气体制备的方法可以分为化学反应法、物理法和生物法。以下是几种常见气体的制备方法:
化学反应法
氧气
制取原理:含氧化合物自身分解。
制取方程式:`2KClO3 → 2KCl + 3O2`。
装置:略微向下倾斜的大试管,加热。
检验:带火星木条,复燃。
收集方法:排水法或向上排气法。
氢气
制取原理:活泼金属与弱氧化性酸的置换。
制取方程式:`Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2`。
装置:启普发生器(或固-固不加热简易装置)。
检验:点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠。
收集方法:排水法或向下排气法。
二氧化碳
制取原理:稳定性强酸与不稳定性弱酸盐的复分解。
制取方程式:`CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O`。
装置:启普发生器(或固-固不加热简易装置)。
检验:通入澄清石灰水,变浑浊。
收集方法:向上排空气法。
物理法
氮气
制取原理:液氮蒸发。
装置:低温容器,减压。
收集方法:排空法。
生物法
二氧化碳
制取原理:利用微生物发酵。
制取方程式:`C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2`。
装置:发酵罐,控制温度和pH值。
收集方法:气体收集装置。
注意事项
在实验室制取气体时,操作要注意安全,避免发生意外事故。
选择合适的方法需要考虑原料的性质、反应条件和产物的纯度等因素。
收集和纯化气体的方法有水位法、排空法和吸附法等,纯化气体的方法有冷凝法、吸附法和分离法等。
以上是气体制备的一些常见方法。