2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册 气体的制备 课件（共35页）

(共35张PPT)
常见气体的制备
(一)常见气体的制备原理
1.O2实验室制法
2. NH3实验室制法
实验室快速制法：2H2O2 2H2O + O2 ↑
实验室快速制氨气：向碱石灰、氢氧化钠固体或氧化钙中滴加浓氨水
4. H2实验室制法：Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑
5.实验室制CO2 ：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 ↑ + H2O
6. H2S实验室制法： FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S↑
3.Cl2实验室制法
实验室快速制法：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
8. SO2的实验室制法
Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO4 + SO2↑ + H2O
Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O
7. NO、NO2实验室制法
(二)常见气体的制备装置
发生装置：根据反应物的状态和反应条件
除杂装置：根据主要气体和杂质气体性质的差异
收集装置：根据气体的密度或水溶性
尾气处理装置：有毒有害的气体不能直接排到大气中
装置
气体发生装置的基本类型:
(1)固体+固体(加热)→ 气体
(3)固体(液体)+液体(加热) → 气体
选取气体发生装置的原则：根据反应物质的状态和反应条件
(2)固体+液体(不加热) → 气体
1.气体发生装置
(1)固体+固体(加热)→ 气体
改进装置
用于加热易熔化的固体物质，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流。
改进装置
Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 ↑ + H2O
FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S↑
(2)固体+液体(不加热) → 气体
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO4 + SO2↑ + H2O
（1）启普发生器及简易装置只适用于难溶于水的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
(2)简易装置中长颈漏斗插入液面以下
(3)固体(液体)+液体(加热) → 气体
2H2O2 2H2O + O2 ↑
Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O
2.除杂装置：
(1)洗气瓶中一般装入液体除杂试剂。除杂试剂应通过化学反应将
杂质吸收或将杂质气体转化为所制取的气体。
常见除杂试剂有：
①强碱溶液：
②饱和的酸式盐溶液，可将杂质气体吸收转化：
可吸收CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2等呈酸性的气体。
除去H2S中混有的HCl气体
NaOH溶液
饱和NaHCO3溶液
饱和NaHSO3溶液
饱和NaHS溶液
除去CO2中混有的HCl、SO2等强酸性气体。
除去SO2中混有的HCl等气体
常见除杂试剂有：
③浓H2SO4：
④酸性KMnO4溶液：
如除去混在CO2气体中的SO2、H2S等。
吸水性
常用于除去H2、SO2、HCl、CO、NO2、CH4等气体中的水蒸气
不能用来干燥具有强还原性气体，如H2S、HBr、HI等。
强氧化性
可除去还原性的气体
(2)干燥管、U形管一般装入固体的干燥剂。常见的固体干燥剂有：
①酸性干燥剂，用来干燥酸性气体。
②碱性干燥剂，用来干燥碱性气体。
③中性干燥剂，既能干燥碱性气体又能干燥酸性气体。
如P2O5、硅胶等。
如CaO、碱石灰、固体NaOH等。
如无水CaCl2
(无水CaCl2不能干燥NH3因易形成CaCl2·8NH3)
用无水CuSO4固体装入干燥管中，通过颜色变化检验水蒸气的存在
Cu：除O2
CuO：检验/吸收CO、H2
Na2O2固体：将CO2、H2O(g)转化为O2
(3)双通加热管一般装入固体除杂剂，除杂试剂和混合气体中的某一组分反应
小结：①易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。
如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)
②酸性杂质用碱性吸收剂、碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。
如CO(CO2)
③还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；
氧化性杂质，可用还原性较强的物质来吸收。
④选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作吸收剂来除去杂质。如C2H2(H2S)可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶除去。
