1、 中考化学 （河南专用） 专题十四 常见气体的制取与净化 考点一 常见气体的实验室制法 1.(2020福建,3,3分)在制取氢气(Zn+H2SO4 ZnSO4+H2)的实验中,下列操作正确的是( ) 答案答案 A 检查该装置的气密性,需把导管的一端浸入水中,用手紧握试管外壁,导管口有气泡产生,松手 后导管内有一段稳定水柱,则装置气密性良好,A正确;往试管等玻璃仪器中加金属颗粒或者密度较大的 块状药品时,应该先把容器横放,再把药品或金属颗粒放入容器口,然后把容器慢慢竖立起来,使药品或金 属颗粒缓缓滑到容器底部,以免打破容器,B错误;倾倒液体药品时,瓶塞要倒放在桌子上,试剂瓶的标签要 朝向手心,C
2、错误;氢气的密度比空气小,应用向下排空气法收集氢气,D错误。 2.(2020山东滨州,11,3分)实验室制取某些气体的装置如下图所示。下列说法正确的是( ) A.装置和组合可以用来制取氢气 B.装置和组合可以用来制取氧气 C.装置和组合可以用来制取二氧化碳 D.装置可以控制反应的随时发生随时停止 答案答案 B A项,实验室使用锌和稀硫酸反应制取氢气,发生装置应选,由于氢气密度比空气小且难溶 于水,故要用向下排空气法或排水法收集,收集装置不能选,错误;B项,实验室可以使用过氧化氢在二氧 化锰催化下分解制氧气,发生装置可选,由于氧气密度比空气大,可以选择向上排空气法收集,收集装置 可选,正确;C项
3、,实验室使用碳酸钙与稀盐酸制取二氧化碳,发生装置可选,由于二氧化碳能溶于水, 因此收集装置不能选择,错误;D项,装置中固体与液体接触后不能进行分离,不能控制反应的随时发 生随时停止,错误。 3.(2017河南,22节选,1分)2017年5月,我国宣布首次海域“可燃冰”试采成功。“可燃冰”主要含有甲 烷水合物。 (2)实验室里加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物可制取甲烷,请将下图方框中该气体的发生装置图补画 完整。 答案答案 (2)见下图。(只要画出试管,且试管口向下倾斜即可)(1分) 解析解析 (2)制取甲烷的原料是醋酸钠和碱石灰的固体混合物,反应条件是加热,应选用固体加热型气体发 生装置。图中缺
4、少大试管和固定试管的铁夹等。 易错警示易错警示 加热固体时,试管口不能向上倾斜;铁夹不能夹持在试管中部或底部;试管底部距酒精 灯灯帽顶端的距离要合适。 4.(2018河南,23,3分)下图是实验室制取气体的常用装置。 (1)写出一个用A装置制取O2的化学方程式。 (2)B和C装置均可制取CO2,与B相比较,C的主要优点是什么? (3)用试管采用排空气法收集H2,请在D处方框中画出装置图(只画试管和导气管)。 答案答案 (1)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2(或2KClO3 2KCl+3O2)(1分) (2)可通过分液漏斗的活塞开关控制液体的滴加,从而控制反应。(1分) (3)(1分)
5、 解析解析 (1)A装置是固体加热型气体发生装置,可用氯酸钾和二氧化锰的混合物或高锰酸钾制取氧气,书 写化学方程式时注意反应条件和气体符号的标注以及配平;(2)C装置中有分液漏斗,通过分液漏斗的活 塞开关可以控制液体的滴加,从而控制化学反应;(3)氢气的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,画 图时注意试管口向下,并将导管伸入试管的底部。 5.(2016河南,21,4分)下图是实验室制取气体的常用装置。 (1)实验室用KMnO4制取O2应选用的一套装置为 (填字母代号);该反应的化学方程式为 。 (2)B或C装置均可作制取CO2的发生装置,B的优点是能控制反应的发生和停止,请简述使B装置中反应
6、停 止的原理。 (3)若用如图装置采用排水法收集H2,请简述操作步骤。 答案答案 (1)A、D(或A、E)(1分) 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2(1分) (2)当用弹簧夹夹紧胶皮管时,产生的气体使装置内的压强增大,液体被压回到长颈漏斗中,与固体反应物 脱离,反应即停止。(1分) (3)先将集气瓶盛满水,然后从a口通入H2。(1分) 解析解析 (1)实验室用高锰酸钾制取氧气,需要选择固体加热型气体发生装置A和向上排空气法收集装置D 或排水法收集装置E,故实验装置为A、D或A、E;(2)装置B与C均可制取二氧化碳,但B装置可控制反应 的发生与停止,其停止原理是当用弹簧夹夹紧胶皮管时,
