高三化学一轮复习 第五章 《化工生产中的重要非金属元素》 专题讲解 气体的制备、净化和收集 课件.pptx

专题：常见气体的制备、净化和收集

1.了解常见气体的制备原理、装置及改进。

2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。

【回顾】氯气的实验室制法

发生装置

收集装置

尾气处理

除杂装置

干燥装置

【归纳】气体制备实验的基本思路

一、发生装置看原理

(一)常见气体的制备原理

1.O2实验室制法

2.NH3实验室制法

实验室快速制法：2H2O22H2O+O2↑

实验室快速制氨气：向碱石灰、氢氧化钠固体或氧化钙中滴加浓氨水

4.H2实验室制法Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑

5.实验室制CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

6.H2S实验室制法FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑

3.Cl2实验室制法

实验室快速制法2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O

8.C2H2的实验室制法

9.C2H4的实验室制法

10.SO2的实验室制法

Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

7.NO、NO2实验室制法

仪器选择看状态和是否加热

固-液（液-液）加热

制备气体：Cl2、HCl、SO2

控制反应

温度

平衡分压，便于液体滴入；防止液体挥发和变质

制备气体：C2H4

固-液（液-液）不加热

制备气体：H2、CO2、H2S、NO

控制反应逐滴加液

控制反应固液分离

制备气体：H2、CO2、NH3、H2S、O2、C2H2、SO2、NO、NO2

药品的盛放：固体放在圆底烧瓶（试管）中，液体（易挥发、易变质）液体放在分液漏斗中

固-固加热

制备气体：O2、NH3、CH4

要点和注意事项：

试管口略显下，试管夹固定在试管中上部

导管伸入不易过长，防止气体导出不畅

粉末状固体在试管口放一团棉花；

收集氨气试管口放棉花防空气对流

加热易熔化的固体，如加热草酸晶体

（熔点189.5℃）

不同的原理要选择相应的仪器；兼顾物质的熔沸点、溶解性、稳定性

选择不同的反应物采用不同的发生装置

O2、NH3

HCl、SO2

反应物的性质与发生装置

H2O2、NH3·H2O易分解

分批少量加入，放入恒压滴液漏斗中

将FeCl3·6H20与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3。已知SOCl2沸点为77℃。

SO2Cl2[SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l)ΔH=-97.3kJ/mol]

二、净化装置看性质

净化装置

除杂装置

干燥装置

气体及杂质的性质

根据气体性质选择干燥剂

不增

不减

彻底

先除杂后干燥

不增加新杂质

不损失气体产物

除杂试剂需过量

干燥后气体不能经过水溶液洗气

气体（杂质）

除杂试剂

CO(CO2)

NaOH溶液

N2(NH3)

稀硫酸或水

Cl2(HCl)

饱和食盐水

CO2(HCl)

饱和碳酸氢钠溶液

CO2(SO2)

饱和碳酸氢钠溶液

SO2(HCl)

饱和亚硫酸氢钠溶液

CH4(C2H4)

溴水

中性气体（酸性杂质）：强碱或碱石灰

中性气体（碱性杂质）：强酸

难溶性气体（易溶性杂质）：水

弱酸性气体（强酸杂质）：弱酸的饱和酸式盐

烷烃气体（不饱和烃）：溴水

解题思路：根据产物气体和杂质气体的性质差异选择试剂，

如溶解度、酸碱性、氧化性、还原性

干燥剂

可干燥的气体

不可干燥

酸性

浓硫酸

中性或酸性气体

碱性气体，如氨气

还原性气体，如H2S、HBr、HI

碱性

碱石灰

生石灰

固体氢氧化钠

中性或碱性气体

酸性气体

中性

无水氯化钙

酸、碱、中性

氨气

解题思路：根据产物气体性质差异选择干燥试剂

除杂装置：

液体干燥剂

固体干燥剂

3.收集装置看气体的密度和溶解性

收集方法

收集气体的类型

可收集的气体（举例）

排水法

难溶于水或微溶于水且不与水反应

O2、H2、NO、CO

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、NH3

收集装置：

排饱和食盐水

尾气处理装置：

①点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法，必须先验纯，再点燃。

②吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。

③燃烧法：不知如何处理。

4.尾气处理装置看性质

依据生成物的性质选择试剂（方法）将气体转化为无害物质

防倒吸装置

分液式

安全瓶式

平衡压强式

倒立漏斗式

肚容式

悬空式

其他仪器的使用与注意事项

蒸馏烧瓶

分液漏斗

球形干燥管

直形