备战2021 高考化学 考点23 常见气体的实验室制法(原卷版）18页

考点 23 常见气体的实验室制法
1．常见气体制备的反应原理
气体名称 反应原理 收集方法
氧气
2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
排水法、向上排空气法
氨气 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O 向下排空气法
氢气 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 排水法、向下排空气法
硫化氢 FeS+H2SO4 FeSO4+H2S↑ 向上排空气法
二氧化碳 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 向上排空气法
二氧化硫 Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+H2O+SO2↑ 向上排空气法
二氧化氮 Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑ 向上排空气法
乙炔 CaC2+2H2O Ca(OH)2+ ↑ 排水法
氯气 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑ 向上排空气法
氯化氢
NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑
2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑
向上排空气法
一氧化氮 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑ 排水法
乙烯 C2H5OH ↑+H2O 排水法
2．实验室制取气体的装置
实验室制备气体发生装置选择的依据是反应物的状态及反应条件。
装置类型 装置图 适用气体 注意事项
固−固加热型 O2、NH3等
①试管要干燥；
②试管口略低于试管底；
③加热时先均匀加热再固定加强热

固−液加热型
或液−液加热型
Cl2、HCl 等
①加热烧瓶时要垫石棉网；
②反应物均为液体时，烧瓶内要加沸石或碎
瓷片
固−液不加热型
或液−液不加热型
H2、CO2、
SO2、NO、
NO2等
①使用长颈漏斗时，漏斗下端管口要插入液
面以下；
②启普发生器只适用于块状固体与液体的
反应，反应不需要加热且气体不溶于水；
③使用分液漏斗既可增强装置的气密性，又
可控制加入液体的速度
气体制备口诀
气体制备首至尾，操作步骤各有位，发生装置位于头，洗涤装置紧随后，
除杂装置分干湿，干燥装置把水留；集气要分气和水，性质实验分先后，
有毒气体必除尽，吸气试剂选对头；有时装置少几个，基本顺序不可丢，
偶尔出现小变化，相对位置仔细求。
3．常见气体的除杂与干燥
（1）气体的除杂
气体的除杂一般是指除去水蒸气以外的杂质。关于气体的除杂应掌握以下两点：
①除杂原则。a.不损失主体气体，即被净化的气体不能与除杂试剂发生化学反应；b.不引入新的杂质气
体；c.在密闭装置内进行；d.常先除去易除的气体。
②选择除杂试剂的依据。利用主体气体和杂质气体性质的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、
可燃性等。液体除杂试剂用洗气瓶，固体除杂试剂用干燥管。
（2）常见气体的净化
气体 所含杂质 净化剂 净化装置
O2 Cl2 氢氧化钠溶液
H2 H2S 硫酸铜溶液
CO2 HCl 饱和碳酸氢钠溶液

CO2 SO2 饱和碳酸氢钠溶液
Cl2 HCl 饱和食盐水
SO2 HCl 饱和亚硫酸氢钠溶液
CH4 乙烯 溴水
洗气瓶
CO CO2或 H2O 碱石灰
干燥管
N2 O2 灼热的铜网
CO2 CO 灼热的氧化铜
硬质玻璃管
（3）气体的干燥
气体的干燥是指除去气体中所含的水蒸气，实质上也属于除杂范畴(是一种特定的除杂过程)；气体干燥
的关键是选择干燥剂，并根据干燥剂的状态选择干燥装置，常用的装置有洗气瓶、干燥管等。
（4）常用的气体干燥剂
类型 酸性干燥剂
碱性干燥剂
(固体)
中性干燥剂(固体)
常用试剂
浓硫酸(具有强氧化
性)、P2O5(固体)
碱石灰、CaO 无水 CaCl2
（5）气体干燥与除杂的顺序问题
一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则先除杂后干燥；若采用加热法除去杂质，则先干燥后除杂。
4．气体的收集方法
确定气体的收集方法时要考虑气体的密度、溶解性、稳定性。
（1）常见的收集方法
收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法

收集原理
收集的气体不与水反
应或难溶于水
与空气不反应且密度
比空气的大
与空气不反应且密
度比空气的小
收集装置
适用的气体
H2、O2、
NO、CH4
Cl2、CO2、NO2、SO2 H2、NH3
（2）创新的收集装置
气体的收集分析思路
1．易溶于水或与水反应的气体，如 NH3、HCl、NO2等，只能用排空气法收集。
2．常温下与 O2 反应的气体(如 NO)、密度跟空气相近的气体(如 N2、CO、C2H4、C2H6 等)，都不能用
排空气法收集。
3．能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排某些饱和溶液的方法收集，如：CO2——排饱和 NaHCO3
溶液；SO2——排饱和 NaHSO...