常见气体的制备和净化
常见气体的实验室制备
常见气体的实验室制备1．氧气的实验室制备(1)反应原理①高锰酸钾固体加热分解制备：2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2 ＋O2↑。
②常温下，用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制备2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑。
(2)发生装置图1原理①中反应物为固体，且需不断加热，一般选用图1装置。
在本发生装置中，为了防止生成的细小颗粒堵塞导管，在大试管口可放一松软棉花球，以吸附这些细微颗粒。
加热时，一般先均匀加热整个试管，后集中于反应物固体部位加热。
如果使用排水法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，以防止(冷)水倒流进入气体发生装置中，使(热)试管破裂。
原理②中反应物过氧化氢是液体，MnO2 是固体，反应不需加热，一般选用图2中装置。
在本反应原理中的两种反应物一般分开放置，其中固体(也可以是液体)放置在平底烧瓶、广口瓶或锥形瓶等适合反应的容器中，另一种液体可放在分液漏斗或长颈漏斗中。
一般气体发生装置只能有一个导气口，因此用长颈漏斗组装气体发生装置时，长颈漏斗下端要伸到液面以下，用液体封住下端口，从而防止氧气从长颈漏斗逸出。
图2(3)收集方法因为氧气是不溶于水、密度比空气大的气体，实验室既可以用排水法收集氧气，也可以用向上排空气法收集氧气。
当然，有时也可以用气球、氧气袋收集。
为保证尽可能将集气瓶中的空气排净，用向上排空气法收集氧气时，导管口要插到集气瓶底部；而用排水法收集氧气时，不能一有气泡产生就收集(开始排出气体实为装置内的空气)，要等到气泡均匀冒出时，再开始收集气体。
(4)验满方法排水法收集气体时，直接观察瓶体中的水是否被排出或瓶口是否有气泡冒出，即可验满。
用排空气法收集O2时，检验O2收集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，证明氧气收集满了。
(5)集气瓶放置存有气体的集气瓶在放置时，应尽量避免气体因本身惯性而逸出，一般比空气轻的气体，容易上升；而密度比空气重的气体，容易下降。
化学实验教案：常见气体的制备
化学实验教案：常见气体的制备一、引言气体是物质的一种状态，它具有无定形、可压缩和可扩散等特点。
在化学实验中，制备常见气体是非常重要的实验内容之一。
本教案将介绍几种常见气体的制备方法及相关实验操作步骤，以帮助学生理解气体的制备原理和实验技巧。
二、一氧化碳气体的制备1. 实验目的制备一氧化碳气体，了解其制备过程及实验操作。
2. 实验原理通过加热甲醇和浓硫酸反应，产生一氧化碳气体。
反应方程式如下所示：CH3OH + H2SO4 → CO + 2H2O甲醇与浓硫酸反应生成一氧化碳和水。
3. 实验步骤（1）将适量的甲醇加入反应瓶中；（2）缓慢地向反应瓶中加入浓硫酸，并同时加热反应瓶；（3）观察反应瓶中生成的气体，并收集于集气瓶中。
4. 注意事项（1）实验过程需要进行在通风条件下进行，避免一氧化碳气体的毒性对人体的危害；（2）实验中需要做好个人防护措施，如戴上手套、护目镜等。
三、氯气的制备1. 实验目的制备氯气，了解其制备过程及实验操作。
2. 实验原理通过次氯酸钠和盐酸的反应，产生氯气。
反应方程式如下所示：2NaClO + 2HCl → 2Cl2 + 2NaCl + H2O次氯酸钠和盐酸反应生成氯气、氯化钠和水。
3. 实验步骤（1）将适量的次氯酸钠溶液倒入反应烧杯中；（2）逐滴加入盐酸，并同时观察和收集氯气；（3）将收集到的氯气用盖板或玻璃棒等盖好保存。
4. 注意事项（1）实验过程中需要保持通风良好，切勿直接吸入氯气，以免对人体造成伤害；（2）氯气具有强烈的刺激性气味，实验操作时需要避免与其直接接触。
四、氢气的制备1. 实验目的制备氢气，了解其制备过程及实验操作。
2. 实验原理通过锌和稀硫酸的反应，产生氢气。
反应方程式如下所示：Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。
3. 实验步骤（1）将锌粉加入反应烧杯中；（2）缓慢地向烧杯中加入稀硫酸；（3）观察气体生成，并及时收集氢气。
常见气体制备装置归纳
C．CH4 D．NH3
5、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？D
