内容正文:
专题03 常见气体的实验室制取
考点01 重要气体的发生装置
04 氨气的实验室制备
考点02 氯气的实验室制备
05 气体的净化、收集和尾气处理
考点03 二氧化硫的实验室制备
06 防倒吸和气密性检查
01重要气体的发生装置
1.气体制备实验的基本思路
2.制备气体的发生装置
依据制备气体所需的反应物状态和反应条件,可将制备气体的发生装置分为三类:
(1)固体+固体气体
制备气体:O2、NH3等。
(2)固体+液体(或液体+液体)气体
制备气体:Cl2等。
(3)固体+液体(不加热)―→气体
制备:H2等。
02氯气的实验室制备
1.制取原理
H (浓)
完成下列有关反应的离子方程式:
(1)MnO2和浓盐酸:
(2)Ca(ClO)2与浓盐酸:
(3)KClO3与浓盐酸:
(4)KMnO4与浓盐酸:
2.实验装置
(1)如何用最简单的方法判断氯气已收集满?
(2)实验室常用排饱和食盐水法收集氯气,请解释用此方法收集氯气的原因。
【提示】
3.注意事项
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。
(3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
(4)尾气处理时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
03二氧化硫的实验室制备
1.SO2的制备装置
①反应原理:
【特别提醒】
此反应是应用强酸制弱酸,但由于 SO2易溶于水(1∶40),所以 Na2SO3应选用固体,而 H2SO4 宜选用较浓的溶液。
②制备装置:固体和液体不加热制备气体的装
③净化干燥装置:盛放浓硫酸的洗气瓶
④收集方法:向上排空气法或排饱和 NaHSO3溶液
2.SO2的鉴定:
通入品红溶液褪色,加热后又恢复原色。湿润的蓝色石蕊试纸变红。
3.SO2的干燥:
用浓H2SO4。
4.SO2尾气处理:
可选用酸性高锰酸钾溶液或碱液等。
04氨气的实验室制备
1.NH3的实验室制备
①反应原理:
②制备装置:固体和固体加热制备气体的装置
③收集方法:向下排空气法
2.NH3的净化干燥装置:
3.NH3的验满:
①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若试纸变蓝,则已集满;
②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,则已集满
4.NH3的尾气处理:
①在试管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花团,吸收尾气;
②在吸收氨时要防止倒吸,常采用的装置如下:
5.实验室制取氨的简便方法
简便方法
装置
反应原理
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑+H2O
浓氨水与固体烧碱或生石灰混合
将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上,消耗浓氨水中的水,同时反应放热,促进NH3·H2O分解产生NH3
05气体的净化、收集和尾气处理
1.气体的除杂方法
(1)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。
除杂原则:①不损失主体气体;②不引入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;④先除易除的杂质气体。
(2)气体干燥净化装置
类型
液态干燥剂
固态干燥剂
固体,加热
装置图
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
常见试剂
浓H2SO4(酸性、强氧化性)
无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性)
Cu、CuO、Mg等
当CO2中混有O2杂质时,应选用上述Ⅰ~Ⅳ中的Ⅳ装置除O2,除杂试剂是Cu粉。
2.气体的收集方法
收集方法
收集气体的类型
收集装置
可收集的气体(举例)
排水法
难溶于水或微溶于水,且不与水反应的气体
O2、H2、NO、CO等
排空
气法
向上排空气法
密度大于空气且不与空气中的成分反应
Cl2、SO2、NO2、CO2
向下排空气法
密度小于空气且不与空气中的成分反应
H2、NH3
3.集气装置的创新——排液集气装置
(1)装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水