7、产生的气体使装置内压强增大,把液体压回长颈 漏斗,固体和液体脱离,反应停止;(3)当用排水法收集氢气时,首先将集气瓶装满水,然后把氢气从短管通 入。 解题指导解题指导 选择气体发生装置的依据是反应物的状态和反应条件;选择气体收集装置的依据是气体的 密度和溶解性。 易错分析易错分析 (2)不能准确描述B装置使反应停止的原理;(3)不理解多功能瓶用于收集气体时的使用方 法。 6.(2020贵州贵阳,33,8分)根据下图回答问题。 (1)反应原理 加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾均可产生氧气,其中分解过氧化氢溶液和加热氯酸 钾时,二氧化锰在反应中起的作用是 。三种方法中,写出其中一个反应的
8、化学方程式 。 石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳的化学方程式为 。 (2)制取O2和CO2。连接如图装置完成实验。 制取 气体 A B C 反应物 装置(填“甲” 或“乙”) 物质 作用 作用 O2 水 接水 CO2 石灰石和 稀盐酸 乙 干燥CO2 答案答案 (8分)(1)催化作用 2H2O2 2H2O+O2(2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2或2KClO3 2KCl+3O2) CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 (2)H2O2溶液 甲 收集O2 浓H2SO4 收集CO2 解析解析 (1)用分解过氧化氢溶液和加热氯酸钾的方法制氧气时,通常加入二氧化锰作催化剂。用石 灰石和
9、稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O。(2)实验室用 装置A制取氧气,A是固液常温型装置,所以反应物选择H2O2溶液;根据C的作用可知,采用排水法收集 氧气,所以B应选择甲装置;甲装置的作用是排水收集氧气;根据表中的信息可知,用石灰石和稀盐酸 反应制取二氧化碳时,B装置的作用是干燥CO2,所以乙装置中的试剂是浓H2SO4; C装置是用向上排空 气法收集干燥的CO2。 7.(2019重庆A,22,5分)制取气体是初中化学实验的重要内容。 (1)仪器M的名称是 。 (2)实验室选用B装置制备氧气,其反应的化学方程式为 。 (3)C装置中的一处明显错误
10、为 。 (4)某气体只能用D装置收集,则该气体可能具有的性质为 (填序号)。 a.能与水反应 b.能与空气反应 c.密度与空气接近 (5)若用A、E装置制取H2,按气体流向,导管口连接顺序为 (填序号)。 答案答案 (5分)(1)铁架台(1分) (2)2KClO3 2KCl+3O2(1分) (3)长颈漏斗末端未形成液封(或其他合理答案)(1分) (4)bc(1分) (5)(或)(1分) 解析解析 (2)B装置是固体加热型发生装置且试管口没有一团棉花,说明采用的是氯酸钾在二氧化锰的催 化作用下分解制氧气;(3)C装置是固液常温型发生装置,长颈漏斗末端没有伸入液面以下形成液封;(4)D 装置是排水
11、法集气,气体只能用排水法收集,说明该气体难溶于水,能与空气中的某种物质发生反应,或其 密度与空气密度接近,故应选bc;(5)氢气的密度比空气小,用E装置收集时,气体应“短进长出”,则导管口 连接顺序是。 得分关键得分关键 第(4)(5)问得分的关键是理解决定气体收集装置的因素,收集装置一般由气体的溶解性和密 度决定。难溶于水且不与水发生反应的气体,可以用排水法收集;不与空气中的成分发生反应且密度比 空气大(或小)的气体,可用向上(或下)排空气法收集。 考点二 常见气体的检验与净化 1.(2018广东,8,2分)有一混合气体通过澄清石灰水无明显现象,剩余气体经浓硫酸洗气后点燃,在火焰上 方罩上干
12、冷烧杯,内壁出现水雾。符合上述现象的气体组合是( ) A.H2、CO、CO2 B.N2、O2、CO2 C.H2、CH4、CO D.H2、CH4、CO2 答案答案 C 混合气体通过澄清石灰水无明显现象,说明无CO2;经浓硫酸洗气后点燃,在火焰上方罩上干 冷烧杯,内壁出现水雾,说明燃烧产物有水,即该气体组合中含有氢元素,故选C。 2.(2019河南,25节选,1分)已知:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2。为了证明 过氧化钠(Na2O2)固体可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂,某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装 置进行探究活动。(铁架台等已略去) (
