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专题 09 常见气体的制取与净化
【题型一】发生装置和收集装置的选择
[例题1] 下列制取气体所用物质和装置均正确的是( )
A. 制取CO B. 制取氢气
2
C. 制取氧气 D. 制取CO
2
[例题2] (2017秋•怀远县校级月考)被称为“绿色氧化剂”的过氧化氢(H O ),俗称
2 2
双氧水,是一种无色液体,常用作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂等。在催化剂(如 MnO )条
2
件下,它能迅速分解,生成氧气和水。请回答下列问题:
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(1)写出图1中标号仪器的名称:
a ,b ,c ,d 。
(2)若实验室用过氧化氢代替高锰酸钾制取氧气,可采用图 1的哪种发生装置? (填
A、B、C序号即可),两个反应的文字表达式分别为: 二氧化锰 、
加热 。
(3)天然气、沼气的主要成分是甲烷(CH ),它是无色无味的气体,密度比空气小,极难溶
4
于水,能燃烧。实验室用无水醋酸钠和碱石灰固体混合物加热制取甲烷气体。若用此法制取甲
烷气体,其气体发生装置选择可采用 (序号同上),该气体的收集方法可用
。
(4)当过氧化氢接触二氧化锰后,反应便立即开始,但不能人为控制其速度。如果稍改变你所
选择的装置,便可控制其反应的速度。请从图2的仪器中选择一种仪器更换你选择的装置中的某
一种仪器,以达到控制反应速度的目的。你选择的仪器是 (填序号),更换装置后,可以
控制反应速度的原因是 。
(1)制取装置 主要考虑反应物的状态和反应时是否需要加热等因素。
粉状固液反应不加热 块状固液反应不加热
装置 固体间反应加热型
型 型
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装置示意
图
适用气体 O、NH 等 H、CO、O 等 H、CO 等
2 3 2 2 2 2 2
①长颈漏斗的下端管
①试管口应稍向下倾斜,防止产生 ①将块状固体置于多
口应伸入液面以下
的水蒸气在管口冷凝后倒流引起试 孔隔板上方
②加入的液体反应物
管破裂 ②液体从长颈漏斗中
注意事项 (如酸)要适当
②铁夹应夹在距试管口1/3处 加入至浸没固体即可
③将长颈漏斗换成分
③橡胶塞上的导管伸入试管里面不 ③该装置的优点是随
液漏斗可以控制反应
能太长,否则会妨碍气体的导出 开随制,随关随停
速率
(2)气体收集 主要考虑气体的溶解性、密度、是否有毒性、能否与空气中的成分发生化学反应
等。
装置类
排水(液)法 向上排空气法 向下排空气法 气球集气法
型
装置示
意图
适用范 不溶于水(液体)的 密度大于空气的气 密度小于空气的气
所有气体
围 气体 体 体
典型气 H、O、NO、 O、CO、SO 、
2 2 2 2 2
H、NH 、CH NO、N、O 等
2 3 4 2 2
体 CO、CH HS
4 2
【题型二】气体的检验和验满
[例题3] (2023•东莞市一模)某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成.点
燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾;把烧杯迅速倒转过来,注
入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊.下列对气体组成的推断正确的是( )
A.可能只有氢气一种气体
B.可能只有甲烷一种气体
C.三种气体一定都存在
D.一定是氢气和一氧化碳的混合气体
[例题4] (2023•仓山区校级模拟)兴趣小组为了探究C与CuO反应生成的气体,设计如
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图装置进行实验:
步骤①先向波形管中通入N 一会儿,在戊处连接瘪气球,关闭甲处止水夹;
2
步骤②点燃丁处酒精灯,观察到CuO不变色;
步骤③继续加热丁处,点燃乙处酒精灯。
观察到乙、丁两处均有红色物质生成,丙处澄清石灰水变浑浊。下列说法错误的是( )
A.通N 是为了排出氧气,避免干扰后续实验
2
B.步骤②与步骤③均加热丁处,是对照实验
C.从丙处现象推理C与CuO反应一定生成了CO
2
D.从丁处现象推理C与CuO反应一定生成了CO
[例题5] (2024•榆树市校级一模)某化学小组制取气体时,常选用如图所示的装置进行
实验。请回答下列问题。
(1)写出图中仪器①的名称 。
(2)实验室制取二氧化碳气体,可选择的发生装置为 。
(3)实验室用B装置制取氧气的方案优点有 (填字母)。
A.安全
B.节约能源
C.不用检查气密性
D.环保,污染少
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( 4 ) 若 用 装 置 F 收 集 氧 气 , 验 满 氧 气 的 方 法 是
。
气体 检验方法 现象
O 用带火星的木条 木条复燃
2
CO 通入澄清石灰水中 澄清的石灰水变浑浊
2
H 点燃,在火焰上方罩一个干冷的小烧 淡蓝色火焰,烧杯壁有水珠出现,石灰水不变
2
杯, 浑浊
再向小烧杯中倒入石灰水
依次通过灼热的氧化铜和白色的无水 黑色氧化铜变红,白色硫酸铜变蓝
硫酸铜
CO 点燃,在火焰上方罩一个干冷的小烧 发出蓝色火焰,烧杯壁上没有水珠出现,石灰
杯,再向烧杯内倒入澄清石灰水,振 水变浑浊
荡
依次通过灼热的氧化铜和澄清石灰水 黑色氧化铜变红,石灰水变浑浊
CH 点燃,在火焰上方罩一个干冷的小烧 发出明亮的蓝色火焰,烧杯壁上有水珠出现,
4
杯,再向烧杯内倒入澄清石灰水,振 石灰水变浑浊
荡
HCl 通入水里,滴入硝酸银溶液和 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
稀硝酸
NH 用湿润的红色石蕊试纸 湿润的红色石蕊试纸变蓝
3
【题型三】气体的净化
[例题6] (2024•旺苍县模拟)实验是学习化学的重要途径,同学们欲制备并收集一定体
积的氧气。
(1)A中仪器①的名称是 。
