一、三大氣體制備裝置的連接

1、Cl2  的實(shí)驗(yàn)室制備系統(tǒng)

2、SO2的實(shí)驗(yàn)室制備系統(tǒng)

3、NH3 的實(shí)驗(yàn)室制備系統(tǒng)

4、實(shí)驗(yàn)裝置選擇的思路：

二、氣體的制備

1、常見氣體制備的反應(yīng)原理

試劑的選擇：以實(shí)驗(yàn)室常用藥品為原料，依據(jù)制氣原理，選擇方便、經(jīng)濟(jì)、安全的試劑，盡量做到有適宜的反應(yīng)速率，且所得氣體比較純凈。如：用鋅粒與酸制取氫氣，一般選擇稀硫酸，而不用稀鹽酸，原因是鹽酸是揮發(fā)性酸，制取的氫氣中常混有HCl 氣體

2、氣體的發(fā)生裝置

(1)裝置的選擇：由反應(yīng)物的狀態(tài)，反應(yīng)條件和所制備氣體的性質(zhì)、量的多少?zèng)Q定

(2)加熱操作要求

①使用可燃性氣體(如 H2、CO、CH4 等)，先用原料氣趕走系統(tǒng)內(nèi)的空氣，再點(diǎn)燃酒精燈加熱，以防止爆炸

②制備一些易與空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)(如 H2 還原 CuO的實(shí)驗(yàn))，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先熄滅酒精燈，繼續(xù)通原料氣至試管冷卻

3、氣體的凈化裝置                                                                                           

 (1)判斷氣體中的雜質(zhì)方法：凡是反應(yīng)物中有易揮發(fā)性液體，如鹽酸、濃硝酸、溴水等，制得的氣體中一定含有相應(yīng)的雜質(zhì)HCl、HNO3、溴蒸氣及水蒸氣等。還有一些發(fā)生副反應(yīng)的，如用酒精和濃硫酸反應(yīng)制乙烯時(shí)，由于副反應(yīng)的發(fā)生而使乙烯中含有雜質(zhì)SO2、CO2 和水蒸氣；

(2)除雜原則：①不損失主體氣體；②不引入新的雜質(zhì)氣體；③在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行；④先除易除的雜質(zhì)氣體；

(3)除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如溶解性、酸堿性、氧化性、還原性；

(4)根據(jù)試劑選擇合適的裝置：洗氣瓶、球形干燥管、U 形管、硬質(zhì)玻璃管；

(5)除雜順序：先除雜，后除水；

(6)常見氣體的凈化實(shí)例

4、氣體的干燥

氣體的干燥是指除去氣體中所含的水蒸氣，實(shí)質(zhì)上也屬于除雜范疇(是一種特定的除雜過程)；氣體干燥的關(guān)鍵是選擇干燥劑，并根據(jù)干燥劑的狀態(tài)選擇干燥裝置，常用的裝置有洗氣瓶、干燥管等

5、氣體的收集裝置

收集方法

排水法

向上排空氣法

向下排空氣法

收集原理

收集的氣體不與水反應(yīng)或難溶于水

與空氣不反應(yīng)且密度比空氣的大

與空氣不反應(yīng)且密度比空氣的小

收集裝置

適用的氣體

H2、O2、NO、

CH4、C2H4  等

Cl2、CO2、

NO2、SO 2

H2、NH3

6、尾氣處理裝置                                                                 

 (1)原因：有些氣體有毒或有可燃性，任其逸散到空氣中，會污染空氣或者引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害

(2)處理方法：

①轉(zhuǎn)化處理：一般根據(jù)氣體的相關(guān)性質(zhì)，用溶液吸收或點(diǎn)燃使它們變?yōu)闊o毒、無害、無污染的物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為非氣態(tài)物質(zhì)或無毒物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室中常見有毒氣體的處理方法如表所示

Cl2

SO2

NO2

H2S

HCl

NH3

CO、H2

NO

NaOH  溶液

硫酸銅溶液或NaOH  溶液

水

水或硫酸溶液

點(diǎn)燃

與氧氣混合后通入  NaOH 溶液

②直接排入空氣中：主要是針對無毒、無害氣體的處理。如：N2、O2、CO2 等

(3)吸收原則：能充分吸收氣體；不能倒吸

(4)常見裝置

①吸收溶解度較小的尾氣(如：Cl2 等)用圖D 裝置

②吸收溶解度較大的尾氣(如：HCl、NH3等)用圖 B、C裝置 (防倒吸)

③CO、H2 等氣體可用點(diǎn)燃或收集的方法除去，用圖 A、E 裝置

(5)防倒吸裝置(以氨氣吸收為例)

①液體容納：圖甲、乙原理相同，當(dāng)易溶性氣體被吸收液吸收時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)減小，吸收液上升到漏斗或干燥管中，導(dǎo)致燒杯中液面下降；使漏斗口、干燥管脫離液面，吸收液受自身重力作用又流回?zé)�杯�?nèi)，從而防止吸收液倒吸

②安全瓶：如圖丙所示，當(dāng)吸收液發(fā)生倒吸時(shí)，倒吸進(jìn)來的吸收液進(jìn)入安全瓶，從而防止吸收液進(jìn)入受熱儀器或反應(yīng)容器，起到防倒吸作用

③間接吸收：如圖丁所示，NH3、HCl 等易溶于水卻不溶于 CCl4的氣體，在 CCl4中形成氣泡，增大與水的接觸面積，進(jìn)行間接吸收，可以達(dá)到防倒吸的目的

④氣壓平衡：如圖戊所示，為防止反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小引起吸收液的倒吸，可以在密閉系統(tǒng)中連接一個(gè)與大氣相通的液封玻璃管，保持瓶內(nèi)壓強(qiáng)等于大氣壓而防止倒吸

三、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

四、常見氣體制備的反應(yīng)原理