13、4)为了达到实验的目的,以上装置导管接口正确的连接顺序为a接 、 接 、 接 、 接b。 答案答案 (4)a接e、f接c、d接h、g接b(1分) 解析解析 (4)为了证明过氧化钠能在呼吸面具中做供氧剂,需要先除去二氧化碳中含有的氯化氢杂质,因此 气体首先通过碳酸氢钠溶液,然后通入干燥管与固体过氧化钠反应,再用石灰水吸收并检验二氧化碳是 否完全反应,最后用排水法收集得到氧气,装置的连接顺序为ADCEB,仪器接口顺序为a接e、f接c、d 接h、g接b。 难点突破难点突破 第(4)问验证过氧化钠是否可与二氧化碳反应做潜水艇中的供氧剂,方法是:先确定装置连接 顺序,再确定仪器接口顺序。整体思路:先用碳
14、酸氢钠溶液除去二氧化碳中可能含有的氯化氢气体,再通 过干燥管与过氧化钠反应,之后验证二氧化碳是否被反应掉或完全参加反应,最后将生成的氧气用排水 法收集起来。 3.(2019安徽,12,8分)下图是实验室中常见装置,回答下列问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)用装置A进行实验时,首先应 (填序号)。 加药品 加热 检查装置气密性 (3)用装置A制取气体的不足之处是 。 (4)若要收集干燥的CO2,可将含有水蒸气的CO2从装置B的 (填“m”或“n”)端导入,试剂X是 ;再用装置 (填“C”或“D”或“E”)收集。 (5)向集满CO2的集气瓶中加入澄清石灰水,反应的化学方程式为 。 答案答案
15、(8分)(1)锥形瓶 (2) (3)不能随时控制反应的发生和停止(合理即可) (4)m 浓H2SO4 E (5)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O 解析解析 (1)仪器a是锥形瓶。(2)实验室制取气体时,加入药品前应先检查装置气密性。(3)用装置A进行实 验时不能随时控制反应的发生与停止。(4)收集干燥的CO2,可将含有水蒸气的CO2从装置B的m端导入, 用浓硫酸作干燥剂,再用向上排空气法收集。(5)二氧化碳与氢氧化钙反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O。 答题规范答题规范 仪器名称“锥形瓶”不能写成“锥型瓶”,干燥剂浓硫酸不能写成硫酸,化学方程式中碳酸 钙后面要
16、标“”。 4.(2020山东青岛,27,6分)实验室制取气体时需要的部分装置如图所示,请回答下列问题。 【信息】二氧化碳不易溶于饱和碳酸氢钠溶液。 (1)实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为 ,应选 用的发生装置是 (选填装置字母序号)。 (2)实验室中用石灰石和稀盐酸制取一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体,所选装置的连接顺序为:气体发生 装置 D(选填装置字母序号)。 (3)确定实验室制取气体的反应原理时,下列因素中不需要考虑的是 (选填字母序号)。 A.药品容易获得,能生成所要制取的气体 B.反应条件易于控制,反应速率适中 C.操作简便易行,安全可靠,节能环保 D.所要
17、制取气体的颜色和气味 答案答案 (1)2H2O2 2H2O+O2 B (2)G F (3)D 解析解析 (1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,属于固液常温型反应,故发生装置选择B,化学方 程式为2H2O2 2H2O+O2。(2)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取的二氧化碳中混有HCl和H2O, 所以要制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳,发生装置先连接G(除去HCl),再连接F(除去H2O),最后用D(向上 排空气法)收集。(3)确定实验室制取气体的反应原理时,不需要考虑制取气体的颜色和气味,故选D。 考点一 常见气体的实验室制法 教师专用题组 1.(2020天津,22,7分)根据下列实验装置回答
18、问题。 (1)仪器a的名称是 。 (2)用加热高锰酸钾的方法制取氧气,反应的化学方程式为 。 若用排水法收集氧气,停止加热时,应 (填序号)。 先熄灭酒精灯,再把导管移出水面 先把导管移出水面,再熄灭酒精灯 (3)用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用的装置为 (填序号),反应的化学方程式为 。 答案答案 (1)铁架台 (2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 (3)BD CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 解析解析 (2)若用排水法收集氧气,停止加热时,应先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸使试管炸 裂。(3)二氧化碳能溶于水且能与水反应,收集CO2时不能用排
