資源簡介

氣體制備相關的專題訓練
一、氧氣、二氧化碳、氫氣的實驗室制取和工業制取
氧氣（O2） 二氧化碳（CO2） 氫氣（H2）
制備藥品 過氧化氫溶液 和二氧化錳 高錳酸鉀 氯酸鉀和 二氧化錳 大理石（或石灰石） 和稀鹽酸 鋅粒和稀硫酸
反應原理 2H2O2 MnO2 2H2O+O2 ↑ 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 ↑ MnO2 2KClO3 △ 2KCl+3O2↑ CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 ↑ Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 ↑
反應類型 分解反應 復分解反應 置換反應
反應物狀態 固體與液體混合 固體與固體混合 固體與液體混合 固體與液體混合
反應條件 不需加熱 加熱 不需加熱 不需加熱
發生裝置
氣體溶解性 不易溶于水 能溶于水 難溶于水
氣體密度 密度比空氣密度大 密度比空氣密度大 密度比空氣密度小
收集裝置 （ 純凈 ）或 （ 干燥 ） （ 唯一 ） 或
凈 化 用濃硫酸或堿石灰干燥 用飽和 NaHCO3溶液除 去 HCl，用濃硫酸干燥 用濃硫酸干燥
檢驗方法 將帶火星的木條插入集氣瓶內，若木條復燃，證明是氧氣。 將氣體通入澄清的石灰水，若變渾濁，證明是二氧化碳。 點燃氣體，檢 驗其生成產物。 淡藍色火焰， 生成 H2O
驗滿或驗純 用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條靠近 集氣瓶口，若木條復燃，證明已集滿。 用排水法收集時，集氣瓶口有氣泡冒出。 將燃著的木條靠近集氣 瓶口，若木條熄滅， 證明已集滿。 用拇指堵住倒置已收集滿 氫氣的試管，靠近火焰后 移開手指， 若聽到“噗”的 一聲，說明已純。
注意事項 ①先檢查裝置氣密性 ②長頸漏斗的末端應插到液體中 ③試管口略向下傾斜，管口放一團棉花 ④先移出導氣管，后停止加熱，以防倒吸 ⑤用排水法時，待氣泡連續均勻冒出時才收集 ⑥正放保存 ①不能用稀硫酸，反應生成CaSO4附著在大理石表面阻止反應繼續進行 ③正放保存 ⑴先檢查裝置氣密性 ⑵先驗純再收集 ⑶不能用濃硫酸 ⑷倒放保存
工業制取 分離液態空氣(依氧氣和氮氣的沸點不同) 加壓、蒸發——物理變化 高溫煅燒石灰石 CaCO3CO2 ↑+ CaO 分離水煤氣 H2 和 CO
裝置氣密性檢驗
方法①：升高溫度法——升高氣體發生裝置體系內氣體的溫度，可以臨時增大其壓強，從而使這個整體部分空氣外逸(在液體處可觀察到有氣泡放出)，當溫度恢復到初始溫度時，這個整體壓強減小，導致浸沒在水中的導氣管內倒吸有一段水柱。
方法②：液面差法——用止氣夾夾住橡膠導管部分，向長頸漏斗中加水，使之下端浸在水中，繼續加水形成一段水柱，產生高度差，在一段時間內水柱不發生回落，說明氣密性良好。
方法③：注射器法——構成封閉空間后，向內推或向外拉活塞，放手后活塞能回到原處，說明氣密性良好。
氣體的除雜與干燥
1、原則：選擇的除雜試劑只能與氣體中的雜質反應，干燥試劑只能吸收氣體中的水分，均不能與制取的氣體反應，且不能引入新的雜質。
2、裝置：
3、常見的除雜試劑
試劑 能吸收的氣體
液體 水 NH3、HCl
NaOH溶液 CO2、SO2、HCl
NaHCO3溶液 (CO2中混有的)HCl
固體 堿石灰（NaOH和CaO） CO2、水蒸氣
灼熱的CuO H2、CO
灼熱的銅網 O2
灼熱的鎂粉 N2
常見的干燥試劑
干燥劑 能干燥的氣體 不能干燥的氣體
酸性 濃硫酸 H2、O2、CO2、CO、CH4、SO2、HCl NH3等堿性氣體
堿性 生石灰、堿石灰、固體氫氧化鈉 H2、O2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、SO2、HCl等酸性氣體
中性 無水氯化鈣 除NH3以外的所有氣體 NH3
氣體的收集
收集法 排水集氣法 向上排空氣法 向下排空氣法
實驗圖
收集的氣體 O2、H2、CO、CH4 O2、CO2 H2 、NH3 、CH4
氣體性質 不易溶于水、難溶于水 且不與水發生反應的氣體 不跟空氣發生反應 且密度比空氣大的氣體 不跟空氣發生反應 且密度比空氣小的氣體
尾氣的吸收處理
①溶液吸收： 如CO2、SO2、HCl、NH3 等氣體可用NaOH溶液吸收。
②點燃處理： 如CO 、CH4 、H2S 等可燃性氣體可接一個尖嘴導管，將其點燃。
③氣球收集： 如有毒的CO 、H2S、Cl2 等可在導管末端接上一個氣球收集。
④防倒吸裝置：極易溶的氣體可收集到倒立的漏斗中。