3.收集装置
向上排空气法：气体不与空气中的成分
反应，且密度比空气大
向下排空气法：气体不与空气中的成分
反应，且密度比空气小
排水法：
气体不与水（或饱和溶液）反应，且在水中溶解度小
五、尾气处理
(1)燃烧法：
(2)气囊储存法：
(3)碱液吸收法：
(4)水溶解法：
常见防倒吸的装置
（1）A中发生反应的离子方程式为： ；（2）B中的溶液为: ；作用是： ；（3）C中的溶液为: ; 作用是： ；（4）装置D的作用是： ；（5）装置E中溶液为： ；E中发生的反应的化学反应方程式为： 。
实验室制氯气
实验室制二氧化硫
A B C
（1）A中发生反应的化学方程式为： ；（2）B中的作用是： ；（3）C作用是： ；发生反应的化学反应方程式为 ；（4）铜与浓硫酸反应制二氧化硫的化学反应方程式为： ；该反应能否使用装置A完成： ；
将装置B、C换为装置①~⑤（5）装置①中的现象为： ；（6）装置②中现象为： ；加热装置②现象为： 。（7）装置③中的现象为： ；发生反应的离子反应方程为： ；（8）装置④中的现象为： ；体现了二氧化硫的 性（氧化或还原）；（9）装置①~⑤的缺点为： 。
实验室制氨气
（1）A中发生反应的化学方程式为： ；（2）B中的作用是： ；（3）C作用是： ；
湿润的棉花的作用是： ；
（4）可否用以下装置替换装置C： ；烧杯中的溶液为： 。
制备一氧化氮/二氧化氮
A B C D
（1）装置A生成气体为一氧化氮（NO）则分液漏斗中的溶液为： ；
其发生反应的离子方程式为： ；（2）将F中空气推入E中现象为： ；
其中发生反应的化学反应方程式为： ；（3）C作用是： ；
（4）D中溶液是： ；装置D的作用是： 。
【练习】
1、广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”，是因为它可以配合玻璃管和其他简单仪器组成各种功能的装置。下列各图中能用作防倒吸安全瓶的是
√
2.根据实验目的设计如下装置的连接中，正确的是
A.制备收集C2H4：连接a→c→g
B.制备收集NO：连接b→c→e→d
C.制备收集NH3：连接b→d→e→c
D.制备收集Cl2：连接a→f→c→e→d
√
3.实验室合成硫酰氯要先制取干燥氯气。制备干燥纯净的氯气所用仪器如下图：
上述仪器的连接顺序：e接____，____接____，____接____，____接____(按气流方向，用小写字母表示)。
d
c
a
b
i
h
g
4.根据NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2、H2O，利用如图装置通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。
(1)仪器a的名称为_________，仪器b中装入的试剂可以是_____________
________________。
(2)按气流方向正确的装置连接顺序为________(填字母，装置可重复使用)。
分液漏斗
NaOH固体(或
生石灰或碱石灰)
BDADC
5.一套装置可以用于制备多种气体，根据如图“套装”回答下列问题。
(1)若使用如图所示装置制备干燥的SO2气体：
①A中盛液体的玻璃仪器名称是_________，实验开始后A中反应的化学方程式为_________________________________________。
分液漏斗
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
②B装置的作用是_______；C装置的作用是____________。
③E装置中固体试剂为_______。
防倒吸
干燥SO2气体
碱石灰
(2)若使用如图所示装置制备干燥的Cl2：
①A中反应的化学方程式为_______________________________________
____________________________________________________。
②B装置的作用为除去Cl2中混有的HCl，则B装置中盛装的试剂为___________，如何改进装置？__________________；C装置的作用是________。
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋
5Cl2↑＋8H2O[或KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O]
饱和食盐水
导管“长进短出”
干燥Cl2
（3）若使用如图所示装置制备干燥的NO2：
①若A中固体是Cu，请写出A中反应的化学方程式为___________________；②C装置的作用是干燥NO2，则C装置中盛装的试剂为______ _____；③D装置用于收集NO2，如何检验NO2已收集满____ ____。
浓硫酸
D装置中充满红棕色气体
① ②
6.某化学学习小组为了探究足量的碳钢钉(主要含铁和碳单质，假设其他物质不参与反应)和浓硫酸反应的气体产物，并将产生的气体依次通过如图装置。回答下列问题：
（1）选择上面哪个装置做气体的发生装置： ；装置中发生的反应的化学反方程为： ； ； ;
（2）装置A的作用为： ；装置B中的现象为： ；装置C的作用为： ；
（3）装置D中发生反应的化学反应方程式为： ;
（4）实验过程中哪些现象能说明有H2生成： ；
（5）装置H的作用是： 。