19、水法;CO2的密度比空气大,收集时应用向 上排空气法。 2.(2019云南,26,9分)如图是实验室常用的部分实验装置,请按要求回答问题。 (1)写出标有编号的仪器名称 , 。 (2)用加热高锰酸钾的方法制取氧气,所选择的发生和收集装置是 (填字母序号),写出反应的化 学方程式: ;检验氧气收集满的方法是 。 (3)将装置B、E、F相连接用于制取二氧化碳气体并验证其化学性质,若E装置中装有饱和碳酸氢钠溶 液,则F装置中可观察到的现象:试管中石蕊溶液 ,烧杯中澄清石灰水 。 (4)下列实验的相关说法不正确的是 (填数字序号)。 甲实验中,红磷要过量 乙实验中,水中的白磷没有燃烧,是因为白磷没有跟
20、氧气充分接触 丙实验中,搅拌的目的是防止局部温度过高,造成液滴飞溅 丁实验开始时,先加热,后通入一氧化碳 答案答案 (9分)(1)试管 锥形瓶(错字、别字不得分) (2)AC(或AE)(少选、多选、错选不得分) 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 将带火星的木条放在集 气瓶口(或E瓶的a管口),若木条复燃说明已经收集满 (3)变红 变浑浊 (4) 解析解析 (1)仪器是试管,仪器是锥形瓶。(2)加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2,反应物为固体,条件是加热,发生装置选A,氧气的密度大于空气,收集装置选择C或E, 用向上排空气法收集氧气的验满方法是
21、将带火星的木条放在集气瓶口或E瓶的a管口,观察木条是否复 燃。(3)饱和碳酸氢钠溶液可除去二氧化碳中少量的氯化氢气体,防止对二氧化碳的性质检验实验产生 干扰,二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红,与澄清石灰水反应生成白色碳酸钙沉淀而变浑浊。(4)燃烧红磷 测定空气中氧气含量时红磷要过量,正确;铜片上的白磷燃烧,热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要可 燃物与氧气接触,正确;蒸发结晶时玻璃棒的作用是搅拌,防止液体局部温度过高导致液滴飞溅,正 确;实验室用一氧化碳还原氧化铁应先向玻璃管内通入一氧化碳,排尽空气后再加热,防止一氧化碳与空 气混合加热时发生爆炸,错误。 3.(2018黑龙江齐齐哈尔,26,8分)在实
22、验室中利用下列仪器进行制取气体的实验,请回答下列问题: (1)写出标号仪器的名称:D ,H 。 (2)利用图中仪器可以制取二氧化碳,你选择的仪器是 (填字母,按字母顺序排列),所用药品 是 。 (3)若补充一种仪器 (填仪器名称),再利用高锰酸钾以及图中仪器还可以制取氧气,其反应的化 学方程式为 。 (4)若用装置I收集氧气,气体应从 端导管进入(填“左”或“右”)。 答案答案 (1)酒精灯 长颈漏斗 (2)ABGH 大理石(或石灰石)和稀盐酸(填化学式不给分) (3)试管 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 (4)右 解析解析 (1)D是酒精灯,H是长颈漏斗。(2)实验室常用大理石(
23、或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳,选用固液 常温型发生装置,用向上排空气法收集,因此选择的仪器是ABGH。(3)加热高锰酸钾制取氧气需要补充 的仪器是试管,反应的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2。(4)用装置I收集氧气时,气体应 从短管进入,即“短进气,长流水”。 4.(2020山东潍坊,25,10分)下图AH是实验室制取某些常见气体的装置示意图。请回答下列相关问题。 (1)写出图中仪器的名称 ; (2)实验室要制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是 (填序号); (3)实验室制备CO2的化学方程式为 ,若用装置H收集CO2气体, 产生的气体应从 (填“a”或“b”)端通入; (
