气体的实验室制备、净化和收集
1．气体制备实验的基本思路
2．重要气体的发生装置
依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：
−∆气体
(1)固体＋固体−→
发生装置：
制备气体：O2、NH3等。
书写方程式：
用于加热易熔化的固体物质的分解，这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流，如草酸晶体受热分解制取CO2气体。
−∆气体
(2)固体＋液体或液体＋液体−→
发生装置：
制备气体：Cl2、C2H4等。
书写方程式：
左图优点是能控制反应液的温度。
右图优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。
(3)固体＋液体(不加热)→气体
发生装置：
制备气体：CO2、H2、SO2、H2S、NO、NO2等。
书写方程式：
大试管中的小试管盛有液体反应物，起液封作用，防止气体从长颈漏斗中逸出，可节省试剂。
3．气体的除杂方法
(1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。
除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。
(2)气体干燥装置
类型液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂
装置
常见干燥剂浓H2SO4(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)
可干燥的气体
不可干燥的气体
(3)气体净化装置
气体所含杂质净化剂净化装置
氢气硫化氢
二氧化碳氯化氢
二氧化碳二氧化硫
氯气氯化氢
二氧化硫氯化氢
一氧化碳二氧化碳
氮气氧气
二氧化碳一氧化碳
4．气体的收集方法
收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)
难溶于水或微溶于水，又
排水法
不与水反应的气体
排空气法
向上排空气法
密度大于空气且不与空
气中的成分反应
向下排空气法
密度小于空气且不与空
气中的成分反应
排水法、排空气法
若将排水集气法中广口瓶内的液体更换，还可以收集以下气体。
①饱和食盐水——收集Cl 2。
②饱和NaHCO 3溶液——收集CO 2。
③饱和
NaHS 溶液——收集H 2S 。
④四氯化碳——收集HCl 或NH 3。
5．尾气处理的原因、方法及装置
(1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。
(2)吸收溶解度较大的气体（氨气和氯化氢）时要注意防倒吸（如下图）。
(3)SO 2、Cl 2、NO x 、H 2S 等酸性气体，尾气的处理可采用盛有氢氧化钠溶液的b
装置，SO 2、Cl 2、H 2S 还可用用装有碱石灰的干燥管吸收。
(4)CO 、CH 4、H 2等易燃气体，尾气处理可采用ac 装置。
【练习】
1.用下图所示装置进行实验，下列实验现象描述错误的是()
实验试剂甲试剂乙试剂丙丙中的现象A 稀盐酸CaCO 3Na 2SiO 3溶液有白色沉淀生成B 浓硫酸Na 2SO 3BaCl 2溶液有白色沉淀生成C 过氧化氢MnO 2酸性KI淀粉溶液
溶液变为蓝色D
浓盐酸
KMnO 4
Na 2S 溶液
有淡黄色沉淀生成
2.利用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是(
)
选项实验目的
试剂a 试剂b 试剂c 装置
A
验证酸性H 2SO 4>H 2CO 3>H 2SiO 3稀硫酸Na 2CO 3Na 2SiO 3溶液B 制备纯净的氯气浓盐酸MnO 2饱和食盐水C 检验溶液X 中含有CO 2－
3
盐酸溶液X 澄清石灰水D
除去Na 2SO 3中的Na 2SO 4
氯水
混合物
NaOH 溶液
3.利用如图所示装置进行下列实验，能得到相应实验结论的是(
)
选项①②③
实验结论A 浓硫酸Na 2SO 3KMnO 4溶液褪色SO 2有漂白性B 浓盐酸KMnO 4FeBr 2溶液变为黄色氧化性：Cl 2>Br 2
C 稀硫酸碳酸钠CaCl 2溶液无明显变化
CO 2不与CaCl 2反应D
浓硫酸
蔗糖
溴水褪色
浓硫酸具有脱水性、吸水性4.用下图所示装置进行实验，下列对实验现象的解释不合理的是()5.下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是()
选项X 收集气体Y A 碱石灰氯化氢水B 碱石灰氨气水C 氯化钙二氧化硫氢氧化钠D
浓硫酸
硫化氢
氢氧化钠
6.如图装置进行实验，将液体A 逐滴加入到固体B 中，下列叙述正确的是()
A.若A 为浓盐酸，B 为MnO 2，C 中盛石蕊试液，则C 中溶液先变红后褪色
B.若A 为浓氨水，B 为生石灰，C 中盛AlCl 3溶液，则C 中先产生白色沉淀后沉淀又溶解
C.若A 为浓硫酸，B 为炭，C 中盛有硅酸钠溶液，则C 中出现白色浑浊
D.若A 为浓硝酸，B 为金属铜，C 中盛有淀粉KI 溶液，则C 中溶液变蓝
选项①中试剂①中现象解释A 品红溶液溶液褪色SO 2具有漂白性B Na 2SiO 3溶液产生胶体沉淀酸性：H 2SO 3>H 2SiO 3
C Ba(NO 3)2溶液生成白色沉淀SO 2－
3与Ba 2＋
生成白色BaSO 3沉淀
D
酸性KMnO 4溶液
紫色褪去
SO 2具有还原性。