1、高中常見氣體的制備 1常見氣體的實驗室制法中學化學實驗中，應該學會氯氣、氯化氫、氧氣、硫化氫、二氧化硫、氨氣、二氧化氮、一氧化氮、二氧化碳、氫氣、甲烷、乙烯、乙炔等氣體的實驗室制法。應該掌握的具體內容主要有：會選擇適宜的反應物，并能熟練地書寫有關氣體生成的化學方程式；根據反應物的狀態和反應條件等因素，選擇適宜的氣體發生裝置，能判斷裝置圖的正誤，會組裝氣體發生裝置；根據氣體的密度、在水中的溶解性等性質，選擇適宜的集氣方法與裝置；根據所制氣體的性質，會用簡便的方法檢驗或驗滿。（一）氣體的制備思路，可從下面幾個方面來歸納：（二）組裝儀器：自 下 而 上 ，從 左 到 右 ；氣體凈化：先凈氣

2、裝置，后干燥裝置；（三）操作順序：1檢驗裝置的氣密性；2裝藥品進行實驗操作；3記錄實驗現象、數據；1、氣體制取裝置：A. B. C. D.固/液體 + 液體（不加熱） 固/液體 + 液體(加熱) 固體 + 固體(加熱)適用于收集不跟空氣發生反應且密度比空氣小的氣體（裝置見圖C）;（裝置D中B管進A管出）2、氣體干燥裝置（1）氣體干燥裝置的基本類型和氣體流動方向：   盛裝干燥劑狀態液體干燥劑固體干燥劑裝置示意圖洗氣瓶 氣體流動方向長管進氣，短管出氣U形干燥管，進氣和出氣沒有區別； 球形干燥管應該大口進氣，小口出氣（在干燥管的進出氣口都要塞一團棉花，防止干

3、燥劑流動）注意事項： 1、固體干燥劑顆粒大小要適當，顆粒太大氣體和干燥劑接觸面小，不利于干燥效果不好；顆粒太小，氣體不易通過，容易堵塞，一般以黃豆粒大小為宜。  2、液體干燥劑用量要適當，并控制好通入氣體的速度，為了防止發生倒吸，在洗氣瓶與反應容器之間應連接安全瓶。 （2）、氣體的分類 1、根據酸堿性， 酸性氣體：CO2、SO2、NO2、HCl、Cl2、H2S、HBr、HI等 堿性氣體：只有NH3 中性氣體：H2、O2、CH4、CO、CH2=CH2、C2H2、N2等 2、根據常溫氧化還原性強弱， 

4、;強還原性氣體：H2S、HBr、HI、SO2等 一般性氣體：H2、O2、CH4等   （3）、氣體干燥劑的類型及選擇 1、常用氣體干燥劑按酸堿性可分為三類： 酸性干燥劑，如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性干燥劑能夠干燥酸性或中性的氣體，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等氣體。 堿性干燥劑，如生石灰、堿石灰、固體NaOH。堿性干燥劑可以用來干燥堿性或中性的氣體，如NH3、H2、O2、CH4等氣體。 中性干燥劑，如無水氯化鈣、無水硫酸銅等，可以干燥中性、酸性、堿性氣體，如O2、H2、CH4等。

5、  3、氣體收集裝置：A. B. C. D. 排水法 向上排空氣法 向下排空氣法 長進短出(向上) 短進長出(向下)（1）排水集氣法適用于收集不溶于水或微溶于水且不與水發生反應的氣體。收集的氣體純度高，易判斷是否集滿。（裝置見圖A）（2）向上排空氣集氣法適用于收集不跟空氣發生反應且密度比空氣大的氣體（裝置見圖B）;(裝置D中A管進B管出)（3）向下排空氣集氣法4、尾氣處理裝置一、燃燒法原理：對于CO等氣體，由于它不溶于水，也不溶于酸或堿溶液，因此可以將其點燃生成無毒氣體CO2。二、收集法原理：對于CO、NO等氣體，由于不溶于酸或堿溶液，當其量較少時，可以將其先收集在氣球里。注意：收集

