实验室制No2发生装置图

D. 高中化学常见气体制备的方法，方程式，及仪器

常见气体制备

1．实验室制取气体的一般原则

(1)安全：避免和防止爆炸、燃烧、有毒物质外泄。

(2)方便：应用常用试剂、装置简单、操作方便。

(3)快速：反应时间不宜过长，过于剧烈的反应不安全，以反应速率适中为宜。

(4)生成物纯净(或虽含杂质但较易提纯)，减少分离操作。

2．实验室制取气体的反应

(1)制取单质：用氧化还原反应。

(2)制取化合物：通常用复分解反应，如HCl、SO2、CO2、NH3、HNO3等；有时也可用氧化还原反应，如制NO2、NO等。

3．实验装置的安装、选择及操作步骤

(1)实验装置的安装顺序可用如下图表示：

(2)制取气体时各部分装置的选择依据：

①发生装置：所用试剂的状态及反应条件；

②收集装置：气体的水溶性及相对空气的密度大小、是否与空气中成分反应；

③净化装置：依据气体与杂质的性质的不同，使杂质被吸收或转化成所需物质；

④尾气处理（吸收）装置：根据所制气体是否有毒或污染环境来确定是否要安装尾气处理装置。有毒物质可用溶液吸收或燃烧去除。

(3)“气密性检查”在整个实验中的位置一般放在第二位，一般在装置连接好后、但在反应开始前检验气密性，决不可在药品混合并开始反应后检查气密性。

4．实验室制取气体的典型装置

主要掌握实验室三种不同类型制备气体的装置，以及三种不同类型的气体收集方法。根据气体的性质选择合适的干燥、净化和吸收装置。

实验室常用的三种不同类型制备气体的装置：

(1)固体——固体加热装置(见图)

所需仪器：铁架台、铁夹、酒精灯、大试管、单孔橡胶塞、导气管等。常用于制O2、NH3、CH4等。

注意事项：

①试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。

②铁夹应夹在距试管口1/3处。

③固体药品要在试管底部平铺开。加热时首先均匀预热（移动酒精灯），然后在试管的药品最后部位集中加热，并逐步前移。

④胶塞上的导管伸入试管里面不能过长，否则会妨碍气体的导出。

⑤如用排水集气法收集气体，当停止制取气体时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，以防水倒流。

(2)固体——液体(液体——液体)加热装置(见图)

所需仪器：铁架台、铁夹、烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管等。常用于制H2、CO2、H2S、NO2、SO2、NO等。

注意事项：

①烧瓶应固定在铁架台上。

②先把固体药品放入烧瓶中，然后再慢慢加入液体。

③分液漏斗内为挥发性液体时要盖上盖，注意盖上的小槽要对准分液漏斗颈上的小孔。

④制H2、CO2、H2S时也可用下面的装置。

这类装置使用方便，可以随时使反应发生或停止。

说明：①在简易装置中长颈漏斗颈的下口应伸入液面以下，否则起不到液封作用而无法使用。②加入的固体药品块状大小要适宜，如果太碎会落入底部的酸中使反应无法终止。③加入酸的量要适当。④最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。⑤在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先检验纯度。

5．气体发生装置气密性的检查

检验气密性时，可把导管一端浸入水里，用手掌紧贴烧瓶外壁，如果装置不漏气，烧瓶里的空气受热膨胀，导管口就会有气泡冒出。把手移开后，过一会儿烧瓶冷却，水就会上升到导管里，形成一段水柱(见下图I、Ⅱ)。如果发现漏气，必须找出原因，并进行调整、修理或更换零件.

E. 化学实验中发生装置与收集装置的选择应如何判断

气体制备装置一般分四大部分：发生装置，净化装置（干燥装置），收集装置，尾气处理装置。
一、气体的发生装置
一）固＋固（加热）：适用于制O2、NH3、（CH4课本没有）

二）固＋液体（不加热）：适用于制CO2、H2 、H2S（SO2、NO2、NO课本没有制法）
三）固＋液或液＋液（加热）：适用于制C2H4、Cl2、SO2、乙酸乙酯、蒸馏（HCl课本没有）

根据气体溶解性（分子极性）和密度（相对分子量，与29比较）不同，把气体的收集方法分为排液法（常为排水法）和排气法（常为排空气法）。装置图见下：
一）排液法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H2、O2、CO、CH4、NO（只能用排液法收集）、CH2＝CH2、CH≡CH等。注：Cl2不用排水法收集，但可用排饱和食盐水收集,CO2可以用排饱和NaHCO3收集。注意导管只能伸入集气瓶内少许。
二）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花
（1）向上排空气法：式量大于29的气体。如O2、CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2(只用排空气)、HCl等;。
（2）向下排空气法：式量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等;

F. 某化学小组在实验中用浓硝酸和铜反应制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧，其实验装置图如图

（1）本实验目的是制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧，所以仪器连接顺序为：制取装置A→干燥装置C→二氧化氮与碳反应装置B→吸收尾气装置D，仪器连接顺序为：a→d→e→c→b；二氧化氮是否支持燃烧的实验要求气体必须是干燥的，所以用装置C干燥二氧化氮气体；二氧化氮是有毒的气体，所以装置D用来吸收尾气，
故答案为：d；e；c；b；干燥气体；吸收尾气；
（2）二氧化氮和碳在点燃条件下反应生成两种物质的量比为2：1的无毒气体，应生成二氧化碳和氮气，反应的方程式为2NO₂+2C