气体制备实验

气体制备实验思维导图，整理了装置、常见气体的制备的内容希望对高中生有帮助吧。

气体制备实验

• 装置
  • 发生装置
    • 固+液<不加热型>
      • 装置图
      • 适用气体：O2、H2、CO2、H2S、SO2、NO、NO2、NH3、Cl2、HCl
      • 衍生装置——启普发生器
        • 注意事项: 1.使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面下。2.固体不溶于水。3.产物不能有难溶物。4.反应不能剧烈放热
        • 简易启普发生器
        • 特点:随开随用、随关随停
    • 固+液或液+液<加热型>
      • 装置图
      • 适用气体: Cl2、NH3
      • 注意事项:1.烧瓶加热时要隔石棉网。2.反应物均为液体时，烧屏内要加碎瓷片或沸石
    • 固体加热型
      • 装置图
      • 适用气体:O2、NH3
      • 注意事项:试管口略低于试管底
  • 净化装置<除杂>
    • 除杂试剂选择的依据
      • 主体气体与杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性。
    • 装置示意图
      • 洗气装置
      • 固体除杂装置
        • 用于固体吸收还原性或氧化性杂质气体
      • 冷凝除杂装置:杂质气体被冷却后变为液体，主要气体不变为液体
  • 干燥装置
    • 干燥原则:1.酸性干燥剂不能干燥碱性气体。2.碱性干燥剂不能干燥酸性气体。3.具有强氧化性的干燥剂不能干燥强还原性气体
    • 常见的干燥剂
      • 酸性：浓硫酸、五氧化二磷、硅胶
        • 浓硫酸不能干燥H2S、HBr、HI，但可以干燥SO2、H2、CO
      • 中性:无水CaCl2
        • 不能干燥NH3
      • 碱性:碱石灰
    • 常见干燥装置图
  • 收集装置
    • 排水法
      • 适用气体:适用于不溶于水，且不与水反应的气体
      • 装置图
    • 排空法
      • 适用气体:适用于不与空气成分反应，且与空气密度相差较大的气体。
      • 向上排空法
      • 向下排空法
      • 衍生装置:根据与空气的相对密度而定进出气体的方向
  • 尾气处理装置
    • 处理气体:有毒气体，有刺激性气体，对环境有污染气体。
      • 对于溶解度很大的气体在尾气处理时还需要注意防倒吸。如:NH3、HCl、HBr、HF
      • 防倒吸装置:倒置的漏斗、安全瓶、干燥管、有机层
• 常见气体的制备
  • O2的制备
    • 收集:排水法、向上排空法
    • 验满:将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则O2已满
    • 过氧化氢分解
      • 反应方程式:2H2O2 =MnO2= 2H2O + O2↑
      • 装置:固液不加热型
    • 氯酸钾分解
      • 反应方程式:2KClO3 ＝MnO2、加热＝ 2KCl + 3O2↑
      • 装置:固固加热型
    • 高锰酸钾分解
      • 反应方程式:2KMnO4 =加热= K2MnO4 + MnO2 + O2↑
      • 装置:固固加热型
  • Cl2的制备
    • 收集:向上排空法
    • 1.装置内充满黄绿色气体，则Cl2已满。 2、把湿润的淀粉KI试纸放在瓶口，若试纸变蓝，则说明Cl2已满；3、把蘸了浓氨水的玻璃棒放在瓶口，若有白色烟雾，则说明Cl2已满。
    • 高锰酸钾
      • 反应方程式:2KMnO₄+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
      • 装置:固液不加热型
    • 二氧化锰
      • 反应方程式:4HCl（浓）+MnO2=加热=Cl2↑+MnCl2+2H2O
      • 装置:固液加热型
    • 氯酸钾
      • 反应方程式:KClO3+6HCl（浓）=KCl+5Cl2↑+H2O
      • 装置:固液不加热型
    • 次氯酸钾
      • 反应方程式:NaClO+2HCl==NaCl+H2O+Cl2↑
      • 装置:液液不加热型
  • NH3的制备
    • 收集:向下排空法(通常在管口放一团棉花，防止NH3与空气对流，收集到纯净的NH3)
    • 验满:1.将湿润的红色石蕊试纸,靠近瓶口,若试纸常蓝则氨气已满2.用玻璃棒沾少量浓盐酸,靠近瓶口时若有白烟生成,则氨气已满
    • 氢氧化钙
      • 反应方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2=（加热）=CaCl2+2NH3↑+2H2O
      • 装置:固固加热型
    • 氢氧化钠
      • 浓氨水+氢氧化钠固体
      • 装置:固液不加热型
    • 碱石灰
      • 浓氨水+碱石灰
      • 装置:固液不加热型
  • SO2的制备
    • 收集:向上排空法
    • 反应方程式:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑
    • 装置: 固液不加热型
  • CO2的制备
    • 收集:向上排空法
    • 反应方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
    • 装置:固液不加热型
  • H2的制备
    • 收集:向下排空法、排水法
    • 反应方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
    • 装置:固液不加热型
  • NO的制备
    • 收集:排水法(NO易与O2反应生成NO2，不能用排空法收集)
    • 可先用稀硝酸与碳酸钙反应生成的CO2将装置内的空气排尽，在制备纯净的NO
    • 反应方程式:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
    • 装置:固液不加热型
  • NO2的制备
    • 收集:向上排空气法（由于二氧化氮易溶于水,故不可用排水法进行收集）.
    • 反应方程式:Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3）2+2NO2↑+2H2O
    • 装置:固液不加热型
  • H2S的制备
    • 收集:向下排空法、排水法(排饱和硫氢钠溶液)
    • 反应方程式:FeS+2HCl=== FeCl2+H2S↑
    • 装置:固液不加热型
  • HCl的制备
    • 收集:向上排空法
    • 反应方程式:NaCl + H2SO4(浓) =△= NaHSO4 + HCl↑
    • 装置:固液加热型
  • HBr的制备
    • 收集:向下排空法
    • H3PO4 + NaBr =△= NaH2PO4 + HBr↑
    • 装置:固液加热型
  • HI的制备
    • HBr、HI均不能用浓硫酸制备，会发生氧化还原反应
    • 收集:向上排空法
    • 反应方程式:NaI+H3PO4=△= NaH2PO4+HI↑
    • 装置:固液加热型
  • 原理:难挥发性的酸制易挥发性的酸