常見氣體的制取和凈化

常見氣體的制取和凈化第1頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四常見氣體的制取與凈化復(fù)習(xí)目標(biāo)：（1）學(xué)會(huì)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇氣體發(fā)生裝置；（2）學(xué)會(huì)根據(jù)氣體性質(zhì)選擇氣體收集裝置；（3）三大氣體（O2、CO2、H2）的制??；（4）學(xué)會(huì)根據(jù)氣體性質(zhì)選擇氣體干燥和凈化裝置。第2頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四氧氣、二氧化碳工業(yè)制法分離液態(tài)空氣法高溫煅燒石灰石利用液態(tài)氮也液態(tài)氧的沸點(diǎn)不同，使液態(tài)氮先汽化CaCO3=====CaO+CO2↑

高溫你知道嗎？方法原理氧氣二氧化碳原料是否易得、價(jià)格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生產(chǎn)及對環(huán)境的影響等工業(yè)制法需考慮因素：第3頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四1、原料及反應(yīng)原理2、發(fā)生裝置3、收集裝置4、檢驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室制取某種氣體應(yīng)從哪些方面考慮？第4頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四復(fù)習(xí)筆記:《氣體制備思路》《一瓶多用》第5頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四MnO22H2O22H2O+O2↑△2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑△MnO22KClO32KCl+3O2

↑氧氣二氧化碳1、實(shí)驗(yàn)室制氧氣、二氧化碳、氫氣CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

氫氣Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑第6頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四原料及反應(yīng)原理例：實(shí)驗(yàn)室制取CO2最適宜的藥品是：石灰石

（或大理石）和稀鹽酸,為什么不用以下的物質(zhì)？硫酸與石灰石反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣會(huì)覆蓋在石灰石表面阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行硫酸和石灰石石灰石和濃鹽酸碳酸鈣粉末或碳酸鈉粉末濃鹽酸會(huì)揮發(fā)出氯化氫氣體，使收集的氣體不純反應(yīng)速率過快，不利于收集氣體實(shí)驗(yàn)室制取氣體選取原料需考慮的因素：反應(yīng)條件、氣體純度、反應(yīng)速率、收集難易、藥品的價(jià)格、安全與否、是否環(huán)保等第7頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四固+固

固+液2.常見的氣體發(fā)生裝置

加熱型不加熱型反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件第8頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四注意事項(xiàng)：（1）加熱時(shí)，先預(yù)熱且應(yīng)用外焰加熱（2）試管口應(yīng)略向下傾斜（3）藥品應(yīng)平鋪于試管底部（4）導(dǎo)管稍露出橡皮塞（5）用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，試管口放一團(tuán)棉花1）固體反應(yīng)物（加熱）--固固加熱----防止冷凝水倒流引起試管炸裂----防止固體混合物隨氣流沖向試管口，又便于控制氣體放出的速度---防止伸入太長不易于氣體排出----防止局部溫度過高造成試管炸裂---防止高錳酸鉀粉末隨氣流進(jìn)入導(dǎo)管第9頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四1.按要求連接好裝置并檢查裝置氣密性加熱氯酸鉀或高錳酸鉀制取O2的主要操作步驟有：

3.固定試管和集氣瓶.2.裝入藥品（先加固體，后加液體）5.收集氣體6.先把導(dǎo)管移出水面4.點(diǎn)燃酒精燈給試管加熱7.后熄滅酒精燈8.正放集氣瓶查裝點(diǎn)收移熄放定防止水槽中的水倒流引起試管炸裂第10頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四（2）固液反應(yīng)物（不加熱）--固液不加熱(d)(a)便于隨時(shí)添加藥品。(b)可以控制反應(yīng)速率。(c)可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。裝置簡單，適用于制取少量的氣體；容易造成氣體泄漏，增加藥品不太方便。裝置(a)的特點(diǎn)：裝置(b)的特點(diǎn)：裝置(c)的特點(diǎn)：裝置(d)的特點(diǎn)：注意:長頸漏斗的下端管口應(yīng)插入液面以下，形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出。第11頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法化學(xué)方程式反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件過氧化氫與二氧化錳混合高錳酸鉀加熱氯酸鉀與二氧化錳混合加熱2KMnO4

