十五种常见气体的实验室制法及其强化练习
常见气体制备集锦
食盐（氯化钠）和水。
原理
通过电解食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠。
3
步骤
将食盐溶解在水中形成饱和食盐水，通入直流电 进行电解，产生的氯气经过净化、干燥后得到成 品。
氯气性质与用途
物理性质
氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的 气体，密度比空气大，可溶于水。
化学性质
用途
氯气是一种重要的化工原料，可用于 制造氯化物、漂白剂、消毒剂等。同 时，氯气还可用于自来水的消毒和游 泳池水的杀菌等。
用途
氨气在工农业生产、科学研究及生活中有着广泛的应用。 例如，它可用作制冷剂、化肥原料、制药原料等；还可用 于制造硝酸、合成纤维等化工产品。
05
氯气制备
实验室制法
药品
高锰酸钾和浓盐酸。
原理
高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸氧化为氯气，同时生成氯化钾 、氯化锰和水。
步骤
将高锰酸钾粉末慢慢加入盛有浓盐酸的烧瓶中，用玻璃棒搅拌，加 热烧瓶，产生的气体通过导管引入集气瓶中。
化学性质
02
化学性质不活泼，常温下很难与其他物质发生反应，但在高温
、高能量条件下可与某些物质发生反应。
用途
03
用作保护气、填充气、制冷剂等；在化工、电子、食品等领域
有广泛应用。
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实验室制法
锌与稀硫酸反应
在实验室中，常用锌与稀硫酸反应来 制备氢气。将锌粒加入稀硫酸中，反 应生成硫酸锌和氢气。
铝与氢氧化钠溶液反应
铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠 和氢气。这种方法也可以用于实验室 制备氢气。
工业制法
天然气制氢
天然气的主要成分是甲烷，通过甲烷与水蒸气在高温下反应，可以生成氢气和 一氧化碳。这是工业上常用的制氢方法之一。
高中18种常见气体制备原理(只有方程式)
高中18种常见气体制备原理(只有方程式) 高中常见18种气体的制备方法一、氢气实验室制法：锌和稀硫酸反应，生成锌硫酸和氢气。
工业制法：碳和水蒸气反应，生成一氧化碳和氢气，或者一氧化碳和水蒸气反应，生成二氧化碳和氢气。
二、一氧化碳实验室制法：甲酸和浓硫酸反应，生成一氧化碳和水。
工业制法：碳和水蒸气反应，生成一氧化碳。
三、二氧化碳实验室制法：碳酸钙和稀盐酸反应，生成氯化钙、二氧化碳和水。
工业制法：碳酸钙分解，生成氧化钙和二氧化碳。
四、甲烷实验室制法：乙酸钠和氢氧化钠反应，生成碳酸钠和甲烷。
五、乙烯实验室制法：乙醇和浓硫酸反应，生成乙烯和水。
工业制法：石油裂解或烷基化反应，生成乙烯。
六、乙炔实验室制法：电石和水反应，生成氢氧化钙和乙炔。
七、氮气实验室制法：亚硝酸钠和氯化铵反应，生成氮气、氯化钠和水，或者氧化铜和氨水反应，生成铜和氮气。
工业制法：液化空气再蒸馏，先蒸出氮气。
八、氨气实验室制法：氢氧化钙和氯化铵反应，生成氯化钙、氨气和水，高温高压。
工业制法：氮气和氢气催化反应，生成氨气。
九、一氧化氮实验室制法：铜和稀硝酸反应，生成硝酸铜和一氧化氮。
工业制法：氨气和氧气反应，生成一氧化氮和水，催化剂存在。
十、二氧化氮实验室制法：铜和浓硝酸反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水。
工业制法：一氧化氮和氧气反应，生成二氧化氮。
十一、氧气实验室制法：高锰酸钾分解，生成高锰酸钾、氧气和二氧化锰，或者二氧化锰和氯酸钾反应，生成氯化钾、氧气和水。
工业制法：液化空气再蒸馏，蒸出氧气。
十二、SO2的制法在实验室中，可以通过将Na2SO3和浓度不低于70%的H2SO4反应来制得SO2，反应产物为Na2SO4、SO2和H2O。
而在工业上，可以将4FeS2和11O2反应，得到2Fe2O3和8SO2.另外，还有一种点燃硫和氧气反应的方法，可以得到SO2.十三、H2S的制法在实验室中，可以通过将FeS和稀盐酸反应来制得H2S，反应产物为FeCl2和H2S。
常见气体的实验室制法
③ 必须是块状或大颗粒状固体
（不能是粉末状固体）和液体不 加热制取难溶于水或微溶于水的 气体的反应方可使用。
→ 3、固体+液体 加热 气体 液体+液体 ①反应容器：试管、平底烧瓶 ②加液容器：分液漏斗
③可制取的气体有： Cl2、HCl、C2H4、NO
常见气体的实验室制法
1．H2
反应原理
发生装置
常规制法
注意：NO、CO、C2H4等不能用排空气法收集。 它们的密度与空气相近，无法收集到纯净的气体； 此外，NO易与空气中的氧气反应生成NO2。
2．排水法： 一般用于收集不溶于水且不与水发生反应 的气体，H2、O2、NO、CH4、C2H2、C2H4
