三种气体的制取方法
九年级化学气体的制取教学方法总结
一、实验目的本次实验主要目的是掌握气体的制取方法，了解气体的性质和特点，能够运用所学知识进行实际操作，并能分析实验数据，探究气体的化学性质。
二、实验原理1.分离空气法空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等气体，可以通过液氮冷却的方式将其中的氮气凝结出来，得到氧气。
2.金属与酸反应法利用活泼金属（如锌、铁）与酸（如盐酸、稀硫酸）发生反应，产生氢气。
3.碳酸氢铵分解法将碳酸氢铵加热分解，产生氨气和水蒸气。
4.水解金属法金属与水蒸气反应，产生氢气和金属氢氧化物。
5.过氧化氢分解法过氧化氢加热分解，产生氧气和水。
三、实验仪器1.导管2.集气瓶3.水槽4.灯嘴5.烧瓶6.试管7.称量瓶8.火柴四、实验步骤1.分离空气法将液氮倒入集气瓶中，通过导管通入空气，等待氮气凝结后，用灯嘴取下氧气。
2.金属与酸反应法将锌片放入烧瓶中，加入盐酸，观察氢气产生。
3.碳酸氢铵分解法将碳酸氢铵加热分解，用试管收集氨气。
4.水解金属法将金属片与水蒸气反应，收集产生的氢气。
5.过氧化氢分解法加热过氧化氢溶液，收集产生的氧气。
五、实验结果与分析1.分离空气法得到的氧气和氮气比例为1:4，符合空气的成分比例。
2.金属与酸反应法得到的氢气会燃烧，发出“呼”的声音。
3.碳酸氢铵分解法得到的氨气有刺鼻气味。
4.水解金属法得到的氢气能够点燃。
5.过氧化氢分解法得到的氧气能够维持火苗的燃烧。
六、实验注意事项1.操作过程中要小心轻放试剂，避免溅溅或飞溅。
2.氢气和氧气具有易燃性，操作时要远离明火或高温物体。
3.操作结束后要及时清洗实验仪器，保持实验室的整洁。
七、实验评价本次实验通过多种方法制取气体，学生们在实践中掌握了气体制取的方法和技巧，对气体的性质有了更深入的了解。
实验过程中，学生们能够熟练操作实验仪器，安全使用化学试剂，严格遵守实验室规定，培养了团队协作精神和实验技能。
同时，实验结果的分析和总结提高了学生的思维能力和实验报告写作能力，为学生今后的化学研究打下了坚实的基础。
常见的气体制取与净化
千里之行，始于足下。
常见的气体制取与净化
常见的气体制取与净化方法有：
1. 空气分离法：通过空气分离装置将空气中的氮气、氧气等组分分离出来，得到高纯度的氮气、氧气等气体。
2. 化学合成法：根据不同气体的物理性质和化学性质，通过化学反应生成目标气体。
例如，氢气可以通过水电解反应或碳一烯饱和蒸馏法制取。
3. 燃烧法：某些气体可以通过燃烧反应制取，如氢气可以通过金属与酸的反应或铝水与水的反应制取。
4. 吸附法：利用吸附剂（如活性炭）将气体分子吸附在表面上，从而实现气体的净化。
例如，对空气中的有害气体进行净化。
5. 洗涤法：将气体与液体接触，通过溶解、循环冲洗等方法，去除气体中的杂质。
例如，对氯气进行液体洗涤以去除其中的杂质。
6. 膜分离法：利用特殊材料的膜进行分离，根据气体分子的大小、形状和亲疏水性等特性来实现气体的分离和纯化。
例如，利用膜分离技术可以将二氧
化碳从天然气中分离出来。
7. 冷凝法：通过降低气体温度使其冷凝，从而分离出目标气体。
例如，液化空气工艺中通过降低空气温度来分离出液态氧气和液态氮气。
这些方法在工业生产和实验室研究中被广泛应用，以满足不同领域的气体
制取和净化需求。
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常见气体的制备与收集方法
常见气体的制备与收集方法一、氧气的制备与收集方法氧气是一种常见的气体，广泛应用于医疗、化工等领域。
以下是氧气的制备与收集方法：1. 热分解法：将过氧化钾或过氧化钠等过氧化物加热分解，产生氧气。
反应方程式为：2KClO3 → 2KCl + 3O2。