24、4)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选取装置C或D相对于装置B在操作方面的优势为 ;若选择装置D用双氧水和二氧化锰制备氧气,能否体现该优点 (填“能”或“否”); (5)用排水法与排空气法收集CO2及相关性质的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)。 已知:向收集满CO2的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡。二氧化碳纯度越高,澄清石灰水先 变浑浊后变澄清的时间越短。 比较项目 排水法 向上排空气法 收集方法可行性分析 CO2气体生成和从水面逸出的 速率远大于其溶解和与水反应 的速率 . ,且不与空 气发生反应 收集过程分析 集满现象:. “验满”分析:因气体无色,是否 集满难确定,即便用燃
25、着的木条 移近容器口熄灭,也难以证明空 气完全排尽 石灰水变浑浊又变澄清所需时 间分析 时间较短 时间较长 由上述实验可得结论:二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集; 与排空气法相比,排水法的优点是 。 答案答案 (化学方程式2分,其余每空1分,共10分) (1)水槽 (2)AG(或AH) (3)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 a (4)能随时控制反应的发生和停止(或随开随用,随关随停) 否 (5).CO2密度比空气大 .集气瓶口有气泡冒出 用排水法收集到的二氧化碳更纯净(或用排水法 集满二氧化碳现象明显,易操作) 解析解析 (2)制取一瓶干燥的氧气,选用固体加热型发生装置和向
26、上排空气法收集装置,故选AG或AH。(3) 实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,二氧化 碳的密度大于空气,用H装置收集二氧化碳时,气体应从长管进,故二氧化碳从a端通入。(4)C或D装置的 优点是能随时控制反应的发生和停止;D装置适用于块状或颗粒状固体和液体制取气体的反应,二氧化 锰是粉末状固体,不能体现该优点。(5).用向上排空气法收集二氧化碳,是因为二氧化碳的密度比空气 大,且不与空气发生反应;.排水法收集气体时,当有气泡从集气瓶口逸出时,证明已集满;与排空气法 相比,排水法收集的气体更纯净,现象明显,操作更简便。 考点二 常见
27、气体的检验与净化 1.(2020云南昆明,26,9分)根据下列装置图回答问题: (1)仪器a的名称是 。 (2)用氯酸钾和MnO2制取较纯净的O2时,应选择的装置是 (填标号),化学方程式是 ,若用向上排空气法收集氧气,验满的方法是 。 (3)碳酸钙粉末与稀硫酸反应可制得CO2,化学方程式是 。 (4)实验室制取H2时,通过控制液体流速,从而得到平稳气流,选择的发生装置是 (填标号),若用排 水法收集H2,应从D装置的 (填“b”或“c”)口通入气体。 答案答案 (1)试管 (2)AF 2KClO3 2KCl+3O2 将带火星的木条放到集气瓶口,若带火星的木条复燃,则已收集满 (3)CaCO3
28、+H2SO4 CaSO4+CO2+H2O (4)B c 解析解析 (1)仪器a的名称是试管。(2)用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取较纯净的氧气时,应选用固体加 热型发生装置和排水法收集装置,故装置标号是A、F;若用向上排空气法收集氧气,验满的方法是将带 火星的木条放到集气瓶口,木条复燃,则氧气已收集满。(3)碳酸钙粉末和稀硫酸反应生成硫酸钙、水和 二氧化碳。(4)为了控制氢气的流速,可使用带有分液漏斗的装置作为发生装置,即选用B装置;用D装置 排水法收集氢气,首先将集气瓶装满水,然后氢气应从短管通入集气瓶,水被从长管压出,因此氢气从c口 通入。 2.(2017甘肃兰州A,33,8分)通过近一年的
29、化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关方法。请根据 下图回答问题: (1)以上装置AF中有一处明显的错误,请加以改正 ;利用改正 后的装置完成后面的实验; (2)若选用装置B、D、G制取并收集干燥的二氧化碳气体,正确的组装顺序为 ,则在装置G 中加入的液体试剂是 (填名称); (3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 ,反应的化学方程式为 ;若用装置G收集氧气,气体从 (选填“a”或“b”)端通入; (4)装置B、C都能用来制取氢气,相对于装置B,装置C的突出优点是 。 答案答案 (每空1分,方程式2分,共8分) (1)装置B中长颈漏斗的下端浸入液面以下 (2)B、G、D 浓硫酸
