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让更多的孩子得到更好的教育
中考总复习：实验室制取气体的研究及实践（提高）
撰稿：熊亚军 审稿：李伟
【巩固练习】
一、 选择题 (每小题只有一个选项符合题意)
1.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，
必须考虑的是（ ）
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．②③⑤
2.（2012四川）下列叙述正确的是( )
A.实验室常采用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液的方法制取O
2
B.粗盐提纯的实验，在溶解时使用玻璃棒是为了防止液体四处飞溅
C.实验室常用稀硫酸与石灰石反应制取二氧化碳
D.NHHP0 不是复合肥料
4 2 4
3.（2012浙江）常温下，氨气为无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易溶于水。氨气溶于水显弱碱性，
实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取。则下列说法正确的是（ ）
A.可用向下排空气法收集氨气 B.氨水能使紫色石蕊试液变红色
C.多余的氨气可排放到大气中 D.实验室制氨气的发生装置与双氧水制氧气相同
4.（2012江苏）下列几种气体可用如图所示装置干燥、收集的正确组合是 （ ）
①H ②O ③CO ④SO ⑤CH ⑥NH
2 2 2 2 4 3
A．①②③ B．②③⑤
C．③④⑥ D．①⑤⑥
5.利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是（ ）
A．用①③制取氧气 B．用②③制取二氧化碳
C．用②④制取氧气 D．用①⑤制取二氧化碳
6.（2012陕西）下图为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置的说法不正确的是（ ）
A. 装置I可作为固体加热制取气体的发生装置
B. 装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
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C. 装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体
D. 装置Ⅴ可以用于收集H、O，也可以用于实验室收集CO
2 2 2
二、填空题
7.实验室常用下图所示装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。
（1）仪器①的名称为________。
（2）装置A、B均可用来制取CO 气体，比较两个装置，指出A装置的一个突出优点________。
2
（3）写出实验室制取CO 气体的化学方程式 。
2
（4）C装置充满水时，可作为O 的收集装置，则O 应从________端通入。若采用排空气法收集O，则O
2 2 2 2
应从C装置的________端通入。
8.通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的一些规律，以下是老师提供的一些实验装置，请
你结合下图回答问题：
（1）写出实验室制备二氧化碳的化学方程式 。
（2）已知氨气是一种密度比空气小且极易溶于水的气体。将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的
水中，观察到的现象是 。
（3）加热氯化铵与氢氧化钠的固体混合物制取氨气，应选择的发生装置和收集装置分别是 。
9.下图所示为实验室常用的实验装置，回答问题：
（1）写出带有标号仪器的名称：①________；②________。
（2）用锌和稀硫酸制取氢气，应选用的发生装置是________（填序号，下同），收集装置是________。
（3）实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取CO，该反应的化学方程式为 。
2
也可用加热碳酸氢钠（NaHCO ）固体（产物为碳酸钠、二氧化碳、水）来制取CO，该反应的化学方程式为
3 2
，若用此法来制取CO，应选用的发生装置为________，收集装置为________。
2
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（4）下图所示装置可用来测量生成的CO 的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是________，植物油
2
上方原有的空气对实验结果________（填“有”或“无”）明显影响。
10. 某 课 题 小 组 利 用 草 酸 分 解 制 取 CO 气 体 。 已 知 草 酸 受 热 分 解 的 化 学 方 程 式 为
HC O·2H O==CO↑+CO ↑+3H O，该小组的同学进行了如下图所示的实验。请回答：
