2023年初中化学综合实验——气体的制取、净化和除杂

一、气体制取的仪器组合顺序

1、实验仪器组装公式：

气体发生装置—除杂质装置—干燥装置—气体收集装置→尾气处理

⑴ 制气装置的选择：A 所需药品的状态;B 反应条件

⑵ 集气装置的选择：A 气体的溶解性;B 气体的密度

⑶ 除杂质的试剂和干燥剂的选择：实验室制取的气体常常有酸雾或水份。

(4) 酸雾可用水、氢氧化钠溶液、澄清的石灰水或饱和碳酸钠(碳酸氢钠)溶液除去,水份可用干燥剂如：浓硫酸(酸性)、碱石灰(碱性)、固体氢氧化钠(碱性)、氧化钙(碱性)、五氧化二磷(酸性)、无水氯化钙(中性)、无水硫酸铜(中性)等除去.

(5)酸性干燥剂(浓硫酸)不能干燥碱性气体如氨气;

(6)碱性干燥剂(NaOH )不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、氯化氢等

2、气体除杂的方法：

A 水吸收法：易溶于水的气体杂质用水吸收。(如HCl)

B 酸碱吸收法：酸性气体杂质用碱性试剂吸收。(如氢氧化钠溶液吸收CO2、HCl。)

C 沉淀法：将杂质气体转变为沉淀除去。(如用澄清石灰水除CO2)

D 固化法：将杂质气体与固体试剂反应生成固体而除去。(如除去O2用灼热的氧化铜)

E 转纯法：将杂质转化为所需气体。(如除去CO中的CO2，可将气体通过炽热的炭粉)

3、气体除杂的原则：

不减少被净化气体的质量，不引进新的杂质。

4、气体除杂的注意事项：

A 选择除杂试剂：一般只能跟杂质起反应，而不能与被净化的气体反应。

B 除杂务尽：选择除杂试剂要注意反应进行的程度。(如除去CO2时用氢氧化钠溶液比用澄清石灰水要好。因为氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙要大很多，因此其溶质质量分数较大。)

C 有许多杂质要除去时，要注意除杂的顺序。一般来说，杂质中有许多酸性杂质时，先除酸性较强的杂质;而水蒸气要放在最后除去。除去杂质和干燥的装置一般用洗气瓶或干燥管。在洗气瓶中导气管一般是长进短出，在干燥管中一般是大进小出。除杂和干燥一般是先除杂后干燥。

D 处理装置：一般有三种，一是用溶液吸收;二是点燃尾气;三是回收。

二、制取气体的操作顺序

要制取气体需要经过仪器连接、气密性检查、装入药品、仪器拆洗等步骤。

三、O2、H2和CO2的实验室制法和收集

四、气体除杂方法

实验用到的气体要求是比较纯净，除去常见杂质具体方法：

① 除水蒸气可用：浓流酸、CaCl2固体、碱石灰、无水CuSO4(并且可以检验杂质中有无水蒸气，有则颜色由白色→蓝色)、生石灰等

② 除CO2可用：澄清石灰水(可检验出杂质中有无CO2)、NaOH溶液、KOH溶液、碱石灰等

③ 除HCl气体可用：AgNO3溶液(可检验出杂质中有无HCl)、石灰水、NaOH溶液、KOH溶液

除气体杂质的原则：用某物质吸收杂质或跟杂质反应，但不能吸收或跟有效成份反应，或者生成新的杂质。

五、实验注意的地方：

①防爆炸：点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4)或用CO、H2还原CuO、Fe2O3之前，要检验气体纯度。

②防暴沸：稀释浓硫酸时，将浓硫酸倒入水中，不能把水倒入浓硫酸中。

③防中毒：进行有关有毒气体(如：CO、SO2、NO2)的性质实验时，在 通风厨中进行;并要注意尾气的处理：CO点燃烧掉;SO2、NO2用碱液吸收。

④防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体，要注意熄灯顺序。

六、实验室制取三大气体中常见的要除的杂质：

(1)制O2要除的杂质：水蒸气(H2O)

(2)用盐酸和锌粒制H2要除的杂质：水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl，盐酸酸雾)(用稀硫酸没此杂质)

(3)制CO2要除的杂质：水蒸气(H2O)、氯化氢气体(HCl)

除水蒸气的试剂：浓流酸、CaCl2固体、碱石灰(主要成份是NaOH和CaO)、生石灰、无水CuSO4(并且可以检验杂质

中有无水蒸气，有则颜色由白色→蓝色)等

除HCl气体的试剂：AgNO3溶液(并可检验出杂质中有无HCl)、澄清石灰水、NaOH溶液(或固体)、KOH溶液(或固

体)[生石灰、碱石灰也可以跟HCl气体反应]

七、常用实验方法来验证混合气体里含有某种气体

(1)有CO的验证方法：(先验证混合气体中是否有CO2，有则先除掉)将混合气体通入灼热的CuO，再将经过灼热的CuO的混合气体通入澄清石灰水。现象：黑色CuO变成红色，且澄清石灰水要变浑浊。

(2)有H2的验证方法：(先验证混合气体中是否有水份，有则先除掉) 将混合气体通入灼热的CuO，再将经过灼热的CuO的混合气体通入盛有无水CuSO4中。现象：黑色CuO变成红色，且无水CuSO4变蓝色。

(3)有CO2的验证方法：将混合气体通入澄清石灰水。现象：澄清石灰水变浑浊。

八、设计实验

(1) 试设计一个实验证明蜡烛中含有碳氢两种元素。

(2)试设计一个实验来证明CO2具有不支持燃烧和密度比空气大的性质。

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