30、 (3)A 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 b (4)随时控制反应的发生与停止 解析解析 (1)装置B中长颈漏斗下端没有浸入液面以下,产生的气体会沿长颈漏斗逸出。(2)实验室制取二 氧化碳的发生装置是固液常温型,故发生装置选B;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,只能用向上排空气 法收集,故收集装置选D;要制取干燥的二氧化碳,还需选G作为干燥装置,干燥剂应用浓硫酸。(3)高锰酸 钾是固体,反应条件是加热,发生装置选A;高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气, 化学方程式为2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2;氧气密度比空气大,应用向上排空气法收集,故氧气从 b端
31、通入,将空气从a端排出。(4)装置C相对于装置B多了一个多孔隔板和止水夹,可将固体放在多孔隔板 上,液体从长颈漏斗加入,打开止水夹时液体流下与固体接触,反应开始;关闭止水夹,气体将液体压回长 颈漏斗,固液分离,反应停止。 易错警示易错警示 制取并收集干燥的二氧化碳需在发生装置和收集装置之间加一干燥装置。 知识拓展知识拓展 用装置G收集气体时,密度比空气大的气体从长管进,密度比空气小的气体从短管进;若用排 水法收集,气体从短管进;若用水将气体排出来,则水从长管注入。 3.(2017山东济南,42,6分)下图所示为实验室中常见气体的制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器。 试根据题目要求,回答下列问
32、题:(设过程中所有发生的反应都恰好完全进行) (1)若以石灰石和稀盐酸(盐酸有挥发性)为原料制取二氧化碳气体,现要制备并收集一瓶干燥、纯净的 二氧化碳气体。 所选仪器的连接顺序为 (填写仪器序号字母)。 生成二氧化碳的化学方程式为: 。 要除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体,请从NaOH溶液、水、AgNO3溶液中选择一种,并简述理 由 。 (2)实验室制得的一氧化碳中常混有二氧化碳和水蒸气,欲用纯净、干燥的一氧化碳还原氧化铁并检验 生成的气体,某同学所选装置的连接顺序为:制得的一氧化碳气体装置C装置D装置E装置B。 (友情提示:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2) 装置C的作用是 ; 装置E
33、中看到的现象是 ; 该实验产生的尾气会造成环境污染,请你写出处理尾气的方法 。 答案答案 (共6分,每空1分)(1)AGDF CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 硝酸银溶液,因为硝酸银溶液不能与二氧化碳反应但能与氯化氢反应,从而把杂质除去 (2)除去杂质CO2气体 红色固体变为黑色 用酒精灯点燃尾气(或用气球、集气瓶等收集尾气) 解析解析 (1)以石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,发生装置属于固液常温型,应选择A;盐酸有挥发性,制 取的二氧化碳中混有HCl和水蒸气,可以通过硝酸银溶液除去HCl,通过浓硫酸除去水蒸气,再用向上排 空气法收集CO2,故连接顺序为AGDF。石灰石和稀盐酸
34、反应制取二氧化碳的化学方程式为 CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+ H2O。氢氧化钠溶液与二氧化碳和氯化氢都反应,不能用来除去二氧 化碳中的氯化氢;硝酸银溶液不能与二氧化碳反应但能与氯化氢反应,从而把杂质除去,所以选择硝酸银 溶液除去二氧化碳中的氯化氢。(2)氢氧化钠溶液用来除去二氧化碳气体,防止后面影响检验生成的 二氧化碳。氧化铁是红色固体,其和一氧化碳反应生成的铁粉是黑色的。一氧化碳有毒,会污染空 气,可以用酒精灯点燃尾气,也可以用气球等收集尾气。 得分要点得分要点 熟练掌握实验室制取二氧化碳的原理和装置及气体净化的原理和方法,是得分的关键。 知识归纳知识归纳 除去多种气体杂质时,
35、先除去其他气体杂质,最后除去水蒸气。 4.(2017山东枣庄,37,10分)实验室常用甲酸(H2CO2)和浓硫酸混合加热制备一氧化碳,反应方程式为H2CO2 H2O+CO,再用一氧化碳还原氧化铜,反应方程式为CO+CuO Cu+CO2,实验装置如下图所 示。请回答: (1)装置G中的名称是 ,装置B的作用是 。 (2)装置E是用来检验装置D吸收二氧化碳是否完全,该装置 (填“能”或“不能”)达到目的;写 出D中的化学反应方程式: 。 (3)为避免一氧化碳污染空气,回收利用一氧化碳,方框中应连接装置F和G,导管接口的顺序为a e。 (4)反应过程中,装置C的烧瓶内氧化铜粉末处于“沸腾”状态(一氧
