高中常见气体的制备方法,装置,检验和除杂

实验基础知识补充实验基础知识补充 二、常见气体的制备方法二、常见气体的制备方法 （前 6 个最常考，有下划线的必须熟记） 1 1．氨气．氨气 （（1 1）工业制法）工业制法 （合成氨工业） N23H2 2NH3 （（ 2 2 ）） 实实 验验 室室 制制 法法（ 氯 化 铵 和 消 石 灰 混 合 加 热） 2NH4ClCaOH2CaCl22NH3↑2H2O 说明试管口棉花的作用是支撑固定导管，且减少NH3与 空气的对流，提高氨气的纯度。 （（3 3）实验室快速制氨法）实验室快速制氨法浓氨水滴入到生石灰或烧碱或 碱石灰表面快速产生氨气。 ①制取原理固体铵盐与固体强碱的复分解 ②制取方程式CaOH22NH4Cl ③装置略微向下倾斜的大试管,加热 ④检验湿润的红色石蕊试纸,变蓝 ⑤除杂质通入碱石灰除水蒸气 收集向下排气法 CaCl2NH3↑2H2O 2 2．氯气．氯气 （（1 1）） 工业制法工业制法 ①电解饱和食盐水得到烧碱、氢气和氯气2NaCl2H2O ②冶炼钠（或镁）时得到金属和氯气2NaCl（熔融） 2NaOH H2↑ Cl2↑ 2Na Cl2↑ （（2 2）实验室制法）实验室制法 ①KMnO4常温氧化浓盐酸2KMnO416HCl浓 2KCl2MnCl25Cl2↑8H2O ②MnO2加热氧化浓盐酸MnO24HCl浓MnCl2Cl2↑2H2O （与稀盐酸不反应） 制取原理强氧化剂氧化含氧化合物 制取方程式MnO24HCl浓 装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 MnCl2Cl2↑2H2O 检验能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色; 除杂质先通入饱和食盐水除 HCl,再通入浓 H2SO4除水蒸气 收集排饱和食盐水法或向上排气法 尾气回收Cl22NaOH NaClNaClOH2O 3 3．二氧化硫．二氧化硫 （（1 1）工业制法）工业制法 ①高温煅烧硫铁矿4FeS211O2 2Fe2O38SO2 ② 火 法 炼 铜 得 到 副 产 物 二 氧 化 硫 Cu2SO2 2CuSO2 SO2③燃烧硫磺得到二氧化硫SO2 （（2 2）实验室制法）实验室制法 ①Cu2H2SO4浓 上排空气法收集） CuSO4SO2↑2H2O（向 ②Na2SO3 H2SO4（70） Na2SO4H2OSO2↑ 说明1、浓硫酸的浓度过高会使得溶液中没有 H， 反应无法发生；硫酸浓度过低，生成的 SO2与水反应并溶解在溶液中。 2、B 装置的作用是验证 SO2具有还原性；B 装置中的现象是紫红色褪色或颜色变浅； 离子方程式为 5SO2＋2MnO－ 4 ＋ 2－2H2O5SO 4 ＋2Mn2＋＋4H＋ 3、C 装置的作用是验证 SO2的氧化性；现象是溶液中产生黄色浑浊 ①制取原理稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解 ②制取方程式Na2SO3H2SO4 Na2SO4SO2↑H2O ③装置分液漏斗,圆底烧瓶 ④检验先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色; ⑤除杂质通入浓 H2SO4除水蒸气 ⑥收集向上排气法 ⑦尾气回收SO22NaOH Na2SO3H2O 4 4．氯化氢．氯化氢 （（1 1）工业制法）工业制法 （氢气在氯气中燃烧） H2Cl2 （（2 2）实验室制法）实验室制法 ①2NaClH2SO4浓 Na2SO42HCl ↑ 2HCl ②浓硫酸滴入到浓盐酸中快速制备 HCl 气体。 ①制取原理高沸点酸与金属氯化物的复分解 ②制取方程式NaClH2SO4Na2SO42HCl↑ ③装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 ④检验通入 AgNO3 溶液,产生白色沉淀,再加稀 HNO3 沉淀不溶 ⑤除杂质通入浓硫酸除水蒸气 ⑥收集向上排气法 5 5．一氧化氮．一氧化氮 （（1 1）工业制法）工业制法 ①氨的催化氧化（硝酸工业的第一步反应） 4NH35O24NO6H2O ②NO2溶于水制硝酸的副产物3NO2H2O 2HNO3NO （2） 实验室制法实验室制法 3Cu8 HNO3稀 3CuNO322NO↑4H2O （3） ①制取原理不活泼金属与稀硝酸的氧化还原; ②制取方程式Cu8HNO3稀3CuNO322NO↑4H2O ③装置分液漏斗,圆底烧瓶或用大试管,锥形瓶 ④检验无色气体,暴露于空气中立即变红棕色 ⑤收集排水法 6 6．二氧化氮．二氧化氮 （（1 1）） 工业制法工业制法（硝酸工业的第二步反应） 2NOO22NO2 （（2 2）实验室制法）实验室制法 Cu4 HNO3浓 CuNO322NO2↑ 2H2O （向上排空气法收集） ①制取原理不活泼金属与浓硝酸的氧化还原; ② 制 取 方 程式 Cu4HNO3CuNO322NO2 ↑ 2H2O ③装置分液漏斗,圆底烧瓶或用大试管,锥形瓶 ④检验红棕色气体,通入 AgNO3 溶液颜色变浅,但无沉 淀生成 ⑤收集向上排气法 ⑥尾气处理3NO2H2O2HNO3NO NONO22NaOH2NaNO2H2O 7 7．乙烯．乙烯 （（1 1）工业制法）工业制法 石油裂解制乙烯 C4H10 （（2 2）实验室制法）实验室制法乙醇的消去反应 CH3CH2OH ①制取原理浓硫酸对有机物的脱水作用 C2H6C2H4C8H18 CH2CH2↑H2O C6H14C2H4 ②制取方程式CH3CH2OHCH2CH2↑H2O ③装置分液漏斗,圆底烧瓶,加热 ④除杂质通入 NaOH 溶液除 SO2,CO2,通入浓硫酸除水蒸气 收集排水法 8 8．乙炔．乙炔 实验室制法实验室制法电石水解法CaC22H2O CaOH2C2H2↑ ①制取原理电石强烈吸水作用 ②制取方程式CaC22H2OCaOH2CH CH↑ ③装置分液漏斗,圆底烧瓶或用大试管,锥形瓶 ④检验无色气体,能燃烧,产生明亮的火焰,并冒出浓的黑烟 ⑤除杂质通入硫酸铜溶液除 H2S,PH3,通入浓硫酸除水蒸气 收集排水法或向下排气法 9 9．氢气．氢气 （（1 1）工业制法）工业制法 ①水煤气法 （高温还原水蒸气） CH2Og COH2 2 NaOH H2↑ Cl2↑②氯碱工业的副产物 （电解饱和食盐水） 2NaCl2H2O （（2 2）实验室制法）实验室制法 ①金属与非氧化性强酸反应 ZnH2SO4 ZnSO4H2↑ ②金属与强碱溶液反应 2Al2NaOH2H2O 2NaAlO23H2↑ 制取原理活泼金属与弱氧化性酸的置换 制取方程式ZnH2SO4 H2SO4H2↑ 装置启普发生器 检验点燃,淡蓝色火焰