书 山 有 路 1 高考专题复习高考专题复习 气体的制备装置气体的制备装置 试验装置分解 试验装置分解 华油三中 杨亚平 高中化学中气体制备装置一般分四大部分 发生装置 净化装置 干燥装置 收集装 置 尾气处理装置 一 气体的发生装置一 气体的发生装置 一 固 固 加热 适用于制 O2 NH3 CH4课本没有 制备原理 制氧 气 制氨 气 制甲 烷 注意事项 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 并逐步前移 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 书 山 有 路 2 二 固 液体 不加热 适用于制 CO2 C2H2 H2 H2S SO2 NO2 NO 课本 没有制法 一 常规类 制备原理 制 CO2 制 C2H2 制 H2 制 SO2 NO2 H2S NO 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 加入酸的量要适当 4 生成气体微溶或难溶于水 二 启普发生器类 制备原理 制 书 山 有 路 3 CO2 制 H2 制 H2S 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 加入大小适宜不溶于水的块状固体 如果太碎会落入底部的酸中使反应 无法控制 造成容器内压力过大 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 三 固 液或液 液 加热 适用于制 C2H4 Cl2 SO2 乙酸乙酯 蒸馏 HCl 课 本没有 a b c d e f 书 山 有 路 4 注意点 1 用 KMnO4制取 O2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 实验室制取氨气时 由于氨气极易与空气中的水结合 导致外部空气向试管里 冲 里面氨气向外逸出 在小试管口放一疏松棉花 3 在制取 C2H2时 若用大试管为反应器时 在大试管口放一松软棉花 防止生成的泡 沫喷出 4 Cu 和浓硫酸制取 SO2做性质试验的小试管口堵一块蘸有少量碱液的棉花防止污染 二 气体的净化 干燥 装置二 气体的净化 干燥 装置 一 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 不损失主体气体 不引入新杂质 在密闭容器中进行 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 N2和 O2 2 水洗法 利用溶解度不同从 N2和 NH3中除去 NH3 从 NO 和 NO2中除去 NO2 2 化学方法 书 山 有 路 5 1 氧化还原法 灼热铜丝网除去混合物中的 O2 2Cu O2 2CuO CuO 除去 H2 CO 等 2 酸碱法 NH3和 CO2通过碱石灰除去 CO2 CaO CO2 CaCO3 3 沉淀法 除去 CO2中的 H2S 通过 CuSO4溶液 H2S CuSO4 CuS H2SO4 4 最常用的为洗气法 用饱和 NaCl 除去 Cl2中的 HCl 用饱和 NaHCO3除去 CO2中的 HCl SO2等 用酸性高锰酸钾除去气体中的 SO2 如 CO2中的 SO2 注意 以下考得比较少 用饱和 NaHSO3除去 SO2中的 SO3 浓硫酸也可除 SO3 SO3易溶于浓硫酸 冷却 同样可以除 SO3 用饱和 Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙醇或乙酸 二 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 三 常见干燥剂及气体的干燥 液态干燥剂 固态干燥剂 书 山 有 路 6 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 SO2 CO2 CH4 N2 CO H2 O2 Cl2 SO2 CO2 CH4 N2 CO H2 O2 NH3 N2 CO CH4 不可干燥气 体 NH3 H2S HBr HI NH3 Cl2 H2S HCl SO2 CO2 三 气体的收集装置三 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 1 排液法排液法 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 CH4 NO 只能只能用排液法收集 CH2 CH2 CH CH 等 注意 注意 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 2 排气法排气法 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 1 向上向上排空气法 排空气法 式量大于 29 的气体 如 O2 CO2 SO2 H2S Cl2 NO2 只用只用排空气 HCl 等 典型装置是 b 2 2 向下排空气法 向下排空气法 式量小于 29 的气体 如 H2 CH4 NH3等 典型装置是 c a b 向上排空气法 c 向下排空气法 d 练习 发散思维 练习 发散思维 1 下列装置也能用于收集气体 试根据气体的流向判断收集气体的种类 书 山 有 路 7 2 排水法收集的气体和排气法收集的气体纯度有何不同 3 某些气体要求非常干燥 则收集前后都要干燥 如何组装仪器 四 尾气处理装置四 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 实验装置总装思路实验装置总装思路 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 气密性的检查要点 气密性的检查 书 山 有 路 8 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 概括为 微热看气泡 静置看液面 又称整体法 2 如上图 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 创新设计方案集锦 创新设计方案集锦 1 气体安全装置气体安全装置 1 防倒吸安全装置 书 山 有 路 9 2 防堵塞安全装置 3 防污染安全装置 2 液封装置液封装置 书 山 有 路 10 3 量气体体积装置量气体体积装置 读数时 要使量筒与洗气瓶中的液面保持水平 消除水位差造成的 误差 4 启普发生器原理及类似反应器启普发生器原理及类似反应器 经典套图经典套图 书 山 有 路 11 中和热测定 制乙烯 CO 尾气吸收 海水蒸馏 书 山 有 路 12 制乙炔 CO 尾气吸收