36、化碳气流冲击所致),这样有利于 ,烧瓶内固体物质的颜色变化: 。 (5)请你设计一个探究氧化铜是否反应完全的实验: 。 答案答案 (1)烧杯 除去一氧化碳中的水蒸气 (2)不能 2NaOH+CO2 Na2CO3+ H2O (3)d b (4)增大氧化铜与CO的接触面积(表述合理即可) 黑色变为红色 (5)取少量固体样品置于试管中,加入适量稀硫酸(加热),振荡观察溶液颜色(合理即可) 解析解析 (1)装置G中是烧杯;浓硫酸具有吸水性,可以除去一氧化碳中的水蒸气。(2)用澄清的石灰水来 检验二氧化碳是否除净,需要将气体通入石灰水中,即进气管应伸入液面以下,所以图示装置不能达到目 的;二氧化碳与氢氧
37、化钠反应生成碳酸钠和水。(4)装置C的烧瓶内氧化铜粉末处于“沸腾”状态,这样 增大了氧化铜粉末与一氧化碳气体的接触面积,使反应更充分;在加热的条件下,一氧化碳能将黑色的氧 化铜还原为红色的铜。 考点一 常见气体的实验室制法 1.(2020河南郑州一模,5)下列有关化学实验操作的先后顺序正确的是( ) A.实验室制取二氧化碳时,先加稀盐酸,后加石灰石 B.实验室制取二氧化碳时,先装药品,后检查装置的气密性 C.组装制取氧气的实验装置时,先左后右、先下后上 D.用氯酸钾制取氧气实验结束时,先熄灭酒精灯,后从水中移出导管 答案答案 C 实验室制取二氧化碳时,应先检查装置的气密性,再加石灰石,最后加稀
38、盐酸,故A、B均错误; 实验装置的组装顺序是先左后右、先下后上,故C正确;用氯酸钾制取氧气实验结束时,先把导管从水中 移出,然后熄灭酒精灯,若操作相反,可能会引起水倒流,炸裂试管,故D错误。 2.(2020河南许昌一模,18)如图所示是实验室制取气体常用的发生装置,结合气体发生装置的适用范围及 优点,回答以下问题: (1)实验室制取氢气。为满足课堂随时制取、随时停止的需要,老师应选择的发生装置是 。 (2)氯气(Cl2)是一种重要的化工原料。实验室制取的反应原理是:4HCl(浓)+MnO2(固) MnCl2+2H2O+ Cl2,则实验室制取Cl2应该选择的装置是 。 (3)用发生装置 A 制取
39、氧气的化学方程式是 。 答案答案 (1)D (2)B (3)2KClO3 2KCl+3O2 解析解析 (1)实验室采用锌粒和稀硫酸在常温下反应制取氢气,发生装置应选用“固液常温型”, 为满足课 堂随时制取、随时停止的需要,应使用带有多孔隔板的D装置,可以通过D装置上的弹簧夹随时控制反应 的发生与停止;(2)实验室采用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取氯气,发生装置应选用“固液加热 型”,即B装置;(3)发生装置A的试管口没有棉花,因此制取氧气需要用氯酸钾和二氧化锰混合加热的方 法。 疑难点拨疑难点拨 本题图中均为气体发生装置,图A是固体加热型装置,图B是固液加热型装置,其余全是固液 常温型装置。
40、C装置的优点是通过分液漏斗上的活塞可以控制液体的滴加速率和滴加量,从而控制反 应;D装置的优点是可以随时控制反应的发生与停止;E装置便于制取较多量的气体;F装置操作简便,用于 制取少量气体。 3.(2020河南洛阳一模,24)制取气体是初中化学实验的重要内容。 (1)实验室选用B装置制备氧气,写出其反应的化学方程式。 (2)A与C装置相比,A装置明显的优点是什么? (3)若用A、D装置制取H2,按气体流向,请在D图中将导管补画完整。 答案答案 (1)2KClO3 2KCl+3O2 (2)A装置可以控制液体的滴加速率,从而控制反应 (3) 解析解析 B装置是固体加热型发生装置,试管口没有塞棉花,
41、可以用氯酸钾和二氧化锰混合加热的方法制 取氧气;A装置可以控制液体的滴加速率和滴加量,从而控制反应,使气流平稳放出;若用A、D制取氢气, 按气体流向,气体应从D装置的短管进入,因此画图时,左边导管应刚超出塞子,右端导管接近瓶底, 以便排尽瓶内空气。 4.(2020河南新乡四校联考,25节选)如下图是实验室制取气体常用的装置。请回答: (1)请写出标号仪器的名称 ;利用B装置制取气体时可以得到平稳的气流,其控制反应速率的 原理是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用发生装置 (填字母),反应的化学方程式为 。 (3)右图为某学生设计的实验室用排空气法收集氢气的装置,请把装置图补画完整。 (