2. 加热氢氧化物：将氢氧化钠或氢氧化钾等氢氧化物加热分解，也可以制备氧气。
反应方程式为：2NaOH → 2Na + H2O + O2。
3. 电解水法：利用电解水可以制备氢气和氧气。
在电解水时，氧气会在阳极生成。
反应方程式为：2H2O → 2H2 + O2。
氧气的收集方法一般使用下面的装置：1. 反向水封法：将一个玻璃瓶倒置于水槽中，通入氧气后，氧气在瓶内积聚，水会被排出。
这种方法可以有效收集氧气。
2. 倒置水缸法：将一个带有导管的水缸倒置于水槽中，氧气通入后，会冲出缸底的水，氧气被收集在缸内。
二、氢气的制备与收集方法氢气是一种重要的工业气体，广泛用于燃料电池、氢气焊接等领域。
以下是氢气的制备与收集方法：1. 金属与酸反应制氢：利用金属与酸反应可以产生氢气。
常用的方法是用锌粉与稀硫酸反应，生成氢气。
反应方程式为：Zn + H2SO4 → Zn SO4 + H2↑。
2. 碱金属与水反应制氢：碱金属如钠、锂与水反应时可以生成氢气。
反应方程式为：2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑。
3. 蒸汽与金属反应制氢：在高温条件下，蒸汽与金属反应可以生成氢气。
反应方程式为：2H2O（蒸汽）+ 2Al → Al2O3 + 3H2↑。
氢气的收集方法一般使用下面的装置：1. 水槽水封法：将一个装有氢气的容器倒置于水槽中，通过水的压力差，将氢气进行收集。
2. 反向水封法：将一个装有氢气的容器倒置于水槽中，通过氢气的浮力，使气体不断向上排出到容器外。
三、二氧化碳的制备与收集方法二氧化碳是一种广泛应用于食品加工、消防等领域的气体。
以下是二氧化碳的制备与收集方法：1. 酸与碱反应制二氧化碳：将碳酸钠与酸反应可以生成二氧化碳。
实验室制取气体方法
实验室制取气体方法
在实验室中，制取气体的方法可以根据气体的性质和制备要求不同而有所差异。
以下是一些常见的实验室制取气体的方法：
1. 蒸发法：某些易挥发的液体可通过加热使其蒸发，然后将气体冷凝收集。
2. 氢化物法：将适量的金属与酸性溶液反应，生成氢气。
例如，铍与硫酸反应生成硫酸铍，然后通过加热分解得到氢气。
3. 碱金属与水反应法：将碱金属（如钠、钾）与水反应，产生氢气。
4. 酸与金属反应法：将适量的酸性溶液与金属反应，生成相应的金属盐和氢气。
例如，用盐酸与锌反应可以制取氢气。
5. 高温分解法：一些化合物在高温下可以分解产生气体。
例如，高温下加热重铬酸钠可以产生氧气。
6. 导电式电解法：利用电解原理将水或者其他适合的溶液分解为氧气和氢气。
例如，用电解法可以制取氧气和氢气。
7. 吸附法：某些气体可以通过特定的材料吸附和分离出来。
例如，通过活性炭吸附可制取氯气。
以上只是一些常见的实验室制取气体的方法，还有其他更具体的制取方法根据不同气体的性质和要求而存在。
在操作中，要注意安全操作和防范有毒或易燃气体的泄漏。
实验室制取氨气的三种原理
实验室制取氨气的三种原理制取氨气的三种原理如下：1. 氮气和氢气催化合成法：这种方法通常使用铁、铑、钼等金属作为催化剂。
首先，通过干燥和脱氧剂处理，去除气体中的水分和氧气。
然后将氮气和氢气从两个独立的容器中引入反应器中，与催化剂接触。
这个反应需要高压和高温，一般在300-500摄氏度和150-300大气压下进行。
在催化剂的作用下，氮气和氢气分子被裂解，并重新组合成氨气，反应式为N2 + 3H2 →2NH3。
此方法具有高效且化学纯度高的优点。
2. 化学吸收法：该方法是通过化学反应将氮气转化为氨气。
首先，在低温下制备一个含有催化剂的吸收液，并将该吸收液倒入吸收装置。
然后，氮气被通入装置，通过吸收液进一步处理。
在吸收液中，氮气与溶液中的氧化剂（如铁氰化钾、硫酸铁等）发生反应，生成氨气。