=K2MnO4+MnO2+O2↑加熱固體2KClO3===2KCl＋3O2↑MnO2加熱固體2H2O2===2H2O+O2↑MnO2液體（固體催化劑）常溫，不加熱加熱加熱實(shí)驗(yàn)室制取氧氣發(fā)生裝置的選擇第12頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四

基本類型:

適用情況：

排水集氣法

向上排空氣法

向下排空氣法收集的氣體難溶于水，且不與水反應(yīng)氣體密度大于空氣，且不與空氣中的成分反應(yīng)

氣體密度小于空氣，且不與空氣中的成分反應(yīng)

3、氣體收集裝置設(shè)計(jì)原則：氣體的水溶性和密度是否能與水或空氣反應(yīng)第13頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四O2、CO2、H2的收集裝置制氧氣制二氧化碳制氫氣氯酸鉀制氧氣雙氧水制氧氣收集裝置密度溶解性排水法向上排空氣法向下排空氣法密度比空氣大密度比空氣大密度比空氣小難溶于水能溶于水難溶于水排水法向上排空氣法向上排空氣法排水法向下排空氣法第14頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四排水法收集氣體的裝置

1）集氣瓶內(nèi)必須裝滿水且不能留有氣泡，注意事項(xiàng)：否則收集到的氣體不純。2）當(dāng)氣泡連續(xù)均勻地放出才開始收集氣體，否則收集到的氣體不純3）當(dāng)集氣瓶內(nèi)的水全部排盡且瓶口出現(xiàn)大氣泡時(shí)，說明氣體收集滿4）氣體收集完畢后，要在水下把玻璃片蓋在集氣瓶口上，否則收集到的氣體不純5）導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣6）密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。第15頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四1、已知“笑氣”N2O是一種無色氣體,具有微弱的香氣和甜味;能溶于水,性質(zhì)類似氧氣,曾用作口腔科的麻醉劑。笑氣收集裝置選用（）。2、甲烷是無色，無味，比空氣輕，極難溶于水的氣體。制取甲烷氣體收集裝置選用（）3.NO（難溶于水，易與氧氣反應(yīng)）選用收集裝置（）

我會(huì)運(yùn)用:ACBAB或CB第16頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四174.判斷下圖是否有錯(cuò)誤？如果有，請指出錯(cuò)誤并加以改正。試管口要略向下傾斜導(dǎo)管只需突出膠塞少許鐵夾應(yīng)夾在試管中上部導(dǎo)管口只能插在集氣瓶口附近應(yīng)加酒精學(xué)以致用長頸漏斗應(yīng)該插入液面以下。伸入反應(yīng)容器中的導(dǎo)氣管不宜過長。第17頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四（1）首先研究生成該氣體的化學(xué)反應(yīng)原理，確定反應(yīng)藥品；

（2）然后根據(jù)

和

選擇并安裝實(shí)驗(yàn)儀器

（3）根據(jù)

確定氣體的收集方法。[小結(jié)]實(shí)驗(yàn)室制氣體的一般思路反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件

氣體的密度和溶解性第18頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四abab1、若用排空氣法收集氫氣，氣體應(yīng)從（）端通入。

2、若用排空氣法收集二氧化碳，氣體應(yīng)從（）端通入ab氫氣空氣空氣二氧化碳4、拓展—多功能瓶ba氣體水3、若用排水法收集氧氣，氣體應(yīng)從（）端通入。b第19頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四思考右圖裝置的用途：①排空氣收集氣體；②排水法收集氣體；③與量筒合起來可測量氣體的體積（氣體從b進(jìn)a出，瓶中一般充滿水或某種飽和溶液）；④可用干燥裝置（內(nèi)裝濃硫酸）；⑤可用作洗氣裝置（氣體從a進(jìn)b出，瓶內(nèi)盛放液體）⑥可作安全瓶，連接在發(fā)生裝置之后，防止倒吸（b接發(fā)生裝置）；⑦醫(yī)院用此裝置觀察是否有氧氣輸出和氧氣輸出的快慢（裝置中放半瓶蒸餾水，a接氧氣鋼瓶，b接病人吸氧氣的塑膠管）。多功能瓶的應(yīng)用：ab第20頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四氣體O2CO2檢驗(yàn)方法驗(yàn)滿方法放置方法5.常見氣體的檢驗(yàn)通入澄清石灰水變渾濁燃著的木條伸至瓶口，木條熄滅排水法：瓶口有大氣泡冒出。向上排空氣法：帶火星木條伸至瓶口，復(fù)燃。帶火星木條伸入瓶內(nèi)，看是否復(fù)燃。正放正放氫氣放置：倒放第21頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的幾種裝置?；卮鹣铝袉栴}：