A.只有(1)和(2)
B.只有(1)和(3)
C.只有(3)和(4)
图2
图3
图4
图5
图6
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5
（4）启普发生器及简易装置
图7
图8
图9 图10
图11 图12
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3、固体+液体或液体+液体加热制气体
①反应容器：试管、烧瓶 ②加液容器：分液漏斗 ③注意事项：见图16、17
图13
图14
图1gf5r
图16
图17
7
二、气体净化装置： 根据净化剂的状态和条件选择
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编 A中物 B中物 C中
号质
质 气体
有关化学方程式
(1) Na2SO3
浓硫酸 SO2
Na2SO3 +H2SO4(浓) ═ Na2SO4 +SO2↑+H2O
(2) Cu
浓硝酸 NO2
Cu + 4HNO3(浓) ═ Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O
(3) KMnO4 浓盐酸 Cl2
2KMnO4 + 16HCl ═ 2KCl g+fr 2MnCl2+5Cl2↑+ 8H2O
在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置
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21
7根据下面实验图填空和回答问题:(1)烧瓶中所发生的主
要反应的化学方程式是 2H2SO4(浓)+2Na，Br+MnO2═MnSO4+Br2↑+
常见气体的制取
常见气体的实验室制取【考纲要求】1．掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）2．与其它各部分知识、技能的综合应用。
【知识要点】一、课本中的气体制备二、气体的制取实验室气体制备的一般步骤有：制取→净化→收集→尾气吸收（一）气体的发生装置常见的气体制取装置有：或填写下表：32H2+4HCl MnClCaCl2)选择发生装置的根据是。
（二）气体的净化装置或欲除去下列气体中的杂质，写出选用的试剂和装置气体选择净化装置的根据是。
（三）气体的收集装置 或或或选择收集装置的根据是 。
（四）气体的尾气吸收选择尾气吸收装置的根据是 。
【典型例题】例1、（课本《必修1》P99页）下图是实验室制取氨气的常用装置，某同学欲用该装置制取、收集干燥纯净的氨气，试分析其是否严谨？若不严谨，应如何改进？试画出改进后的实验装置图。
例2、（课本《必修1》P50页）铁能与水蒸气反应，反应化学方程式为 。
常用反应装置如下图。
如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品，设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸气反应（这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体等部分）。
画出你设计的装置简图。
例4、（课本《选修6》P22）回忆初中化学课程中制取二氧化碳的实验，思考下列问题：（1）能够通过化学反应产生二氧化碳气体的物质有哪些？（2）制取二氧化碳的实验中，以什么物质为反应物（原料）？为什么？（3）反应的装置是如何选择和安装的？（4）如果要制备干燥的气体产物，应如何设计装置？例3、（课本《必修1》P92页）现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。
请你设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收。
画出你设计的装置简图，简述实验步骤、现象并进行解释。
例5、某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对测定化学反应速率非常感兴趣，为此进行了有关的实验探究，实验记录如下。
[实验目的] 测量锌和稀硫酸反应的速率[实验用品] 锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50mL注射器、铁架台、、量筒；锌粒、1mol·L－1的H2SO4、4mol·L－1的H2SO4。
2020年初中化学综合实验——气体的制取、净化和除杂!
