ZN+H2SO4=ZNSO4+H2
MNO2+4HCL=MNCL2+CL2+2H2O
2KCLO3=2KCL+3O2
2NACL+H2SO4=2HCL+NA2SO4
C+O2=CO2
S+O2=SO2
NA2S+2HCL=H2S+2NACL
2NH4CL+CA(OH)2=CACL2+2H2O+2NH3氣體的制備、收集、洗滌和干燥
1．常見氣體的實驗室制法
中學化學實驗中，應該學會氯氣、氯化氫、氧氣、硫化氫、二氧化硫、氨氣、二氧化氮、一氧化氮、二氧化碳、氫氣、甲烷、乙烯、乙炔等氣體的實驗室制法。應該掌握的具體內容主要有：會選擇適宜的反應物，并能熟練地書寫有關氣體生成的化學方程式；根據反應物的狀態和反應條件等因素，選擇適宜的氣體發生裝置，能判斷裝置圖的正誤，會組裝氣體發生裝置；根據氣體的密度、在水中的溶解性等性質，選擇適宜的集氣方法與裝置；根據所制氣體的性質，會用簡便的方法檢驗或驗滿。
(1)反應物和反應原理
①實驗室制氫氣
常用鋅跟鹽酸或稀硫酸反應制氫氣。
Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑
Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
在制氣裝置的出口處點燃氫氣，一定要事先檢查純度，以確保實驗安全。
②實驗室制氧氣
常用氯酸鉀(二氧化錳作催化劑)或高錳酸鉀受熱分解來制氧氣。
2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
此外，過氧化氫(H2O2)在二氧化錳催化下分解，也可作為實驗室制氧氣的一種簡便方法。
2H2O22H2O+O2↑
KClO3和MnO2要純凈，加熱時以不迸發火花為合格，以確保實驗安全。
③實驗室制氯氣
常用氧化劑(二氧化錳或高錳酸鉀)跟濃鹽酸反應制氯氣。
MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2↑
2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
高錳酸鉀和鹽酸反應可在常溫下順利進行，不需加熱。氯氣有毒。多余的氯氣必須用NaOH溶液吸收，以免污染空氣和使人受到毒害。
④實驗室制氯化氫
常用食鹽和濃硫酸反應制氯化氫，間接加熱溫度較低，通常生成硫酸氫鈉和氯化氫。
NaCl+H2SO4(濃)NaHSO4+HCl↑
氯化氫極易溶于水，為使反應順利進行，應該使用固體氯化鈉和濃硫酸。
⑤實驗室制硫化氫
常用硫化亞鐵和稀硫酸反應制硫化氫。
FeS+H2SO4(稀)FeSO4+H2S↑
制硫化氫不能用濃硫酸和硝酸等氧化性酸。硫化氫有毒，要注意通風或用NaOH溶液吸收多余的硫化氫。
⑥實驗室制氨氣
常用銨鹽(氯化銨、硫酸銨)跟堿(氫氧化鈣)反應制氨氣。
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
氨極易溶于水，一般用加熱上述的固體混合物來制氨氣。
此外，也可直接加熱濃氨水在實驗室制得氨氣。
⑦實驗室制二氧化硫
常用亞硫酸鈉跟濃硫酸反應制二氧化硫
Na2SO3+H2SO4(濃)Na2SO4+H2O+SO2↑
亞硫酸鈉在空氣中較易氧化變質，最好選用新開瓶的亞硫酸鈉。
⑧實驗室制二氧化碳
常用碳酸鈣(石灰石美國英思科MX6、大理石)跟鹽酸反應制二氧化碳。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
不能用硫酸與碳酸鈣反應制二氧化碳，這是因為硫酸鈣的溶解性小，附在碳酸鈣表面，反應難以持續進行。
此外，小蘇打受熱分解也可在實驗室獲得二氧化碳。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
⑨實驗室制甲烷
常用無水醋酸鈉和堿石灰(NaOH和CaO的混合物)共熱制甲烷。

