常见实验室制备方程

常见实验室制备方程

常见气体实验室制备化学方程式

氧气🌟

$2H_2O_2 \stackrel{MnO_2}{=\!=\!=} 2H_2O + O_2↑$

$2KClO_3 \stackrel{MnO_2}{\underset{\text{Δ}}{=\!=\!=}} 2KCl + 3O_2↑$

$2KMnO_4 \stackrel{\Delta}{=\!=\!=} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2↑$

氢气🌟

$Zn+2HCl{=\!=\!=} ZnCl + H_2↑$

$Zn+H_2SO_4{=\!=\!=} ZnSO4+ H_2↑$

二氧化碳

$CaCO_3+2HCl{=\!=\!=} CaCl_2 + CO_2↑$ (不能用$H_2SO_4$)

HCl

$2NaCl+H_2SO_4(浓)\stackrel{\Delta}{=\!=\!=} Na_2SO_4 + 2HCl↑$

氨

$2NH_4Cl+Ca(OH)_2\stackrel{\Delta}{=\!=\!=} 2NH_3↑ + CaCl_2 + 2H_2O$

一氧化碳

$H_2SO_4+HCOOH\stackrel{\Delta}{=\!=\!=} H_2O + CO↑$

一氧化氮

$3Cu+8HNO_3(稀)\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}3Cu(NO_3)_2+2NO↑+4H_2O$

二氧化氮

$Cu+4HNO_3(浓)\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}Cu(NO_3)_2+2NO_2↑+2H_2O$

二氧化硫

$Na_2SO_3+H_2SO_4(浓){=\!=\!=}Na_2SO_4+H_2O+SO_2↑$

三氧化硫

$P_2O_5+3H_2SO_4(浓)\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}2H_3PO_4 + 3SO_3↑$

制硫化氢

$FeS + 2HCl(稀){=\!=\!=}FeCl_2 + H_2S↑$

$Na_2S+H_2SO_4{=\!=\!=}Na_2SO_4+H_2S↑$

制甲烷

$CHCl_3+3Zn+3H_20{\longrightarrow}CH_4↑+3Zn(OH)Cl$

其他

$NaBr+H_3PO_4(浓){=\!=\!=}NaH_2PO_4+HB↑$

$NaI+H_3PO_4{=\!=\!=}NaH_2PO_4+HI↑$

$CaF_2+H_2SO_4(浓){=\!=\!=}CaSO_4+2HF↑$

附:氮气的制法

工业制法：分离液态空气。

实验室制法：

1.吸收空气中的$O_2$、$CO_2$、水蒸气等杂质，余下$N_2$（混有稀有气体等惰性杂质，但一般影响不大）。一般用灼热的$Cu$网的方法使$O_2$被吸收：$2Cu+O_2\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}2CuO$。之前或之后依次使气体通过盛饱和碱液和浓硫酸的洗气瓶以吸收$CO_2$和$H_2O$。

常见气体的制取和检验

氧气

①制取原理——含氧化合物自身分解

②制取方程式——$2KClO_3 \stackrel{MnO_2}{\underset{\text{Δ}}{=\!=\!=}} 2KCl + 3O_2↑$

③装置——略微向下倾斜的大试管，加热（均不可使用启普发生器）

可防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管

④检验——带火星木条，复燃

⑤收集——排水法或向上排气法

氢气

①制取原理——活泼金属与弱氧化性酸的置换

②制取方程式——$Zn+H_2SO_4{=\!=\!=}ZnSO_4+H_2↑$

③装置——启普发生器

④检验——点燃，淡蓝色火焰，在容器壁上有水珠

⑤收集——排水法或向下排气法

氯气🌟

①制取原理——强氧化剂氧化含氧化合物

②制取方程式——$MnO_2+4HCl(浓)\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}MnCl_2+Cl_2↑+2H_2O$

上面的要加热，这个不用：$2KMnO_4 + 16HCl(浓){=\!=\!=} 5Cl_2↑ + 2KCl + 2MnCl + 8H_2O$

③装置——分液漏斗,圆底烧瓶,加热

④检验——能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色;

⑤除杂质——先通入饱和食盐水(除$HCl$),再通入浓$H_2SO_4$(除水蒸气)

⑥收集——排饱和食盐水法或向上排气法

$Cl_2(HCl)$溶于水以后生成$HClO$，$H^+$和$Cl^-$。饱和食盐水通过引入大量$Cl^-$抑制反应进程，同理使用$H_2SO_4$引入大量$H^+$也可以实现

⑦尾气回收——$Cl_2+2NaOH{=\!=\!=}NaCl+NaClO+H_2O$

硫化氢

①制取原理——强酸与强碱的复分解反应

②制取方程式——$FeS+2HCl{=\!=\!=}FeCl_2+H_2S↑$

③装置——启普发生器

④检验——能使湿润的醋酸铅试纸变黑

⑤除杂质——先通入饱和$NaHS$溶液(除$HCl$),再通入固体$CaCl_2$(或$P_2O_5$)(除水蒸气)

⑥收集——向上排气法

⑦尾气回收——$H_2S+2NaOH{=\!=\!=}Na_2S+H_2O$或$H_2S+NaOH{=\!=\!=}NaHS+H_2O$

二氧化硫

①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解

②制取方程式——$Na_2SO_3+H_2SO_4{=\!=\!=}Na_2SO_4+SO_2↑+H2O$

③装置——分液漏斗,圆底烧瓶

④检验——先通入品红试液,褪色,后加热又恢复原红色;

⑤除杂质——通入浓$H_2SO_4$(除水蒸气)

⑥收集——向上排气法

⑦尾气回收——$SO_2+2NaOH{=\!=\!=}Na_2SO_3+H_2O$

二氧化碳

①制取原理——稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解

②制取方程式——$CaCO_3+2HCl{=\!=\!=}CaCl_2+CO_2↑+H_2O$

③装置——启普发生器（可以及时控制反应的发生或停止）

④检验——通入澄清石灰水,变浑浊

⑤除杂质——通入饱和$NaHCO_3$(除$HCl$)

⑥收集——向上排气法

乙炔

①制取原理——广义水解

②制取方程式——$CaC_2+2H_2O{\longrightarrow}Ca(OH)_2+C_2H_2↑$（常用饱和食盐水代替水）

③装置——分液漏斗，圆底烧瓶

④相关现象——通入酸性高锰酸钾溶液时：紫色溶液褪色，溴的四氯化碳溶液时：棕色溶液褪色，点燃纯净的乙炔气时：发出明亮的火焰并带很浓的黑烟（点燃前需要验纯）

⑤除杂质——通入$CuSO_4$溶液（除$H_2S$等，$Cu^{2+}+H_2S{=\!=\!=}CuS↓+2H^+$）