(1)寫出有標(biāo)號(hào)儀器的名稱：①

；②

。

(2)制取二氧化碳的發(fā)生裝置選用(填裝置的字母代號(hào)，下同)

，收集裝置通常選用

。(3)實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀制取氧氣，選用的發(fā)生裝置是

，但需要在試管中靠近導(dǎo)管口處放置一團(tuán)疏松的棉花，其目的是

。若用F裝置收集氧氣，氣體應(yīng)從

(填字母)導(dǎo)管口進(jìn)入。鐵架臺(tái)集氣瓶BEA防止高錳酸鉀進(jìn)入導(dǎo)管d第22頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四下圖所示為實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)裝置：

據(jù)此回答下列問題：（1）寫出帶標(biāo)號(hào)儀器的名稱：①

、②

。（2）實(shí)驗(yàn)室通常用稀鹽酸和石灰石反應(yīng)制取CO2，選用的氣體發(fā)生裝置和收集裝置分別是

和

（填序號(hào)），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

，檢驗(yàn)該氣體收集滿的方法是

。（3）F裝置可用來測量生成的CO2氣體的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是

。試管集氣瓶BD將CO2和H2O進(jìn)行隔離，防止CO2溶于水將燃著的木條放在集氣瓶口,如果熄滅,則為收集滿.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑第23頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四已知氨氣（NH3）是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水。在實(shí)驗(yàn)室中通常用加熱固體氯化銨和熟石灰的混合物來制取氨氣。試回答下列問題：（1）制取氨氣的裝置可以和制取

裝置相同。（2）氨氣可以用

法收集，收集氨氣的集氣瓶必須十分干燥，這是因?yàn)?/p>

。

（3）現(xiàn)欲制取一瓶氨氣，除已有試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）外，要完成該實(shí)驗(yàn)，還必須用到的儀器有

。

氧氣向下排空氣酒精燈鐵架臺(tái)氨氣極易溶于水第24頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四下列是為你進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)提供的儀器：（1）寫出儀器名稱：D

，L

。

（2）利用上圖中給出的儀器（不能添加，也不能重復(fù)使用），組裝一套制備氧氣的裝置，你選取的儀器組合是（填儀器字母代號(hào)）

。儀器組裝后必須進(jìn)行的一項(xiàng)操作是

,利用該裝置制取氧氣的化學(xué)方程式為

。

燒杯酒精燈檢查氣密性MnO22H2O22H2O+O2↑BFI第25頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四多孔隔板cba1.若要制取二氧化碳，在B裝置中裝有石灰石，那么a中應(yīng)加入_____。若要獲得干燥的二氧化碳，除發(fā)生裝置外，還應(yīng)選用

裝置，并在該裝置中盛

放

（填寫試劑名稱）如果用E裝置收集該氣體，則氣體從_____端進(jìn)入（填“b”或“c”）。2.實(shí)驗(yàn)室如用塊狀固體和液體無需加熱制取氣體，可將B裝置改進(jìn)為C裝置（多孔隔板用來放塊狀固體），其優(yōu)點(diǎn)是

。

ABCDEFHClDb可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止?jié)饬蛩岬?6頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四

CO2O2H2H2ONH3COHCI除雜試劑NaOH溶液灼熱的Cu粉灼熱的CuO灼熱的CuO濃H2SO4或CaO或NaOH或堿石灰水或酸液NaOH溶液AgNO3溶液6、常見氣體的凈化(除雜)第27頁，共32頁