高中化学常见气体制备的方法,方程式,及仪器

题目

高中化学常见气体制备的方法,方程式,及仪器

答案

常见气体制备
　　1．实验室制取气体的一般原则
　　(1)安全：避免和防止爆炸、燃烧、有毒物质外泄.
　　(2)方便：应用常用试剂、装置简单、操作方便.
　　(3)快速：反应时间不宜过长,过于剧烈的反应不安全,以反应速率适中为宜.
　　(4)生成物纯净(或虽含杂质但较易提纯),减少分离操作.
　　2．实验室制取气体的反应
　　(1)制取单质：用氧化还原反应.
　　(2)制取化合物：通常用复分解反应,如HCl、SO2、CO2、NH3、HNO3等；有时也可用氧化还原反应,如制NO2、NO等.
　　3．实验装置的安装、选择及操作步骤
　　(1)实验装置的安装顺序可用如下图表示：
 
                  
 
      
　　(2)制取气体时各部分装置的选择依据：
　　①发生装置：所用试剂的状态及反应条件；
　　②收集装置：气体的水溶性及相对空气的密度大小、是否与空气中成分反应；
　　③净化装置：依据气体与杂质的性质的不同,使杂质被吸收或转化成所需物质；
　　④尾气处理（吸收）装置：根据所制气体是否有毒或污染环境来确定是否要安装尾气处理装置.有毒物质可用溶液吸收或燃烧去除.
　　(3)“气密性检查”在整个实验中的位置一般放在第二位,一般在装置连接好后、但在反应开始前检验气密性,决不可在药品混合并开始反应后检查气密性.
　　4．实验室制取气体的典型装置
　　主要掌握实验室三种不同类型制备气体的装置,以及三种不同类型的气体收集方法.根据气体的性质选择合适的干燥、净化和吸收装置.
　　实验室常用的三种不同类型制备气体的装置：
　　(1)固体——固体加热装置(见图)
 
　　所需仪器：铁架台、铁夹、酒精灯、大试管、单孔橡胶塞、导气管等.常用于制O2、NH3、CH4等.
　　注意事项：
　　①试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂.
　　②铁夹应夹在距试管口1/3处.
　　③固体药品要在试管底部平铺开.加热时首先均匀预热（移动酒精灯）,然后在试管的药品最后部位集中加热,并逐步前移.
　　④胶塞上的导管伸入试管里面不能过长,否则会妨碍气体的导出.
　　⑤如用排水集气法收集气体,当停止制取气体时,应先从水槽中把导管撤出,然后再撤走酒精灯,以防水倒流.
　　(2)固体——液体(液体——液体)加热装置(见图)
 
　　所需仪器：铁架台、铁夹、烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管等.常用于制H2、CO2、H2S、NO2、SO2、NO等.
　　注意事项：
　　①烧瓶应固定在铁架台上.
　　②先把固体药品放入烧瓶中,然后再慢慢加入液体.
　　③分液漏斗内为挥发性液体时要盖上盖,注意盖上的小槽要对准分液漏斗颈上的小孔.
　　④制H2、CO2、H2S时也可用下面的装置.
　　这类装置使用方便,可以随时使反应发生或停止.
　　说明：　　①在简易装置中长颈漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封作用而无法使用.　　②加入的固体药品块状大小要适宜,如果太碎会落入底部的酸中使反应无法终止.　　③加入酸的量要适当.　　④最初使用时应待容器内原有的空气排净后,再收集气体.　　⑤在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时,必须先检验纯度.
　　5．气体发生装置气密性的检查
　　检验气密性时,可把导管一端浸入水里,用手掌紧贴烧瓶外壁,如果装置不漏气,烧瓶里的空气受热膨胀,导管口就会有气泡冒出.把手移开后,过一会儿烧瓶冷却,水就会上升到导管里,形成一段水柱(见下图I、Ⅱ).如果发现漏气,必须找出原因,并进行调整、修理或更换零件.