常见气体的制取和检验
⑴氧气
1、制取原理：含氧化合物自身分解
制取方程式：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2KClO3MnO22KCl+3O22KMnO4MnO2K2MnO4+O2+ 装置：略微向下倾斜的大试管,加热
干燥：浓硫酸、硅胶、无水氯化钙、P2O5、碱石灰
检验：带火星木条,复燃
收集：排水法或向上排气法
⑵氢气
制取原理：活泼金属与弱氧化性酸的置换
制取方程式：Zn+HSO ==== ZnSO+H↑
装置：启普发生器
干燥：浓硫酸、硅胶、无水氯化钙、P2O5、碱石灰
检验：点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠
收集：排水法或向下排气法
⑶氯气
制取原理：强氧化剂氧化含氧化合物
制取方程式：
MnO+4HCl(浓) ====MnCl+Cl↑+2HO
装置：分液漏斗,圆底烧瓶,加热
检验：能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;
除杂：先通入饱和食盐水(除HCl),再通入浓HSO (除水蒸气)
收集：排饱和食盐水法或向上排气法
尾气回收：Cl+2NaOH==== NaCl+NaClO+HO
⑷硫化氢
制取原理：强酸与强碱的复分解反应
制取方程式：FeS+H2SO4====FeSO4+HS↑
装置：启普发生器
检验：能使湿润的醋酸铅试纸变黑
除杂：先通入饱和NaHS溶液(除HCl),再通入固体CaCl (或PO5)(除水蒸气)
收集：向上排气法
尾气回收：HS+2NaOH==== NaS+HO
⑸二氧化硫
制取原理：稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解
制取方程式：
NaSO+HSO==== NaSO+SO↑+HO
装置：分液漏斗,圆底烧瓶
检验：先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;
除杂：通入浓HSO (除水蒸气) 无水氯化钙、P2O5
收集：向上排气法
尾气回收：SO+2NaOH==== NaSO+HO 【防倒吸】
⑹二氧化碳
制取原理；稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解
制取方程式：CaCO+2HCl====CaCl+CO↑+HO
装置：启普发生器
检验：通入澄清石灰水,变浑浊
除杂：通入饱和NaHCO溶液(除HCl),
再通入浓HSO (除水蒸气)
收集：排水法或向上排气法
⑺氨气 +16HCl(浓)2KCl+2MnCl25Cl28H2O++2KMnO4
制取原理：固体铵盐与固体强碱的复分解
制取方程式：
Ca(OH)+2NHCl====CaCl+2NH↑+2HO
①直接加热浓氨水；②浓氨水中加生石灰(或碱石灰)。
装置：略微向下倾斜的大试管,加热
检验：湿润的红色石蕊试纸,变蓝
除杂：通入碱石灰(除水蒸气)
收集：向下排气法
⑻氯化氢
制取原理：高沸点酸与金属氯化物的复分解
制取方程式：NaCl+HSO====NaSO+2HCl↑
装置：分液漏斗,圆底烧瓶,加热
检验：通入AgNO溶液,产生白色沉淀,再加稀HNO沉淀不溶
除杂：通入浓硫酸(除水蒸气)
收集：向上排气法
尾气回收：水 【防倒吸】
⑼二氧化氮
制取原理：不活泼金属与浓硝酸的氧化—还原; 制取方程式：Cu+4HNO(浓)====Cu(NO) +2NO↑+2HO
装置：分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)
检验：红棕色气体,通入AgNO3溶液颜色变浅,但无沉淀生成
收集：向上排气法
尾气处理：
2NO+2NaOH ====NaNO+ NaNO+HO
NO+NO+2NaOH====2NaNO+HO
⑽一氧化氮
制取原理：不活泼金属与稀硝酸的氧化—还原;
制取方程式：
Cu+8HNO (稀) ====3Cu(NO)+2NO↑+4HO
装置：分液漏斗,圆底烧瓶(或用大试管,锥形瓶)
检验：无色气体,暴露于空气中立即变红棕色
收集：排水法
⑾一氧化碳
制取原理：浓硫酸对有机物的脱水作用 在蒸馏烧瓶里加入浓硫酸，在分液漏斗里盛放甲酸
制取方程式：HCOOH====CO↑+HO
装置：分液漏斗,圆底烧瓶
检验：燃烧,蓝色火焰,无水珠,产生气体能使澄清石灰水变浑浊
除杂：通入浓硫酸(除水蒸气)
收集：排水法
可代替启普发生器的装置
依据物质的物理性质选择恰当分离(提纯)方法
(1)“固＋固”混合物的分离(提纯)
(2)“固＋液”混合物的分离(提纯)
(3)“液＋液”混合物的分离(提纯)
1．除去下列气体中的杂质气体，填写表格中的空白：
混合气体 除杂试剂 分离方法
H2(NH3)
Cl2(HCl)
CO2(HCl)
CO2(CO) CO(CO2)
N2(O2)
答案： 浓H2SO4 洗气 饱和NaCl溶液 洗气 饱和NaHCO3 洗气 灼热CuO NaOH溶液 洗气 灼热铜网
2．除去下列常见物质中的杂质，填写表格中的空白：
无机混合物 除杂试剂 分离方法
Na2CO3(NaHCO3)
NaHCO3(Na2CO3)
NaCl(NH4Cl)
FeCl2(FeCl3)
FeCl3(FeCl2)
I2(SiO2)
Fe2O3(Al2O3)
NH4Cl(FeCl3)
KNO3(NaCl)
炭粉(CuO)