“萬能瓶”的用途
洗氣（圖①）：氣體要長入短出。可用來檢驗氣體、干燥氣體、吸收氣體或除去氣體中的雜質。
集氣（圖②③④）：若瓶中為空氣，即用排空氣法收集氣體，密度比空氣大的氣體從長管進，密度小的從短管進；若瓶中為水，即用排水法收集氣體，氣體只能從短管進去。
量氣（圖⑤）：氣體從短管進。如果忽略導管內的水，量筒內水的體積就是進入集氣瓶中氣體的體積。
安全瓶
常見氣體的性質和用途
氫氣 氧氣 二氧化碳 一氧化碳 甲烷
物理性質 顏色 無色 無色 無色 無色 無色
氣味 無味 無味 無味 無味 無味
密度 比空氣小 比空氣大 比空氣大 比空氣略小 比空氣小
溶解性 難溶于水 不易溶于水 能溶于水 難溶于水 難溶于水
化學性質 ①可燃性 ②還原性 ①助燃性 ②氧化性（與金屬、非金屬、有機物反應） ①與水反應 ②與堿溶液反應 ③與碳反應（氧化性） 一般情況下不能燃燒也不支持燃燒，且不能供給呼吸 ①可燃性 ②還原性 可燃性
用 途 ⑴填充氣球 ⑵高能燃料 ⑶冶煉重要金屬 ⑴支持燃燒 ⑵供給呼吸 ⑶用于煉鋼 ⑴滅火 ⑵作工業原料（制飲料、純堿、化肥等） ⑶“干冰”用于人工降雨 ⑷植物的光合作用 燃料 燃料
檢驗方法 點燃時，火焰呈淡藍色，不純時有爆鳴聲 使帶火星的木條復燃 使澄清石灰水變渾濁 點燃后，在火焰上方罩一干冷的小燒杯，有水霧；在火焰上方罩一內壁附有澄清石灰水的小燒杯，石灰水變渾濁氣體制備相關的專題訓練
一、氧氣、二氧化碳、氫氣的實驗室制取和工業制取
氧氣（O2） 二氧化碳（CO2） 氫氣（H2）
制備藥品
反應原理
反應類型
反應物狀態 固體與液體混合 固體與固體混合 固體與液體混合 固體與液體混合
反應條件
發生裝置
氣體溶解性
氣體密度
收集裝置 （ ）或 （ ） （ ） 或
凈 化
檢驗方法 點燃氣體，檢 驗其生成產物。 淡藍色火焰， 生成 H2O
驗滿或驗純 用拇指堵住倒置已收集滿 氫氣的試管，靠近火焰后 移開手指， 若聽到“噗”的 一聲，說明已純。
注意事項 ⑴先檢查裝置氣密性 ⑵先驗純再收集 ⑶不能用濃硫酸 ⑷倒放保存
工業制取 分離水煤氣 H2 和 CO
裝置氣密性檢驗
方法①：___________________________________________________________________________
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方法②：___________________________________________________________________________
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方法③：___________________________________________________________________________
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氣體的除雜與干燥
1、原則：___________________________________________
2、裝置：
3、常見的除雜試劑
試劑 能吸收的氣體
液體
固體
常見的干燥試劑
干燥劑 能干燥的氣體 不能干燥的氣體
酸性
堿性
中性
氣體的收集
收集法 排水集氣法 向上排空氣法 向下排空氣法
實驗圖
收集的氣體
氣體性質
尾氣的吸收處理
①溶液吸收： 如_____________________________等氣體可用NaOH溶液吸收。
②點燃處理： 如__________________等可燃性氣體可接一個尖嘴導管，將其點燃。
③氣球收集： 如有毒的_____________________等可在導管末端接上一個氣球收集。
④防倒吸裝置：極易溶的氣體可收集到倒立的漏斗中。
“萬能瓶”的用途
洗氣（圖①）：氣體要___________。可用來檢驗氣體、干燥氣體、吸收氣體或除去氣體中的雜質。
集氣（圖②③④）：若瓶中為空氣，即用排空氣法收集氣體，密度比空氣大的氣體從________進，密度小的從________進；若瓶中為水，即用排水法收集氣體，氣體只能從________進去。
量氣（圖⑤）：氣體從短管進。如果忽略導管內的水，量筒內水的體積就是進入集氣瓶中氣體的體積。
安全瓶
常見氣體的性質和用途
氫氣 氧氣 二氧化碳 一氧化碳 甲烷
物理性質 顏色
氣味
密度
溶解性
化學性質
用 途
檢驗方法

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