2 2 4 2 2 2
（1）图中仪器①的名称是________。安装好装置后应先进行的操作是 。
（2）B装置的作用是 。
（3）CO收集满后，撤除装置时应 。
（4）为了验证草酸分解的产物，使用了下列药品：①澄清的石灰水；②灼热的氧化铜；③无水硫酸铜固体
（注：该物质遇水由白色变为蓝色）；④氢氧化钠溶液。则草酸分解产物通过试剂的正确顺序应该是
________（填字母）。
A．①②③ B．③④② C．③①② D．③②①
11.如图所示是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：
（1）仪器a的名称是________。
（2）用B装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选________（填“b”、“c”）
（3）从装置A～D中选择：加热KMnO 制取O 并用排水法收集，应选用图中的________（填字母）；实验室制
4 2
取并收集CO 应选用图中的________（填字母）。
2
（4）用装置E排空气收集H，气体应从导管的________（填“d”、“e”）端进入；若制取的O 用F装置排
2 2
水收集，请将图F补画完整。
12.某学习小组围绕“气体实验室制法”进行了研讨，请你参与完成下面的问题：
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（1）原理分析：实验室制取CO 的化学方程式为 。不用NaCO 与盐
2 2 3
酸反应制取CO 的原因是 。
2
（2）发生装置：图甲装置中仪器a的名称是________，实验室常用无水醋酸钠固体与碱石灰在加热的情况
下制CH，应选图________（填序号）发生装置。
4
（3）收集装置：实验室收集NH 应采用的方法是________。收集有毒气体SO 时，常用图丙收集装置，气体
3 2
应从________（填字母）端通入。
（4）实验操作：用KMnO 制取O 的操作过程可概括为“组装仪器→________→________ 加热试管→收集
4 2
气体→停止加热”。
（5）实验反思：在加热KClO 制O 的过程中，发现产生O 的速率很慢，经检查不是KClO 变质，也不是装置
3 2 2 3
气密性不好，你认为最可能的原因是 。
13.归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法。
（1）请你根据实验室制取O、H、CO 三种气体的反应原理、制取与收集方法，归纳出实验室制取气体反应
2 2 2
的共同点：________（填序号）。
①需要加热 ②使用催化剂 ③没有气体参加反应 ④原料为纯净物 ⑤只生成一种气体
（2）化学上可以通过多种反应得到NH（极易溶于水，密度比空气的密度小），例如：
3
①2NH
4
Cl (固)+Ca(OH)
2
(固) △ C a Cl
2
+2NH
3
↑+2H
2
O
②NH
4
HCO
3
(固) △ N H
3
↑+CO
2
↑+H
2
O
③CaO (固)+NH·HO (浓)==NH3↑+Ca(OH)
3 2 2
如选择反应①作为实验室制取NH 的反应原理，你需要用下图所示仪器中的________（填序号）来装
3
配制取NH 的发生装置，你采用的收集方法是________。你选择的制取装置还可用来制取________，其反
3
应的化学方程式是________。
三、实验探究题
14.某兴趣小组利用如图所示装置进行二氧化碳的制取和部分性质的实验，请回答下列问题：
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（1）关闭E，打开C，从长颈漏斗A中加入液体与锥形瓶B中的固体接触，即有二氧化碳气体产生。观察到
装置D中的蜡烛慢慢熄灭，说明二氧化碳具有 的性质。写
出实验室制取二氧化碳的化学方程式： 。
（2）关闭C，打开E，则观察到装置G中的蜡烛燃烧得更旺，说明有氧气生成。
查阅资料：二氧化碳能与过氧化钠（NaO）反应生成碳酸钠和氧气。
2 2
实验探究：要检验反应后装置F中的固体物质是否含有碳酸钠，可取少量反应后装置F中的固体物质
于试管中，滴入________，观察到有气泡产生，将蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口，观察到
，写出该反应的化学方程式： 。
实验结论：反应后装置F中的固体物质含有碳酸根离子。二氧化碳与过氧化钠反应的化学方程式为
。
（3）虚线框内的装置还可用于实验室制备氧气，该反应的化学方程式为 。
15.某实验小组的同学用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品，探究哪两种药品
的反应适合在实验室制取CO。请你参与下列的探究并回答问题。
2
【提出问题】上述的酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO？
2
【方案设计】大家经过讨论，一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO，你认为原因是________。讨
2
论后大家设计了如下图所示三个实验进行对比分析。