6、到氣球中的這些氣體不能排到空氣中，必須做進一步的化學處理。三、吸收法原理：這是使用得最普遍的尾氣吸收裝置，這類裝置具有吸收效率高，操作簡便等特點。根據氣體的性質不同，吸收劑可以選用固體或液體兩種。A、 固體吸收劑 SO2等氣體的處理，干燥管內可以盛裝堿石灰等顆粒固體吸收劑；B、 液體吸收劑如果使用液體吸收劑，往往會引起液體的倒吸。因此，根據尾氣在吸收液中溶解度的差異，這類裝置又可分為以下三種。 直接吸收式：可用于吸收在吸收液中溶解度不大的氣體，如Cl2等氣體。 隔離式：用于吸收易溶于水的少量氣體，如NH3、HCl等氣體，可有效防止倒吸，但如果氣體的量較大，則會有氣體逸出而污染環境。 倒立漏斗式

7、：該裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積，有利于吸收液對氣體的吸收。當易溶性氣體（HCl、NH3、HBr等）被吸收液吸收時，導管內壓強減少，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容積較大，導致燒杯內液面下降，使漏斗口脫離液面，漏斗中液體受自身重力作用又流回燒杯中，從而防止液體的倒吸。防倒吸裝置圖如下：5、裝置氣密性檢查方法一.原理：使裝置內與外界產生壓強差，再通過液面的變化或有無氣泡產生來判斷裝置的氣密性。二.基本方法1.加熱法：通過升高溫度增大內部壓強。2.注水法：通過注入水縮小氣體體積增大壓強。3.充氣或抽氣法：通過增加或減少裝置內氣體的量增大或減小壓強。（一）加熱法將導管插入水中，用手掌（熱毛巾）焐

8、燒瓶（試管），若導管口有氣泡冒出，冷卻后會行成一段水柱，說明裝置氣密性良好。關閉分液漏斗活塞，將導氣管插入燒杯中水中，用酒精燈微熱燒瓶，若導管末端產生氣泡，停止微熱，有水柱形成，說明裝置不漏氣。 （二）注水法關閉彈簧夾，往長頸漏斗加水，使長頸漏斗液面高于試管液面，形成液面差，放置一段時間液面差不變，則裝置氣密性良好。關閉分液漏斗活塞m和活 關閉彈簧夾a，打開分液漏斗 用止水夾夾緊橡皮管，塞n，向量氣管內注入水， 活塞b，一段時間后若分液 往錐形瓶中加入水，一使量氣管內液面高于干 漏斗中的水不能順利滴下， 段時間后當分液漏斗中燥管液面，形成液面差， 說明裝置氣密性良好。 的水不能順利滴下時，放置

9、一段時間液面差不 說明裝置氣密性良好。變，則裝置氣密性良好（三）充氣法和抽氣法充氣法：連接注射器，當緩緩推動活塞時，如果長頸漏斗內液面上升，說明氣密性良好。抽氣法：連接注射器，當緩緩拉動活塞時，如果長頸漏斗下端有氣泡冒出說明氣密性良好。5、量氣方法及裝置方法一：排出液體測量氣體體積原理：一般排出的液體是H2O，所量氣體應是不溶或難溶于H2O的。有時也可根據氣體特性排出其他液體，如Cl2排飽和NaCl溶液。裝置：量氣管量氣管讀數注意事項： 冷卻至室溫才開始讀數 讀數前使量氣管左右液面相平 眼睛視線與液面最低處相平 方法二：直接測量原理：利用產生的氣體將注射器活塞向后推，由注射器上的刻度得出氣體體

10、積。裝置：實驗室制氧氣方法一：常用氯酸鉀(二氧化錳作催化劑)受熱分解來制氧氣。2KClO3 2KCl+3O2方法二：高錳酸鉀受熱分解來制取氧氣2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2注意事項 ：（1）：用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣，靠近試管口的地方“放一團棉花” 目的：防止加熱時高錳酸鉀粉末進入試管而堵塞試管，及防止污染制取的氣體和水槽中的水。 （2）：試管口略向下傾斜目的：防止冷凝水倒流，使灼熱的試管炸裂。 （3）：給試管加熱時，先用酒精燈火焰的外焰在試管下方來回移動，使試管受熱均勻，然后用酒精燈外焰再集中加熱放藥品的部位。 目的：防止試管受