Mg粉(Al粉)
答案： 加适量NaOH或加热 CO2和H2O
加热分解 过量Fe粉 过滤 通Cl2 加热 升华 加过量NaOH溶液 过滤 适量氨水 过滤 水 结晶、重结晶 稀盐酸 过滤 加过量NaOH溶液 过滤
选择气体发生装置的方法
1．气体净化装置的选择
(1)易溶于水或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)(括号内为杂质气体，下同)，可将混合气体通过盛水的a来除去杂质气体。
(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)，可将混合气体通过盛NaOH溶液的a或盛碱石灰的b或c或d来除去杂质。
(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或转化。例如CO2(CO)，可将混合气体通过盛灼热CuO的e来除去杂质。
(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O2(H2S)，可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的a除去杂质。
2．常用干燥装置的选择
常用干燥装置 洗气瓶 干燥管(或U形管)
常用干燥剂 浓硫酸(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性) 碱石灰(碱性)
不可干燥的气体 NH3、HBr、HI、H2S等 NH3 Cl2、SO2、CO2、NO2、
HBr等
1．关于收集气体的两点说明
(1)下列气体可采用排饱和溶液的方法收集
CO2——饱和NaHCO3溶液 SO2——饱和NaHSO3溶液
H2S——饱和NaHS溶液 Cl2——饱和NaCl溶液
(2)
如图为“万能”集气装置
①当瓶口向上A管进气时，可收集向上排空气法收集的气体。
②当瓶口向上B管进气时，可收集向下排空气法收集的气体。
③当瓶口向上瓶内充满液体且B管进气，可收集采用排液法收集的气体。
2．尾气处理
(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图A装置。
(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B、C装置。
(3)CO等气体可用点燃或收集于气囊中的方法除去，如图D、E。
3．用水或溶液吸收气体尾气时可采用下列装置防倒吸
1．有关物质的制备，特别是有关气体的制备及性质实验是高考中考查的重要内容。学生应掌握的气体制备实验有：三种单质(H2、O2、Cl2)的制备；三种氢化物(HCl、H2S、NH3)的制备；五种氧化物(CO2、SO2、NO2、NO、CO)的制备；两种有机物(C2H4、C2H2)的制备。复习时，除了掌握好教材中经典的制备方法外，还应对药品选择、反应原理进行拓展和创新。
2．常见气体的制取流程
发生装置→净化装置→干燥装置→收集或性质实验装置→吸收或尾气处理装置
制备气体实验操作中的先与后
(1)装配仪器时：先下后上，先左后右。
(2)加入试剂时：先固后液。
(3)实验开始时：先查仪器的气密性，再加药品，后点酒精灯。
(4)有些实验为防倒吸，往往最后停止加热或最后停止通气。
(5)有些实验为防氧化往往最后停止通气。
(6)仪器拆卸的一般过程：从右到左，自上而下，先拆主体，后拆部件。
(7)净化气体时，一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无气味的气体，最后除水蒸气。
实验操作中的“第一步”
(1)气体的制取以及性质的检验——检验装置的气密性。
(2)滴定管、容量瓶、分液漏斗使用时——查漏。
(3)天平使用时——调“0”点。
(4)点燃可燃性气体——检验纯度。
(5)用试纸定性检验气体——润湿。
装置气密性的检查
1．装置气密性检查必须在组装仪器完成后，放入药品之前进行。
2．常用方法
方法 微热法 液差法 外压法
图例
具体操作
塞紧橡胶塞，将导气管末端伸入盛水的烧杯中，用手捂热(或用酒精灯微热)烧瓶 塞紧橡胶塞，用止水夹夹住导气管的橡胶管部分，从长颈漏斗向试管中注水 塞紧橡胶塞，打开止水夹推动或拉动注射器
现象说明 烧杯中有气泡产生，停止微热，冷却后导气管末端形成一段水柱，且保持一段时间不下降 停止加水后，长颈漏斗中的液面高于试管中的液面，且液面差不再改变 推动注射器之后导管中出现一段液柱，且液面差不改变，拉动注射器试管中产生气泡
3.特殊方法
(1)抽气法或吹气法
图A：关闭分液漏斗的活塞，轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞，一段时间后，活塞能回到原来的位置，表明装置的气密性良好。
图B：打开弹簧夹，向导管口吹气，如果长颈漏斗中的液面上升，且停止吹气后，夹上弹簧夹，长颈漏斗液面保持稳定，则表明装置的气密性良好。
(2)如图，连接好仪器，向乙管中注入适量水，使乙管液面高于甲管液面。静置片刻，若液面保持不变表明装置不漏气，反之则漏气。
1．答题模板
装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。
2．答题关键词
(1)微热法检查：封闭、微热、气泡、水柱。
(2)液差(封)法检查：封闭、液差。
3．检查较复杂的实验装置气密性时，可分段检查，方法多是常用方法的组合。