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实验室制取气体的研究及实践
【考点梳理】
考点一、氧气、二氧化碳、氢气的实验室制法
1.实验室制取O2、CO2、H2 的化学原理：
（1）氧气
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
2H2O22H2O+O2↑
（2）二氧化碳
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
（3）氢气
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
2.实验设计的依据：
3.“多功能瓶”收集气体的方法：任何一种气体，都可以用如图所示的装置进行收集。

（1）若待收集气体的密度比空气大，则气体由a管通入，将空气由b管排出；
（2）若待收集气体的密度比空气小，则气体由b管通入，将空气由a管排出；
（3）若用排水法收集气体，则先在集气瓶中装满水，气体由b管通入。
【要点诠释】
1.制取气体选择药品的原则：速率适中，操作方便，节能环保，气体纯净，杂质易除。
2.实验室几种常见气体制取方法比较：
气体
药品状态
装置
反应条件
收集方法
O2
KMnO4、KClO3和MnO2混合物（固+固）
管口略向下倾斜的试管
加热
向上排空气法或排水法收集
O2
H2O2和MnO2混合物（固+液）
竖直试管或锥形瓶
不加热
向上排空气法或排水法收集
CO2
大理石（主要成分是CaCO3）和稀盐酸（固+液）
竖直试管或锥形瓶
不加热
向上排空气法
H2
锌粒和盐酸（固+液）
竖直试管或锥形瓶
不加热
向下排空气法或排水法收集
NH3
铵盐和碱石灰混合物（固+固）
管口略向下倾斜的试管
加热
向下排空气法收集
3.根据气体的性质确定气体的收集方法（如下表）：
收集方法
气体性质
优缺点
A．向上排空气法
密度比空气大
干燥、纯度不高
B．排水法
难溶于水或不易溶于水
纯度高、不干燥
C．向下排空气法
密度比空气小
干燥、纯度不高
当气体的密度和空气密度相近且难溶于水时，一般采用排水法。
4.比较气体密度与空气密度大小的方法：无法确定气体密度时，可以根据气体的相对分子质量与空气比较得到相对密度大小，空气的平均相对分子质量约为29，如果气体的相对分子质量比29大，则密度比空气的大，如果相对分子质量小于29，则密度比空气的小。21世纪教育网版权所有
考点二、实验室制取气体综合实验题的特点和解题思路
1.实验室制取气体综合实验题的特点是“三综合”：综合多种气体的制取，如O2、CO2、H2、NH3、CH4等。综合多种装置：加热试管装置、液固接触反应装置；排空气收集装置、排水收集装置；气体去杂装置、气体干燥装置等。制取气体的操作步骤。21教育网
2.解答此类试题的思路是“三根据”：根据实验室制取气体要求选择药品，根据药品状态和反应条件选择装置，根据气体的密度和溶解性选择收集装置。21cnjy.com
3.在解答实验操作步骤时要记住“四先四后”：先检查装置的气密性，后加药品；先加固体药品，后加液体药品；先放置酒精灯，后固定试管；先加热试管，后将导管伸入集气瓶内；实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯。21·cn·jy·com
【要点诠释】
1.在实验室制备的各种气体中，常含有少量的酸雾、水蒸气或其它气体杂质，需经过净化和干燥后才能得到纯净的气体。常用的干燥及净化装置主要有洗气瓶、干燥管和U形管。www.21-cn-jy.com

2.气体的干燥：选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。2·1·c·n·j·y
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
浓硫酸
H2、O2、CO、HCl等中、酸性气体
不能干燥碱性气体，如NH3
无水硫酸铜（CuSO4）、氯化钙（CaCl2）
H2、O2、CO、CO2、HCl
能干燥绝大多数气体，NH3除外
氢氧化钠固体或生石灰
H2、O2、CO等中、碱性气体
不能干燥酸性气体。如CO2、SO2、HCl、H2S等
3.气体的净化：选择气体吸收剂应根据气体的性质和要除去杂质的性质而定。
①原则：所用的吸收剂只能吸收气体中的杂质；不能与被提纯的物质反应，也不能引入新的杂质。
②常见的气体及其吸收剂：
H2O：浓硫酸、无水硫酸铜、氢氧化钠固体、碱石灰（氢氧化钠与生石灰的混合物）等。
HCl：氢氧化钠溶液、碱石灰等。
HCl、CO2：氢氧化钠溶液、澄清石灰水、碱石灰等。
③气体的净化顺序：先除杂，后干燥；加热之前先除去水。

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