11、熱不均勻，引起的試管破裂（4）：當氣泡連續均勻放出時，把導氣管伸入盛滿水的集氣瓶里，開始收集氧氣。 目的：剛排出的是空氣，氣泡連續均勻放出時收集的氧氣才是純凈的氧氣。 （5）：氣體收集完畢，應先把導氣管從水中取出，再撤去酒精燈。 目的：防止水槽中的水倒流，使灼熱的試管炸裂。 （6）：檢查裝置的氣密性的方法 將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現一段水柱。 （7）：導氣管伸入發生裝置內要稍露出橡皮塞目的：有利于產生的氣體排出。（8）：水排完后，應用玻璃片蓋住瓶口，小心地移出

12、水槽，把集氣瓶正放在桌面上 目的：氧氣的密度比空氣大，防止氣體逸出。方法三：過氧化氫(H2O2)在二氧化錳催化下分解，也可作為實驗室制氧氣的一種簡便方法。2H2O2 2H2O+O2該裝置的優點：可以控制反應的開始與結束，可以隨時添加液體 注意事項 (1): 導管只需略微伸入試管塞: 目的:有利于氣體的收集 (2):為什麼用分液漏斗? 目的:能控制液體流入的速率,也能防止生成的氣體逸出到空氣中. (3): 分液漏斗可以用長頸漏斗代替，但其下端應該伸入液面以下， 目的:防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出

13、； (4): 氣密性檢查方法：把止水夾關閉，打開分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持續下降，就說明氣密性良好。 (5): 裝藥品時，先裝固體后裝液體 (6): MnO2的作用:MnO2在該反應中是催化劑，起催化作用,能加快過氧化氫分解的速率. 方法四：氧氣的工業制取 工業制取氧氣是根據空氣中（主要指氧氣與氮氣）個組成成分的沸點不同，采用分離液態空氣的方法制取。氮氣的沸點比氧氣略低，分離液態空氣時，首先分離出來的是氮氣，剩余的主要是氧氣。 二：氧氣的收集法 1：排水收集法  

14、 原因：氧氣不易溶于水。 2：向上排氣收集法  原理：氧氣的密度比空氣大。 3：氧氣的檢驗（證明集氣瓶中收集的氣體是氧氣）：用帶火星的木條伸入集氣瓶內，發現木條復燃，說明是氧氣； 4:氧氣的驗滿（證明集氣瓶中已經收集滿氧氣）：用帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明已滿。三：氧氣的用途（性質決定用途，用途反映性質） 1：供給呼吸 2：支持燃燒實驗室制氫氣一、實驗室制取原理：活潑金屬與弱氧化性酸的置換， 常用鋅跟鹽酸或稀硫酸反應制氫氣。制取方程式：Zn+H2SO4(稀) ZnSO4+H2； Zn+2HCl ZnCl2+H2

15、還可以利用啟普發生器制取氫氣 啟普發生器由三部分組成。上面一部分是球形漏斗，下面一部分是玻璃球和玻璃半球所組成的容器，第三部分是帶旋鈕的導氣管。  裝料前，先檢查各接縫處的氣密性。方法是關住旋鈕，由漏斗處注入水后，在液面處劃一記號，若數分鐘內液面不下降，說明氣密性好；若下降，可涂凡士林密封。之后在球形漏斗頸適當位置用玻璃絲編繞數圈，以阻止鋅粒下落。將容器側身由上口或側口處加入用CuSO4液浸泡過的鋅粒，再將漏斗插入，用玻璃棒將玻璃絲撥至容器細頸處后，將發生器放直，安上導氣管，打開旋鈕，由上口加入稀硫酸(V濃H2SO4VH2O=14給啟普發生器中加水至將金屬鋅全部淹

16、沒處，倒水后量水的體積，這就是稀硫酸的體積。）至淹沒鋅粒處關上旋鈕，固、液體分離，稀硫酸液面升至漏斗處。打開旋鈕，用排水法收集一試管H2，管口向下移近火焰，放開拇指，如有尖銳的爆鳴聲，證明氫氣不純，要繼續收集并檢驗，直至只發出輕微的“噗”聲為止，此時H2已純，可以使用。注意事項：1. 制取氫氣選用的金屬一般是鋅和鐵,凡是金屬活動性在氫氣前面的金屬，都可用來制取氫氣。 2. 制取氫氣的酸溶液一般選用稀硫酸和稀鹽酸。濃硫酸和濃、稀硝酸因氧化性太強，與金屬反應不會產生氫氣。 3. 因氫氣密度小于空氣密度，所以本實驗必須采用向下排空氣法或排水取氣法&#