反应式为N2 + 8H2O + 8Fe(CN)6 →6NH3 + 8Fe(CN)6 + 4OH-。
随后，氨气可以被从吸收液中分离出来，并进一步提纯。
这种方法适用于小规模实验室制备氨气，并且相对简单易行。
3. 筛分吸附法：该方法是将氮气和氢气通过特定的吸附剂筛分，从而分离出氨气。
吸附剂通常是高比表面积和高孔隙率的物质，如活性炭或分子筛。
首先，氮气和氢气混合物被引入吸附剂层，其中氮气优先被吸附，而较容易通过的氢气则被分离出来。
然后，经过一段时间后，吸附剂层中的氮气会达到饱和状态，此时需要将吸附剂加热，以脱附并收集氨气。
这种方法相对简单且适用于小规模实验室制备氨气，但需要周期性的吸附与脱附过程，不适合大规模生产。
这三种制取氨气的原理各有特点，可以根据实验室的具体需求选择合适的方法。
无论哪种方法，都需要严格控制反应条件、催化剂和吸附剂的选择，以及气体的处理和分离步骤，以确保制备的氨气纯度和产量满足要求。
化学实验中的气体制备
化学实验中的气体制备在化学实验中，气体的制备是一个常见的实验项目。
无论是用于实验研究还是应用于工业生产，制备气体都是必不可少的步骤。
本文将介绍几种常见的气体制备方法，包括制备氧气、氢气、二氧化碳和氮气。
一、氧气的制备氧气是一种常用的气体，广泛应用于呼吸、燃烧和氧化反应等领域。
在实验室中，可以使用以下两种方法制备氧气：1. 过氧化氢的分解过氧化氢（H2O2）分解可以制备氧气。
首先，将适量的过氧化氢溶液放入反应瓶中，然后加入少量的催化剂，如锰（MnO2）。
在加热的条件下，过氧化氢分解成水和氧气。
反应方程式如下所示：2H2O2 → 2H2O + O22. 高温分解金属氧化物高温分解金属氧化物也可以制备氧气。
选择适量的金属氧化物，如二氧化锰（MnO2），放入烧杯中，然后加热至较高温度。
金属氧化物分解生成金属和氧气。
反应方程式如下所示：2MnO2 → 2Mn + O2二、氢气的制备氢气是一种重要的气体，在实验室和工业中均具有广泛的应用。
以下是两种常见的氢气制备方法：1. 金属与酸的反应一些金属可以与酸反应产生氢气。
常用的金属有锌（Zn）和铁（Fe），常用的酸有盐酸（HCl）。
将适量的金属放入反应瓶中，然后添加足够的酸。
金属与酸反应生成氢气。
反应方程式如下所示：Zn + 2HCl → ZnCl2 + H22. 水的电解水的电解是制备氢气的另一种方法。
使用电解槽装置，将两个电极（一个是阳极，一个是阴极）浸入水中，然后通电。
在电解的过程中，水分解成氢气和氧气。
反应方程式如下所示：2H2O → 2H2 + O2三、二氧化碳的制备二氧化碳是一种常见的气体，在植物光合作用、饮料制造和灭火等方面具有重要作用。
以下是两种常见的二氧化碳制备方法：1. 一氧化碳和氧气的燃烧将适量的一氧化碳（CO）和氧气（O2）混合，然后点燃混合物。
在燃烧过程中，一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳。
反应方程式如下所示：CO + O2 → CO22. 碳酸酸和酸的反应将适量的碳酸酸（如碳酸钠）与酸（如盐酸）反应，生成二氧化碳。
合成气体的制备方法
合成气体的制备方法合成气体是一种由多种气体组成的混合气体，其主要成分为一氧化碳和氢气。
合成气体的制备方法众多，根据不同的原料和工艺，可以分为煤气化法、蒸汽重整法、焦炉煤气法、部分氧化法等几种常见的制备方法。
煤气化法是一种将固体煤转化为合成气体的常用方法。
在这一工艺中，煤炭经过煤气化炉高温、高压条件下与氧、水蒸气和二氧化碳等反应，生成合成气体。
煤气化法的优点是原料资源丰富，适用于许多地区。
但是，煤气化法存在工艺复杂、设备投资大、环境问题等缺点。
蒸汽重整法是一种通过将烃类物质与水蒸气反应，生成合成气体的方法。