上述反應中氧化鈣是吸濕劑，可使反應在無水條件下順利進行，還可減少熱的氫氧化鈉對玻璃的腐蝕。醋酸鈉晶體中含結晶水，相比之下，還是用無水醋酸鈉與堿石灰反應制甲烷更好。
⑩實驗室制乙烯
常用無水乙醇和濃硫酸共熱來制乙烯。

要控制好反應混合液的溫度以減少副反應。要在燒瓶中加入少量碎瓷片，以防止爆沸。
(11)實驗室制乙炔
常用電石跟水反應制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
反應很激烈，要控制好水量，最好逐步加入水，使放出乙炔的速度相對較穩定。若用飽和食鹽水代替純水跟電石混合，可使放出乙炔的速度減緩。
(12)其他氣體的生成方法
在實驗室中，可用下列反應制得一氧化碳、一氧化氮和二氧化氮。

3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑
Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑
制取這些氣體要注意通風，減少室內污染和對人的毒害。制一氧化碳的反應在加熱的條件下較劇烈，應將甲酸逐滴加到熱的濃硫酸中，以控制生成一氧化碳的速度。一氧化氮在空氣中迅速氧化成二氧化氮，因此，必須用排水集氣法收集一氧化氮。
(2)制氣裝置
選擇制氣裝置，主要依據反應物的狀態和反應條件。比較典型的有三套制氣裝置。

①加熱固體制氣體的裝置(圖5-17A)
常用大試管和單孔橡皮塞組成的反應容器。此裝置可用于制氧氣、氨氣和甲烷等。此裝置的試管口應略向下傾斜，以防止產生的水流到受熱部位引起試管炸裂。
②加熱固體和液體或液體和液體混合物制氣體的裝置(圖5-17B)
它所用的是分液漏斗和圓底燒瓶組成的反應容器。此裝置可用于制氯氣、氯化氫、一氧化氮、一氧化碳和乙烯等。容器內產生氣體較快、壓強較大，有時通過分液漏斗不易滴入液體，可在分液漏斗下端套一小試管形成液封，即可順利加入液體。制乙烯為控制溫度，應裝有溫度計(去掉分液漏斗)。
③常溫下固體和液體反應制氣體的裝置(圖5-17C)
此裝置可用于制氫氣、二氧化碳、硫化氫、二氧化硫、二氧化氮和乙炔等。該裝置的燒瓶有時可用廣口瓶代替。
為了多次間斷地制取氫氣、硫化氫和二氧化碳等氣體，還可以使用啟普發生器(圖5-18)或類似的簡易裝置。啟普發生器由球形漏斗、容器(球形和半球形)兩部分構成。制氣體時，打開旋塞，氣體從旋塞處導出，容器內壓強減小，液體進入盛固體的部位發生反應產生氣體。關閉旋塞，容器內壓強增大，一些液體壓到球形漏斗中，液體與固體脫離接觸，可以終止反應。
(3)氣體的收集
實驗室收集氣體有三種方法。選用何種方法收集，主要取決于氣體在水中的溶解性和氣體對空氣的相對密度。
①排水集氣法(圖5-19A)
一般說來，不易溶于水、不跟水發生化學反應的氣體可用排水集氣法收集。排水集氣法可用來收集氧氣、氫氣、一氧化氮、一氧化碳、甲烷、乙烯和乙炔等氣體。為操作方便，氣體的導管不宜伸入集氣瓶里過長。由于氯氣在飽和食鹽水中溶解度較小，可用排飽和食鹽水法收集到純度較高的氯氣。

