常見氣體的制備與收集高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

1、常見氣體的制備與收集高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)固態(tài)反應(yīng)物加熱產(chǎn)生氣體有液體反應(yīng)物不加熱產(chǎn)生氣體有液體反應(yīng)物加熱產(chǎn)生氣體2 .氣體的收集方法根據(jù)氣體的密度、溶解性、穩(wěn)定性可將氣體的收集方法分為三種(1)排水集氣法適用于不溶于水或微溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體。優(yōu)點(diǎn)是收集的氣體純度高，易判斷也可通過往水中加入電解質(zhì),Cl2o （裝置見圖7 5a）是否收集滿。若有些氣體雖在水中有一定的溶解性或與水微弱反應(yīng), 抑制與水反應(yīng)。如用排飽和食鹽水的方法可收集濃度較高的(2)向上排空氣集氣法適用于不跟空氣發(fā)生反應(yīng)且密度比空氣大的氣體。(裝置見圖7- 5b)(3)向下排空氣集氣法適用于不跟空氣發(fā)生反應(yīng)且密度比空氣小的氣體

2、。(裝置如圖7- 5c)3 .常見氣體制備原理，裝置選擇氣體反應(yīng)原理發(fā)生收集裝置裝置注意事項(xiàng)O22KMnO 4 U+MnO 2+O2T2KC1O 3 2KC+3O TAa或b共同點(diǎn)：氣密性的檢查試管口稍向下傾斜若用排水法，做完實(shí)驗(yàn) 先撤導(dǎo)氣管，后撤酒精燈不同點(diǎn)：收集氨氣儀器要干燥CH 4無水CH3COONa和堿石灰共熱Aa或cNH 3A 2NH4Cl+Ca(OH) 2 2NH 3 T +2H2O+CaCl2AcH2較活潑金屬（如 Zn, Fe）與稀強(qiáng)酸（如 H2SO4, HCl但勿用HNO3或濃H2SO4）的置換反應(yīng)Ca或c用長頸漏斗時要液封制SO2（Na2SO3粉末）、NO 2（劇烈放熱多）

3、、C2H2（CaC2 遇H2O粉化）不能用啟普發(fā)生 希制CO2不用H2SO4 （因CaSO4微溶）制H2s不能用硝酸或濃H2SO4 （防氧化）CO2CaCO3+2HCl=CaCl 2+CO2T+H2OCbSO2無水Na2SO3粉與中等濃度 H2SO4進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)BbNO 2Cu和濃HNO3Cu+4HNO 3=Cu(NO 3)2+2NO 2 T +2H 2OBbC2H 2電石與水進(jìn)行反應(yīng)CaC2+2H 2O=Ca(OH) 2+C2H2 TBaCl2MnO 4+4HCl(濃)=MnO2+Cl2? +2H2O2KMnO 4+16HCl 2KCl+2MnCl 2+5Cl 2 T +8H2O2NaCl

4、+MnO 2+2H2SO4 & Na2SO4+MnSO 4+C12 T+2H2OE或Da或b排水法完畢應(yīng)先撤導(dǎo)管后撤火反應(yīng)物都是液體要加 碎瓷片防爆沸制乙烯要控制溫度在170 c收集Cl2可用排飽和食 鹽水HCl食鹽與濃H2SO4（不揮發(fā)性酸與揮發(fā)性酸的鹽）進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)E或DbNO3CU+8HNO 3(稀)= 3Cu(NO 3)2+2NO T +4H2OEaC2H4CH式時H ： ： 丁力即”。 r w L-Fa4 .尾氣的處理裝置具有毒性或污染性的尾氣必須進(jìn)行處理，常用處理尾氣裝置，如圖7-6c、d為溶解一般常用吸收液吸收這些有害氣體，a、b為溶解度不是很大的尾氣處理裝置,CO,應(yīng)

