9.1常见气体的制备和净化

9 化学实验探究§9.1 常见气体的制备和净化H2、O2、N2、Cl2 CH4、C2H2、C2H4、NH3 、 HCl、H2S CO、CO2、NO、NO2 、 SO2

思考：要设计一套制取气体的实验装臵， 一般要考虑哪些环节？ 1、反应原理 2、气体的发生 3、气体的干燥及净化

4、气体的收集5、气体的检验 6、有毒有害尾气的吸收

一、常见气体实验室制法的反应原理选用反应原理的主要依据： 1、所制气体的纯度要求。 2、实验室是否具备反应所需的试剂、 仪器及反应条件。 3、方法简便，易于操作。

二、制备气体的实验装臵※ 实验装臵的装配原则： 1、先下后上 2、先左后右 3、先塞后定 5、先查后加 4、先固后液 6、先湿后干

7、先装后燃 8、先撤后灭 ※ 实验室制取气体的一般过程：发生 装置

净化 装置

收集 装置

吸收 装置

(一)气体发生装置(P188表9.1)主要选择依据：有关制备反应的化学原理，如反 应物状态、性质、反应条件、制取气体的量； 同时还要求安全、不污染环境以及操作简便等。

固体+固体→气体

△

固体+液体 气体

固体+液体 气体 (液体)

O2、NH3、CH4

H2、CO2、 H2S、 SO2、NO2、C2H2

Cl2、HCl、NO、 CO 、C2H4 C2H4

发生装臵： 固体+固体注意事项：

加热

气体

可用于制备O2、NH3和CH4(1)试管口应略向下倾斜 (2)试管夹夹在试管的中上部; (3)药品应平铺于试管底部

(4)导管不宜伸入试管过长注意棉花团的使用 (5)实验开始时先检验装臵的气密性 (6)加热时，先预热且应用外焰加热 (7)结束时，先撤导管再撤酒精灯

思考： ①哪些反应还可以产生氧气？ 哪些变化还可以用于制备氨气？ ②加热丙酸钠与碱石灰的混合物，得到什么有机物？

发生装臵： 固体+液体

气体

可用于制备CO2、SO2 、NO2 、H2S 、H2 、C2H2 等

CO2、H2S、H2 都可以 。 SO2、NO2、C2H2只能用右装臵

2H Zn Zn2 H 2 2H CaCO3 Ca 2 CO2 H 2O

思考: ①制备氢气时为何用粗锌比纯锌好？ ②制备硫化氢时的酸能否用硝酸或浓硫酸？ ③上面的装臵的适用范围是什么？

2H FeS Fe2 H 2 S

H2 SO4 Na2 SO3 Na2 SO4 SO2 H2O

4HNO3 Cu Cu( NO3 )2 2NO2 2H2O2H2O CaC2 C2 H2 Ca(OH )2

8HNO3 3Cu 3Cu( NO3 )2 2NO 4H2O思考： ①制备二氧化硫时为什么不用稀硫酸？ ②人们常用饱和食盐水代替水来制备乙炔，为什么？ ③用上面的装臵可以制备氨气和氧气 ，制备时各选 什么药品？

注意事项： (1)启普发生器只适用于块状固体与液体在不加热 条件下制取难溶于水的气体如CO2、H2S、H2 (不可用于制C2H2)。 (2)简易

装臵则适用于固体与液体 在不加热下制取气的反应 (3)操作时应注意： a.检验装臵的气密性 b.长颈漏斗插入液面以下 c.制H2S时应在通风橱中,H2S剧毒

启普 发生器

简易 装臵

启普发生器的作用原理(P189)条件：1、块状固体和液体反应2、不需要加热 3、生成的气体难溶或微溶于水

特点： 随开随用、随关随停先查后加 先固后液 装配原则：

思考： 如何检查启普发生器的气密性？关闭导气管活塞，从漏斗中加水，观 察球形漏斗液面稳定后是否还会下降。若 水面不下降，则证明装置气密性良好。

如何将B装臵改装成简易的启普发生器？

用实验室常用仪器及用品，设计具有启普发生器 原理的气体发生装置。

图Ⅰ在长颈漏斗的下部装一个橡皮或塑料制的多孔垫片，锌粒放在垫片上，稀酸从漏斗管注入，由导管上的弹簧夹控制反应的发生和停止。 图Ⅱ是由底上有破碎小孔的试管和锥形烧瓶组装的。试管底部放几块碎玻璃

片以堵住上面的锌粒漏下。锥形烧瓶内盛稀硫酸。使用时将试管插入酸中，使用完毕，将试管提起跟酸液脱离接触，反应即停止。 图Ⅲ是用U形管装配的，原理同图Ⅰ相似，只是稀酸从左管加入。 图Ⅳ是由球形干燥管和漏斗用橡皮管连接起来的。球形干燥管的底部装一些 玻璃纤维，上面盛锌粒，稀硫酸由漏斗注入，反应除由弹簧夹控制外，还可 以用漏斗的升降来控制。

发生装臵：固体+液体

加热

气体

可用于制备NO、C2H4 、Cl2 、HCl等气体制备