1、中學化學氣體制取原理及其裝置圖選取1、常見氣體的制取步驟(1)氣體制取裝置：氣體發生裝置 -凈化裝置-干燥裝置-或收集裝置-吸收裝置(2)氣體性質驗證裝置：氣體發生裝置 -凈化裝置-(干燥裝置)-性質驗證裝置-吸收裝置2、氣體發生裝置(1)化學實驗中需用少量氣體時，可以根據原料和反應條件在實驗室中進行制備，常用的制備方法。制備方法一裝置圖適用氣體注息事項固體+固 體，加熱氧氣，氮氣， 氨等1 .試管口略向卜傾斜，以免 管口冷凝水倒流到灼燒處而 使試管炸裂。2 .檢查裝置的氣密性。固體+液 體，不加熱塊狀不 溶于水 的固體J B卜卅ME 網氫氣，二氧化 碳，硫化氫等1 .在用簡易裝置時，如用長頸

2、 漏斗，漏斗頸的下端應伸入液 面以下，否則起/、到液封的作 用；2 .溶于水的固體或液體與液 體的混合物反應制備氣體不 能用后普發生器。溶于水 的固體 或液體固體(液 體)+液體, 加熱一氧化碳，二 氧化硫，氯 氣，氯化氫等1 .只用液體時用沸后。2 .必要時可用三通玻璃管將 蒸儲燒瓶支管與分液漏斗上 口相通，以防止蒸儲燒瓶內氣 體壓力太大。(2)常見氣體的制備、性質、用途:氣體制備反應原理溶解性特性H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2難溶可燃性、還原性O22KMnO 4（s）K2MnO4+MnO2+O22H2O2 胸32H2O+O2難溶氧化性、供呼吸N2NH4Cl（s）+NaNO 2（s）

3、"NaCl+N 2 +2H2O難溶穩定、不活潑C12MnO2（s）+4HCl（濃尸=MnCl 2+CI2 +2H2O 2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl 2+5C1 2 +8H2O可溶黃綠色、氧化性、有毒HCl2NaCl+H 2SO4(濃)Na2SO4+2HCl或在濃鹽酸中滴入濃硫酸極易溶酸性、刺激性氣體制備反應原理溶解性特性H2sFeS(s)+2HCl=H 2S +FeCl2可溶臭雞蛋味、還原性、劇毒NH32NH4Cl(s)+Ca(OH) 2(s)-CaCl2+2NH 3 +2H2O或在堿石灰中滴入濃氨水極易溶易液化、弱堿性、刺激性CH4CaOCH3COONa(s

4、)+NaOH(s) =g=Na2CO3+CH4難溶可燃C2H4派出$。匕CH3CH20H 170 C，C2H4 +H2O難溶略有甜香氣味C2H2CaC2(s)+2H2O C2H2 +Ca(OH 2)微溶可燃、加成CO濃h4 nHCOOH 7 _* H2O+CO難溶劇毒、可燃、還原CO2CaCO3(s)+2HCl=CaCl 2+CO2 +H2O可溶弱酸性、不支持燃燒SO2Na2SO3+H2SO4(濃片Na2SO4+SO2 +H2O Cu+2H 2SO4(濃)=CuSO4+SO2 +2H2O易溶漂白性、有毒、刺激性NO3Cu+8HNO3(稀)&3Cu(N0 3)2+2NO +4H2O難溶劇

5、毒、易被氧化NO2Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO 3)2+2NO2 +2H2O易溶有毒、氧化性、紅棕色、刺激性3、冷凝回流裝置、冷卻裝置n(1 Cr 1#f Lc串用H而C=», 水IP1aLItl 1)冷卻用于氣體發生裝置上部， 反應物冷凝回流易揮發的用于流程中間，冷凝分離易液化的氣體4、凈化裝置與干燥裝置體性質選用濃硫酸、無水氯化鈣、堿石灰等吸收水汽。通常可使用洗氣瓶、U形管或干燥管等儀器進行凈化或干燥。液體(如水、濃硫酸等)一般裝在洗氣瓶內，無水氯化鈣和堿石灰等固體裝在U形管或干燥管內。氣體中如還有其他雜質，則應根據具體情況分別用不同的洗滌液或干燥劑進行處理。(2)凈化劑的

