COCO燃烧转变燃烧转变 为无毒的为无毒的COCO2 2气体。气体。（2 2）对于溶解度不大的尾气。如）对于溶解度不大的尾气。如ClCl2 2、COCO2 2等可直等可直 接将出气管插入吸收剂液面下吸收。接将出气管插入吸收剂液面下吸收。（3 3）对于极易溶于水的尾气，如）对于极易溶于水的尾气，如NHNH3 3、HClHCl、HBrHBr 等。可采用防倒吸装置（即在导气管的出气口处等。可采用防倒吸装置（即在导气管的出气口处 连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触）吸收。常连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触）吸收。
20、常 用的防倒吸装置有以下四种：用的防倒吸装置有以下四种：【实验探究实验探究】据下图所示的实验装置回答问题：据下图所示的实验装置回答问题：（1 1）实验室用高锰酸钾制取比较干燥的氧气应选）实验室用高锰酸钾制取比较干燥的氧气应选 用的发生装置是用的发生装置是 ，收集装置为，收集装置为 。（2 2）实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应）实验室用双氧水制取并收集较纯的氧气时应 选用的发生装置是选用的发生装置是 ，收集装置为，收集装置为 。（3 3）实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取）实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取 氨气氨气,氨气的密度比空气的小氨气的密度比空气的小,极易溶于水。推断：极易
21、溶于水。推断：实验室制取氨气应选用的发生装置为实验室制取氨气应选用的发生装置为 ,收集收集 装置为装置为 。（4 4）利用废弃的可乐瓶和底部）利用废弃的可乐瓶和底部有小孔的试管（试管小孔处事有小孔的试管（试管小孔处事先放有一缝隙很小的铜网）组先放有一缝隙很小的铜网）组成制取氧气的装置（如图所示）。成制取氧气的装置（如图所示）。该装置中该装置中A A中应盛放中应盛放 ，B B中应放进中应放进 ，若使正在发生的反应停止，可以通过操作若使正在发生的反应停止，可以通过操作 来来实现。实现。解析解析 （1 1）固体加热制取气体应选用装置）固体加热制取气体应选用装置A A，欲收，欲收集干燥的氧气，故应用排
22、空气法收集干燥的氧气，故应用排空气法收集，由于集，由于O O2 2的密的密度大于空气的密度，故选用装置度大于空气的密度，故选用装置D D。（2 2）液体与固体不加热制取气体，应选用装置）液体与固体不加热制取气体，应选用装置B B，为了收集到较纯净的氧气，故可用排水法收集为了收集到较纯净的氧气，故可用排水法收集O O2 2，所以选装置所以选装置C C。（3 3）固体与固体加热制取气体，反应装置应选）固体与固体加热制取气体，反应装置应选A A，根据氨气易溶于水且其密度小于空气的密度根据氨气易溶于水且其密度小于空气的密度,故只故只能用向下排空气法收集，故选用能用向下排空气法收集，故选用E E装置收集
23、氨气。装置收集氨气。（4 4）此装置类似于启普发生器）此装置类似于启普发生器,故可用于固体与液故可用于固体与液体的反应，所以在体的反应，所以在A A中应盛放中应盛放H H2 2O O2 2溶液，溶液，B B中应放中应放MnOMnO2 2粉末。若使正在发生的粉末。若使正在发生的反应停止，可以将试管反应停止，可以将试管提出液面即可实现。提出液面即可实现。答案答案 （1 1）A D A D （2 2）B C B C （3 3）A E A E（4 4）H H2 2O O2 2溶液溶液MnOMnO2 2粉末粉末 将试管提出液面将试管提出液面 1.1.（10 10 江西江西 5 5）下图是实验室制备、）下
24、图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是的是()()A2.2.（20102010 湛江湛江 4 4）下面有关气体的制取、）下面有关气体的制取、收集和检验方法不正确的是收集和检验方法不正确的是()()A A实验室可用甲装置来制取氧气实验室可用甲装置来制取氧气 B B乙装置可用来制取、检验二氧化碳乙装置可用来制取、检验二氧化碳C C收集氢气可用丙装置收集氢气可用丙装置 D D丁装置可用来收集氧气丁装置可用来收集氧气C3.(20103.(2010福州福州16)16)实验室部分仪器或装置如图实验室部分仪器或装置如图8 8所示，请回答下列问题：所示，请
25、回答下列问题：(l)(l)写出指定仪器的名称：写出指定仪器的名称：A A ，B_B_。(2)(2)若要组装一套二氧化碳的发生和收集装置，可选择图若要组装一套二氧化碳的发生和收集装置，可选择图8 8中的中的_。（填标号）实验室制取二氧化碳的化学方程式（填标号）实验室制取二氧化碳的化学方程式 。用该装置还可以制取的气体是用该装置还可以制取的气体是 ，应选择的药品是，应选择的药品是 。(3)(3)若用高锰酸钾制取氧气，你认为还需增加的仪器是若用高锰酸钾制取氧气，你认为还需增加的仪器是 ，写出，写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式：用高锰酸钾制取氧气的化学方程式：。用图用图9 9所示装置收集氧气，氧气应