②向下排空氣集氣法(圖5-19B)
比空氣輕、相同狀況下對空氣的相對密度小于1的氣體，可用瓶口向下排空氣集氣法收集。此法可用于收集氫氣、氨氣、甲烷等氣體。為保證氣體的純度，氣體的導管口應接近集氣瓶底，盡量把瓶中的空氣排盡。一些氣體相對分子質量接近29，與相同狀況下空氣的密度相近(例如乙烯)，不易用排空氣集氣法收集到純度較高的氣體，可考慮用排水法收集。
③向上排空氣集氣法(圖5-19C)
比空氣重，相同狀況下對空氣的相對密度大于1的氣體，可用瓶口向上排空氣法收集。此法可用于收集氧氣、氯氣、氯化氫、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫和硫化氫等氣體。為保證氣體的純度，氣體的導管口應接近集氣瓶底，盡量把瓶中的空氣排盡。
2．氣體的洗滌、干燥、溶解和驗滿
(1)洗滌氣體
洗滌氣體可用洗氣瓶或簡易的洗氣裝置(圖5-20、21)，被洗滌的氣體應從插在液面下的導管一端進入，洗滌后的氣體從短導管一端導出。
要根據需洗滌的氣體中雜質氣體的性質，選用適當的洗滌劑。實驗室制取氣體時，常因原料不純、反應物揮發和發生副反應等原因，使得到的氣體中混有雜質氣體，欲得到純度更高的氣體，就需要洗滌除去雜質氣體(表5-1)。

在選用洗滌劑(某種溶液)時，應該確保做到以下兩點：
①洗滌劑中的溶質能跟雜質氣體發生化學反應，使雜質轉變為沉淀或成為可溶性物質而溶解氣體。或者，洗滌劑中的溶劑能夠充分溶解雜質氣體，從而達到去除雜質氣體的目的。
②主要氣體在洗滌劑中溶解度小，不被洗滌劑大量吸收。例如，用飽和食鹽水洗滌含氯化氫的氯氣時，氯化氫大量溶于鹽水中，氯氣不易溶于飽和食鹽水，從而達到去除雜質氣體的目的。又如，用濃碳酸氫鈉洗滌含氯化氫的二氧化碳時，氯化氫跟碳酸氫鈉反應而被充分吸收，二氧化碳與碳酸氫鈉不反應，且在該溶液中溶解度小，從而達到去除雜質氣體的目的。若改用碳酸鈉溶液，因二氧化碳與碳酸鈉溶液反應生成碳酸氫鈉，二氧化碳也被該溶液充分吸收，此法不可取。
(2)干燥氣體
干燥氣體使用液體和固體作干燥劑時，裝置不相同(圖5-22)。
除去不同氣體中的水蒸氣，應選用不跟被干燥氣體反應的干燥劑。即：堿性氣體不能用酸性干燥劑；酸性氣體不能用堿性干燥劑；還原性氣體不能用常溫下能氧化它的氧化劑作干燥劑。(見表5-2)

選用干燥劑時，還應注意：
①一些氣體可選用多種干燥劑進行干燥。例如，氧氣跟上述各種干燥劑均無反應，使用上述各種干燥劑均可。
②某些氣體跟某種干燥劑發生特殊的作用。例如，氨氣跟氯化鈣可發生絡合反應，氨氣可被氯化鈣大量吸收，因此，不宜用無水氯化鈣干燥氨氣。
某些還原性氣體(如一氧化碳等)，常溫下不易被濃硫酸氧化，因此，仍可用濃硫酸干燥它們。
(3)溶解氣體
用液體或溶液溶解氣體，常用于制備氣態物質的水溶液和吸收制取氣體或氣體性質實驗的尾氣。常用的吸收氣體的裝置有兩種(圖5-23)。

若氣體在液體或溶液中不易溶解，可使用裝置B。若氣體極易溶解，則應選用A，可防止液體發生倒吸至前面的裝置中，避免造成實驗失敗或引起實驗事故。裝置A的漏斗上沿不宜進入液面過深，以確保能發揮防上液體倒吸的作用。
(4)氣體的驗滿
收集氣體時，常需確切地了解集氣瓶中某氣體是否已充滿。用排水法收集氣體時，這一情況很易觀察，判斷。用排空氣集氣法收集有色氣體(Cl2、NO2等)，也可直接觀察到。無色氣體是否充滿集氣瓶，通常要利用氣體的某種性質，使用某種物質(試劑、試紙等)在瓶口處進行檢驗。例如，可用帶火星的木條放在收集氧氣的集氣瓶口處，如果木條劇烈燃燒，表明氧氣已集滿。又如，可用燃著的木條放在收集二氧化碳的集氣瓶口處，如果燃著的木條熄滅，表明二氧化碳已集滿。一些氣體的驗滿，可使用檢驗該氣體的試劑或試紙。