六、尾气处理装置（只适用于有毒、有污染性的气体） 根据剩余气体的性质选择 1．溶液吸收法（常用方法） 2．点燃法 3．充袋法
固体+固体 加热
其它制法
碱石灰
①NH3 ·H2O====NH3↑+H2O
生石灰
②NH3 ·H2O====NH3↑+H2O
③NH3
NaOH
·H2O====NH3↑+H2O
固体+液体 不加热
常见气体的实验室制法
反应原理
发生装置
7．CO2 8．NO 9．NO2
CaCO3+2HCl=== CaCl2+CO2↑+H2O
固体+液体 加热
其它制法
①2KMnO4+16HCl（浓）=== 固体+液体 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 不加热
HCl
反应原理
发生装置
常规制法 2NaCl（s）+H2SO4（浓）
13种气体的实验室制法
浓氨水、NaOH固体
NH3·H2O==== NH3↑+ H2O（NaOH有三作用）
∨
浓氨水
NH3·H2O==== NH3↑+ H2O（加热）
∨
CO2
石灰石、盐酸
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+ CO2↑+ H2O（不能用硫酸代替盐酸，可用启普发生器）
∨
Na2CO3、硫酸溶液
Na2CO3＋H2SO4＝Na2SO4＋CO2↑+ H2O
浓盐酸+NaClO
2NaCl+2H2SO4(浓)+MnO2===MnSO4+Na2SO4+Cl2↑+2H2O（加热）
2HCl+NaClO=NaCl+Cl2↑+H2O
∨
∨
NH3
NH4Cl、Ca(OH)2
2NH4Cl + Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O·H2O+CaO==Ca(OH)2+ NH3↑
∨
Cl2
浓盐酸、MnO2
4HCl（浓）+MnO2===MnCl2+Cl2↑+H2O（加热）
∨
浓盐酸、KMnO4
16HCl(浓)＋2KMnO4=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
∨
浓盐酸、KClO3
6HCl(浓)＋KClO3== KCl + 3Cl2↑+ 3H2O
∨
NaC固体、浓硫酸、MnO2
∨
HCl
NaCl固体、浓硫酸
2NaCl＋H2SO4==Na2SO4+2HCl↑或NaCl＋H2SO4==NaHSO4+HCl↑
各种气体制法(完全版)
1、氯化氢的实验室制法实验室里制取氯化氢是利用食盐和浓硫酸在不加热或稍微加热的条件下进行反应。
化学方程式是：NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑2、硫化氢的实验室制法实验室里通常是用硫化亚铁跟稀盐酸或稀硫酸反应制取硫化氢，它们的化学方程式是：FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑检验集气瓶内是否已集满硫化氢，可将润湿的醋酸铅试纸放在集气瓶口，若试纸立即变黑，证明瓶内硫化氢气已集满。
3、二氧化硫的实验室制法在实验室里，常用亚硫酸钠跟浓硫酸起反应制取二氧化硫。
化学方程式是：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑4、氨的实验室制法实验室里常用的是给铵盐和碱的混合物加热的方法制取氨气。
一般是用加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，化学方程式是：2NH4Cl+Ca(OH)=2CaCl2+2H2O+2NH3↑检验集气瓶中是否已集满氨气，可把润湿的红色石蕊试纸放在瓶口；若试纸立即变蓝，证明集气瓶内已集满氨气。
检验铵根离子是利用铵盐能跟碱起反应放出氨气的性质。
检验方法是：把少量铵盐晶体放入试管里，然后用胶头滴管滴入少量较浓的氢氧化钠溶液，给试管加热。
小心地闻试管中放出的气体的气味，可以闻到氨的刺激性气味；将润湿的红色石蕊试纸悬放于试管口处，试纸由红色变成蓝色。
根据以上现象可以检验出铵根离子的存在。
5、甲烷的实验室制法实验室用无水醋酸钠与碱石灰(固体NaOH与Ca(OH)2的混合物)共熔(约300℃以上)而产生。
CH3COONa+NaOH=Na2CO3+CH4待试管里的空气赶尽后，用大试管排水收集，除非要求制取干燥的甲烷时，才用向下排空气法收集。
收满甲烷的集气瓶，盖好毛玻璃片后应倒放在实验桌上，这样可以减少比空气轻的甲烷的逸失。
停止加热时，要先把导管从水槽里撤出。
碱石灰是由粉状生石灰与NaOH溶液作用后，在200～250℃干燥而成，这样能使NaOH与Ca(OH)2混合很均匀。
常见气体实验室制法