6、選擇選擇氣體吸收劑應根據氣體的性質和雜質的性質而確定，所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質，而不能與被提純的氣體反應。一般情況下：易溶于水的氣體雜質可用水來吸收；酸性雜質可用堿性物質吸收；堿性雜質 可用酸性物質吸收；水分可用干燥劑來吸收；能與雜質反應生成沉淀(或可溶物)的物質也可作為吸收劑。(3)常用的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、硅酸膠體。酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體，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 NaOHo堿性干燥劑可以用來干燥顯堿性或中性的氣體，如NH3、H2、02、CH4

7、 等氣體。中性干燥劑，如無水氯化鈣等，可以干燥中性、酸性、堿性氣體，如。2、H2、CH4等。（4）凈化與干燥注意事項一般情況下，若采用溶液作除雜試劑，則是先除雜后干燥；若采用加熱除去雜質，則是先干燥后加熱。在選用干燥劑時，顯堿性的氣體不能選用酸性干燥劑，顯酸性的氣體不能選用堿性干燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑，不能用濃H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI、SO3、C2H4等。能與氣體反應的物質不能選作干燥劑，如不能用CaCl2來干燥NH 3 （因生成CaCl28NH3）。5、收集裝置根據氣體的性質不同（即在水中的溶解度大小，相對于空氣的密度大小），可有三種收集方法。收集方法

8、實驗裝置典型氣體適用氣體注息事項排水集氣法1H2、O2、NO、CO、CH 4、CH2= CH2、CH CH難溶于水的 氣體1 .集氣瓶應先裝滿水，不能有氣 泡。2 .停止收集時，應先拔出導管或 者移走水槽，才能移開燈具。向卜排氣法一口H2、NH3、CH4CH CH比空氣輕的 氣體1 .集氣導管應盡量接近集氣瓶 底。2 .在空氣中易氧化的或密度與 空氣接近的氣體不宜用排氣法， 如一氧化氮等。向上排氣法tCl 2、HCl、CO2、SO2、O2、H2s比空氣重的 氣體注意：（1）排氣法集氣時，應使氣體導管伸到瓶底。（2）能溶于水且溶解度不大的氣體，可以用排某些飽和溶液的方法收集。如：CO2可用排飽和

9、碳酸氫鈉溶液法收集；C12可用排飽和食鹽水法收集。（H2s呢？）（3） Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2均有毒，最好用下圖裝置用排氣法收集： 日 b一 a 口進氣，b 口出氣，b 口應連接尾氣處理裝置，防止有毒氣體排入空氣。（4）用排水法收集滿氣體后，怎樣從水槽中取出集氣瓶？用玻璃片在水面下蓋住集氣瓶口，將玻璃片與集氣瓶一起移出水面，將蓋有玻璃片的集氣瓶放在桌上（考慮氣體密度確定瓶口在上在下）。6、防倒吸裝置（1）將裝置切斷：將有可能產生液體倒吸的系統切斷，以防止液體倒吸，如用排水法收集氣體，當實驗結束時，必須先從水槽中將 導管拿出來，然后熄滅酒精燈。（2）設置防護裝置倒立漏斗式肚就鄙承

10、；（安至航J平葡壓強直不乙丙倒立漏斗式：如圖甲所示，這種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，導致燒杯中液面下降， 使漏斗口脫離液面，漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回燒瓶內，從而防止吸收液的倒吸。肚容式：如圖乙所示，當易溶于吸收液的氣體由干燥管末端進入吸收液被吸收后，導氣管內壓強減少，使吸收 液倒吸進入干燥管，吸收液本身質量大于干燥管內外壓強差，吸收液受自身重量的作用又流回燒杯內，從而防 止吸收液的倒吸。這種裝置與倒立漏斗很類似。蓄液式：如圖丙所示，當吸收液發生倒吸時，倒吸進來的吸收