5、于末端燃燒除去，如 e。此處度大且吸收速率很快的尾氣處理裝置，難以吸收的尾氣如 還可以用塑料袋盛裝尾氣。5 .氣體的凈化和干燥氣體的凈化、干燥裝置一般常用的有洗氣瓶、干燥管、U形管和雙通加熱管幾種。如圖7一7(1)洗氣瓶(如圖c)中一般裝入液體除雜試劑。除雜試劑應(yīng)通過化學(xué)反應(yīng)將雜質(zhì)吸收或 將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為所制取的氣體。常見除雜試劑有：強(qiáng)堿溶液：如 NaOH溶液可吸收CO2、SO2、H2S、CI2、NO2等呈酸性的氣體。飽和的酸式鹽溶液，可將雜質(zhì)氣體吸收轉(zhuǎn)化，如：飽和NaHCO3溶液能除去CO2中混有的HCl、SO2等強(qiáng)酸性氣體飽和NaHSO3溶液能除去02中混有HCl、SO3等氣體飽和NaHS

6、溶液能除去 H2s中混有的HCl氣體濃H2SO4：利用它的吸水性，可除去H2、SO2、HCl、CO、NO2、CH4等氣體中混有的水蒸氣。但由于濃 H2SO4有強(qiáng)氧化性，不能用來干燥具有強(qiáng)還原性氣體：如H2S、HBr、HI等。酸性KMnO4溶液：利用它的強(qiáng)氧化性，可以除去具有還原性的氣體，如除去混在CO2氣體中的SO2、H2s等。(2)干燥管、U形管一般裝入固體的干燥劑。常見的固體干燥劑有：酸性干燥劑，用來干燥酸性氣體。如P2O5、硅膠、濃H2SO4等。堿性干燥劑，用來干燥堿性氣體。如 CaO、堿石灰等。中性干燥劑、既能干燥堿性氣體又能干燥酸性氣體。如CaCl2 (1 CaCl2不能干燥NH 3

7、,因易形成CaCl2 - 8NH3合物)。(3)雙通加熱管一般裝入固體除雜劑，除雜試劑和混和氣體中的某一組份反應(yīng)。例如：Cu和混和氣體中 O2反應(yīng)而將O2除去。另外還常用固體的無水 CuSO4裝入干燥管中，通過顏色變化檢驗(yàn)水蒸氣的存在。用Na2O2固體也可將CO2、H2O (氣)轉(zhuǎn)化為 。2。四、物質(zhì)的分離、提純1 .分離和提純的原則：首先應(yīng)分析各組分的物理和化學(xué)性質(zhì)，然后再選擇適宜的方法，且一般要遵循提純過程中不引入新的雜質(zhì)；不減少欲被提純的物質(zhì)；被提純物質(zhì)與雜質(zhì)容易分離； 被提純物質(zhì)要復(fù)原；除雜試劑應(yīng)過量且過量試劑必須除盡；分離與提純方法簡便易行等原則。2 .分離提純常用到方法物理方法：過

8、濾法，蒸發(fā)濃縮法，結(jié)晶、重結(jié)晶法，蒸鐳、分儲法，分液法，萃取法，吸附法，升華法，水洗法，液化法，滲析法，鹽析法?；瘜W(xué)方法：酸、堿處理法、沉淀法、氧化還原法、熱分解法、離子交換法、電解法。分離提純中一般先考慮物理方法后考慮化學(xué)方法。當(dāng)多種物質(zhì)混合進(jìn)行分離時，往往物理 方法和化學(xué)方法要同時使用。五、物質(zhì)的檢驗(yàn)物質(zhì)的檢驗(yàn)包括鑒別、鑒定、推斷等，鑒別是利用不同物質(zhì)的性質(zhì)差異，通過實(shí)驗(yàn)，將它區(qū) 別開來；鑒定是根據(jù)物質(zhì)的特性，通過實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)出該物質(zhì)的成分，確定它是否為這種物質(zhì)。推 斷是根據(jù)已知實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象、分析判斷，確定被檢的是什么物質(zhì)，并指出可能存在什么， 不可能存在什么。1.常見氣體的檢驗(yàn)氣體常用的反應(yīng)