高中常见气体的化学实验室制法化学式：O2相对分子质量：32反应方程式：2KClO3=(MnO2)=△=2KCl+3O2↑基本反应类型：分解反应反应物状态：固固加热水溶性：难溶颜色：无色气味：无味收集方法：向上排空气法，排水法排空气验满方法：带火星木条，复燃可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5其他制取方法：2KMnO4=△=K2MnO4+MnO2+O2↑；2H2O2=(MnO2)=2H2O+O2↑考前须知：KClO3催化分解时试管中不能混有任何可燃物，否则引起爆炸。
气体名称：氢气化学式：H2相对分子质量：2反应方程式：Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑基本反应类型：置换反应反应物状态：固液常温水溶性：难溶颜色：无色气味：无味收集方法：向下排空气法，排水法可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5其他制取方法：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑考前须知：不能使用浓H2SO4和任何浓度的HNO3。
点燃或加热前必须验纯，以免爆炸。
气体名称：氯气化学式：Cl2相对分子质量：71反应方程式：MnO2+4HCl(浓)=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O反应物状态：固液加热水溶性：可溶(1:2)颜色：黄绿色气味：刺激性气味（有毒！）收集方法：向上排空气法，排饱和食盐水法排空气验满方法：观察颜色；湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5其他制取方法：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O；2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O考前须知：必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。
气体名称：氮气化学式：N2相对分子质量：28反应方程式：NaNO2(固体)+NH4Cl(饱和)=△=NaCl+N2↑+2H2O反应物状态：固液加热水溶性：难溶颜色：无色气味：无味收集方法：排水法，向下排空气法排空气验满方法：燃着的木条，熄灭可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5其他制取方法：(NH4Cr2O7)=△=N2↑+Cr2O3+4H2O；NH3+3CuO=△=N2↑+3Cu+3H2O；2NaN3=△=2Na+3N2↑气体名称：氯化氢化学式：HCl相对分子质量：36.5反应方程式：NaCl+H2SO4(浓)=△=NaHSO4+HCl↑基本反应类型：复分解反应反应物状态：固液加热水溶性：极易溶(1:500)颜色：无色气味：刺激性气味收集方法：向上排空气法排空气验满方法：蘸有浓氨水的玻璃棒，出现白雾可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5其他制取方法：MgCl2•6H2O=△=2HCl↑+MgO+5H2O气体名称：氟化氢化学式：HF相对分子质量：20反应方程式：CaF2+H2SO4(浓)=△=CaSO4+2HF↑基本反应类型：复分解反应反应物状态：固液加热水溶性：极易溶颜色：无色气味：刺激性气味（有毒！）收集方法：向下排空气法排空气验满方法：蘸有浓氨水的玻璃棒，出现白雾可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，P2O5考前须知：不能使用玻璃仪器。
常见气体的实验室制法
CaC2 2H 2O Ca(OH ) 2 C2 H 2
Cu 4HNO3(浓) Cu( NO3 )2 2H2O NO2
图一 图二
图三
图四
启普发生器原理的应用：
图五
图六
图七
图八
图九
图十
（1）氨气的制备
传统方法：铵盐+强碱 属：固+固→气型 变析：①浓氨水直接加热制氨气 属：液→气 ②浓氨水+固体NaOH(或CaO、碱石灰等) 属：固+液→气
△
氨气
（2）氧气的制备
传统方法：固+固→气（ KMnO4 加热）
变析：固+液→气（Na2O2+H2O→O2
或 H2O2
MnO2
O2）
（3）氯气的制备 传统方法：固+液→气（ 浓HCl、MnO2 共热）
变析：固+液→气(不加热） （2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 ↑ +8H2O）
不可干燥 气体
NH3,H2S, HBr,HI
NH3，乙醇
HX,H2S,SO2, CO2, Cl2
五、收集气体装置
１、排空气法
向上排气法
密度大于空 气的气体 如：CO2 Cl2、HCl
