常见气体的制备、收集和净化

1、常见气体制备的反应原理：

（2）H₂的实验室制法：Zn+H₂SO₄（稀）＝ZnSO₄+H₂ ↑

（4）SO₂的实验室制法：Na₂SO₃（s）+ H₂SO₄ （浓）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑

（5）NH₃的实验室制法： Ca(OH)₂+2NH₄Cl=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

2、常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：

（1）酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷等。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO₂、SO₂、NO₂、HCI、H₂、Cl₂ 、O₂、CH₄等气体。

（2）碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH₃、H₂、O₂、CH₄等气体。

（3）中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O₂、H₂、CH₄等。在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用CaCI₂来干燥NH₃（因生成 CaCl₂·8NH₃），不能用浓 H₂SO₄干燥 NH₃、H₂S、HBr、HI等。

3、常见的气体净化装置：

A．用固体物质除去气体杂质（包括水蒸气）；如图（1）、（2）、（3）。

B．用液体物质除去气体杂质（包括水蒸气）；如图（4）。

4、气体的收集：

（1）排水法用于收集难溶于水的气体：H₂、CH₄、NO、O₂、N₂、C₂H₂。

（2）向上排空气法用于收集密度大于空气的气体：Cl₂、HCl、H₂S、CO₂、SO₂、NO₂。

（3）向下排空气法用于收集密度小于空气的气体：H₂、NH₃、CH₄。

5、尾气处理方法：

       常见气体的制备是中学化学实验操作的内容之一，这里涉及到的知识有仪器的使用、装置的装配、药品的取用、试剂的存放、气体的收集、气体的干燥、尾气的吸收等。高考中往往结合这些知识在实验探究中考查。

1、所制气体如难溶于水又不要求干燥时，应该用排水集气法；如气体溶于水则只能用排空气法收集。排气集气时，应使气体导管伸到瓶底。

2、一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。

3、气体实验装置的设计

（1）装置顺序：制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置

（2）安装顺序：由下向上，由左向右

（3）操作顺序：装配仪器→检验气密性→加入药品

【典型例题】

例析：下列反应适用于实验室制氢气的是（      ）。

①锌与稀硫酸反应②甲烷热分解③电解稀硫酸④赤热的炭与水蒸气反应

A.只有①        B.①②        C.①③         D.①②④