初中化学综合实验——气体的制取、净化和除杂！一、气体制取的仪器组合顺序制备纯净干燥气体的步骤是:1、实验仪器组装公式：气体发生装置—除杂质装置—干燥装置—气体收集装置→尾气处理⑴制气装置的选择：A 所需药品的状态；B 反应条件⑵集气装置的选择：A 气体的溶解性；B 气体的密度⑶除杂质的试剂和干燥剂的选择：实验室制取的气体常常有酸雾或水份。
(4) 酸雾可用水、氢氧化钠溶液、澄清的石灰水或饱和碳酸钠（碳酸氢钠）溶液除去,水份可用干燥剂如：浓硫酸（酸性）、碱石灰（碱性）、固体氢氧化钠（碱性）、氧化钙（碱性）、五氧化二磷（酸性）、无水氯化钙（中性）、无水硫酸铜（中性）等除去.(5)酸性干燥剂（浓硫酸）不能干燥碱性气体如氨气；(6)碱性干燥剂（NaOH ）不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、氯化氢等2、气体除杂的方法：A 水吸收法：易溶于水的气体杂质用水吸收。
（如HCl）B 酸碱吸收法：酸性气体杂质用碱性试剂吸收。
（如氢氧化钠溶液吸收CO2、HCl。
）C 沉淀法：将杂质气体转变为沉淀除去。
（如用澄清石灰水除CO2）D 固化法：将杂质气体与固体试剂反应生成固体而除去。
（如除去O2用灼热的氧化铜）E 转纯法：将杂质转化为所需气体。
（如除去CO中的CO2，可将气体通过炽热的炭粉）3、气体除杂的原则：不减少被净化气体的质量，不引进新的杂质。
4、气体除杂的注意事项：A 选择除杂试剂：一般只能跟杂质起反应，而不能与被净化的气体反应。
B 除杂务尽：选择除杂试剂要注意反应进行的程度。
（如除去CO2时用氢氧化钠溶液比用澄清石灰水要好。
因为氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙要大很多，因此其溶质质量分数较大。
）C 有许多杂质要除去时，要注意除杂的顺序。
一般来说，杂质中有许多酸性杂质时，先除酸性较强的杂质；而水蒸气要放在最后除去。
除去杂质和干燥的装置一般用洗气瓶或干燥管。
在洗气瓶中导气管一般是长进短出，在干燥管中一般是大进小出。
除杂和干燥一般是先除杂后干燥。
第四章第21讲常见气体的制备、净化和收集2025年高考化学一轮复习
第21讲 常见气体的制备、净化和收集[复习目标] 1.掌握常见气体的制备、净化、收集及尾气处理的方法。
2.能对整套气体制备及性质实验装置进行分析，并能处理相关问题。
考点一 常见气体的制备、净化、收集及尾气处理必备知识夯实1．常见气体的发生装置 (1)固体＋固体――→△气体发生装置如图：制备气体：□1O 2、□2NH 3等 (2)固体(液体)＋液体――→△气体发生装置如图：制备气体：□3Cl 2、CH 2===CH 2(需加温度计)等 (3)固体＋液体(不加热)→气体发生装置如图：制备气体：选择合适的试剂和装置能制取中学化学中常见的气体，如NH 3(□4生石灰、□5浓氨水)、O 2(MnO 2、□6H 2O 2溶液)、Cl 2(KMnO 4、□7浓盐酸)、SO 2(□8Na 2SO 3、较浓硫酸)等2．常见气体的除杂装置4.(1)实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用□1b装置。
(2)制取CO时，尾气的处理可采用□2a、c装置。
(3)实验室制取NH3时，尾气的处理可采用□3d装置。
名师课堂点拨实验室中制取气体时实验装置的设计关键能力提升一、常见气体的制备和收集1．(2023·北京石景山区模拟)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是()【解析】制取NO2可选用Cu和浓硝酸反应，不能选用稀硝酸，A错误；NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，遇冷时NH3和HCl重新化合生成NH4Cl，不能用于制取NH3，B错误；H2O2在MnO2催化下分解生成H2O和O2，可用排水法收集O2，C正确；KMnO4和浓盐酸在常温下反应生成Cl2，Cl2的密度大于空气的密度，采用向上排空气法收集，选择装置c，D错误。