9、和現(xiàn)象注意問題空氣木條能燃，但不能使帶火星的木條復(fù)燃NO2O2能使帶火星的木條復(fù)燃N2O氣體也能“助燃”H2點(diǎn)燃火焰呈淺藍(lán)色，只生成H2O,不純者點(diǎn)燃有爆鳴聲點(diǎn)燃可燃性氣體時一定要驗(yàn)純用玻璃導(dǎo)管點(diǎn)燃有時看不到藍(lán)色火 焰，因Na+燃燒有黃色火焰CO點(diǎn)燃火焰呈藍(lán)色，生成物只有CO2H2s點(diǎn)燃火焰呈藍(lán)色，不完全燃燒生成硫；遇Pb（Ac）2,或Pb（NO3）2濕試紙變黑，有臭雞蛋味CH4點(diǎn)燃火焰呈淺藍(lán)色，生成 CO2或水；不使澳 水或KMnO 4酸性溶液褪色遇到多種可燃性氣體除點(diǎn)燃外，還要利用特征或燃燒產(chǎn)物的性質(zhì)加以區(qū)別（如H2s有臭雞蛋味，也能使濱水褪色或 KMnO 4 酸性溶液褪色，但有硫沉淀）。

10、C2H 4點(diǎn)燃火焰較高，有微黑煙；使濱水或酸性KMnO 4溶液褪色C2H2點(diǎn)燃，火焰明亮有較濃黑煙；使濱水或酸性KMnO 4溶液褪色NH3使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)，遇蘸濃鹽酸的玻 璃棒有白煙在空氣中不燃，但在純氧中可燃，4NH 3+3O2（純）=2N 2+6H2ONO開瓶蓋或遇空氣立即變成紅棕色NO在空氣中不存在NO2紅棕色，但溶于水為無色溶液，遇AgNO3溶液無沉淀；使藍(lán)色石蕊試紙變紅兩者都能使KI -淀粉試紙變藍(lán)，不能用 它區(qū)別（O3也能）Br2蒸氣溶于水成橙黃色澳水，與AgNO3溶液出淺黃色沉淀；使藍(lán)色石蕊試紙變紅Cl2黃綠色，使K淀粉濕試紙變藍(lán)；使品紅濕 試紙褪色與石灰水無沉淀SO2使澄

11、清石灰水出現(xiàn)白色沉淀后澄清，使品紅溶液褪色，加熱后恢復(fù)原色， 使酸性KMnO 4溶液或?yàn)I水褪色SO2具有刺激性氣體、 CO2無氣味， 它們都可使石蕊由藍(lán)變紅，SO2更顯著，不用此鑒別SO2和CO 2通入石灰水的現(xiàn)象一樣CO2使澄清石灰水出現(xiàn)白色沉淀后澄清，但不使品紅溶液KMnO 4酸性溶液濱水等溶液褪色HCl使?jié)駶櫵{(lán)色石蕊試紙變紅，遇蘸氨水的玻璃HI、HBr氣體同HCl，但遇 AgNO 3溶液棒出白煙，遇 AgNO3溶液白色沉淀分別出AgI, AgBr的黃色及淺黃色沉淀N2不發(fā)生上述所有情況或現(xiàn)象只有鎂能在其中點(diǎn)燃生成 Mg 3N22.常見陽離子檢驗(yàn)廿試劑或方法現(xiàn)象離子方程式H+石蕊 甲基橙N

12、a2CO3藍(lán)色紅色 橙色-紅 有氣泡2H+CO 生=H2O+CO 2 TK+焰色反應(yīng)淺紫色火焰（秀過藍(lán)色鉆玻 璃）1Na+焰色反應(yīng)黃色火焰1NH 4力口 OH一，加熱有氣體產(chǎn)生使?jié)櫇竦募t色石蕊度紙變藍(lán)；遇沾有濃HCl的玻璃有白煙+ANH + +OH = NH3?+2H2O+NH 3+HCl=NH 4ClAg +加 C，稀 HNO3白色沉淀，不溶于稀 HNO 3Ag2+Cl =AgCl JMg2+NaOH溶液白色沉淀，堿過量沉淀不溶Mg2+2OH =Mg(OH) 2 JBa2+加入稀H2SO4白色沉淀2=Ba2+SO* =BaSO4；Fe2+Cu2+力口 NaOH白色沉淀灰綠色紅褐色Fe2+2O

