第4讲气体的制备.doc

第4讲 气体制备实验 氧气、二氧化碳、氢气的实验室制取和工业制取 气 体 氧气（O2） 二氧化碳（CO2） 氢气（H2） 制备药品 过氧化氢溶液 和二氧化锰 高锰酸钾 氯酸钾和二氧化锰 大理石（或石灰石） 和稀盐酸 锌粒和稀硫酸 反应原理 2H2O2 2H2O+O2↑ 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO3 2KCl+3O2↑ CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 反应类型 分解反应 复分解反应 置换反应 反应物状态 固体与液体混合 固体与固体混合 固体与液体混合 固体与液体混合 反应条件 不需加热 加热 不需加热 不需加热 发生装置 气体溶解性 不易溶于水 能溶于水 难溶于水 气体密度 密度比空气密度大 密度比空气密度大 密度比空气密度小 收集装置 （纯净的）或 （干燥的） （唯一的） 或 净 化 可用浓硫酸或碱石灰干燥 用NaHCO3溶液除去HCl， 用浓硫酸干燥 用NaOH溶液除去HCl 杂质，用浓硫酸干燥 收集方法 排水法、向上排空气法 只能用向上排空气法 排水法或、下排空气法 检验方法 将带火星的木条插入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气。 将气体通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水变浑浊， 说明是二氧化碳 点燃气体，检 验其生成产物。 淡蓝色火焰， 生成H2O 验满或验纯 用向上排空气法收集时，将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满。 用排水法收集时，集气瓶口有气泡冒出。 将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明已收集满。 用拇指堵住倒置已收集满氢气的试管，靠近火焰后移开手指，若听到“噗”的一声，说明已纯。 注意事项 ⑴先检查装置的 气密性 ⑵用排水法收集时，待气泡连续均匀排出时才收集 ⑶导管置集气瓶口 ⑴先检查装置气密性 ⑵试管口略向下倾斜 ⑶试管口放一团棉花 ⑷先移出导气管，后 停止加热，以防倒吸 ⑸正放 ⑴ 不能用稀硫酸，因反应生成CaSO4附着在大理石表面，阻止反应继续进行。 ⑵ 长颈漏斗的末端应插到液体中（分液漏斗不强调） ⑶ 正放保存 ⑴先检查装置气密性 ⑵先验纯再收集 ⑶不能用浓硫酸 ⑷长颈漏斗的末端应插到液体中 ⑸倒放保存 工业制取 分离液态空气(依氧气和氮气的沸点不同) 加压、蒸发——物理变化。 高温煅烧石灰石 CaCO3CO2↑+ CaO 分离水煤气H2和CO 注明： 1.固液不加热装置——凡是反应物为固体和液体且反应不需加热的发生装置图均可用图①、③、④。学科王 2.固固加热装置——凡是反应物都为固体且反应需要加热的发生装置图可用图②。 工业制取氧气是利用分离液态空气(依氧气和氮气的沸点不同) 加压、蒸发——物理变化。 CuO的还原实验 H2还原CuO C还原CuO CO还原CuO 化 学 方程 式 实验 装置 操作 步骤 及 注意 事项 试管口略向 倾斜。 导气管要伸入试管 部，在CuO 并紧贴试管上方内壁。 先通氢气一会儿后再 。 停止加热后要继续 ，直到试管冷却为止。 试管口略向 倾斜。 加热时要先均匀受热，后固定在 部位加热。 停止加热时应先 再 。 要确保整套装置不漏气。 2、先通 一会儿后，方可对 加热。 3、结束时先撤 处的酒精灯，继续通 ，直到试管冷却为止， 停止通CO后， 处的酒精灯继续燃烧，直到尾气无法点燃时，方可结束操作。 实验 现象 黑色CuO逐渐变为 色，②试管内壁上有无色液滴产生。 ①黑色粉末中夹杂着亮红色物质，②澄清石灰水变 。 ①黑色CuO逐渐变为 色，②澄清石灰水变 ③尖嘴处气体可燃烧，火焰为 色。 气体的净化与干燥 1.除杂原则：①不能引入新的气体杂质；②不能减少被净化气体的量。 2.除杂原理：（碱石灰是由CaO固体和NaOH固体组成的混合物）。 3.干燥剂的选择：（干燥原则：干燥剂不能与被干燥气体发生化学反应）。 干燥装置 洗气瓶（盛液体） 干燥管（固体干燥剂） U形管（固体干燥剂） 仪 器 干燥剂 浓硫酸 固体NaOH、生石(CaO)、 碱石灰等 无水CaCl2、 无水硫酸铜（CuSO4） 固NaOH、 生石（CaO