【答案】C2．实验室制取下列气体，所选反应试剂、制备装置与收集方法均合理的是()【解析】铜与稀硝酸生成NO且反应不需加热，NO与空气中的氧气反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，A错误；乙醇在浓硫酸作用下迅速升高温度到170 ℃，乙醇生成乙烯气体，乙烯难溶于水，可以用排水法收集，B正确；氨的密度小于空气，应该使用向下排空气法收集，C错误；Na2SO3和硫酸反应不需要加热，且SO2能与水反应，不能用排水法收集，D错误。
气体的制备和实验装置的连接
化学实验小型化训练——常见气体的制备及实验装置的连接一、常见气体的实验室制法所用试剂、反应原理：气体所用试剂反应原理H2O2Cl2NH3C2H4C2H2CO2SO2NONO2二、常见气体的实验室制取、净化、收集及尾气处理装置：1、制备装置的选择：根据反应物的状态、反应条件进行选择固+固气固+液→气固（或液）+液气制、制、、制、、、制、、。
【思考】上图制Cl2右侧替代装置中的玻璃管起到什么作用？2、气体的除杂和干燥：干燥装置一般放在其它除杂装置之后洗气瓶（盛装液态试剂）干燥管（盛装固态试剂）3、防倒吸装置吸收易溶于水的气体时防倒吸气体连接装置中的防倒吸装置（安全瓶）【思考】以下装置能防倒吸的是：（）A B C D4、气体收集装置：根据气体密度、溶解性及能否与空气中的某种成分反应等方面进行选择。
排水（或其它液体）法向上排空气法向下排空气法可收集气体有：可收集气体有：可收集气体有：5、量气装置排水（或其它液体）法测体积测吸收装置的增重量洗气瓶或干燥管等装置读取气体的体积之前必须①使试管和量筒（或量气管）内的气体都冷却至室温；②调整量筒（或量气管）内外液面高度使之相同【思考】在盛水的广口瓶和量筒之间的导管中应该先充满水，为什么？6、尾气处理装置：需要处理的气体为有毒、有害及可燃性气体在水中溶解度较小的气体易溶于水的气体可燃性气体贮气瓶处理气体：三、实验方案的设计和仪器的连接：综合实验制备题的一般思考顺序：反应原理→反应物的选择→除杂试剂的选择→仪器的选择→完整实验的组合。
1、连接仪器：一般顺序为气体发生装置→除杂装置→干燥装置（是否必需）→性质检验装置→气体收集装置（如有必要）→尾气处理装置，具体实验会有不同的步骤组合。
【注意】导管在装置连接中的使用方法2、检查装置的气密性：①先要审清题目是检测全套装置，还是其中部分装置气密性；②操作时一定要先将被检测装置变成一个密封体系（如关闭开关、导管出口插入水中等），然后改变气压（如加热、注水等），观察现象；③回答问题时应先叙述操作方法、步骤，再说观察到的现象，最后由现象得出结论。
常见气体的实验室制备、净化和收集
常见气体的实验室制备、净化和收集1．气体制备实验的基本思路2．重要气体的发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类： (1)固体＋固体――→△气体 发生装置：制备气体：O 2、NH 3、CH 4等。
(2)固体＋液体或液体＋液体――→△气体 发生装置：制备气体：Cl 2、C 2H 4等。
(3)固体＋液体(不加热)―→气体 发生装置：制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。
(1)改进的目的：用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如草酸晶体受热分解制取CO 2气体。
(2)“固体＋液体―→气体”装置的创新(3)“固(液)＋液――→△气体”装置的创新图A 的改进优点是能控制反应液的温度。
图B 的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。
4．气体的除杂方法(1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。
类型液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂固体，加热装置ⅠⅡⅢⅣ常见干燥剂浓H2SO4(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂Cu、CuO、Mg等当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。
