掌握NH3、Cl2、O2、CH4、CO2、CO、H2、HCl 、H2S、C2H4、 C2H2、 NO、 NO2、SO2氣體的實(shí)驗(yàn)室制法。其中包括反應(yīng)原理、藥品選擇、儀器裝置、凈化干燥、收集、檢驗(yàn)、尾氣處理等一系列的基本知識(shí)和基本操作技能。
固+固加熱型 | 1. 氨氣 NH3 原理: Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+NH3↑+2H2O 裝置:
干燥: 用堿石灰(NaOH、CaO)干燥。 (溫馨提示:不能用無(wú)水CaCl2、濃硫酸干燥NH3。 無(wú)水CaCl2與NH3反應(yīng): 8NH3+ CaCl2= CaCl2?8NH3 濃硫酸為酸性干燥劑,用來(lái)干燥酸性氣體,與堿性氣體NH3反應(yīng)。) 收集: 用向上排空氣法收集。 (溫馨提示:氨氣極易溶于水(1:700),不能用排水法收集。) 檢驗(yàn): (1)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙(變藍(lán)); (2)蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口(產(chǎn)生白煙)。 | 2. 甲烷 CH4
原理: CH?COONa+NaOH = CH-4↑+Na?CO? 干燥: 用堿石灰(NaOH、CaO)干燥。 收集: 用排水法收集 | 3. 氧氣 O2
原理: 2KMnO4 =(△)K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO3 =(MnO2)2KCl+3O2↑ 2H2O2=(MnO2、△)2H2O+O2↑ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 干燥: 用濃硫酸干燥。 收集: 用排水法收集 檢驗(yàn): 用帶火星木條(復(fù)燃)。 | 固+液加熱型
| 4. 氯氣 Cl2
原理: MnO2+4HCl(濃)=(△)MnCl2 +Cl2↑+2H2O 2KMnO4+16HCl(濃)= 2KCl+2MnCl2 +5Cl2↑+8H2O KClO3+6HCl(濃)= KCl+3Cl2↑+3H2O 凈化: 雜質(zhì)為HCl、H2O,用飽和食鹽水或水洗氣法除去HCl,再用濃硫酸干燥。(溫馨提示:不能用堿石灰、CaO、固體NaOH等堿性干燥劑來(lái)干燥酸性氣體Cl2) 【小竅門(mén):要除去弱酸性氣體中混有的強(qiáng)酸性氣體雜質(zhì),常選用弱酸性氣體溶于水后形成的飽和鹽溶液。若弱酸性氣體溶于水后為一元酸,則用該酸形成的飽和正鹽溶液。若為二元弱酸,則用該酸形成的飽和酸式鹽,如Cl2混有HCl氣體,用飽和食鹽水凈化吸收;如CO2中混有HCl、SO2用飽和NaHCO3溶液凈化吸收?!?/span> 收集: 用排飽和食鹽水或向上排空氣法收集。 尾氣吸收: Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 檢驗(yàn): 用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙(變藍(lán))。 | 5. 氯化氫 HCl 原理: 食鹽與濃H2SO4(不揮發(fā)性酸與揮發(fā)性酸的鹽)進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng) NaCl(固)+ H2SO4(濃)=(△)HCl↑+NaHSO4 NaCl(固)+ NaHSO4=(△)Na2SO4+ HCl↑ 干燥: 用濃硫酸干燥。 收集: 用向上排空氣法收集 檢驗(yàn): 用稀硝酸酸化的AgNO3溶液(白色沉淀)。 | 6. 一氧化碳 CO 原理: 濃硫酸對(duì)有機(jī)物的脫水作用:向蒸餾燒瓶中加入濃硫酸,在分液漏斗里盛放甲酸。 HCOOH CO↑+H2O
凈化: 雜質(zhì)為CO2、SO2、H2O,用NaOH溶液除去。 【小竅門(mén):要除去中性氣體中的酸性氣體,用強(qiáng)堿溶液或堿石灰吸收。如:CO中的混有的CO2用NaOH溶液吸收除去?!?/span> 干燥: 用濃硫酸干燥。 收集: 用排水法收集 檢驗(yàn): 灼熱CuO,產(chǎn)生氣體通入澄清石灰水(變渾濁)。 | 液+液加熱型
| 7. 乙烯 C2H4
