Question

高中常见气体的化学实验室制法

Answer 1

气体名称：氧气
化学式：O2
相对分子质量：32
反应方程式：2KClO3=(MnO2)=△=2KCl+3O2↑
基本反应类型：分解反应
反应物状态：固固加热
水溶性：难溶
颜色：无色
气味：无味
收集方法：向上排空气法，排水法
排空气验满方法：带火星木条，复燃
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：2KMnO4=△=K2MnO4+MnO2+O2↑；2H2O2=(MnO2)=2H2O+O2↑
注意事项：KClO3催化分解时试管中不能混有任何可燃物，否则引起爆炸。

气体名称：氢气
化学式：H2
相对分子质量：2
反应方程式：Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
基本反应类型：置换反应
反应物状态：固液常温
水溶性：难溶
颜色：无色
气味：无味
收集方法：向下排空气法，排水法
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
注意事项：不能使用浓H2SO4和任何浓度的HNO3。点燃或加热前必须验纯，以免爆炸。

气体名称：氯气
化学式：Cl2
相对分子质量：71
反应方程式：MnO2+4HCl(浓)=△=MnCl2+Cl2↑+2H2O
反应物状态：固液加热
水溶性：可溶(1:2)
颜色：黄绿色
气味：刺激性气味（有毒！）
收集方法：向上排空气法，排饱和食盐水法
排空气验满方法：观察颜色；湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O；2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O
注意事项：必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：氮气
化学式：N2
相对分子质量：28
反应方程式：NaNO2(固体)+NH4Cl(饱和)=△=NaCl+N2↑+2H2O
反应物状态：固液加热
水溶性：难溶
颜色：无色
气味：无味
收集方法：排水法，向下排空气法
排空气验满方法：燃着的木条，熄灭
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：(NH4Cr2O7)=△=N2↑+Cr2O3+4H2O；NH3+3CuO=△=N2↑+3Cu+3H2O；2NaN3=△=2Na+3N2↑

气体名称：氯化氢
化学式：HCl
相对分子质量：36.5
反应方程式：NaCl+H2SO4(浓)=△=NaHSO4+HCl↑
基本反应类型：复分解反应
反应物状态：固液加热
水溶性：极易溶(1:500)
颜色：无色
气味：刺激性气味
收集方法：向上排空气法
排空气验满方法：蘸有浓氨水的玻璃棒，出现白雾
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：MgCl2•6H2O=△=2HCl↑+MgO+5H2O

气体名称：氟化氢
化学式：HF
相对分子质量：20
反应方程式：CaF2+H2SO4(浓)=△=CaSO4+2HF↑
基本反应类型：复分解反应
反应物状态：固液加热
水溶性：极易溶
颜色：无色
气味：刺激性气味（有毒！）
收集方法：向下排空气法
排空气验满方法：蘸有浓氨水的玻璃棒，出现白雾
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，P2O5
注意事项：不能使用玻璃仪器。必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：溴化氢
化学式：HBr
相对分子质量：81
反应方程式：NaBr+H3PO4(浓)=△=NaH2PO4+HBr↑
基本反应类型：复分解反应
反应物状态：固液加热
水溶性：极易溶
颜色：无色
气味：刺激性气味（有毒！）
收集方法：向上排空气法
排空气验满方法：蘸有浓氨水的玻璃棒，出现白雾
可选用的干燥剂：无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：2P+3Br2+6H2O=2H3PO3+6HBr↑
注意事项：不能用浓H2SO4代替H3PO4，这样制出的HBr会被氧化。必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。可将NaBr换成NaI制取HI。

气体名称：硫化氢
化学式：H2S
相对分子质量：34
反应方程式：FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑
基本反应类型：复分解反应
反应物状态：固液常温
水溶性：易溶(1:2.6)
颜色：无色
气味：类似臭鸡蛋的刺激性气味（有毒！）
收集方法：向上排空气法
排空气验满方法：湿润的Pb(Ac)2试纸，试纸变黑
可选用的干燥剂：无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S↑
注意事项：不能使用浓H2SO4和任何浓度的HNO3。必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：氨气
化学式：NH3
相对分子质量：17
反应方程式：Ca(OH)2+2NH4Cl=△=CaCl2+2NH3↑+2H2O
反应物状态：固固加热
水溶性：极易溶(1:700)
颜色：无色
气味：刺激性气味
收集方法：向下排空气法
排空气验满方法：蘸有浓盐酸的玻璃棒，出现白雾
可选用的干燥剂：碱石灰
其他制取方法：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
气体名称：一氧化碳
化学式：CO
相对分子质量：28
反应方程式：HCOOH=(浓H2SO4)=△=H2O+CO↑
基本反应类型：分解反应
反应物状态：固液加热
水溶性：难溶
颜色：无色
气味：无味（有毒！）
收集方法：排水法，向下排空气法
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：C+CO2=高温=2CO；H2C2O4=(浓H2SO4)=△=H2O+CO↑+CO2↑
注意事项：必须在通风橱中操作。点燃或加热前必须验纯，以免爆炸。尾气可点燃除去，以免污染大气。