在这个过程中，烃类物质与加热后的水蒸气在催化剂的作用下发生水蒸气重整反应，生成一氧化碳和氢气。
蒸汽重整法制备合成气体的优点是能够利用多种烃类原料，生成的合成气体品质稳定，适用于多种化工工艺。
焦炉煤气法是指利用高炉、焦炉等工业设施产生的煤气，通过净化、除尘等工艺处理后，得到合成气体。
焦炉煤气法的优点是原料易得，能够充分利用冶金工业废气，减少环境污染。
但是，焦炉煤气法的煤气组分相对不稳定，需要经过复杂的净化工艺。
部分氧化法是一种将烃类物质通过与氧气部分燃烧的方法，生成合成气体的制备方法。
在这个过程中，烃类物质部分燃烧产生的热量使烃类分子发生裂解，生成一氧化碳和氢气。
部分氧化法的优点是工艺相对简单，催化剂使用量较少，能够利用多种烃类原料。
除了以上几种常见的制备方法，还有许多其他方法可以制备合成气体，如气化法、电解法等。
不同的制备方法适用于不同的工业领域和实际需求，选择适合的制备方法是确保合成气体质量和效率的关键。
合成气体作为重要的化工原料和能源，广泛应用于合成氨、甲醇、合成油等领域，对于推动经济发展和减少环境污染具有重要作用。
实验室常见气体的制取精讲
实验室常见气体的制取精讲常见气体的制取反应原理(1)实验室制取氧气：①用加热高锰酸钾的方法制取氧气：2KMnO 4=====△K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑。
②用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气：2KClO 3=====MnO 2△2KCl ＋3O 2↑，其中MnO 2是催化剂。
③用过氧化氢分解的方法制取氧气：2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑，其中MnO 2是催化剂。
(2)实验室制取CO 2气体：实验室常用大理石(主要成分碳酸钙，是块状固体)与稀盐酸反应，制取二氧化碳：CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑。
(3)实验室制取氢气：实验室常用锌和稀H 2SO 4反应： Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑ 实验装置图反应物的状态 固体与固体 固体与液体 反应的条件 加热不加热适用制取 的气体①加热高锰酸钾制氧气②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气①过氧化氢分解制氧气 ②实验室制取二氧化碳 ③实验室制取氢气注意事项①试管口略向下倾斜 ②加热前要给试管预热③用排水法收集气体，实验完毕，要先将导气管从水槽中取出，然后再熄灭酒精灯 ④高锰酸钾制取氧气，试管口处应放一团棉花 用长颈漏斗添加液体，长颈漏斗的下端应伸到长颈漏斗下端必须伸入液面以下常见气体最佳发生装置的选择：装置图A B C D装置特点安装简单便于添加液体可以控制反应速率可以控制反应的发生与停止适用范围用于制取少量气体制取较多气体用于剧烈反应时可平稳地获取气流用于持续时间很长的气体制取思考：B中从那个仪器添加液体药品？C装置控制反应速率的原因？还可用什么仪器代替分液漏斗？D是如何控制反应的发生和停止的？根据制取气体的实际需要和反应的具体情况，从上述装置中选择最佳适合需要的装置进行气体的制取。
(5)收集装置的选取：选择收集装置要考虑气体的溶解性、能否与水反应、密度、是否有毒性、能否与空气中的某成分发生化学反应等因素。
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FeS+H2SO4=FeSO4+H2S ↑ 。
思
2
考
