专题讲座三气体的实验室制备、净化和收集.ppt

1 专题讲座三　气体的实验室制备、净化和收集 专题讲座三　气体的实验室制备、净化和收集 1．气体制备实验的基本过程略 (1)气体制备实验装置一般包含以下几部分 (2)气体制备的一般实验操作步骤 ①组装(从下到上，从左到右)；②检验装置的气密性；③加入药品； ④排尽装置内的空气；⑤验纯；⑥反应；⑦拆除装置。 2．气体发生装置 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： 发生装置 制备气体： 注意事项： O2、NH3、CH4等 ⑤如用排水集气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤 出，然后再撤走酒精灯，防止水倒吸。 ①试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流，而使试管破裂。 ②铁夹应夹在距试管口1/3处。 ③固体药品应平铺在试管底部。 ④胶塞上的导管伸入试管内不能过长，否则会影响气体导出。 发生装置 制备气体： 注意事项： Cl2、C2H4等 ③分液漏斗应盖上盖，注意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。 ①烧瓶应固定在铁架台上。 ②先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。 ④对烧瓶加热时要垫上石棉网。 (3)固体＋液体(不加热)―→气体 发生装置 制备气体： 注意事项： H2、CO2、NO2、SO2、NO等 ⑥在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先检验纯度。 ①块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制备，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。 ②简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否则起不到液封作用而无法使用。 ③加入块状固体药品的大小要适宜。 ④加入液体的量要适当。 ⑤最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。 3．气体的除杂方法 ①易溶于水的杂质可用水吸收； ②酸性杂质可用碱性物质吸收； ③碱性杂质可用酸性物质吸收； ④水分可用干燥剂吸收； ⑤能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物质，也可用作吸收剂。 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、可燃性。 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)先除易除的气体。 一般可从以下几个方面考虑： 【例1】　为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体) (1)含有HCl杂质的气体 ①CO2(HCl)：________________________； ②SO2(HCl)：_________________________； ③Cl2(HCl)：__________________________。 (2)中性气体中含有酸性杂质气体 ①O2(Cl2)：___________________________； ②CO(CO2)：______________； ③NO(NO2)：_____________。 (3)酸性气体中含有其他酸性杂质气体 CO2(SO2)：___________________________________。 (4)含有O2杂质的气体 ①CO2(O2)：________________； ②N2(O2)：__________________。 (5)HCl(Cl2)：____________。 CCl4 饱和NaHCO3溶液　 饱和NaHSO3溶液 饱和食盐水 NaOH溶液 NaOH溶液 H2O 饱和NaHCO3溶液或酸性高锰酸钾溶液 灼热Cu　 灼热Cu 4．气体净化与干燥的先后顺序 解析　用大理石和盐酸反应制得的CO2中，含有少量HCl，可用饱和NaHCO3溶液除去；干燥CO2可用浓硫酸或无水CaCl2固体作干燥剂。注意：应先净化，后干燥。 A 5．气体的干燥 (1)选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。 ①酸性干燥剂，如浓H2SO4、P2O5、硅胶等。一般用来干燥酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性气体。 思考：下列气体中不能被浓H2SO4干燥的是哪些？为什么？ NH3、H2、CO、H2S、SO2、Cl2、CO2 答案　NH3因为显碱性而不能被浓H2SO4干燥，H2S因为有强还原性而不能被浓H2SO4干燥。 ②碱性干燥剂，如生石灰、固体NaOH、碱石灰等。碱性干燥剂不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干燥Cl2、CO2、HCl等。 ③中性干燥剂，如无水CaCl2。无水CaCl2呈中性，对各类气体一般均可干燥，但NH3能与其发生络合反应而不能使用，其反应方程式为CaCl2＋8NH3===CaCl2·8NH3。 除杂试剂Cu、CuO、Mg 碱石灰(碱性) 无水氯化钙(中性) 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 常见干燥剂 Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ 装置 固体，加热