气体制备实验专题资料.pptx
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1、气体制备实验专题气体制备实验专题 掌握常见气体实验室制法,包括所掌握常见气体实验室制法,包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法用试剂、仪器、反应原理和收集方法 高考考试说明要求高考考试说明要求1 1、气体发生装置、气体发生装置一、气体制备装置设计一、气体制备装置设计基本类型基本类型:A A、固、固-固加热装置固加热装置C C、固(液)、固(液)-液加热装置液加热装置设计原则:设计原则:根据反应物的状态和反应条件根据反应物的状态和反应条件B B、固(液)、固(液)-液不加热装置液不加热装置装置的设计装置的设计:发生发生发生发生-净化(或干燥)净化(或干燥)净化(或干燥)净化(或干燥)-收集或量气
2、(或性质实验收集或量气(或性质实验收集或量气(或性质实验收集或量气(或性质实验)-尾气处理尾气处理尾气处理尾气处理注意事项:注意事项:注意事项:注意事项:(1 1)试管口应略向下倾斜)试管口应略向下倾斜(2 2)试管夹夹在距试管口)试管夹夹在距试管口1/31/3处处(3 3)药品应平铺于试管底部)药品应平铺于试管底部(4 4)导管不宜伸入试管内过长,)导管不宜伸入试管内过长,粉末状固体,应在试管口堵一团粉末状固体,应在试管口堵一团棉花。棉花。(5 5)实验开始时先检验装置的)实验开始时先检验装置的 气密性气密性(6 6)加热时,先预热且外焰加热)加热时,先预热且外焰加热A A、固、固-固加热装
3、置固加热装置该装置可用于制备该装置可用于制备O O2 2 和和 NHNH3 32KMnO4 K2MnO4+O2+MnO22KClO3 2KCl+3O2MnO2B B、固(液)、固(液)-液不加热装置液不加热装置可用于制备可用于制备 H2、CO2、O2、H2S、SO2、NH3、NO2、NO 和和 C2H2Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2+H2O 启普发生器启普发生器注意事项:注意事项:注意事项:注意事项:启普发生器只适用于启普发生器只适用于块状固体块状固体与与液体液体在在反应速率适反应速率适中且中且不加热(不加热(也不能大量放热)也不能大量放热)条件下制取难溶于条件下制取难溶
4、于反应混合物反应混合物的气体如的气体如COCO2 2、H H2 2S S、H H2 2(不可用于制不可用于制C C2 2H H2 2、SOSO2 2 NO NO2 2)启普发生器改良启普发生器改良A AB BC C注意事项注意事项注意事项注意事项(1 1)检验装置的气密性)检验装置的气密性(2 2)加热易暴沸的混合物时要加碎瓷片,防暴沸)加热易暴沸的混合物时要加碎瓷片,防暴沸(3 3)制乙烯时不必用分液漏斗,制乙烯时不必用分液漏斗,但用温度计控制反应温度但用温度计控制反应温度C C、固(液)、固(液)-液反应物(加热)液反应物(加热)可用于制备可用于制备Cl2、HCl、C2H4、CO 170C
5、HCOOH CO+H2O浓浓H H2 2SOSO4 4常见干燥及净化装置常见干燥及净化装置:双通加热管双通加热管干燥管干燥管洗气瓶洗气瓶2 2、干燥及净化装置、干燥及净化装置 洗气瓶洗气瓶:用于气体除杂或干燥。用于气体除杂或干燥。常见除杂试剂有:常见除杂试剂有:浓浓H2SO4:除去水蒸气除去水蒸气(也可除去也可除去SOSO2 2混有的混有的SOSO3 3 )。强碱溶液:如强碱溶液:如NaOHNaOH溶液可吸收酸性的气体。溶液可吸收酸性的气体。饱和的酸式盐溶液,可将杂质气体吸收并转化,如:饱和的酸式盐溶液,可将杂质气体吸收并转化,如:COCO2 2(HClHCl、SOSO2 2)-饱和饱和NaH
6、CONaHCO3 3溶液溶液 SOSO2 2(HClHCl、SOSO3 3)-饱和饱和NaHSONaHSO3 3溶液溶液 H H2 2S S(HClHCl)-饱和饱和NaHSNaHS溶液溶液酸性酸性KMnO4溶液:利用它的强氧化性,可以除去具有还原溶液:利用它的强氧化性,可以除去具有还原性的气体,如除去混在性的气体,如除去混在CO2气体中的气体中的SO2、H2S等。等。溴溴水水:除去除去CH4气体中混有的气体中混有的C2H4、C2H2。CuSO4溶液:除去混在溶液:除去混在C2H4气体中的气体中的H2S 气体。气体。CCl4或苯等有机溶剂:利用溶解性的不同来除杂,如或苯等有机溶剂:利用溶解性的