v 甲烷是一种常见的有机气体，它难溶于水，且密度比空 甲烷是一种常见的有机气体，它难溶于水， 气小，容易燃烧。 气小，容易燃烧。实验室可用无水乙酸钠和碱石灰固体 经过加热而制得。请按要求回答下列问题： 经过加热而制得。请按要求回答下列问题： • (1)制取甲烷的实验装置与制取 氧气 的实验装置相 制取甲烷的实验装置与制取 同； • (2)收集甲烷气体可采用 排水法 或 向下排气法 收集甲烷气体可采用 • 法。 • (3)制取甲烷气体前应先检查实验装置的 气密性；而 制取甲烷气体前应先检查实验装置的 • 在点燃甲烷气体前必须要检验气体的 纯度 。
、
把药品装入试管内，使之平 把药品装入试管内， 装：
。
注意事项
• 1、制O2时，如果实验所用药品为 、
KMnO4，通常要在试管口塞上一团棉花， 通常要在试管口塞上一团棉花， 以防止加热时KMnO4粉末随 2溅入导管。 粉末随O 溅入导管。 以防止加热时 • 2、如用排水法收集 2 结束时，应先移 、如用排水法收集O 结束时， 导管， 移酒精灯， 导管，后移酒精灯，以防止水倒流引起 试管炸裂。 试管炸裂。 • 3、制备出的O2应盖上玻璃片正放在桌 、制备出的 上玻璃片正
A B
D C
制CO2
注意
O2的收集方法及原因
• 排水法 排水法——O2不易溶于水 不易溶于水.
• 向上排空气法 向上排空气法—— O2的密度比 空气的略大。
H2的收集方法及原因
• 排水法 排水法——H2难溶于水。 难溶于水。 • 向下排空气法 向下排空气法—— H2的密度 远远的小于空气的密度。 远远的小于空气的密度。
注 意
• 1、长颈漏斗管颈口要插入液面下。 、 导气管不能伸进试管过长， 导气管不能伸进试管过长，否则不 利于气体排出。 利于气体排出。 • 2、酸液用量不宜超过试管容积的 、 1/3。 。
• 1、加入固体 CaCO 3时要 、 避免打破容器。 小心 ，避免打破容器。 • 2、盐酸由长颈漏斗加入 , 、 长颈漏斗管颈口要插入液面 下。 • 3、导气管不 能伸出试管太 、 否则CO 2气体不 易导 长 ，否则 出。 • 4、收集 CO 2时 ，导气管 、 能插入集气瓶底部。 要尽 可 能插入集气瓶底部。
•O2：
• 如用向上排 气法收集，将带 气法收集，
火星的木条放在瓶口，如木 火星的木条放在瓶口， 条余烬复燃， 条余烬复燃，则证明氧气已 集满； 水法收集， 集满；如用排 水法收集，当 集气瓶口有较多气泡冒出时， 集气瓶口有较多气泡冒出时， 证明已集满。
•H2:
• 如用排水法收集，当集 如用排水法收集， 气瓶口有较多气泡冒出 证明已集满； 时，证明已集满；如用 向下排气法收集则凭感 觉。
制CO2
• 1、查:检查装置的气密性 检查装置的气密性. 、 检查装置的气密性 • 2、装：先装石灰石粒入试管内， 先装石灰石粒入试管内， 、 后加稀HCl. 后加稀 • 3、定：把试管固定在铁架台上。 把试管固定在铁架台上。 、 • 4、收：收集气体（用向上排气 收集气体（ 、 法）。
注意事项
注意事项
• 1、制H2前，必须检查装置的气密性。 必须检查装置的气密性 检查装置的气密性。 、 • 2、点燃 2前，必须检验 2的纯度。 必须检验 的纯度。 检验H 、点燃H • 3、用排空气法收集气体时，导气管 3、用排空气法收集气体时， 伸入试管底部，便于将空气排尽。 要伸入试管底部，便于将空气排尽。 • 4、充满 2的集气瓶应盖好玻璃片倒 、充满H 的集气瓶应盖好玻璃片倒 在桌面上。 置在桌面上
O2 制检查装置的气密性 1 查：
、
2
铺在试管底部。 铺在试管底部。 把试管固定在铁架台上。 把试管固定在铁架台上。 3 定： 4 点：点燃酒精灯加热 收集气体（ 收集气体（用向上排气法或 5 收： 排水法）。 排水法）。 6 离： 把导气管移出水面。 把导气管移出水面。 7 熄： 熄灭酒精灯。
、 、 、 、 、
H2
O2 CO2
