一、常見(jiàn)氣體的制取和檢驗(yàn)

⒈氧氣

⑴ 實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取原理：含氧化合物自身分解。

②制取方程式：

KMnO4受熱分解：

2KMnO4＝K2MnO4＋MnO2＋O2↑（條件：加熱）

KClO3和MnO2混合共熱：

KClO3＝2KCl＋3O2↑（條件：在MnO2下加熱）

H2O2和MnO2混合：

2H2O2＝2H2O＋O2↑（條件：在MnO2催化下）

③制取裝置：略微向下傾斜的大試管,加熱。

④檢驗(yàn)：帶火星木條,復(fù)燃。

⑤收集方法：排水法或向上排氣法。

⑵ 工業(yè)制法：空氣液化分離。

⒉氫氣

⑴實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取原理：活潑金屬與弱氧化性酸的置換。

②制取方程式：

H2SO4(稀)＋Zn＝ZnSO4＋H2↑

2HCl＋Zn＝ZnCl2＋H2↑

③制取裝置：?jiǎn)?/strong>普發(fā)生器(或固＋固不加熱簡(jiǎn)易裝置)

④檢驗(yàn)：點(diǎn)燃，淡藍(lán)色火焰，在容器壁上有水珠。

⑤ 收集方法：向下排空氣法或向下排氣法。

⑵ 工業(yè)制法：水煤氣法

C＋H2O(g)＝CO＋H2(條件：高溫)

⒊二氧化碳

⑴ 實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取原理：穩(wěn)定性強(qiáng)酸與不穩(wěn)定性弱酸鹽的復(fù)分解。

②制取方程式：

CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O

③制取裝置：?jiǎn)?/strong>普發(fā)生器(或固＋固不加熱簡(jiǎn)易裝置)。

④檢驗(yàn)：通入澄清石灰水,變渾濁。

⑤ 凈化方法：通入飽和NaHCO3溶液(除HCl)，再通入濃H2SO4(除水蒸氣)。

用飽和的NaHCO3除去HCl。

⑥ 收集方法：向上排空氣法。

⑵ 工業(yè)制法：

CaCO3＝CaO＋CO2↑（條件：高溫）

⒋氯氣

⑴實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取原理：強(qiáng)氧化劑氧化含氧化合物。

②制取方程式：

MnO2＋4HCl(濃)＝MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（反應(yīng)條件加熱）。

③制取裝置：分液漏斗，圓底燒瓶，加熱。

④檢驗(yàn)：能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色。

⑤凈化方法：用飽和的食鹽水除去HCl，再用濃H2SO4除去水蒸氣。

⑥收集方法：向上排空氣法或排飽和食鹽水法。

⑦尾氣回收：

Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O

⑵工業(yè)制法：

原理：電解飽和食鹽水

2NaCl＋2H2O＝2NaOH＋Cl2↑＋H2↑（反應(yīng)條件是通電）

⒌氯化氫

①制取原理：高沸點(diǎn)酸與金屬氯化物的復(fù)分解。

②制取方程式：

NaCl＋H2SO4(濃)＝Na2SO4＋2HCl↑

③制取裝置：分液漏斗，圓底燒瓶，加熱。

④檢驗(yàn)：通入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加稀HNO3沉淀不溶。

⑤除雜質(zhì)：通入濃硫酸(除水蒸氣)。

⑥收集方法：向上排氣法。

⒍硫化氫

①制取原理：強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的復(fù)分解反應(yīng)。

②制取方程式：

FeS＋2HCl＝FeCl2＋H2S↑

③制取裝置：啟普發(fā)生器(或固＋固不加熱簡(jiǎn)易裝置)。

④檢驗(yàn)：能使?jié)駶?rùn)的醋酸鉛試紙變黑。

⑤除雜質(zhì)：先通入飽和NaHS溶液(除HCl)，再通入固體CaCl2(或P2O5)(除水蒸氣)。

⑥收集方法：向上排氣法。

⑦尾氣回收：

H2S＋2NaOH＝Na2S＋H2O

或H2S＋NaOH＝NaHS＋H2O

⒎二氧化硫

⑴實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取原理：穩(wěn)定性強(qiáng)酸與不穩(wěn)定性弱酸鹽的復(fù)分解。

②制取方程式：

Na2SO3+H2SO4(濃)＝Na2SO4+H2O+SO2↑

③制取裝置：分液漏斗,圓底燒瓶。

④檢驗(yàn)：先通入品紅試液，褪色，后加熱又恢復(fù)原紅色。

⑤除雜質(zhì)：通入濃H2SO4(除水蒸氣)。

⑥收集方法：向上排氣法。

⑦尾氣回收：

SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O

⑵工業(yè)制法：

4FeS＋7O2＝4SO2＋2Fe2O3

S＋O2＝SO2

⒏氨氣

⑴實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取原理：固體銨鹽與固體強(qiáng)堿的復(fù)分解。