42、4)E装置可用来测量生成二氧化碳的体积,在水面放一层植物油的原因是 。 答案答案 (1)水槽 控制液体的滴落速度(流速) (2)A 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 (3) (4)防止二氧化碳溶于水,与水反应(答出一条即可) 解析解析 (1)仪器是水槽,用于排水法收集气体;B装置中有分液漏斗,通过控制分液漏斗上的旋钮开关,可 以控制液体的滴加速率和滴加量,从而控制反应。(2)高锰酸钾是固体,用于制取氧气时需要加热,因此选 用固体加热型装置A;书写化学方程式注意配平和标注气体符号。(3)氢气的密度比空气小,应用向下排 空气法进行收集,即氢气从短管进入集气瓶,因此画图时注意左管画短(刚露
43、出塞子一点即可),右管画长 (导管末端接近集气瓶底部)。(4)二氧化碳能溶于水,又能与水反应,用排水法测量二氧化碳的体积时,水 面上放植物油的目的是为了防止二氧化碳被水吸收(溶于水、与水反应)。 5.(2019河南信阳一模,23)下图是实验室制取气体的常用装置。 (1)请写出利用B装置制取二氧化碳的化学方程式: 。 (2)若用D装置收集二氧化碳,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。 (3)在实验室里,可用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制取氯气(Cl2),则制取氯气应选择的发生装置 是 (填装置标号)。 答案答案 (1)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 (2)a (3)C 解
44、析解析 (1)用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳;(2)二氧化碳的密度比空气大,用D装置收集 时,气体应“长进短出”,即a口进气;(3)实验室利用加热固体二氧化锰和浓盐酸的方法制取氯气,应选用 固液加热型气体发生装置,即C装置。 6.(2019河南开封上期末,25)下图是实验室制取气体的常用装置。 (1)仪器X的名称是 ;加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气(NH3),氨气极易溶于 水,则制取氨气应选用的一套装置为 (填字母代号)。 (2)若选择AF组合一套装置制取某气体,请写出有关反应的化学方程式: ;实验结束时应先撤去导管,后熄灭酒精灯,原因是 。 (3)实验室可选择E装置收
45、集二氧化碳,验满的方法是 ;B和C装置均可制取CO2,与B相比较,C的主要优点是 。 (4)若用如图装置采用排水法收集H2,请将方框内的导管补画完整。 (5)为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,称取6 g石灰石(杂质不参加反应)放入烧杯中,加入100 g稀 盐酸,二者恰好完全反应,反应后烧杯中剩余物质的总质量为103.8 g(气体的溶解忽略不计)。请计算该 样品中碳酸钙的质量分数。 答案答案 (1)长颈漏斗 AD (2)2KClO3 2KCl+3O2(或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2) 防止水槽中的水倒流炸裂试管 (3)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已收集满
46、能控制反应的发生和停止 (4) (5)解:设该样品中碳酸钙的质量为x。 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 100 44 x 6 g+100 g-103.8 g=2.2 g = x=5 g 该样品中碳酸钙的质量分数为100%83.3%。 100 442.2 g x 5 g 6 g 答:该样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。 解析解析 (1)仪器X是长颈漏斗。加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气,发生装置应选用固体加热型; 氨气的密度比空气小,且极易溶于水,因此应用向下排空气法收集氨气,组合装置为AD。(2)AF组合后可 制取氧气,可用加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取;实验结束时,要先把导管撤离水 面,然后熄灭酒精灯,防止水槽里的水倒吸进试管而使试管炸裂。(3)验满二氧化碳时可将燃烧的木条放 在集气瓶口,木条熄灭,说明已收集满;与B装置相比,C装置可控制反应的发生与停止。(4)利用多功能瓶 用排水法收集氢气,气体要从短管进入,因此左端导管应刚露出塞子一点,右端导管伸到集气瓶底部。(5) 根据质量守恒定律,减少的质量为生成二氧化碳气体的