17、160;4. 用排空氣法收集氣體時，玻璃導管必須伸到容器底部，否則不能將空氣排盡，收集不到純凈的氣體。二、工業生產氫氣 工業上生產純氫及將含氫氣體提純的主要方法有以下幾種： 電解法：將水電解得氫氣和氧氣。氯堿工業電解食鹽溶液制取氯氣、燒堿時也副產氫氣。電解法能得到純氫，但耗電量很高,每生產氫氣1m3，耗電量達21.625.2MJ。 烴類裂解法：此法得到的裂解氣含大量氫氣，其含量視原料性質及裂解條件的不同而異。裂解氣深冷分離得到純度90的氫氣，可作為工業用氫，如作為石油化工中催化加氫的原料。 烴類蒸汽轉化法：烴類在高溫和催化劑存在下，可與水蒸氣作

18、用制成含氫的合成氣。為了從合成氣中得到純氫，可采用分子篩通過變壓吸附除去其他氣體；也可采用膜分離得到純氫；用金屬鈀吸附氫氣，可分離出氫氣體積達金屬的1000倍。 煉廠氣：石油煉廠生產過程中產生的各種含氫氣體，如催化裂化、催化重整、石油焦化等過程產生的含氫氣體，以及焦爐煤氣(含氫4560)經過深冷分離，可得純度較高的工業氫氣。檢驗：在制氣裝置的出口處點燃氫氣（事先檢查純度，以確保安全）,淡藍色火焰,在容器壁上有水珠 收集：排水法 或向下排氣法實驗室制氯氣制取原理：常用氧化劑(二氧化錳或高錳酸鉀)跟濃鹽酸反應制氯氣。制取方程式一：MnO2+4HCl MnCl2+2H2O+Cl2裝置：分液

19、漏斗,圓底燒瓶,加熱 制取方程式二：2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2裝置：高錳酸鉀和鹽酸反應可在常溫下順利進行，不需加熱。制取方程式三：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2（工業制法）除雜：先通入飽和食鹽水(除HCl),再通入濃H2SO4 (除水蒸氣)收集：排飽和食鹽水法或向上排氣法檢驗：能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍; 驗滿：（1）因Cl2是黃綠色氣體，如觀察到整個集氣瓶內都已充滿黃綠色氣體，則已收集滿氯氣。 （2）可在集氣瓶口放一濕潤的淀粉碘化鉀試紙，若試紙變藍則說明集氣瓶內已收集滿氯氣。2KI+Cl2 =2KCl+I2

20、60; （I2遇淀粉變藍色）尾氣回收： 氯氣有毒。多余的氯氣必須用NaOH溶液吸收，以免污染空氣和使人受到毒害。Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H2O注意事項：（1）加熱溫度不宜過高，減少HCl的揮發 （2）必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反應 （3）實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣 （4）澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，不能用來吸收尾氣。實驗室制氨氣方法一：常用銨鹽(氯化銨、硫酸銨)跟堿(氫氧化鈣)反應制氨氣。2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3氨極易溶于水，一般用加熱上述的固體混合物來制氨氣。注意事項： 

21、 （1）不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反應制氨氣因為NH4NO3是氧化性銨鹽，加熱時低溫生成NH3和HNO3，隨著溫度升高，硝酸的強氧化性發揮作用使生成的氨進一步被氧化生成氮氣和氮的氧化物，所以不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反應制氨氣。（2）實驗室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2因為NaOH、KOH是強堿，具有吸濕性(潮解)易結塊，不易與銨鹽混合充分接觸反應。又KOH、NaOH具有強腐蝕性在加熱情況下，對玻璃儀器有腐蝕作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。（3）用試管收集氨氣為什么要堵棉花因為NH3分子微粒直徑小，易與空氣發生對流，堵棉花目的是防止NH3與空氣對流，確保收集純凈。（4）實驗室制NH3除水蒸氣為什么用堿石灰，而不采用濃H2SO4和固體CaCl2因為濃H2SO4與NH3反應生成(NH4)2SO4，此外，也可用濃氨水加入NaOH固體或直接加熱濃氨水在實驗室制得氨氣。（5）選用