常见气体的制备
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。
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。
常见气体的制备
常见气体的实验室制法一、气体的制备：实验室制取纯净的气体一般有以下环节：（1）气体的发生 （2）气体的净化（3）气体的收集（4）尾气的处理（对于有毒气体） 1、常见气体的制备原理：气体发生装置的三种典型类型：中学化学中要求掌握约13种气体的制备，它们是：三种单质气体(O 2，H 2，Cl 2)、三种氢化物(HCl ，H 2S ，NH 3)、三种有机气体(CH 4，C 2H 4，C 2H 2)、四种氧化物(CO 2，SO 2，NO ，NO 2)。
写出下列制备反应的化学方程式： H 2: NH 3: O 2: NO 2: 或： NO ： Cl 2: CO 2: HCl: CH 4: H 2S: C 2H 4: C 2H 2: SO 2:2、气体发生装置：（1）固、固加热：即： 固+固△气如制取 等。
装置如右图： （2）液固或液、液加热：即：液+固 △气； 液+液 △ 气，如制取 等。
装置如右图：（3）液固不加热： 即：液+固 气如制取 等。
装置如右图：启普发生器，它用于固—液常温下反应制取大量气体。
其优点是可以随时反应，随时停止。
使用时应注意装置是否漏气；液体不能添加太满；固体试剂应是块状。
启普发生器由 、 、 三部分组成。
３．气体的净化：(１) 净化选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。
一般情况下：①易溶于水的气体杂质可用水吸收；②酸性气体杂质可用碱性物质吸收；③碱性气体杂质可用酸性物质吸收；④水蒸气可用干燥剂来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可用作吸收剂。
1、含有HCl杂质气体⑴CO2（HCl）––––- 溶液；SO2（HCl）––––溶液H2S（HCl）––––- 溶液；⑵Cl2（HCl）––––––；H2（HCl）––––- ；2、中性气体中含有酸性杂质气体：用溶液吸收①O2（Cl2）②H2（H2S）③O2（CO2）④CO（CO2）⑤C2H2（H2S）⑥NO（NO2）3、酸性气体中含有其它酸性杂质气体①CO2（SO2）––––- 溶液；②CO2（H2S）–––––- 溶液；4、含有O2杂质气体①CO2（O2）–––––；②N2（O2）––––-5、HCl（Cl2）–––––。
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。
高中化学十四种常见气体制备
高中化学十四种常见气体制备
1. 氢气：热解水或金属与酸反应产生。
2. 氧气：电解水或过氧化物分解产生。
3. 氮气：空气经过分离设施分离获得。
4. 氩气：空气经过液化分离获得。
5. 氦气：液化天然气分离获得。
6. 氯气：电解盐水（海水）产生。
7. 氟气：高温氟盐与硫酸反应产生。
8. 氢氟酸蒸汽：氢氟酸和水蒸气混合经过加热获得。
9. 二氧化碳：石灰石与酸反应产生。
10. 一氧化碳：碳与二氧化碳反应产生。
11. 氨气：硝酸和铁或氢氧化钠反应产生。
12. 氢氧化钠蒸汽：硝酸和氢氧化钠反应产生。
13. 二氧化硫：金属硫与酸反应产生。
14. 氯化氢：硫化氢与氯气反应产生。
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。
常见气体的制备与收集
常见气体的制备与收集气体是我们日常生活中不可或缺的物质，它们在许多领域都有广泛的应用。
为了获得所需的气体，我们需要了解常见气体的制备方法和收集方式。
本文将介绍一些常见气体的制备与收集的方法。
一、氧气的制备与收集氧气是一种重要的呼吸和氧化剂。
常见的制备氧气的方法有化学法和物理法。
1. 化学法：通过分解过氧化银或过氧化氢来制备氧气。
过氧化银在被加热时会分解产生氧气：2Ag2O2（固体）→ 4Ag（固体）+ O2（气体）过氧化氢在被催化剂催化时，也会分解产生氧气：2H2O2（液体）→ 2H2O（液体）+ O2（气体）2. 物理法：通过电解水来制备氧气。
将两个电极分别插入水中，施加电流，便可使水分解，生成氢气和氧气：2H2O（液体）→ 2H2（气体）+ O2（气体）氧气的收集方法主要有下述两种：1. 气体收集瓶法：将气体收集瓶充满水，倒置于水槽中，用导管将产生的氧气导入瓶内。
由于氧气比空气轻，会顶上气体收集瓶内，将水从气体排出口排出，直至气体排出口只有氧气。
此时关闭导管，便可得到纯净的氧气。
2. 反应中的收集法：将产生氧气的容器和反应容器连通，并用合适的连接管连接两者。
氧气会沿连接管进入反应容器，产生反应后的产物会根据相对密度的不同而采取相应的收集方式。