• • • •
[讨论 讨论] 讨论 1.实验室制取气体的装置由哪几部分组成？ 2.确定气体发生装置应考虑哪些因素？ 3.确定收集气体方法应考虑哪些因素？
实验室里制取气体的装置的确定
பைடு நூலகம்
三种气体的实验室制法的比较
内 药 名 容 称 品
O2
H2
CO2
反应原理 反应装置 检验方法 收集方法 验 满 ------------------------------操作步骤 注意事项
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
制 O2
• 1、试管口应略向下 、 倾斜。 倾斜。 • 2、导管不宜伸入试 、 管过长。 管过长。 • 3、铁夹要夹在距试 、 管口约 1/3处。 处 • 4、药品要平铺在试 、 管底部。 管底部。
注意
制H2
•CO2：
• 将点燃的木条放在瓶口， 将点燃的木条放在瓶口， 如火熄灭则满。 如火熄灭则满。 • 将沾有澄清石灰水的玻 璃片放在集气瓶口， 璃片放在集气瓶口，如 石灰水变浑浊则满。 石灰水变浑浊则满。
氢气的验纯： 氢气的验纯：
• 用排水法收集一试管 2，用拇指堵住试 用排水法收集一试管H 管口，试管口向下，移近火焰， 管口，试管口向下，移近火焰，移开拇 指点火，如果听到尖锐的爆鸣声， 指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，就表 明氢气不纯，需再收集再检验， 明氢气不纯，需再收集再检验，直至响 声很小才表明H 已纯。 声很小才表明 2已纯。如用向下排气法 收集H 经检验不纯需再检验时， 收集 2, 经检验不纯需再检验时，应该 用拇指堵住试管口一会儿， 用拇指堵住试管口一会儿，然后再收集 H2检验纯度，否则会发生危险。 检验纯度，
面上。 面上。
制H2
• 1、查:检查装置的气密性 检查装置的气密性. 、 检查装置的气密性 • 2、装：先装 粒入试管内，后 先装Zn粒入试管内 粒入试管内， 、 装稀H2SO4. 装稀 • 3、定：把试管固定在铁架台上。 把试管固定在铁架台上。 、 • 4、收：收集气体（用向下排气 收集气体（ 、 法或排水法）。 法或排水法）。
CO2的收集方法及原因
• 向上排空气法 向上排空气法—— CO2的 密度比空气大并且能溶于 水。
O2：
将带火星的木条伸入 瓶中，如木条余烬复燃， 瓶中，如木条余烬复燃， 则为氧气。 则为氧气。
•H2：
•点燃，能燃烧并发出 点燃， 点燃 淡蓝色火焰，只生成 淡蓝色火焰， 水，则为氢气。
CO2： 通入澄清的石灰 水，如能使澄清 的石灰水变浑， 的石灰水变浑， 则为二氧化碳。 则为二氧化碳。
•O2
:
•KMnO4、 •KClO3和MnO2 •H2O2和MnO2
H2
:
Zn和稀 2SO4 和稀H
CO2
:
CaCO3和稀HCl 和稀
•O2
•
2KClO3 = 2KCl+3O2↑
MnO2
• 2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2↑
MnO2
• 2H2O2 = 2H2O+O2 ↑
H2
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
思考题1
实验室用固体硫化亚铁FeS与稀硫酸 与稀硫酸 实验室用固体硫化亚铁 在常温下反应， 在常温下反应，在生成硫酸亚铁的同 得到一种无色、有臭鸡蛋气味、 时，得到一种无色、有臭鸡蛋气味、 可溶于水的气体硫化氢， 可溶于水的气体硫化氢，该气体的密 度比空气大。请回答： 度比空气大。请回答： （1）制取该气体应选用的装置与 氢气 ） 填氧气或氢气）制取装置相同， （填氧气或氢气）制取装置相同，收 集方法可用 向上排气 法。 （2）制取该气体的化学方程式为 ）