5．气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体O2、H2、NO、CO等排空气法向上排空气法密度大于空气且不与空气中的成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH36.集气装置的创新——排液集气装置装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。
若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。
①饱和食盐水——收集Cl2。
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主课题：常见气体的制备和净化
教学目标
1、掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）
2、掌握气体制备净化的实验操作顺序
3、掌握常见气体的尾气处理方案
知识精要
一、常见气体的实验室制取、尾气吸收装置：
收集尾气吸收气体收集
分子式气体
装置
制取气体
的装置
O2
CH4O2
NH3
CH4
NH3
H2 C2H2H2S
CO2
NO2
H2
H2S
NO2
NO Cl2
HCl
SO2
Cl2
SO2
HCl
二、制取气体实验的操作顺序：
1.安装顺序:
①由下到上(如制氯气的发生装置安装顺序是:放铁架台→摆酒精灯→固定铁圈→放置石棉网→固定圆底烧瓶)
②从左到右(如制氯气:发生装置→收集装置→吸收装置)
③先塞后定(带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好,以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)
2.加试剂顺序:固体先放入，液体后滴加（即先固后液）
3.其它操作顺序:先检验气密性,后装入药品(便于在装置漏气时进行调整和更换仪器),最后点燃酒精灯(所有装备工作完毕后).
三、实验装置:一套完整的制备气体的实验装置应包括四个部分:
发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理
①发生装置：选取的依据是制取所用的试剂的状态和反应条件(加热与否)。
②净化装置：要根据反应物的性质及实验条件来分析可能含有的杂质，再根据主要成分与杂质性质上的差异选择除杂方案。
一般净化气体时,除去水蒸气的干燥装置放在最后。
用作干燥剂的物质须具备两个条件：一是本身要具有很强的吸水性，二是不能与被干燥的气体发生反应。
实验室常用的干燥剂可划为三类：
常见气体的干燥装置有两种：
洗气瓶：可装液体干燥剂，如浓硫酸；干燥管：可装固体干燥剂
液体洗涤剂固体洗涤剂
气体洗涤装置
③收集装置：选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。
由氯气的物理性质得,用向上排空气法收集氯气，因氯气难溶于饱和食盐水，也可用排饱和食盐水收集.
④尾气吸收处理装置：有三种：①用倒扣漏斗------极易溶于水的气体；②玻璃管----能溶于水或溶于溶液的气体的吸收(如用NaOH 溶液吸收Cl2)；③点燃法----处理CO。
四、制备物质的合理方案的选用原则：原理正确、步骤简单、原料易得、节省原料、易于分离提纯、污染少。
如制备CuSO4．Cu(NO3)2．Al(OH)3等有多种方案，但最佳方案只有一种。
温馨提示
1．对气体制取、除杂、干燥、收集、转化要进行整体思考。
2．气密性检查：可用加热法或水封法，不论哪种方法，事先都要确保系统是密封的。
3．理解启普发生器使用条件，明确C2H2．SO2不能用该仪器制取。
4．气体的收集：①因为C2H2．C2H4的气体密度很接近空气，所以不宜用向下排气法收集；②因为NO极易与空气中氧气反应生成NO2所以只能用排水法收集。
5．对于NH3和HCl这2种污染性气体的尾气吸收装置要选用倒置的漏斗。
6．克服思维定势：①除课本制气方法外，也可有其它方法。
如用Na2O2和H2O、MnO2和H2O2制O2（装置同制C2H2）；②了解制气装置替代方法，如用U形管或干燥管制CO2；
③气体的收集也可用球胆或气球来收集。
7．要区分气体的吸收和检验两种不同的操作，例如，要检验CO2，是通过澄清石灰水；要吸收CO2，则是通过NaOH溶液。
检验要求灵敏、现象明显；而吸收则要求反应迅速、完全。