13、H =Fe(OH) 2 J4Fe(OH) 2+2H 2O+O2=4Fe(OH) 3加KSCN和氯水無現(xiàn)象，再加氯水溶液變紅色2Fe2+Cl2=2Fe3+2ClFe3+SCN =Fe(SCN) 2+力口 NaOH藍(lán)色沉淀Cu2+2OH =Cu(OH2)2 JAl3+力口 NaOH先生成白色沉淀，OH一過量白 色沉淀溶解Al 3+3OH =Al(OH) 3 JAl(OH) 3+OH =AlO + +2H2OFe3+力口 NaOH紅褐色沉淀Fe3+3OH =Fe(OH) 3 J力口 KSCN變紅色Fe3+SCN =Fe(SCN) 2+加苯酚溶液顯紫色Fe3+6(C6H 50H尸F(xiàn)e(C 6H5O)3

14、+6H +3.常見陰離子檢驗(yàn)廿試劑或方法現(xiàn)象離子方程式OHh蕊試液 酚酷試液 甲基橙試液變藍(lán) 變紅 變黃1S2Pb(NO3)2 溶液黑色沉淀Pb2+S2 =PbS J稀HCl或稀H2SO4有臭雞蛋氣體2H+S2 =H2STaSO*力口 Ba2+、稀 HNO 3產(chǎn)生白色沉淀，不溶于稀 HNO32-Ba2+SO4 =BaSO4；2-（SO主也會有相同的現(xiàn)象）3-SO%加H+、品紅溶液有氣體產(chǎn)生，使品紅褪色（HSO3的現(xiàn)象相同）2-SO3 +2H+=H2O+SO2 T：一PO4加AgNO 3溶液稀 HNO3生成黃色沉淀，溶于稀 HNO3POq +3Ag +=Ag 3PO4 J2- CO%H+,澄清后

15、灰水后氣體產(chǎn)生，石灰水變渾濁（HCO5的現(xiàn)象相同）2=CO3 +2H+=H2O+CO 2 TCO2+Ca2+2OH =CaCO3 J +H2OAlO 3滴加稀酸先有白色沉淀后又溶解AlO + +H+H2O=Al(OH) 3 JAl(OH) 3+3H+=Al 3+3H2ONO主Cu屑，濃H2SO4力口有紅棕色NO2產(chǎn)生，溶液變藍(lán)（稀溶液不行）一 "2NO5 +Cu+2H 2SO4 = Cu2+2SO4+2NO 2 T +2H2O一ClAg + ,稀 HNO3產(chǎn)生白色沉淀，不溶于稀 HNO3Cl +Ag+=AgCl JBrAg+ ,稀 HNO3淡黃色沉淀，不溶于稀 HNO3Br +Ag

16、+=AgIAg + ,稀HNO3 斫制氯水，淀粉溶液黃色沉淀，不溶于稀 HNO3滴入新制Cl2,振蕩后再滴入 淀粉溶液，變藍(lán) I +Ag +=Agl 2I +Cl2=2Cl +I2I2遇淀粉變藍(lán)六、常見試劑的保存為了防止試劑變質(zhì)及意外事故發(fā)生，在存放試劑中，應(yīng)對容器及外部環(huán)境作出恰當(dāng)選擇。1 .試劑瓶的選擇顏色：一般試劑均存放于無色瓶中，但見光易分解的物質(zhì)則應(yīng)放在棕色瓶中：如濃硝酸、 鹵化銀、氯水、澳水、碘水、硝酸銀、H2O2、KMnO 4、KI等。材料：一般可存放在玻璃瓶中，對玻璃有腐蝕作用的則存放在塑料瓶中，如HF酸塞子：必須用膠塞：顯堿性的溶液NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、KOH等。不能用膠塞，而用玻璃塞：有機(jī)溶劑苯、甲苯、 CC14等。會使橡膠“溶解”；強(qiáng)氧化劑濃H2SO4、HNO3、KMnO 4、Br2水、Cl2水、HCl等會使像膠老化或橡膠發(fā)生反應(yīng)。2 .外部環(huán)境需密封保存防止吸收空氣中 CO2或水蒸氣：如堿石灰、NaOH、CaO、Ca