气体名称：二氧化碳
化学式：CO2
相对分子质量：44
反应方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
反应物状态：固液常温
水溶性：能溶(1:1)
颜色：无色
气味：无味
收集方法：向上排空气法
排空气验满方法：燃着的木条，熄灭
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5
注意事项：不能用H2SO4代替HCl，因生成CaSO4沉淀阻碍反应继续进行。

气体名称：二氧化硫
化学式：SO2
相对分子质量：64
反应方程式：Na2SO3(固)+H2SO4(中等浓度)=Na2SO4+SO2↑+H2O
反应物状态：固液常温
水溶性：易溶(1:40)
颜色：无色
气味：刺激性气味（有毒！）
收集方法：向上排空气法
排空气验满方法：湿润的品红试纸，试纸腿色
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：2H2SO4(浓)+S=△=3SO2↑+2H2O
注意事项：必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：一氧化二氮
化学式：N2O
相对分子质量：44
反应方程式：NH4NO3=190℃～300℃=N2O↑+2H2O
基本反应类型：分解反应
反应物状态：固体控制温度加热
水溶性：能溶
颜色：无色
气味：略带甜味（微毒，吸入少量后能使人面部肌肉痉挛，可使人发笑，使人麻醉）。
收集方法：向上排空气法
排空气验满方法：带火星木条，复燃
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：4Zn+10HNO3(约2mol/L)=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O

气体名称：一氧化氮
化学式：NO
相对分子质量：28
反应方程式：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
反应物状态：固液常温（可加热以加快反应速率）
水溶性：难溶
颜色：无色
气味：刺激性气味（有毒！）
收集方法：排水法
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：3NO2+H2O=2HNO3+NO
注意事项：不能用排空气法收集。必须在通风橱中操作，尾气通入O2后用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：二氧化氮
化学式：NO2
相对分子质量：46
反应方程式：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
反应物状态：固液常温
水溶性：和水反应
颜色：红棕色
气味：刺激性气味（有毒！）
收集方法：向上排空气法
排空气验满方法：观察颜色；湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝
可选用的干燥剂：无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5
注意事项：必须在通风橱中操作，尾气用碱吸收，以免污染大气。

气体名称：甲烷
化学式：CH4
相对分子质量：16
反应方程式：CH3COONa(无水)+NaOH=(CaO)=△=Na2CO3+CH4↑
反应物状态：固固加热
水溶性：难溶
颜色：无色
气味：无味
收集方法：排水法，向下排空气法
可选用的干燥剂：浓H2SO4，无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5
其他制取方法：CH3COOH=400℃～600℃=(Cu)=CO2+CH4
注意事项：反应物必须足够干燥。点燃或加热前必须验纯，以免爆炸。

气体名称：乙烯
化学式：C2H4
相对分子质量：28
反应方程式：C2H5OH(无水)+(浓H2SO4)=170℃=C2H4↑+H2O
基本反应类型：分解反应
反应物状态：固液控制温度加热
水溶性：难溶
颜色：无色
气味：略带甜味
收集方法：排水法，向下排空气法
可选用的干燥剂：无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5
注意事项：要使反应物迅速达到170℃，以免在140℃时生成乙醚。

气体名称：乙炔
化学式：C2H2
相对分子质量：26
反应方程式：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
基本反应类型：复分解反应
反应物状态：固液常温
水溶性：难溶
颜色：无色
气味：无味
收集方法：排水法，向下排空气法
可选用的干燥剂：无水CuSO4，碱石灰，无水CaCl2，P2O5
注意事项：水一定要一滴一滴地滴进，不能使用启普发生器，用饱和食盐水代替蒸馏水更好。

Answer 2

氧气:2KClO3=(加热催化剂MnO2)=2KCl+3O2↑
氢气:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
氯气:MnO2+4HCl(浓)=(加热)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
二氧化碳:CaCO3+2HCl=CO2↑+CaCO3
氨气:Ca(OH)2+2NH4Cl=(加热)=CaCl2+2NH3↑+2H2O
乙烯:CH3CH2OH--→(浓H2SO4,170℃)CH2=CH2↑+H2O
乙炔:CaC2+2H2O--→Ca(OH)2+CH≡CH↑
硫化氢：FeS+2HCl= FeCl2+H2S↑
二氧化硫 Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+SO2↑+H2O
氯化氢：NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl↑
二氧化氮 Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
一氧化氮 Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
甲烷 CH3COONa+NaOH= CH4↑+Na2CO3