【实验与结论】
（1）请你填写下列实验报告中①、②处的内容。
实验 实验现象 实验结论
A 剧烈反应，迅速放出大量气泡 反应速率过快，气体不便收集，不宜用于实验室制取
二氧化碳
B 产生气泡，速率急速减慢，反应几 无法持续产生CO，不能用于实验室制取二氧化碳
2
乎停止
C ① ②
（2）根据探究结论，实验室制取二氧化碳的反应原理为 （用化学方
程式表示）。
【拓展与迁移】
（1）由上述探究可知，在确定实验室制取气体的反应原理时，要考虑诸多因素，例如反应速率要适中，
便于收集等。请你再写出一种需要考虑的因素： 。
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（2）下图所示是一种灭火器的工作原理示意图，其中用碳酸钠和浓盐酸反应来产生CO 的理由是
2
。
16.（2012广西）实验室制取氧气是初中化学阶段的重要实验。小元同学准确称取7.9g纯净的高锰酸钾
加热一段时间后，收集到氧气580mL（标准状况）。
（1）请写出实验室用固体反应物制取氧气的化学方程式（写一个）： 。
（2）意外发现：根据化学方程式计算，7.9g高锰酸钾完全分解，应生成氧气560mL（标准状况）。小元
通过数据分析，意外发现收集到的氧气体积和理论计算的氧气体积不相符合，并且在实验中还意外发现
锰酸钾溶液呈墨绿色。
（3）提出假设：小元取实验后的少量固体残渣再次加热，经检验又产生了氧气。根据小元发现的问题和上
述实验结果可以做出如下假设：
假设1：二氧化锰也可以受热分解产生氧气
假设2：锰酸钾也可以受热分解产生氧气
假设3：二氧化锰和锰酸钾受热都可以放出氧气
假设4： （只填一种）
（4）设计实验：小元用最初加热所得的残渣及必要的实验用品，设计了如下实验流程验证假设2。请
在下面实验流程方框中的相应位置填写各步骤的实验操作名称。
步骤1 → 步骤2 → 步骤3 → 步骤4：干燥→步骤5： 验证假设 2
请简要叙述步骤5的操作
。
（5）得出结论：若观察到 ，则假设2成立；若观察到 ，
则假设2不成立。
【答案与解析】
1.【答案】D
【解析】确定收集方法主要考虑气体在水中的溶解性、能否与水反应以及与空气密度的相对大小等因素。
2.【答案】A
【解析】实验室用过氧化氢溶液制取氧气，常用二氧化锰作催化剂，A正确；粗盐提纯时，在溶解过程中
玻璃棒搅拌起加速溶解的作用，故B不正确；稀硫酸与石灰石反应生成硫酸钙微溶于水，阻碍反应进一步
进行，不能用作制取二氧化碳，故C不正确；NHHP0 含有N、P两种营养元素，故属于复合肥料，故D不正
4 2 4
确。
3.【答案】A
【解析】“常温下，氨气为无色有刺激性气味的气体，密度比空气小”说明氨气可用向下排空气法收集，
故A正确；C错误，多余的氨气不可以排放到大气中，因为氨气有刺激性其味；氨气易溶于水，溶液显碱性，
可以使紫色石蕊试液变蓝色，故B错误；实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取氨气，应选
择固-固加热制气装置，不同于双氧水制氧气的装置（固-液制气装置），故D错误。
4.【答案】D
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【解析】碱石灰的主要成分是氢氧化钠与氧化钙，能与二氧化碳、二氧化硫发生化学反应，直接可以排
除A、B、C选项。
5.【答案】C
【解析】实验室制取气体，要根据反应药品的状态及反应条件选择发生装置，根据气体的溶解性及密度
等选择收集装置。若用固体高锰酸钾制取氧气，由于反应需要加热，所以发生装置需选用①，若用双氧水
与二氧化锰混合制取氧气或用稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳，发生装置需选用②，由于氧气和二氧
化碳的密度都比空气的密度大，故都可以选装置④收集，氧气不易溶于水，还可以选择装置⑤收集。
6.【答案】D
【解析】H、O 可能排水法收集，但CO 能溶于水，不能用排水法收集，故D错误。
2 2 2
7．【答案】
（1）长颈漏斗 （2）随关随停，即开即产生气体
（3）CaCO +2HCl==CaCl +CO ↑+H O （4）b a
3 2 2 2
【解析】（4）排水法收集：氧气从b进入，将水从a中压出，水排完便收集到一瓶氧气。排空气法收集：氧
气的密度比空气的密度大，气体从a进入到底部，空气从b排出。
8.【答案】
(1)CaCO+2HCl=CaCl+CO↑+HO (2)液体变红且集气瓶中的液面上升 （3）A E
3 2 2 2
【解析】（1）实验室制二氧化碳所用的药品是石灰石和稀盐酸，生成氯化钙、水和二氧化碳。（2）氨气易
溶于水，溶解后容器里的压强变小，外界大气压会将容器中的水压上去，同时氨气溶解于水后溶液呈碱性，
无色酚酞遇碱变红，溶液内的无色溶液会变为红色。（3）因为氨气是一种密度比空气小且极易溶于水的气
体，反应需要加热，所以选择A、E。
9．【答案】
（1）铁架台 集气瓶 （2）B C（或E）
（3）CaCO +2HCl==CaCl +CO ↑+HO 2NaHCO △ N aCO+CO ↑+H O A D
3 2 2 2 3 2 3 2 2
（4）防止CO 溶于水 无
2
