六、根据气体的制备反应原理对气体进行分类
19、利用氧化还原反应原理制备的气体:H2 、NO、NO2 、SO2 、Cl2 、O2
(1)、利用非氧化性强酸的还原反应制备的气体:H2 ;
有关化学方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)、利用氧化性强酸的还原反应制备的气体:NO 、NO2、SO2
有关化学方程式:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O ;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)、利用还原性酸的氧化反应制备的气体:Cl2 ;
有关化学方程式:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(4)、利用分解反应制备的气体:O2 ;
有关化学方程式:2KMnO4K2MnO4+MnO2 +O2 ↑,2H2O2 2H2O+O2↑
20、利用复分解反应原理制备的气体:CO2、NH3 、H2S、SO2 、HCl、HF、HBr 、HI
(1)、强酸和弱酸盐的复分解反应制备的气体:CO2、H2S、SO2 ;
有关化学方程式:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;2HCl+FeS=FeCl2+H2S↑;H2SO4+Na2SO3 =Na2SO4+H2O+SO2 ↑
(2)、难挥发性酸和挥发性酸对应的盐的复分解反应制备的气体:HCl 、HF 、HBr 、HI
有关化学方程式:H2SO4(浓)+CaF2=CaSO4+2HF↑;H2SO4(浓)+2NaClNa2SO4+2HCl ↑
H3PO4(浓)+NaBrNaH2PO4+HBr↑;H3PO4(浓)+KI KH2PO4+HI↑
(3)、盐和碱的复分解反应制备的气体:NH3 ;
有关化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3 ↑+2H2O
21、利用脱羧反应原理制备的气体:CH4 ;
有关化学方程式:CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4 ↑
22、利用乙醇与浓硫酸在170℃的条件下发生消去反应制备的气体:C2H4
有关化学方程式:CH3CH2OH
23、利用水解反应原理制备的气体:C2H2
有关化学方程式:CaC2+2H2O→Ca(OH)2 +C2H2↑
七、根据气体的制备实验装置进行分类
24、用制氢型装置来制备的气体:H2 、NO、NO2 、SO2 、CO2 、H2S 、HF;
反应特点:固+液→气,
仪器类型:制氢气的简易装置(广口瓶、带有长颈漏斗和导气管的双口塞)。
25、可以用启普发生器制备的气体:H2、CO2 、H2S;
反应特点:固+液→气,块状不溶于水的固体和液体常温下反应,反应不放热,生成的气体不溶于水或微溶于水。
仪器类型:启普发生器,结构:球型漏斗、葫芦形容器、带有导气管的单口塞。
26、用制氯型装置制备的气体:SO2、Cl2 、HCl
反应特点:固+液 气 ,
仪器类型:制氯型装置:铁架台、酒精灯、铁圈、石棉网、圆底烧瓶、带有分液漏斗和导气管的双口塞。
27、用制氧型装置制备的气体:NH3、O2 、CH4 、HCl ;
反应特点:固+固 气,
仪器类型:制氧型装置(酒精灯、硬质试管、铁夹、带有导气管的单口塞)。
根据气体的制备实验装置进行分类意义:根据药品不同,选择不同的制备装置。
例1:制备二氧化硫:原料给出铜和浓硫酸,选择制氯型装置;原料给出亚硫酸钠和稀硫酸,选择制氢型装置。
例2:制备氯化氢:原料给出氯化钠和浓硫酸,选择制氯型装置;原料给出氯化钠和硫酸氢钠,选择制氧型装置;原料给出浓盐酸和浓硫酸,将分液漏斗中的浓硫酸滴入到浓盐酸表面,快速产生氯化氢(原因有二条:浓硫酸溶于盐酸产生大量的热,相当于给盐酸加热,促进了盐酸挥发产生氯化氢气体;浓硫酸有吸水性,使盐酸的浓度增大,挥发产生氯化氢气体)。
例3:制备氨气:原料给出氯化铵和消石灰,用制氧型装置;原料给出氨水和碱石灰,将分液漏斗中的氨水滴入到碱石灰表面,快速产生氨气(原因有三条:碱石灰溶于氨水放热,相当于给氨水加热,促进氨水挥发;碱石灰溶于氨水,氢氧根浓度增大,氨水的电离平衡向左移动,促使氨气挥发;碱石灰中的氧化钙与水反应,使得氨水中的溶剂减少,氨水的浓度增大,促进了氨气的挥发。)。
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