②制取方程式：

Ca(OH)2＋2NH4Cl＝2NH3↑＋CaCl2＋2H2O

③制取裝置：略微向下傾斜的大試管，加熱。

④檢驗(yàn)：濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙，變藍(lán)。

⑤凈化方法：用堿石灰吸收NH3中混有的水分。

⑥收集方法：向下排空氣法、且容器口塞一團(tuán)沾有稀H2SO4的棉花團(tuán)，以防止所收集的氣體與空氣對(duì)流，也可吸收多余的NH3。

⑵工業(yè)制法：

N2＋3H2＝2NH3（條件：高溫、高壓、鐵觸媒，且此反應(yīng)為可逆反應(yīng)）

⒐氮?dú)?/strong>

⑴實(shí)驗(yàn)室制法：

NaNO2＋NH4Cl＝N2↑＋2H2O＋NaCl

⑵工業(yè)方法：分離液態(tài)空氣。

⒑二氧化氮

⑴實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取原理：不活潑金屬與濃硝酸的氧化還原反應(yīng)。

②制取方程式：

Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑(條件加熱)

③制取裝置：分液漏斗，圓底燒瓶(或用大試管，錐形瓶)。

④檢驗(yàn)：紅棕色氣體，通入AgNO3溶液顏色變淺，但無(wú)沉淀生成。

⑤收集方法：向上排氣法。

⑥尾氣處理：

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO

NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O

⑵工業(yè)方法：

4NH3＋5O2＝4NO＋6H2O(條件Pt/加熱)

2NO＋O2＝2NO2

⒒一氧化氮

①制取原理：不活潑金屬與稀硝酸的氧化還原反應(yīng)。

②制取方程式：

Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

③制取裝置：分液漏斗，圓底燒瓶(或用大試管，錐形瓶)。

④檢驗(yàn)：無(wú)色氣體，暴露于空氣中立即變紅棕色。

⑤收集方法：排水法。

⒓一氧化碳

⑴實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取原理：濃硫酸對(duì)有機(jī)物的脫水作用。

②制取方程式：

HCOOH＝H2O＋CO↑(條件：加熱)

③制取裝置：分液漏斗，圓底燒瓶。

④檢驗(yàn)：燃燒，藍(lán)色火焰，無(wú)水珠，產(chǎn)生氣體能使澄清石灰水變渾濁。

⑤除雜質(zhì)：通入濃硫酸(除水蒸氣)。

⑥收集方法：排水法。

⑵工業(yè)方法：

C＋H2O(g)＝CO＋H2(條件：高溫)

⒔甲烷

⑴實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取方程式：

CH3COONa＋NaOH＝Na2CO3＋CH4↑(條件：加熱)

②制取裝置：略微向下傾斜的大試管，加熱。

③收集方法：排水法或向下排空氣法。

⑵工業(yè)制法：

①?gòu)奶烊粴庵谐ルs質(zhì)就可以得到甲烷。

②催化裂解。

⒕乙烯

⑴實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取原理：濃硫酸對(duì)有機(jī)物的脫水作用。

②制取方程式：

CH3CH2OH→CH2＝CH2↑＋H2O(條件：濃硫酸170℃)

③制取裝置：分液漏斗，圓底燒瓶，加熱。

④除雜質(zhì)：通入NaOH溶液(除SO2，CO2)，通入濃硫酸(除水蒸氣)。

⑤收集方法：排水法。

⑵工業(yè)制法：石油裂

⒖乙炔

⑴實(shí)驗(yàn)室制法：

①制取原理：電石強(qiáng)烈吸水作用。

②制取方程式：

CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋CH≡CH↑

③制取裝置：分液漏斗，圓底燒瓶(或用大試管，錐形瓶)。

④檢驗(yàn)：無(wú)色氣體，能燃燒，產(chǎn)生明亮的火焰，并冒出濃的黑煙。

⑤凈化方法：因電石（CaC2）中含有CaS，與水反應(yīng)會(huì)生成H2S，可用硫酸銅溶液或NaOH溶液(除H2S,PH3),通入濃硫酸(除水蒸氣)。

⑥收集方法：排水集氣法或向下排空氣法。

二、一些氣體的快速制法(即無(wú)需加熱)

1.O2：2H2O2＝2H2O＋O2↑（條件：在MnO2催化下）

2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑

⒉Cl2：16HCl(濃)＋2KMnO4＝2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑

3.HCl：將濃硫酸逐滴加入濃HCl中

4.NH3：將CaO或者Ca(OH)2或者NaOH（皆為固體）加入濃氨水，加氧化鈣是利用其與水反應(yīng)消耗水且放熱，加Ca(OH)2或者NaOH利用其與水反應(yīng)放熱

5.H2：NaH＋H20→NaOH＋H2↑