7、不同来除杂,如HBr中中混有的混有的Br2、苯蒸气、苯蒸气杂质气体。杂质气体。洗气瓶洗气瓶注意:注意:注意:注意:常把常把无水无水CuSO4的白色固体装入干燥管中,通过颜色变化的白色固体装入干燥管中,通过颜色变化来检验水蒸气的存在(来检验水蒸气的存在(但因其吸水率低不能作干燥剂但因其吸水率低不能作干燥剂)。)。用用Na2O2固体也可将固体也可将CO2、H2O(气)转化为(气)转化为O2。干燥管:干燥管:一般装入固体的干燥剂。一般装入固体的干燥剂。常见的固体干燥剂有:常见的固体干燥剂有:如如P P2 2O O5 5、碱石灰、生石灰、固体、碱石灰、生石灰、固体NaOHNaOH、CaClCaCl2
8、2等等。干燥管干燥管酸性干燥剂酸性干燥剂:如浓硫酸、五氧化二磷。如浓硫酸、五氧化二磷。干燥酸性或中性的气体。干燥酸性或中性的气体。浓硫酸可以干燥浓硫酸可以干燥CO、NO气体气体。碱性干燥剂碱性干燥剂:如生石灰、碱石灰、固体如生石灰、碱石灰、固体NaOHNaOH。干燥碱性或中性的气体。干燥碱性或中性的气体。中性干燥剂中性干燥剂:如无水氯化钙,可干燥中性、酸性、碱性气体。如无水氯化钙,可干燥中性、酸性、碱性气体。常见干燥剂常见干燥剂常见干燥剂常见干燥剂酸性气体:酸性气体:CO2、Cl2、HCl、SO2、H2S、NO2碱性气体:碱性气体:NH3中性气体:中性气体:N2、H2、O2、CH4注意:不能用
9、注意:不能用CaCl2来干燥来干燥NH3(因生成(因生成 CaClCaCl2 28NH8NH3 3),),不能用不能用浓浓 H2SO4干燥干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。等。注意:注意:注意:注意:一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。双通加热管双通加热管:一般装入固体除
10、杂剂,除杂试剂和混合气一般装入固体除杂剂,除杂试剂和混合气体中的某一组分反应。例如:用铜网除去混合气体中体中的某一组分反应。例如:用铜网除去混合气体中O2。双通加热管双通加热管根据反应物的状态及反应条件的选择根据反应物的状态及反应条件的选择3 3、性质实验装置、性质实验装置 (1 1)常温反应装置)常温反应装置(2 2)加热反应装置)加热反应装置(3 3)冷却反应装置)冷却反应装置(3 3)冷却反应装置)冷却反应装置根据气体的溶解性或密度根据气体的溶解性或密度4 4、收集装置、收集装置 排空气法排空气法CO2、Cl2、HClH2、NH3排水法排水法(或排饱和溶液法或排饱和溶液法)Cl2:排饱和
11、食盐水排饱和食盐水 CO2:排饱和排饱和NaHCO3溶液溶液SO2:排饱和排饱和NaHSO3溶液溶液H2、O2、NO、C2H2、N2、CO5 5、量气装置、量气装置注意:注意:气体恢复室温后再读数气体恢复室温后再读数 读数时保证内外液面相平读数时保证内外液面相平6 6、尾气处理装置、尾气处理装置 (2 2)水溶解法)水溶解法 如如HCl、NH3等。等。(1 1)直接排放)直接排放 O2、N2、CO2(3 3)碱液吸收法)碱液吸收法 如如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO(O2)等。等。(4 4)可燃性气体用燃烧法)可燃性气体用燃烧法 如如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。等。
12、(5 5)袋装法)袋装法 防倒吸防倒吸防倒吸装置防倒吸装置气体溶于水,内部气压变小,水在大气作用下被吸入漏斗,气体溶于水,内部气压变小,水在大气作用下被吸入漏斗,使得液面与漏斗口脱离,水又回到烧杯使得液面与漏斗口脱离,水又回到烧杯ABCDE1 1、检查气体的纯度、检查气体的纯度 点燃或加热通有可燃性气体(点燃或加热通有可燃性气体(H H2 2、COCO、CHCH4 4、C C2 2H H4 4、C C2 2H H2 2等)的装置前,必须检查气体的纯度。等)的装置前,必须检查气体的纯度。如:如:H H2 2、COCO等气体还原金属氧化物时,应先通入等气体还原金属氧化物时,应先通入 气体,将装置内
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