高中常见气体的制备方法

高中常见气体的制备方

法

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

实验基础知识补充

二、常见气体的制备方法（前6个最常考，有下划线的必须熟记）1．氨气

（1）工业制法（合成氨工业）：N2+3H2 2NH3

（2）实验室制法（氯化铵和消石灰混合加热）： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

说明：试管口棉花的作用是支撑固定导管，且减少NH3与空气的对流，提高氨气的纯度。

（3）实验室快速制氨法：浓氨水滴入到生石灰(或烧碱或碱石灰)表面快速产生氨气。2．氯气

（1）工业制法

①电解饱和食盐水得到烧碱、氢气和氯气：2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+ Cl2↑

②冶炼钠（或镁）时得到金属和氯气：2NaCl（熔融） 2Na + Cl2↑

（2）实验室制法

①KMnO4常温氧化浓盐酸：2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

②MnO2加热氧化浓盐酸：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O （与稀盐酸不反应）

3．二氧化硫

（1）工业制法

①高温煅烧硫铁矿：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2

②火法炼铜得到副产物二氧化硫：Cu2S+O2 2Cu+SO2

③燃烧硫磺得到二氧化硫：S+O2 SO2

（2）实验室制法

①Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O （向上排空气法收集）

②Na2SO3+ H2SO4（70%）=Na2SO4+H2O+SO2↑

说明：1、浓硫酸的浓度过高会使得溶液中没有H+，反应无法发生；硫酸浓度过低，生成的

SO2与水反应并溶解在溶液中。

2、B装置的作用是验证SO2具有还原性；B装置中的现象是紫红色褪色或颜色变浅；

离子方程式为5SO2＋2MnO－4＋2H2O===5SO2－4＋2Mn2＋＋4H＋

3、C装置的作用是验证SO2的氧化性；现象是溶液中产生黄色浑浊

4．氯化氢

（1）工业制法（氢气在氯气中燃烧）：H2+Cl2 2HCl

（2）实验室制法

①2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl ↑

②浓硫酸滴入到浓盐酸中快速制备HCl气体。

5．一氧化氮

（1）工业制法：

①氨的催化氧化（硝酸工业的第一步反应）：4NH3+5O24NO+6H2O

②NO2溶于水制硝酸的副产物：3NO2+H2O = 2HNO3+NO

（2）实验室制法：3Cu+8 HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

6．二氧化氮

（1）工业制法（硝酸工业的第二步反应）：2NO+O2=2NO2

（2）实验室制法： Cu+4 HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O （向上排空气法收集）

7．乙烯

（1）工业制法(石油裂解制乙烯) ： C4H10C2H6+C2H4 C8H18C6H14+C2H4（2）实验室制法(乙醇的消去反应 ) ： CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O

8．乙炔

实验室制法(电石水解法)：CaC2+2H2O = Ca(OH)2+C2H2↑

9．氢气

（1）工业制法

①水煤气法：（高温还原水蒸气） C+H2O(g) CO+H2

②氯碱工业的副产物：（电解饱和食盐水） 2NaCl+2H2O 2 NaOH +H2↑+ Cl2↑（2）实验室制法

①金属与非氧化性强酸反应： Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑

②金属与强碱溶液反应： 2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑

10．氧气

（1）工业制法：

①分离液态空气法

②电解氧化铝得到副产物氧气：2Al2O3（熔融）4Al+3O2 ↑

③冶炼金属汞、银时得到副产物氧气：2HgO 2Hg+O2↑；2Ag2O 4Ag+O2↑（2）实验室制法

①高锰酸钾受热分解：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑（固加热）

②氯酸钾受热分解：2KClO3 2KCl + 3O2↑（固+固加热）

③双氧水催化分解：2H2O22H2O+O2↑（固+液不加热）

11．二氧化碳

（1）工业制法

①高温分解，煅烧大理石：CaCO3 = CaO+CO2↑

②玻璃工业副产物：SiO2+Na2CO3 = Na2SiO3+CO2↑；SiO2+CaCO3 = CaSiO3+CO2 ↑

③联碱工业小苏打制纯碱的副产物：2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2 ↑

（2）实验室制法：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

12．一氧化碳

（1）工业制法

①水煤气法（高温条件下还原水蒸气）： C+H2O(g) CO+H2

②焦炭还原二氧化硅（工业制粗硅的副产物）：2C+SiO2 = Si+2CO↑

（2）实验室制法

①草酸分解法：H2C2O4 CO↑+CO2 ↑+H2O ，混合气体通过碱石灰得到一氧化碳

②甲酸分解法：HCOOH CO↑+H2O

三、防倒吸装置

1、吸不满

2、吸不着

3、不愿吸（将硫酸换成水呢？可以。将CCl4换成苯呢？不行）