向下排气法 密度小于空 气的气体 如：H2、NH3、
２、排水法
难溶或微溶于水的气体： H2、CH4、NO 、O2、N2、C2H2
还原性气体（如H2S、HI等）。 特别注意：
①气体在被干燥的过程中不能被溶解、吸收、转化、 还原、氧化、络合（如：无水CaCl2不能干燥氨气。） ②不要引入新的杂质。
常见干燥剂及使用装置
高中化学常见气体的实验室制备
一：氯气1．实验室方法：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2↑+2H2O（反应条件加热）收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法净化方法：用饱和的食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气。
2．工业制法：原理：电解食盐水2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑（反应条件是通电）二：二氧化碳1．实验室方法：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O收集方法：向上排空气法净化方法：用饱和的NaHCO3除去HCl2．工业制法：CaCO3=====CaO+CO2↑（条件为高温）三：氧气实验室方法：KMnO4受热分解：2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑（条件：加热）KClO3和MnO2混合共热：KClO3=2KCl+3O2↑（条件：在MnO2下加热）工业制法：空气液化分离四：氨气实验室方法：Ca（OH）2+2NH4Cl=====2NH3↑+CaCl2+2H2O收集方法：向下排空气法、且容器口塞一团沾有稀H2SO4的棉花团，以防止所收集的气体与空气对流，也可吸收多余的NH3净化方法：用碱石灰吸收NH3中混有的水分工业制法：N2+3H2=====2NH3（条件：高温、高压、催化剂且此反应为可逆反应（上面的必需全部把握且对方程式一定要准确地记住，下面的只需知道）五：氮气实验室方法：NaNO2+NH4Cl==N2↑+2H2O +NaCl工业方法：液态空气分馏法六：二氧化氮实验室方法：Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2H2O↑(条件加热)工业方法：4NH3+ 5O2= 4NO + 6H2O(条件Pt/加热)2NO + O2= 2NO2七：一氧化碳实验室方法：HCOOH===H2O+CO↑(条件加热)工业方法:C + H2O(g) == CO + H2(条件高温)八：二氧化硫实验室方法：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑九：氢气实验室制法：H2SO4+Zn=====ZnSO4+H2↑2HCl+Zn=====ZnCl2+H2↑收集方法：向下排空气法工业制法：水煤气法 C + H2O(g) == CO + H2(条件高温)有机中常见气体的制取方法一：乙炔实验室方法：CaC2+2H2O→Ca（OH）2+CH≡CH↑收集方法：排水集气法或向下排空气法净化方法：因电石（CaC2）中含有CaS，与水反应会生成H2S，可用硫酸铜溶液或NaOH溶液将其除去。
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十五种常见气体的实验室制法
一、常见气体的实验室制法的反应原理：
1、氢气：①Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑
②Zn ＋2HCl ===ZnCl 2＋H 2↑
2、一氧化碳：①HCOOH CO ↑＋H 2O ②H 2C 2O 4CO ↑＋CO 2↑＋H 2O
3、二氧化碳：CaCO 3＋2HCl ===CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O
4、甲烷：CH 3COONa ＋NaOH CH 4↑＋Na 2CO 3
5、乙烯：CH 3CH 2OH
CH 2=CH 2↑＋H 2O 6、乙炔：CaC 2＋2H 2O Ca(OH)2＋C 2H 2↑
7、氮气：NH 4Cl ＋NaNO 22↑＋NaCl ＋2H 2O
8、氨气：①2NH 4Cl ＋Ca(OH)2CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O ②浓氨水与氢氧化钠固体混合，利用氢氧化钠溶于水放出大量的热，且增加OH －浓度，促使平衡朝生成氨的方向移动来制备氨气。
③NH 3·H 2O ＋CaO ===NH 3↑＋Ca(OH)2
