2、非金属的单质、氢化物、氧化物往往在常温下呈气态,因此对于它们的实验室制法、性质、主要用途作一归纳是十分重要的。
(1)常见气体的制备、性质、用途:
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气体 |
制备反应原理 |
颜色、气味 |
溶解性 |
特性 |
用途 |
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H2 |
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2 |
无色、无臭 |
难溶 |
可燃性、还原性 |
燃料、还原剂 |
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O2 |
2KClO3 |
无色、无臭 |
难溶 |
氧化性、供呼吸 |
氧化剂、呼吸 |
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N2 |
NH4Cl+NaNO2 |
无色、无臭 |
难溶 |
稳定、不活泼 |
保护气、制化肥 |
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Cl2 |
MnO2+4HCl==MnCl2+Cl2+2H2O |
黄绿色、刺激性 |
可溶(反应) |
氧化性、有毒 |
化工原料、漂白粉 |
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HCl |
2NaCl+H2SO4 |
无色、刺激性 |
极易溶 |
酸性 |
化工试剂 |
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H2S |
FeS+2HCl==H2S+FeCl2 |
无色、臭鸡蛋气味 |
可溶 |
还原性、剧毒 |
还原剂、鉴别 |
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NH3 |
2NH4Cl+Ca(OH)2 2H2O |
无色、刺激性 |
极易溶 (反应) |
易液化、弱碱性 |
致冷剂、化肥 |
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CH4 |
CH3COONa+NaOH CH4 |
无色、无臭 |
难溶 |
可燃 |
气体燃料 |
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C2H4 |
CH3CH2OH |
无色、略有甜香气味 |
难溶 |
加成、聚合 |
石油化工原料 |
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C2H2 |
CaC2+2H2O®C2H2+Ca(OH2) |
无色、无臭 |
微溶 |
可燃、加成 |
焊接、有机化工 |
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CO |
HCOOH |
无色、无臭 |
难溶 |
剧毒、可燃、还原 |
还原剂(冶炼) |
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CO2 |
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2+H2O |
无色、无臭 |
可溶(反应) |
弱酸性、不支持燃烧 |
灭火、化工原料 |
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SO2 |
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2+H2O |
无色、刺激性 |
易溶(反应) |
漂白性、有毒 |
漂白纺织物 |
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NO |
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO+ 4H2O |
无色、无臭 |
难溶 |
剧毒、易被氧化 |
制NHO3中间产物 |
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NO2 |
Cu+4HNO3( 浓)==Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O |
红棕色、刺激性 |
易溶(反应) |
有毒、氧化性 |
制HNO3 |
(2)常见气体的实验室制取、尾气吸收装置:
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尾气吸收 |
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分子式 装置 制取气体 的装置 |
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O2 CH4 |
O2 |
NH3 CH4 |
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NH3 |
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H2 C2H2 |
H2S CO2 NO2 |
H2 |
H2S NO2 |
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NO C2H4 |
Cl2 HCl SO2 |
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Cl2 SO2 |
HCl |
注:
①因为C2H2、C2H4的气体密度很接近空气,所以不宜用向下排气法收集。
②因为NO极易与空气中氧气反应生成NO2所以只能用排水法收集。
思考:对于NH3和HCl这2种污染性气体的尾气吸收装置为什么要选用倒置的漏斗?