11、液被預先設置的蓄液裝置貯存起來，以防止吸收 液進入受熱儀器或反應容器。這種裝置又稱安全瓶（兩管都要高）。平衡壓強式：如圖丁所示，為防止反應體系中壓強減少，引起吸收液的倒吸，可以在密閉裝置系統中連接一個 能與外界相通的裝置，起著自動調節系統內外壓強差的作用，防止溶液的倒吸。7、尾氣吸收裝置(1)基本原則對于有毒、有害的氣體尾氣必須點燃或用適當的溶液加以吸收，使它們變為無毒、無害、無污染的物質。如尾氣Cl2、SO2、Br2 (蒸氣)等可用 NaOH溶液吸收；尾氣 H2s可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾氣 CO可用點 燃法，將它轉化為CO2氣體。(2)常用裝置由內區(1)您G)(4)對于極易溶于

12、水的氣體可用水吸收，用裝置(2)、(3),防止倒吸R其中裝置(3)用于吸收少量氣體，效果不如(2)好1 ,例如 HCl、HBr、NH 3。對于溶解速率不快白氣體可用裝置(1), 一般使氣體與吸收劑發生化學反應而被吸收，例如：Cl2、H2S、SO2等可用NaOH溶液吸收。對于可燃性有毒氣體，可用裝置(4),經點燃除掉，例如： CO。也可以用氣囊加以收集。8、氣體體積的測量對于難溶于水且不與水反應的氣體，可借助排出水的體積，用量筒或滴定管測定，從而確定氣體的體積。要求 量器中的液面與瓶內的液面相平。常用的測量裝置如下：9、氣密性的檢驗(1)、基本方法：受熱法：將裝置只留下1個出口，并先將該出口的導

13、管插入水中，后采用微熱(手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等)，使裝置內的氣體膨脹。觀察插入水中的導管是否有氣泡。停止微熱后，導管是否出現水柱。壓水法：如啟普發生器氣密性檢查吹氣法(不常用，略)(2)、基本步驟：觀察氣體出口數目，若有多個出口，則通過關閉止水夾.分液漏斗活塞或用水封等方法， 只裝置只剩一個氣體出口。采用加熱法、水壓法、吹氣法等進行檢查觀察氣泡、水柱等現象得出結論。注：若連接的儀器很多，應分段檢查。(3)、實例方法：如圖B將導管出口埋入水中，用手掌或熱毛巾焙容積大的部位，看水中的管口是否有氣泡逸出，過一會兒移開焙的手掌或毛巾，觀察浸入水中的導管末端有無水上升形成水柱。若焙時有氣泡溢出，移

14、開焙的手掌或毛 巾，有水柱形成，說明裝置不漏氣。【例2】請檢查下面裝置的氣密性方法：關閉分液漏斗活塞，將將導氣管插入燒杯中水中，用酒精燈微熱園底燒瓶，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。【例3】啟普發生器氣密性檢查的方法，圖A圖B圖C方法：如圖所示。關閉導氣管活塞，從球形漏斗上口注入水，待球形漏斗下口完全浸沒于水中后，繼續加入適量水 到球形漏斗球體高度約 1/2處，做好水位記號 靜置幾分鐘，水位下降的說明漏氣，不下降的說明不漏氣。【例4】檢查下面有長頸漏斗的氣體發生裝置的氣密性。Q方法1：同啟普發生器。若頸中形成水柱，靜置數分鐘頸中液柱不下降，說明氣密性良好，否則說明有

15、漏氣現象。方法2:向導管口吹氣，漏斗頸端是否有水柱上升用橡皮管夾夾緊橡皮管，靜置片刻，觀察長頸漏斗頸端的水柱是否下落若吹氣時有水柱上升，夾緊橡皮管后水柱不下落，說明氣密性良好。圖B,使干燥管內液體面低于燒杯中水的液面，靜置一段時間,【例5】檢查圖A所示簡易氣體發生器的氣密性。把干燥管下端深度浸入水中(圖B所示) 若液面差不變小，表明氣密性良好。-圖A方法：如圖所示。【例6】圖B關閉導氣管活塞，從U型管的一側注入水， 待U型管兩側出現較大的高度差為止，靜置幾分鐘,兩側高度差縮小的說明漏氣，不縮小的說明不漏氣。10、裝置改進(1)在固(液)液加熱制氣時，如果氣體產生較快，或所連裝置較多, 燒瓶內氣壓較高，分液漏斗中的液體可能不易滴下。為使分液漏斗中的液體順利滴下，可設計如下裝置：(2)在某些制備氣體和反應的裝置中，右裝置可防止因后續裝置堵塞而造成的壓強增大。(3)制乙快的裝置，可在