26、从所示装置收集氧气，氧气应从_（填（填“a”a”或或“b”b”）端导入。端导入。(4)(4)要鉴别氧气和二氧化碳，可选择要鉴别氧气和二氧化碳，可选择 。A A无色酚酞溶液无色酚酞溶液 B B紫色石蕊溶液紫色石蕊溶液 C C澄清石灰水澄清石灰水D D燃着的木条燃着的木条2KMnO2KMnO4 4=K=K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2试管试管长颈漏斗长颈漏斗 A C E F或或A B C D FCaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2氧气氧气(或或O2)过氧化氢溶液过氧化氢溶液和二氧化锰和二氧化锰酒精灯酒精灯aB C D小试牛刀小试牛刀4.4.（20102010
27、镇江镇江1414）下列几种）下列几种气体可用右图所示装置干燥、收气体可用右图所示装置干燥、收集的正确组合是集的正确组合是HH2 2 OO2 2 COCO2 2 SOSO2 2 CHCH4 4 NHNH3 3 ()()A A B B C C D DD 5.（2010兰州兰州 36）某同学做）某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，并收集证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，并收集纯净的气体纯净的气体”的实验。设计了如下方案进行实验：的实验。设计了如下方案进行实验：A B C D E （1）写出所标仪器的名称：）写出所标仪器的名称：、。（2）描述）描述A中发生的现象：中发生的现象：。（3）根据我们所学的知
28、识，你认为）根据我们所学的知识，你认为A装置和装置和 装置相连并产生装置相连并产生 现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐？写出现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐？写出该装置中发生反应的化学方程该装置中发生反应的化学方程式：式：。（4）该同学想要收集一瓶纯净的该气体，进一步验证它的性质。连接上）该同学想要收集一瓶纯净的该气体，进一步验证它的性质。连接上述装置的顺序是：（填写各接口字母）述装置的顺序是：（填写各接口字母）。其中，。其中，C装置装置的作用是：的作用是：；写出有关反应的化学方程；写出有关反应的化学方程式：式：。（5）写出用）写出用A装置还可以制取的日常生活中一种常见气体的化学
29、反应方程装置还可以制取的日常生活中一种常见气体的化学反应方程式：式：。并说出它的一个重要用途。并说出它的一个重要用途 。D长颈漏斗长颈漏斗锥形瓶锥形瓶鸡蛋壳浮在液面上鸡蛋壳浮在液面上,表面产生大量气泡并逐渐溶解表面产生大量气泡并逐渐溶解,CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2Oadebcgf除去除去CO2中混有的中混有的HCl气体气体AgNO3+HCl=AgCl+HNO3澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊（20102010咸宁咸宁 3131）有下列实验装置示意图：）有下列实验装置示意图：A B C D E F G H A B C D E F G H 请回答下列问题：请回答下列问题：（1
30、1）实验室用氯酸钾制取氧气，应选用的发生装置是）实验室用氯酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 （填装置代号）。（填装置代号）。（2 2）若用）若用B B装置制备氢气，且产生的气体中不含酸性杂质气体，则试剂装置制备氢气，且产生的气体中不含酸性杂质气体，则试剂X X常用常用 ，用，用G G装置收集氢气，应与装置收集氢气，应与 （填接口序号）相连。（填接口序号）相连。（3 3）现有如下资料：）现有如下资料：实验室用实验室用FeSFeS固体与稀固体与稀H H2 2SOSO4 4在常温下反应制取在常温下反应制取H H2 2S S气体。气体。通常状况下，通常状况下，H H2 2S S是一种密度比空气大的有毒
31、气体，能溶于水，水溶液能使紫色石蕊试液变是一种密度比空气大的有毒气体，能溶于水，水溶液能使紫色石蕊试液变红，能与碱溶液反应。红，能与碱溶液反应。若在实验室中用上述装置制备并收集一瓶干燥的若在实验室中用上述装置制备并收集一瓶干燥的H H2 2S S气体，且符合气体，且符合“绿色化学绿色化学”理念，所选理念，所选装置从左到右的连接顺序为（填接口序号）装置从左到右的连接顺序为（填接口序号）。1111浓硫酸浓硫酸NaOH溶液溶液 A稀硫酸稀硫酸 或或 总结：1、在实验过程中，根据反应物状态和、在实验过程中，根据反应物状态和反应条件选择合适的发生装置；制取反应条件选择合适的发生装置；制取过程中要考虑反应物的用量，选择合过程中要考虑反应物的用量，选择合适的反应容器。适的反应容器。2、根据收集气体的有关性质选择正确、根据收集气体的有关性质选择正确的收集装置；对于过剩的有毒气体，的收集装置；对于过剩的有毒气体，还要考虑尾气的处理。还要考虑尾气的处理。3、需验证所制得的气体。、需验证所制得的气体。