二、氢气的制备与收集氢气是一种轻便的燃料，具有高热值和低环境污染的特点。
常见的制备氢气的方法有化学法和物理法。
1. 化学法：通过金属与酸或碱的反应制备氢气。
常见的反应有金属与酸的反应，如锌与盐酸的反应：Zn（固体）+ 2HCl（液体）→ ZnCl2（固体）+ H2（气体）2. 物理法：通过水的电解来制备氢气。
将两个电极分别插入水中，施加电流，便可使水分解，生成氢气和氧气：2H2O（液体）→ 2H2（气体）+ O2（气体）氢气的收集方法主要有下述两种：1. 气体收集瓶法：将气体收集瓶充满水，倒置于水槽中，用导管将产生的氢气导入瓶内。
由于氢气比空气轻，会顶上气体收集瓶内，将水从气体排出口排出，直至气体排出口只有氢气。
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常见气体的制备
常见气体的制备
除掌握常见气体和典型有机物的制备方法外。
做其它综合制备题时，思路往往是逆向的。
几种常见气体的反应原理见下表
1
O 2
2KClO 3∆
MnO 22KCl+3O 2↑
2KMnO 4 ∆K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑
2 H 2 Zn+H 2SO 4(稀)=ZnSO 4+H 2↑
3 CO 2 CaCO 3+2HCl=CaCl 2+CO 2↑+H 2O
4 Cl 2 MnO 2+4HCl(浓) ∆MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 5
HCl
NaCl(固)+H 2SO 4（浓） 微热NaHSO 4+HCl ↑
一、气体装置的类型及选择 1.固＋固（加热）：适用于制O 2 注意事项：
l 、试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气 在管口冷却后倒流而引起试管破裂。
2、铁夹应夹在距管口l ／3处。
3、固体药品要放在试管底部平铺开，加热时首先均匀预热，然后在试管的最后部位集中加热。
4、胶塞上的导管伸入试管里不能过长，否则会妨碍气体导出。
5、如用排气法收集气体，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。
以防止水倒流。
6、用KMnO 4制取O 2时，为了防止生成的细小颗粒堵塞导管，在大试管口放一松软棉花。
2.固＋液体（不加热）：适用于制CO 2、H 2 （1）常规类 注意事项：
1．瓶内气密性要好。
2．先放固体后加液体。
（为什么？） 3．加人酸的量要适当。
4．生成气体微溶或难溶于水。
△
（2）启普发生器类 注意事项：
1．在简易装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下， 否则起不到液封的作用而无法使用。
2
大，导致酸液溢出。
3．加人酸的量要适当。
4．在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时，必须先检验纯度。
（3）固＋液或液＋液（加热）：适用于制Cl 2、（HCl 课本没有）
a
b
c
d
e
f
注意事项：
l 、瓶内反应物体积不宜超过烧瓶容积的1/3。
2、a 、b 、c 加热前应放入碎瓷片，防止暴沸。
3、a 装置温度计插入反应液面以下，测反应液温度；b 装置温度计水银球与支管端口处相平，测气体温度，便于控制馏份。
4、d 装置便于随时加入液体，但随反应进行烧瓶内压强增加，液体不易滴入。
（改进方法见e ） 二、气体的净化（干燥）装置
1.常见净化原理：气体的净化可分为物理方法和化学方法。
遵循以下原理： A ．不损失主体气体；B.不引入新杂质；C 在密闭容器中进行；D.先除易除的气体。
（1）物理方法：
①液化法：利用沸点不同从空气中分离N 2和O 2。
②水洗法：利用溶解度不同从N 2和NH 3中除去NH 3。
（2）化学方法：
①氧化还原法：灼热铜丝网除去混合物中的O 2（2Cu ＋O 2＝2CuO ）；CuO 除去H 2、CO 等。
②酸碱法：NH 3和CO 2通过碱石灰除去CO 2。
(CaO ＋CO 2＝CaCO 3)
③沉淀法：除去CO 2中的H 2S 通过CuSO 4溶液。
H 2S ＋CuSO 4＝CuS ↓＋H 2SO 4 （3）最常用的为洗气法．．．
： ①用饱和NaCl 除去Cl 2中的HCl ；②用饱和NaHCO 3除去CO 2中的HCl 等；
2.常见净化装置
a b c d e
a为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。
b、c、d一般盛液体药品，用于洗液。
e一般盛固体药品，往往根据增重可测出吸收物质的质量，用于定量计算。
3.