9、一氧化氮：3Cu ＋8HNO 3===3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O
10、二氧化氮：Cu ＋4HNO 3===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O
11、氧气：①2H 2O 22H 2O ＋O 2↑ ②2KClO 32KCl ＋3O 2↑ ③2KMnO 42MnO 4＋MnO 2＋O 2↑
④2Na 2O 2＋2H 2O ===4NaOH ＋O 2↑
12、硫化氢：①FeS ＋H 2SO 4===FeSO 4＋H 2S ↑
②FeS ＋2HCl ===FeCl 2＋H 2S ↑
13、二氧化硫：Na 2SO 3＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋SO 2↑＋H 2O
14、氯气：MnO 2＋4HCl MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 15、氯化氢：①2NaCl ＋H 2SO 4Na 2SO 4＋2HCl ↑ ②NaCl ＋H 2SO 44＋HCl ↑ ③浓硫酸与浓盐酸混合：利用浓硫酸溶于水放出大量的热，使氯化氢挥发。
二、气体的实验室制法的知识体系
1、反应试剂：反应试剂是什么？是粉末状固体还是块状固体？是浓的还是稀的？
2、反应条件：需不需要加热？有无温度的特别限定？需不需要催化剂？催化剂是什么？
△
△
△ △ △
MnO 2
MnO 2
△ 加热 170℃ 浓硫酸 加热
CaO 加热 浓硫酸 加热
浓硫酸
3、反应原理：化学方程式是什么？有无离子方程式？离子方程式是什么？没有方程式的怎
么叙述原理？
4、发生装置：发生装置主要取决与反应物的状态和反应条件。
大约分成四类：①固固加热
装置；②固液加热或液液加热装置；③固液不需要加热可以“随开随关”的
装置；④固液不需要加热无需“随开随关”的装置；
5、除杂装置：估计有什么气体杂质？需要除去吗？除去杂质的试剂选择什么？方法选择什
么？装置特征是什么？
6、干燥装置：气体需要干燥吗？干燥剂怎么选择？干燥仪器怎么选择？
7、收集方法：气体的收集方法主要取决于气体的密度、气体的溶解性和化学性质。
主要有
四种：①向上排空气法；②向上排空气法；③排水法；④排特定溶液法。
选
择怎样的方法收集？装置的特征是什么？
8、验满方法：怎么验证是否收集已满？语言如何叙述？
9、检验方法：气体如何检验？语言如何叙述？
10、尾气处理：能否排到空气中？选择什么试剂吸收？选择什么方法吸收或处理？装置的特
征是什么？作用是什么？
三、强化练习
1、设计了四种制备气体的方案：①加热稀硫酸和乙醇制备乙烯；②加热稀盐酸和二氧化锰制
备氯气；③用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；④用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢。
不宜采用的方案有哪些?（）
A、只有①和②
B、只有②和③
C、只有③和④
D、①②③④
2、下列反应适用于实验室制备氧气的是（）
①高锰酸钾热分解2KMnO4K2MnO4＋MnO2+O2↑
②硝酸铵热分解2NH4NO34H2O＋N2↑＋O2↑
③过氧化氢催化分解2H2O22H2O+ O2↑④二氧化氮热分解2NO22NO+O2
A、只有①
B、①和②
C、①和③
D、①③④
3、按下列实验方法制备气体，合理又实用的是（）
A、锌粒与稀硝酸反应制备氢气
B、向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HCl
C、亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2
D、大理石与浓硫酸反应制备CO2
4、、右图装置可用于（）
A、加热NaHCO3制CO2
B、用Cu与稀HNO3反应制NO
C、用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3
D、用NaCl与浓H2SO4反应制HCl
5、在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气，当制得
同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为（）
A、1 ：1 ：l
B、2 ：2 ：1 C.、2 ：3 ：l D、4：3：2
6、右图是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是（）
A、大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B、锌粒和稀硫酸制氢气
C、浓盐酸和二氧化锰制取氯气
D、电石和水制取乙炔。