【解析】（2）锌是块状固体，硫酸是稀溶液，制氢气选B装置。由于氢气的密度比空气小，而且难溶于水，
所以收集装置可选C或E。（3）NaHCO 不稳定，加热易分解，可选用A装置。（4）此题用排水法测量CO
3 2
的体积，CO 进入集气瓶，将水压入量筒中，量筒中水的体积就是CO 的体积，由于CO 能溶于水，在水和
2 2 2
CO 气体之间用植物油隔离，以免引入误差。
2
10．【答案】
（1）酒精灯 检查装置的气密性 （2）吸收CO 气体
2
（3）先将C中导管移出水面，再移去酒精灯 （4）C
11.【答案】
（1）酒精灯 （2）c （3）AD BC
（4）e 将瓶中右边的导管延长至接近瓶底
【解析】（2）B装置要控制反应可以随时发生与停止，故应选c对接。（3）用KMnO 制取O 选用“固固加
4 2
热型”发生装置，实验室制取CO 选用“固液常温型”发生装置及向上排空气法收集装置。（4）装置E是
2
多功能装置，用它来收集H 时，气体应“短进长出”；装置F用排水法收集O 时，气体应“短进长出”。
2 2
12.【答案】
（1）CaCO+2HCl==CaCl+HO+CO↑ NaCO 与盐酸反应速率过快，不便于收集
3 2 2 2 2 3
（2）锥形瓶 乙 （3）向下排空气法 c （4）检查装置气密性 添加药品
（5）KClO 中没有加入催化剂
3
【解析】（1）NaCO 与盐酸反应的速率很快，不便于收集CO。（3）NH 的密度小于空气的密度，又易溶于
2 3 2 3
水，所以收集NH 常用向下排空法；SO 的密度大于空气的密度，用向上排空气法收集，用图丙收集时，应从
3 2
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c端通入。（5）KClO 在有催化剂的作用下加热时才较快地放出氧气。
3
13.【答案】
（1）③⑤
（2） abfg 向下排空气法 O
2
2KClO MnO2 2 KCl+3O↑或2KMnO △ K MnO+MnO+O↑
3 2 4 2 4 2 2
△
【解析】（1）从实验室制取O、H、CO 三种气体的反应原理等方面思考：生成物中一般只有一种气体的
2 2 2
才便于分离以获得纯净的气体。
（2）我们应该选择只生成一种气体的反应制取NH，反应①装置的选择是“固-固加热型”。NH 的收集方
3 3
法由它的性质（极易溶于水、密度比空气的密度小）决定。
14．【答案】
（1）不燃烧，不支持燃烧，且密度比空气的密度大 CaCO+2HCl=CaCl+HO+CO↑
3 2 2 2
（2）稀盐酸（或稀硫酸） 澄清石灰水变浑浊
NaCO+2HCl==2NaCl+HO+CO↑，CO+Ca(OH)==CaCO↓+HO
2 3 2 2 2 2 3 2
实验结论：2NaO+2CO==2NaCO+O
2 2 2 2 3 2
（3）2HO 2HO+O↑
2 2 2 2
15．【答案】
【方案设计】浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳不纯
【实验与结论】（1）①持续均匀产生气泡
②反应速率适中，气体便于收集，适合实验室制取二氧化碳
（2）CaCO +2HCl==CaCl +H O+CO↑
3 2 2 2
【拓展与迁移】（1）制取的气体要纯净 （2）能够迅速产生大量二氧化碳
【解析】实验室制取二氧化碳时，药品的选择很重要。固体药品不能选碳酸钠粉末，因为反应速率太快，
不便于收集气体；液体药品不能选用浓盐酸，因为有挥发性，使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体。用块
状大理石最好，但不能用稀硫酸与之反应，而要用稀盐酸；因为碳酸钙与稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸
钙，覆盖在大理石的表面，使反应很快停止，不能持续进行。
16.【答案】
（1） 2KClO MnO2 2 KCl+3O↑（或2KMnO △ K MnO+MnO+O↑）
3 2 4 2 4 2 2
△
（3）MnO 可以催化KMnO 受热分解产生O（或“KMnO 可以催化MnO 受热分解产生O”或“KMnO 在
2 2 4 2 2 4 2 2 4
不同温度下以其它方式分解产生更多氧气”或“升高温度KMnO 和MnO 相互反应产生O”）（合理假
2 4 2 2
设
均给分）
（4）溶解 过滤 蒸发
取干燥后的固体于试管中充分加热，将带火星的木条（或燃烧的木条）插入试管中
（5）带火星的木条复燃（木条燃烧更旺） 带火星的木条没有复燃（木条没有燃烧更旺）
【解析】（1）常见固体制氧气的有：氯酸钾在二氧化锰的催化下加热制氧气、高锰酸钾加热制氧气。（3）
围绕MnO 和KMnO 两物质思考，还有MnO 可以催化KMnO 受热分解产生O 或KMnO 可以催化MnO 受热分
2 2 4 2 2 4 2 2 4 2
解产生O 没有分析到。（4）由于MnO 不溶于水，KMnO 可溶于水，所以可以用溶解、过滤、蒸发的方法来分
2 2 2 4
离它们。验证验证氧气的方法——用带火星的木条伸入试管。（5）如果假设2成立则带火星的木条复燃，
否则则不复燃。
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