原理: CH3CH2OHC2H4↑+H2O 凈化: 雜質(zhì)為CO2、SO2、H2O,可用NaOH溶液除去CO2、SO2,再用濃硫酸干燥。 【小竅門(mén):要除去中性氣體中的酸性氣體,用強(qiáng)堿溶液或堿石灰吸收。如:C2H4中的混有的CO2、SO2用NaOH溶液吸收除去。還可用CuSO4或Pb(NO3)2等溶液除去。】 收集: 用排水法收集 檢驗(yàn): 除去SO2后,溴水或酸性KMnO4溶液(褪色)。 |
固+液不加熱型
| 8. 一氧化氮 NO 原理: 3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 凈化: 雜質(zhì)為NO2、H2O,用水除去NO2,再用濃硫酸干燥。 干燥: 用堿石灰(NaOH、CaO)干燥。 收集: 用排水法收集。 檢驗(yàn): 空氣接觸(迅速變成紅棕色)。 | 9. 二氧化氮 NO2 原理: Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 干燥: 用濃硫酸干燥。 收集: 用向上排空氣法收集 尾氣吸收: 3NO?+H?O=2HNO?+NO 或NO+NO?+2NaOH=2NaNO?+H?O 檢驗(yàn): 觀察顏色,溶于水(紅棕色,褪色)。 | 10. 二氧化硫 SO2 原理: 無(wú)水Na2SO3與中等濃度H2SO4進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng) Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑ Cu+H2SO4(濃)=(△)CuSO4+SO2↑+H2O 干燥: 用濃硫酸干燥。(溫馨提示:不能用堿石灰、CaO、固體NaOH等堿性干燥劑來(lái)干燥酸性氣體SO2) 尾氣吸收: SO?+2NaOH=Na2SO?+H?O 收集: 用向上排空氣法收集 檢驗(yàn): 品紅溶液(品紅褪色)。 | 11. 乙炔 C2H2 原理: 電石與水進(jìn)行反應(yīng) CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑ 凈化: 因電石中含有的CaS與水反應(yīng)生成H2S,可用CuSO4溶液或NaOH溶液除去。 H2S+ CuSO4=CuS↓+H2SO4 11PH3+24CuSO4+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4 H2S+NaOH=Na2S+H2O或H?S+NaOH= NaHS+H?O 收集: 用排水法收集 檢驗(yàn): 除去H2S、PH3后,溴水或酸性KMnO4溶液(褪色)。 | 12. 硫化氫 H2S 原理: 制H2S不能用硝酸或濃H2SO4(防氧化) FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑ FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑ 凈化: 雜質(zhì)為HCl、H2O,用飽和NaHS溶液除HCl,再通入固體CaCl2 (或P2O5)(除水蒸氣) 。 收集: 用向上排空氣法收集 尾氣回收: H?S+2NaOH= Na?S+H?O 或H?S+NaOH=NaHS+H?O 檢驗(yàn): (1)CuSO4溶液(產(chǎn)生黑色沉淀) Cu2++S2-=CuS↓ (2)濕潤(rùn)的醋酸鉛或硝酸鉛試紙(變黑)。 Pb(CH3COO)2+H2O=PbS↓+2CH3COOH | 13. 氫氣 H2 原理: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 收集: 用向下排空氣法或排水法收集 檢驗(yàn): 爆鳴實(shí)驗(yàn) | 14. 二氧化碳 CO2 原理: CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 凈化: 雜質(zhì)為HCl、H2O,用飽和NaHCO?溶液除去HCl,再用濃硫酸除水蒸氣。(溫馨提示:不能用堿石灰、CaO、固體NaOH等堿性干燥劑來(lái)干燥酸性氣體CO2) 收集: 用向上排空氣法收集 檢驗(yàn): 澄清石灰水(變渾濁)。 |
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