今天給大家分享NH₃、Cl₂、O₂、CH₄、CO₂、CO、H₂、HCl 、H₂S、C₂H₄、 C₂H₂、 NO、 NO₂、SO₂等14種氣體的實驗室制法。其中包括藥品選擇、反應原理、儀器裝置、淨化幹燥、收集、檢驗、尾氣處理等一系列的基本知識和基本操作技能。

固 固加熱型

1. 氨氣 NH₃

原理：

Ca(OH)₂ 2NH₄Cl=CaCl₂ NH₃↑ 2H₂O

裝置：

幹燥：

用堿石灰（NaOH、CaO）幹燥。

（溫馨提示：不能用無水CaCl₂、濃硫酸幹燥NH₃。

無水CaCl₂與NH₃反應：

8NH₃ CaCl₂= CaCl₂Ÿ8NH₃

濃硫酸為酸性幹燥劑，用來幹燥酸性氣體，與堿性氣體NH₃反應。）

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：

（1）用濕潤的紅色石蕊試紙（變藍）；

（2）蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口（産生白煙）。

2. 甲烷 CH₄

原理：

CH₃COONa NaOH = CH_­4↑ Na₂CO₃

幹燥：

用堿石灰（NaOH、CaO）幹燥。

收集：

用排水法收集

3. 氧氣 O₂

原理：

2KMnO₄ =（△）K₂MnO₄ MnO₂ O₂↑

2KClO₃ =(MnO₂)2KCl 3O₂↑

2H₂O₂=(MnO_2、△)2H₂O O₂↑

2Na₂O₂ 2H₂O=4NaOH O₂↑

幹燥：

用濃硫酸幹燥。

收集：

用排水法收集

檢驗：

用帶火星木條（複燃）。

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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

淨化：

雜質為HCl、H₂O，用飽和食鹽水或水洗氣法除去HCl，再用濃硫酸幹燥。（溫馨提示：不能用堿石灰、CaO、固體NaOH等堿性幹燥劑來幹燥酸性氣體Cl₂）

【小竅門：要除去弱酸性氣體中混有的強酸性氣體雜質，常選用弱酸性氣體溶于水後形成的飽和鹽溶液。若弱酸性氣體溶于水後為一元酸，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，用飽和食鹽水淨化吸收；如CO₂中混有HCl、SO₂用飽和NaHCO₃溶液淨化吸收。】

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：

用濕潤的澱粉碘化鉀試紙（變藍）。

5. 氯化氫 HCl

原理：

食鹽與濃H₂SO₄（不揮發性酸與揮發性酸的鹽）進行複分解反應

NaCl(固) H₂SO₄(濃)＝（△）HCl↑ NaHSO₄

NaCl(固) NaHSO₄＝（△）Na₂SO₄ HCl↑

幹燥：

用濃硫酸幹燥。

收集：

用向上排空氣法收集

檢驗：

用稀硝酸酸化的AgNO₃溶液（白色沉澱）。

6. 一氧化碳 CO

原理：

濃硫酸對有機物的脫水作用：向蒸餾燒瓶中加入濃硫酸，在分液漏鬥裡盛放甲酸。

淨化：

雜質為CO₂、SO₂、H₂O，用NaOH溶液除去。

【小竅門：要除去中性氣體中的酸性氣體，用強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。】

幹燥：

用濃硫酸幹燥。

收集：

用排水法收集

檢驗：

灼熱CuO，産生氣體通入澄清石灰水（變渾濁）。

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液 液加熱型

7. 乙烯 C₂H₄

原理：

淨化：

雜質為CO₂、SO₂、H₂O，可用NaOH溶液除去CO₂、SO₂，再用濃硫酸幹燥。

【小竅門：要除去中性氣體中的酸性氣體，用強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：

溴水或酸性KMnO₄溶液（褪色）。

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固 液不加熱型

8. 一氧化氮 NO

原理：

3Cu 8HNO₃(稀)= 3Cu(NO₃)₂ 2NO↑ 4H₂O

淨化：

雜質為NO₂、H₂O，用水除去NO₂，再用濃硫酸幹燥。

幹燥：

用堿石灰（NaOH、CaO）幹燥。

收集：

用排水法收集。

檢驗：

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

幹燥：

用濃硫酸幹燥。

收集：

用向上排空氣法收集

尾氣吸收：

3NO₂ H₂O=2HNO₃ NO

或NO NO₂ 2NaOH=2NaNO₂ H₂O

檢驗：

觀察顔色，溶于水（紅棕色，褪色）。

10. 二氧化硫 SO₂

原理：

無水Na₂SO₃與中等濃度H₂SO₄進行複分解反應

Na₂SO₃ H₂SO₄＝Na₂SO₄ H₂O SO₂↑

Cu H₂SO₄(濃)=(△)CuSO₄ SO₂↑ H₂O

幹燥：

用濃硫酸幹燥。（溫馨提示：不能用堿石灰、CaO、固體NaOH等堿性幹燥劑來幹燥酸性氣體SO₂）

尾氣吸收：

SO₂ 2NaOH=Na₂SO₃ H₂O

收集：

用向上排空氣法收集

檢驗：

品紅溶液（品紅褪色）。

11. 乙炔 C₂H₂

原理：

電石與水進行反應

CaC₂ 2H₂O=Ca(OH)₂ C₂H₂↑

淨化：

因電石中含有的CaS與水反應生成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H₂S NaOH= NaHS H₂O

收集：

用排水法收集

檢驗：

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↑

淨化：

雜質為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：

H₂S 2NaOH= Na₂S H₂O

或H₂S NaOH=NaHS H₂O

檢驗：

（1）CuSO₄溶液（産生黑色沉澱）

Cu² S^2-=CuS↓

（2）濕潤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：

爆鳴實驗

14. 二氧化碳 CO₂

原理：

CaCO₃ 2HCl=CaCl₂ CO₂↑ H₂O

淨化：

雜質為HCl、H₂O，用飽和NaHCO₃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等堿性幹燥劑來幹燥酸性氣體CO₂）

收集：

用向上排空氣法收集

檢驗：

澄清石灰水（變渾濁）。

【聲明：圖片來自網絡，編輯by中學化學園，如需轉載，請注明完整出處】

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