常见气体的实验室制备
2018届高三年级一轮复习资料（化学实验部分）
第14讲常见气体的实验室制备
考点一气体的制备和收集
1、常见气体的实验室制法
（1）。2的实验室制法
①原理：2KMnO4 :K2Mn0 4+ MnO2+ O2 f（常用）2H2O ： ' 2H2O+ O2 f
2KCl d2KC+ 3O2 f 2Na2O2+ H2O 4NaOH+ O2 f
②装置类型：固+固亠气体固+液Hd气体
③收集方法：a.排水法 b.向上排空气法
④验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃证明已满
（2）C O2的实验室制法
①原理：CaCO+ 2HCl= CaC2+ H2O+ CO2 f （注意：不能用稀硫酸，以免生成微溶的硫酸钙）
②装置类型：固 +液T气体
③收集方法：向上排气法
④净化方法：用饱和的NaHCQ除去氯化氢，不能用饱和的碳酸钠溶液
⑤验满方法：将燃着的小木条接触瓶口，若火焰熄灭，证明CQ已满
（3）H2的实验室制法
①原理：Zn+ H2SO4= ZnSQ + H2 f
②装置类型：固 +液T气体
③收集方法：向下排空气法或排水法
（4）N H3的实验室制法
①原理：2NH4CI+ Ca（OH）2丄一CaC2+ 2NH3f + 2H2O （快速制法：浓氨水与氢氧化钠固体）
②装置类型：固+固丄一气体
③收集方法：只能用向下排空气法
④检验：a.湿润的红色石蕊试纸接触瓶口； b.靠近蘸浓盐酸的的玻璃棒
⑤尾气处理：用水或稀硫酸吸收
（5）C I2的实验室制法
①原理：用强氧化剂氧化Cl-, 实验室制法：MnO2+ 4HCI “ MnCI2+ C b+ H2O f
②装置类型：固+液亠一.气体
③收集方法：a.排饱和食盐水法 b.向上排空气法
④检验方法：湿润的淀粉KI试纸接触瓶口
⑤净化方法：通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，出去HCI，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶，除水
⑥尾气处理：用NaOH溶液吸收
2、实验室制备气体的发生装置
装置类型反应装置图固固加热型
注意事项
①试管必须干燥
②试管口要略低于试管底
③加热时先均匀加热再固定加热
④用KMnO4制取氧气时，需要在试管口出塞
小团棉花（以防固体堵塞导管）
(注意：洗气瓶装置既能收集密度比空气大的气体，又可收集密度比空气小的气体，只进气口有区 另h 密度大的“长进短出”，密度小的“短进长出”)
自主学习
1、判断正误，正确的画“V” ，错误的画？ ”。
(1) 用大理石和稀硫酸反应制备 C02?( ) (2)
用镁粉和稀硝酸反应制备 H 2?( )
(3) 加热NH 4CI 可制得纯净C12?( )
(4)
用排水法可收集 NH 3、N02?( )
(5) 用排空气法可收集 CH?=CH 2和NO 等气体？( )
(6) 用排饱和NaCI 溶液法收集CI 2?(
)
2、用下图装置可制备少量气体 ：
请写出两种制备气体的化学方程式
： __________________________________
例题一、.(2016山东荷泽模拟)实验室对制备气体反应的基本要求是：反应条件易满足、能平稳地产生气流、 所得气体中尽可能不
含杂质成分(除少量水蒸气及少量原料汽化形成的物质 )。下列反应一般能用于实验
室制备气体的是？(
)
A.Na 2O 2与CQ 反应制备 02
B.H 2O 2与MnO 2混合制备 02
固液加热型 或液液加热型
① 烧瓶加热时要垫上石棉网
② 反应物均为液体时，瓶内要加上碎石片(防爆 沸)
固液不加热型或液液
不加热型
① 使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下
② 使用分液漏度既可增强装置的气密性，又可控
制加入液体的流量
③ 使用分液漏度添加液体时，可拔掉玻璃塞或使
小孔对准小槽(便于液体下滴)
(注意：启普发生器及其类似装置只适用于固液、且不需加热的反应)
3、常见气体的收集方法
收集方法
排水法
收集原理
收集的气体不与水 反应，且难溶于水
向上排空气法
收集的气体密度比空气 大，且密度相差较大， 不与空气中的成分反应
向下排空气法
收集的气体密度比空气小, 且与空气密度相差较大， 与空气中的成分反应
收集装置 I 人
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适用气体
H 2、02、NO 、CH 4 Cl 2、CC 2、NO 2、SO 2 H 2、NH 3
D.浓NaOH溶液与NH4CI溶液混合加热制备NH3
C.加热浓硝酸制备N02
练习一、下列制备和收集气体的实验装置合理的是
补充练习
2、用KMnO4和浓盐酸可制备
制备CI2的是？（）
Cl2：2K Mn O4+16HCI(浓)=2KCI+2MnC2+5Cb f +8H2O。下列装置可用于上述反应
3、下列有关图示装置的叙述不正确的是（）
A.装置① 可用于吸收实验中多余的SO2