常见干燥剂及气体的干燥
液态干燥剂固态干燥剂
装置
常见干燥剂浓硫酸无水氯化钙碱石灰
可干燥气体
H2、O2、Cl2、CO2、N2、CO H2、O2、Cl2、CO2、
N2、CO
H2、O2、NH3、N2、CO、
不可干燥气体NH3、H2S、HI NH3Cl2、HCl、CO2
三、气体的收集装置
根据气体溶解性（分子极性）和密度（相对分子量，与29比较）不同，把气体的收集方法分为排液法（常为排水法）和排气法（常为排空气法）。
装置图见下：
(1)排液法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。
例如：H2、O2、CO等。
注：Cl2不用排水法收集，但可用排饱和食盐水收集,CO2可以用排饱和NaHCO3收集。
排液法的典型仪器是a，注意导管只能伸
入集气瓶内少许
．．．．．．。
(2)排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。
用
排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气
．．瓶底部
．．．，把空气尽量排出。
为了减少空气扩散，集气瓶口可盖
上毛玻璃片（如图b）；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花（如图d）
（3）向上排空气法：式量大于29的气体。
如O2、CO2、Cl2、HCl等;典型装置是b。
（4）向下排空气法：式量小于29的气体。
如H2、NH3等;典型装置是c。
四、尾气处理装置
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。
常用经典仪器有：
a b c d e
a用于NaOH吸收氯气、CO2；硫酸铜吸收H2S（气体溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸）；b用于收集少量气体然后处理；c、d收集极易溶且溶解很快的气体。
如HCl、HBr、NH3等；其中d 吸收量少。
e用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。
如H2、CO等。
五、实验装置总装思路
1、装置的安装顺序
2、操作顺序
装置连接→气密性检查→装固体药品→加液体药品→气体制取
要点1：气密性的检查
1、将装置的导管口一端浸没于水中，再用双手手掌握住容器（试管可用
一只手握住，如左图；复杂仪器还可微热），若在导管口处有气泡冒出
．．．．．．．．．，
松手后，水在导管里形成了一段水柱
．．．．．．．．．．，则装置的气密性良好。
概括为：微热看气泡，静置看液面（又称整体法）。
2、如左图，关闭止水夹后，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，使漏斗
内液面高于试管内液面，静置后若漏斗内液面不下降，则装置的气密性良
好；液面下降，则装置的漏气；
概括为：注液静置看液面（又称局部法）。
某化学兴趣小组设计实验验证二氧化锰和浓盐酸制备的Cl2中含有水蒸气和HCl。
（1）甲同学设计如图装置：
①请按实验目的连接装置：b→g→h→→→→→（填导管口字母）。
②装置C、E的作用依次是，。
（2）乙同学认为即使装置中有白色沉淀产生，也不能说明一定含有HCl存在。
他提出在C和两个装置之间再增加一个装置，装置中放入某种湿润的试纸就可判断甲同学的设计是否有缺陷，你认为这种试纸是。
（3）丙同学认为不需要增加装置，只需要把装置中的试剂换成，出现现象，说明甲的检验不可靠。