实验室常用气体的制备

(一)发生装置

选择依据(两看):一看反应物状态,二看反应条件固固加热:固液不加热:

实验原理:

固固加热

固液不加热

CaCO3+HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

Note:固固加热型a.试管口要略向下倾斜,防止冷凝水倒流,造成试管炸裂;b.用KMnO4制取氧气时,试管口要塞一团棉花,防止高锰酸钾粉末堵塞导气管c.导管不能深入试管中太长,否则不利于试管内气体排出d.实验结束后先取出导管再熄灭酒精灯,防止水倒吸造成试管炸裂固液不加热型:a.使用长颈漏斗时,长颈漏斗的下端应深入液面以下形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出b.使用启普发生器时应注意使用前应检验装置的气密性必须是块状固体和液体常温下制取气体的反应添加液体以刚好浸没固体为宜

固液不加热型的装置评价

装置图

启普发生器

优点

安装简便

便于添加液体

可控制反应速率

可控制反应的发生和停止

与启普发生器具有相同效果的装置

(二)气体净化

常用的干燥或除杂装置

常见的干燥剂:

浓硫酸

可干燥的酸性气体:如CO2,SO2,HCl

可干燥的中性气体:如O2,N2,H2,CO

碱石灰/氢氧化钠固体

可干燥的碱性气体:如NH3

可干燥的中性气体:如O2,N2,H2,CO

无水氯化钙

可干燥除NH3外的所有气体(CaCl?8NH3)

(三)气体收集

收集方法

收集气体的类型

收集气体的装置

可收集的气体(举例)

优缺点

排水法

不易溶于水、不与水反应且难溶于水的气体(一难二不)

O2,H2,Cl2(饱和NaCl溶液),NO,CO2(饱和NaHCO3溶液),CO等

收集的气体纯度较高,但不干燥

排空气法

(根据密度定上下,一般比较分子量大小,空气29)

向上排空气法

密度大于空气且不与空气中成份反应

Cl2,NO2,SO2,CO2等

收集的气体较干燥,但纯度不高

向下排空气法

密度小于空气且不与空气中成份反应

H2,NH3等

O2和CO2的检验和验满

气体

O2

CO2

检验方法

将带火星的木条深入集气瓶内,木条复燃

通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊

验满方法

将带火星的木条移近集气瓶口,木条复燃,说明已经集满

将燃着的木条靠近集气瓶口,木条火焰熄灭,说明已经集满

(四)尾气处理

1.点燃尾气:可燃性污染气体,可将其转换成无污染气体,如CO

2.溶液吸收:酸性(碱性)气体可用碱性(酸性)溶液吸收,生成不具有挥发性的盐类。如用NaOH溶液吸收CO2,SO2等气体。3.尾气收集:装置末端接一个气球或其它容器。用以集中处理污染气体或再利用。

气体性质

尾气处理装置

吸收溶解度较小的尾气(如Cl2,SO2等)

吸收溶解度较大的尾气(如HCl,NH3等)

CO等气体可用点燃火收集在气球中的方法除去

未充气的气球

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