高中阶段常见气体的实验室制法.docx

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高中阶段常见气体的实验室制法

高中阶段常见气体的实验室制法

气体名称：

氧气

化学式：

O2

相对分子质量：

32

反应方程式：

2KClO3=（MnO2）=△=2KCl+3O2↑

基本反应类型：

分解反应

反应物状态：

固固加热

水溶性：

难溶

颜色：

无色

气味：

无味

收集方法：

向上排空气法，排水法

排空气验满方法：

带火星木条，复燃

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

2KMnO4=△=K2MnO4+MnO2+O2↑；2H2O2=（MnO2）=2H2O+O2↑

注意事项：

KClO3催化分解时试管中不能混有任何可燃物，否则引起爆炸。

气体名称：

氢气

化学式：

H2

相对分子质量：

2

反应方程式：

Zn+H2SO4（稀）=ZnSO4+H2↑

基本反应类型：

置换反应

反应物状态：

固液常温

水溶性：

难溶

颜色：

无色

气味：

无味

收集方法：

向下排空气法，排水法

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑

注意事项：

不能使用浓H2SO4和任何浓度的HNO3。

点燃或加热前必须验纯，以免爆炸。

气体名称：

氯气

化学式：

Cl2

相对分子质量：

71

反应方程式：

MnO2+4HCl（浓）=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O

反应物状态：

固液加热

水溶性：

可溶（1:

2）

颜色：

黄绿色

气味：

刺激性气味（有毒！

）

收集方法：

向上排空气法，排饱和食盐水法

排空气验满方法：

观察颜色；湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O；2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O

注意事项：

必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：

氮气

化学式：

N2

相对分子质量：

28

反应方程式：

NaNO2（固体）+NH4Cl（饱和）=△=NaCl+N2↑+2H2O

反应物状态：

固液加热

水溶性：

难溶

颜色：

无色

气味：

无味

收集方法：

排水法，向下排空气法

排空气验满方法：

燃着的木条，熄灭

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

（NH4Cr2O7）=△=N2↑+Cr2O3+4H2O；NH3+3CuO=△=N2↑+3Cu+3H2O；2NaN3=△=2Na+3N2↑

气体名称：

氯化氢

化学式：

HCl

相对分子质量：

36.5

反应方程式：

NaCl+H2SO4（浓）=△=NaHSO4+HCl↑

基本反应类型：

复分解反应

反应物状态：

固液加热

水溶性：

极易溶（1:

500）

颜色：

无色

气味：

刺激性气味

收集方法：

向上排空气法

排空气验满方法：

蘸有浓氨水的玻璃棒，出现白雾

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

MgCl2·6H2O=△=2HCl↑+MgO+5H2O

气体名称：

氟化氢

化学式：

HF

相对分子质量：

20

反应方程式：

CaF2+H2SO4（浓）=△=CaSO4+2HF↑

基本反应类型：

复分解反应

反应物状态：

固液加热

水溶性：

极易溶

颜色：

无色

气味：

刺激性气味（有毒！

）

收集方法：

向下排空气法

排空气验满方法：

蘸有浓氨水的玻璃棒，出现白雾

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，P2O5

注意事项：

不能使用玻璃仪器。

必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

相对分子质量：

81

反应方程式：

NaBr+H3PO4（浓）=△=NaH2PO4+HBr↑

基本反应类型：

复分解反应

反应物状态：

固液加热

水溶性：

极易溶

颜色：

无色

气味：

刺激性气味（有毒！

）

收集方法：

向上排空气法

排空气验满方法：

蘸有浓氨水的玻璃棒，出现白雾

可选用的干燥剂：

无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

2P+3Br2+6H2O=2H3PO3+6HBr↑

注意事项：

不能用浓H2SO4代替H3PO4，这样制出的HBr会被氧化。

必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

可将NaBr换成NaI制取HI。

气体名称：

硫化氢

化学式：

H2S

相对分子质量：

34

反应方程式：

FeS+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S↑

基本反应类型：

复分解反应

反应物状态：

固液常温

水溶性：

易溶（1:

2.6）

颜色：

无色

气味：

类似臭鸡蛋的刺激性气味（有毒！

）

收集方法：

向上排空气法

排空气验满方法：

湿润的Pb（Ac）2试纸，试纸变黑

可选用的干燥剂：

无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

Al2S3+6H2O=2Al（OH）3+3H2S↑

注意事项：

不能使用浓H2SO4和任何浓度的HNO3。

必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：

氨气

化学式：

NH3

相对分子质量：

17

反应方程式：

Ca（OH）2+2NH4Cl=△=CaCl2+2NH3↑+2H2O

反应物状态：

固固加热

水溶性：

极易溶（1:

700）

颜色：

无色

气味：

刺激性气味

收集方法：

向下排空气法

排空气验满方法：

蘸有浓盐酸的玻璃棒，出现白雾

可选用的干燥剂：

碱石灰

其他制取方法：

Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑

相对分子质量：

28

反应方程式：

HCOOH=（浓H2SO4）=△=H2O+CO↑

基本反应类型：

分解反应

反应物状态：

固液加热

水溶性：

难溶

颜色：

无色

气味：

无味（有毒！

）

收集方法：

排水法，向下排空气法

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

C+CO2=高温=2CO；H2C2O4=（浓H2SO4）=△=H2O+CO↑+CO2↑

注意事项：

必须在通风橱中操作。

点燃或加热前必须验纯，以免爆炸。

尾气可点燃除去，以免污染大气。

气体名称：

二氧化碳

化学式：

CO2

相对分子质量：

44

反应方程式：

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

反应物状态：

固液常温

水溶性：

能溶（1:

1）

颜色：

无色

气味：

无味

收集方法：

向上排空气法

排空气验满方法：

燃着的木条，熄灭

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5

注意事项：

不能用H2SO4代替HCl，因生成CaSO4沉淀阻碍反应继续进行。

气体名称：

二氧化硫

化学式：

SO2

相对分子质量：

64

反应方程式：

Na2SO3（固）+H2SO4（中等浓度）=Na2SO4+SO2↑+H2O

反应物状态：

固液常温

水溶性：

易溶（1:

40）

颜色：

无色

气味：

刺激性气味（有毒！

）

收集方法：

向上排空气法

排空气验满方法：

湿润的品红试纸，试纸腿色

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

2H2SO4（浓）+S=△=3SO2↑+2H2O

注意事项：

必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：

一氧化二氮

化学式：

N2O

相对分子质量：

44

反应方程式：

NH4NO3=190℃～300℃=N2O↑+2H2O

基本反应类型：

分解反应

反应物状态：

固体控制温度加热

水溶性：

能溶

颜色：

无色

气味：

略带甜味（微毒，吸入少量后能使人面部肌肉痉挛，可使人发笑，使人麻醉）。

收集方法：

向上排空气法

排空气验满方法：

带火星木条，复燃

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

4Zn+10HNO3（约2mol/L）=4Zn（NO3）2+N2O↑+5H2O

气体名称：

一氧化氮

化学式：

NO

相对分子质量：

28

反应方程式：

3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

反应物状态：

固液常温（可加热以加快反应速率）

水溶性：

难溶

颜色：

无色

气味：

刺激性气味（有毒！

）

收集方法：

排水法

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

3NO2+H2O=2HNO3+NO

注意事项：

不能用排空气法收集。

必须在通风橱中操作，尾气通入O2后用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：

二氧化氮

化学式：

NO2

相对分子质量：

46

反应方程式：

Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

反应物状态：

固液常温

水溶性：

和水反应

颜色：

红棕色

气味：

刺激性气味（有毒！

）

收集方法：

向上排空气法

排空气验满方法：

观察颜色；湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝

可选用的干燥剂：

无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5

注意事项：

必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：

甲烷

化学式：

CH4

相对分子质量：

16

反应方程式：

CH3COONa（无水）+NaOH=（CaO）=△=Na2CO3+CH4↑

反应物状态：

固固加热

水溶性：

难溶

颜色：

无色

气味：

无味

收集方法：

排水法，向下排空气法

可选用的干燥剂：

浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5

其他制取方法：

CH3COOH=400℃～600℃=（Cu）=CO2+CH4

注意事项：

反应物必须足够干燥。

点燃或加热前必须验纯，以免爆炸。

气体名称：

乙烯

化学式：

C2H4

相对分子质量：

28

反应方程式：

C2H5OH（无水）+（浓H2SO4）=170℃=C2H4↑+H2O

基本反应类型：

分解反应

反应物状态：

固液控制温度加热

水溶性：

难溶

颜色：

无色

气味：

略带甜味

收集方法：

排水法，向下排空气法

可选用的干燥剂：

无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5

注意事项：

要使反应物迅速达到170℃，以免在140℃时生成乙醚。

气体名称：

乙炔

化学式：

C2H2

相对分子质量：

26

反应方程式：

CaC2+2H2O=Ca（OH）2+C2H2↑

基本反应类型：

复分解反应

反应物状态：

固液常温

水溶性：

难溶

颜色：

无色

气味：

无味

收集方法：

排水法，向下排空气法

可选用的干燥剂：

无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5

注意事项：

水一定要一滴一滴地滴进，不能使用启普发生器，用饱和食盐水代替蒸馏水更好。