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气体的制备、净化、收集
高考中常考的气体
H2、O2、Cl2、HCl、H2S、 CH4、C2H4、C2H2 、NH3、 SO2 、 NO、NO2、CO、CO2共14种气体
CaCO3+2HCl= CaCl2+CO2↑+H2O
1、几种常见气体的实验室制取原理
2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
O2
NH3
CO2
SO2
Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
(或Cu)
NH3·H2O NH3↑+H2O
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
NO2
NO
C2H2
Cl2
C2H4
H2
Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
2.常见气体制备的发生装置
选择反应装置一般需考虑反应物的状态、溶解性和反应条件等,具体如表所示:
A、固体加热型
练习5.草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100℃开始失水,101.5℃熔化,150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)
( )
D
B、固液反应物
(不加热)
能制取:
H2、CO2、(H2S)
随开随用、随关随停
C、固(液)液反应物(加热)
能制取:NO、HCl、Cl2、SO2 、CO 、C2H4等
注意事项:
(1)首先应检验装置的气密性
(2)装入药品(先固体后液体)
(3)打开旋塞放下液体再加热,
加热时要预热,受热均匀
(4)加热易暴沸的混合物时要加碎石,防暴沸
(5)制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合,故不必用分液漏斗,换成温度计控制反应温度
练习6.气体是物质聚集状态的重要形式之一,在实验室
或工业上经常需要制备气体。以下是某同学设计的实验
室制备氨气的一些装置
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第五级
AC
SO2/
O2
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气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性
保持一致
1、选择原则
①气体在被干燥的过程中要不能被减少
②不要引入新的杂质。
2、选择方法
酸、碱性
根据气体的
氧化、还原性
干燥剂
选择
(2)、干燥剂的选择
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饱和食盐水 浓硫酸
增加:
除杂装置
简易装置图:
思考:实验室如何制取纯净的氯气?
3、气体的净化和干燥
(1)选择净化试剂
A、一般原则:不损失原来气体,不引入新杂质。只与杂质反应,不能与被提纯的物质反应;
不能用气体来除去气体中的杂质,试剂与杂质反应时,不产生新的杂质气体;
最理想的方法是将杂质也转化成被提纯的物质。
例如:CO2(SO2);CO2(CO)
一般思路:选择试剂、确定顺序、选择装置
B、净化试剂的选择
易溶于水的气体杂质可用水来吸收;
如:Cl2(HCl);CO2(HCl),但实质上不用。
酸性杂质可用碱性物质吸收;
如:C2H2(H2S)
碱性杂质可用酸性物质吸收;
如:CO2(NH3)
能与杂质反应生成非气体的也可用作吸收剂。
如:C2H2(H2S)
水可用干燥剂来吸收;
a 、酸性干燥剂:
浓H2SO4、P2O5
可干燥酸性或中性气体:
CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、 CO 、 CH4 …
不能干燥碱性气体:NH3;浓硫酸不能干燥还原性气体:H2S、HBr、HI,也不可干燥乙烯
b、碱性干燥剂:
生石灰、固体烧碱、碱石灰
可干燥碱性或中性气体:
NH3、H2、O2、CO、CH4…
不能干燥酸性气体
c、中性干燥剂:
固体CaCl2 、硅胶
几乎可以干燥所有气体,
但硅胶、CaCl2不能干燥NH3
——看试剂的状态和反应条件
(4)、净化、干燥装置的选择:
长进短出
大口进小口出
(用棉花防堵塞)
液体试剂
固体试剂
固体试剂加