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實驗室制取氣體的研究及實踐
【考點梳理】
考點一、氧氣、二氧化碳、氫氣的實驗室制法
1.實驗室制取O2、CO2、H2 的化學原理：
（1）氧氣
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
2H2O22H2O+O2↑
（2）二氧化碳
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
（3）氫氣
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
2.實驗設計的依據：
3.“多功能瓶”收集氣體的方法：任何一種氣體，都可以用如圖所示的裝置進行收集。

（1）若待收集氣體的密度比空氣大，則氣體由a管通入，將空氣由b管排出；
（2）若待收集氣體的密度比空氣小，則氣體由b管通入，將空氣由a管排出；
（3）若用排水法收集氣體，則先在集氣瓶中裝滿水，氣體由b管通入。
【要點詮釋】
1.制取氣體選擇藥品的原則：速率適中，操作方便，節能環保，氣體純凈，雜質易除。
2.實驗室幾種常見氣體制取方法比較：
氣體
藥品狀態
裝置
反應條件
收集方法
O2
KMnO4、KClO3和MnO2混合物（固+固）
管口略向下傾斜的試管
加熱
向上排空氣法或排水法收集
O2
H2O2和MnO2混合物（固+液）
豎直試管或錐形瓶
不加熱
向上排空氣法或排水法收集
CO2
大理石（主要成分是CaCO3）和稀鹽酸（固+液）
豎直試管或錐形瓶
不加熱
向上排空氣法
H2
鋅粒和鹽酸（固+液）
豎直試管或錐形瓶
不加熱
向下排空氣法或排水法收集
NH3
銨鹽和堿石灰混合物（固+固）
管口略向下傾斜的試管
加熱
向下排空氣法收集
3.根據氣體的性質確定氣體的收集方法（如下表）：
收集方法
氣體性質
優缺點
A．向上排空氣法
密度比空氣大
干燥、純度不高
B．排水法
難溶于水或不易溶于水
純度高、不干燥
C．向下排空氣法
密度比空氣小
干燥、純度不高
當氣體的密度和空氣密度相近且難溶于水時，一般采用排水法。
4.比較氣體密度與空氣密度大小的方法：無法確定氣體密度時，可以根據氣體的相對分子質量與空氣比較得到相對密度大小，空氣的平均相對分子質量約為29，如果氣體的相對分子質量比29大，則密度比空氣的大，如果相對分子質量小于29，則密度比空氣的小。21世紀教育網版權所有
考點二、實驗室制取氣體綜合實驗題的特點和解題思路
1.實驗室制取氣體綜合實驗題的特點是“三綜合”：綜合多種氣體的制取，如O2、CO2、H2、NH3、CH4等。綜合多種裝置：加熱試管裝置、液固接觸反應裝置；排空氣收集裝置、排水收集裝置；氣體去雜裝置、氣體干燥裝置等。制取氣體的操作步驟。21教育網
2.解答此類試題的思路是“三根據”：根據實驗室制取氣體要求選擇藥品，根據藥品狀態和反應條件選擇裝置，根據氣體的密度和溶解性選擇收集裝置。21cnjy.com
3.在解答實驗操作步驟時要記住“四先四后”：先檢查裝置的氣密性，后加藥品；先加固體藥品，后加液體藥品；先放置酒精燈，后固定試管；先加熱試管，后將導管伸入集氣瓶內；實驗結束先將導管移出水面，后熄滅酒精燈。21·cn·jy·com
【要點詮釋】
1.在實驗室制備的各種氣體中，常含有少量的酸霧、水蒸氣或其它氣體雜質，需經過凈化和干燥后才能得到純凈的氣體。常用的干燥及凈化裝置主要有洗氣瓶、干燥管和U形管。www.21-cn-jy.com

2.氣體的干燥：選用干燥劑應根據氣體的性質和干燥劑的性質而定，其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發生反應。2·1·c·n·j·y
干燥劑
可干燥的氣體
不能干燥的氣體
濃硫酸
H2、O2、CO、HCl等中、酸性氣體
不能干燥堿性氣體，如NH3
無水硫酸銅（CuSO4）、氯化鈣（CaCl2）
H2、O2、CO、CO2、HCl
能干燥絕大多數氣體，NH3除外
氫氧化鈉固體或生石灰
H2、O2、CO等中、堿性氣體
不能干燥酸性氣體。如CO2、SO2、HCl、H2S等
3.氣體的凈化：選擇氣體吸收劑應根據氣體的性質和要除去雜質的性質而定。
①原則：所用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質；不能與被提純的物質反應，也不能引入新的雜質。
②常見的氣體及其吸收劑：
H2O：濃硫酸、無水硫酸銅、氫氧化鈉固體、堿石灰（氫氧化鈉與生石灰的混合物）等。
HCl：氫氧化鈉溶液、堿石灰等。
HCl、CO2：氫氧化鈉溶液、澄清石灰水、堿石灰等。
③氣體的凈化順序：先除雜，后干燥；加熱之前先除去水。

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