B.装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、NO2 等
C装置③中X为苯，可用于吸收NH3或HCI气体 D.装置④可用于收集NH3,并吸收多余的NH3 4、如图所示是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是（
选项X收集气体Y
A碱石灰氯化氢水
B碱石灰氨气水
C氯化钙二氧化硫氢氧化钠
D氯化钙一氧化氮氢氧化钠
R耐片和霍序債科如
)
c则惊斡和號謝
1下列制备NH3的发生装置不正确的是
包我化M和
靱化皱固体
③ ④
5、如图为中学化学实验中的常见实验装置。
(1)装置A可用于制备多种气体
请写出用装置制备下列气体时圆底烧瓶和分液漏斗中应装的化学试剂。
气体O2CO2NH3SQ
试剂
(2)装置B可用于收集多种气体，若要用于收集氨气，则进气管为____________________ ；若要收集NO,简述用装置B收集
NO的方法：____________________________________________________________________________________ 。
6、( 1)下表是实验室制备气体的有关内容，根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的发生装置，将
其编号填入下表的空格中。
编号实验内容实验原理发生装置
①制氧气H2O2F 2
②制氨气NH4CI T NH
③制氯气HCl T CI
(2)_________________________________________________________________ 上述实验中，从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是_____________________________________________________________ (填气体的化学式，下同)；从反
应中有无电子转移的角度看，明显不同于其他气体的是_______________ ，写出实验室制取该气体的化学方程
式: _____________________________________ 。
(3) 制备Cb需用8 mol L-1的盐酸100 mL，现用12 mol L-1的盐酸来配制。
①需要12 mol L-1的盐酸的体积为 ______________ mL(精确到0.1 mL)。
②在容量瓶的使用中，下列操作不正确的是(填写标号)。
A?使用容量瓶前检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C配制溶液时用量筒量取浓盐酸后用玻璃棒引流入容量瓶中用胶头滴管滴
加蒸馏水直到凹液面的最低处和刻度线相平
D?定容后盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次
考点二气体的净化和尾气处理
1、气体的净化
(1) 原理：酸性杂质用碱性物质吸收；碱性杂质用酸性物质吸收；易溶于水或能与水反应的用水吸收；
,缓慢加入蒸馏水到距刻度线1~2 cm处,
还原性杂质可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂质可用还原性较强的物质来吸收或转化。
(2) 装置
(3) 常见干燥剂
液态干燥剂
固态干燥剂
装置
f
i
I }
常见干燥剂 浓硫酸(酸性、强氧化性)
无水氯化钙(中性)
碱石灰(碱性)
不可干燥的 气体
NH 3、H 2S HBr 、HI NH3 Cl 2、H 2S HCl
2、尾气的处理
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常见仪器有
(1) (2) (3) 注意：
吸收溶解度较小的尾气 (如C 2 S02等)用图A 装置。
吸收溶解度较大的尾气 (如HCl 、NH 3等)用图B 或C 装置。 CO 等气体可用点燃或收集于塑料袋 (气球)中的方法除去，如图D 或E 。
(1) 有氧化性的干燥剂(如浓硫酸)不能干燥有还原性的气体(如H 2S 、HI 等)。 (2) 不能用CaC 2干燥NH 3,因为CaC 2与NH 3能反应，生成 Ca(NH 3)6Cl 2络合物。
(3) 当气体中含有多种杂质时，若采用洗气装置除杂，通常是除杂在前，干燥在后。若用加热装置除杂 通常是干燥在前，除杂在后。 (4)
尾气处理装置应与大气相通
，如下图所示装置就不能作为尾气处理装置。
(5) 常见改进的尾气吸收装置
(1)
用五氧化二磷可干燥 出、NH 3?(
)
(2) 用饱和Na 2CO 3溶液可除去C12中混有的HC?( )
(3)
用灼热的铜粉可除去 CO 中混有的02?( )
(4) 用碱石灰干燥氨气，用浓硫酸干燥SQ?(
)
(5) 实验室制备 Cb 时，可用石灰水进行尾气处理 ？(
)
2、欲对C12进行干燥、吸收，需选用下列装置中的 _________________ (填写序号)。
自主学习 1、判断正误，正确的画
域剋
，错误的画？