(2)实验室用B装置用氯酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(3)用固体锌和稀硫酸反应制取H 时,如果从图1中选择发生装置应是 (填序号),
2
反应的化学方程式为 。
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(4)某小组同学欲收集一瓶体积分数为30%的氧气,可从图2中选择装置 完成实验,氧
气从 (选填“a”或“b”)端通入。
[例题7] (2024•深圳模拟)某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。
(1)基础实验:
实验室现有氯酸钾、二氧化锰、石灰石和稀盐酸,以及下列仪器。请回答下列问题:
①仪器a的名称是 。
②甲同学选用装置A制备O
2
,化学方程式为 。欲收集
一瓶干燥的O ,收集装置最好选用 (填序号)。
2
③乙同学选用装置B制备CO ,反应时液面应不低于 (填“m”或“n”)位置。实验室
2
制备CO
2
的化学方程式为 。
(2)跨学科实践:
用如图的自制“制氧机”制备O 。
2
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【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成】Na CO 和H O ;Na CO 易溶于水。
2 3 2 2 2 3
【操作】在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。
【现象】左瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热;右瓶水中导管口有气泡冒出。
【评价】
①左瓶中的二氧化锰可通过 、洗涤、烘干等操作回收;
②右瓶中水的作用是 (写一个即可)。
吸收剂 可吸收的气体杂质 净化装置
水 易溶性气体,如HCl、NH 等
3
强碱(NaOH)溶液 CO、HCl、HS、SO 、Cl 等
2 2 2 2
CO 气体中混有的HCl、SO 气
2 2
饱和碳酸氢钠溶液
体
碱石灰(NaOH+CaO) CO、HO(气)、HCl等
2 2
灼热氧化铜 H、CO
2
灼热的铜网 O
2
1. (2023•顺德区校级二模)根据图,有关气体的实验室制法叙述正确的是( )
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A.选择甲装置制取CO ,X为稀硫酸
2
B.选择甲装置制取H ,Y为铜粒
2
C.选择乙装置既可收集H 也可收集CO
2 2
D.选择乙装置干燥O ,气流方向为b进a出
2
2. (2023•天长市校级模拟)下列制取、收集并存放 CO 的图示,正确的做法是
2
( )
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO D. 存放CO
2 2
3. (2023•保康县模拟)根据图示,下列气体的实验室制法正确的是( )
A.选择甲装置制取CO ,X为稀硫酸
2
B.选择甲装置制取O ,X为氯酸钾
2
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C.选择乙装置既可收集H ,也可收集CO
2 2
D.选择乙装置干燥O ,气流方向为b进a出
2
4. (2023•罗庄区二模)氧气是人类活动的必需的物质之一,下列与氧气有关的实验装
置图错误的是( )
A. 固液制取 B. 固体制取
C. 收集 D. 验满
5. (2023•永年区校级模拟)如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO 的有关实验操作,
2
其中错误的是( )
A.甲图中推动注射器活塞时,长颈漏斗下端冒气泡,说明气密性良好
B.乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下,是为了防止气体逸出
C.丙图装置可以测量CO 的体积,植物油是为了防止CO 气体溶于水
2 2
D.丁图中为了检验CO ,滴入的试剂为澄清石灰水
2
6. (2023•惠山区校级三模)利用如图所示装置,能完成实验室制取气体的是( )
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A.用②③制取二氧化碳 B.用②⑤制取氧气
C.用①④制取二氧化碳 D.用①③制取氧气
7. (2023•长宁区二模)实验室制取气体的原理与装置(省略反应试剂与夹持装置)都
正确的是( )
A. Mg+2HCl═MgCl +H ↑ B. 2H O ═2H O+O ↑
2 2 2 2 2 2
C. Zn+2HCl═ZnCl +H ↑ D.
2 2
CaCO +H SO ═CaSO +H O+CO ↑
3 2 4 4 2 2
8. (2023•青羊区二模)如图是初中化学进行“气体制取与收集”实验的装置图,请根
据 所 学 知 识 选 择 正 确 的 说 法 是 ( )
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A.装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置
B.装置2用于实验室制取二氧化碳可以实现“即开即停”
C.装置3可以收集到比较纯净的氧气
D.装置4可以检验收集的气体是否是二氧化碳
9. (2024•碑林区校级模拟)如图是实验室制取气体的装置图,请按要求回答下列问题。
(1)图中仪器X的名称是 。
(2)若用相同装置来制取O 和CO ,应选择的发生装置是 (填字母)。写出实验室用
2 2
该装置制取氧气的化学方程式 ,若利用该反应制取并收集一瓶干燥
的O ,所选装置的正确连接顺序是 (用装置导管口的字母填空)。
2
(3)已知NH 只能用D装置来收集,下列对NH 可能具有的性质分析正确的为 。
3 3
①密度比空气小 ②易溶于水 ③难溶于水 ④能与水反应
10. (2023•江阳区校级模拟)实验室常用溶质质量分数为6%的H O 溶液(MnO 作催化
2 2 2
剂)制取少量氧气。
(1)配制6%的H O 稀溶液
2 2
①计算:市售H O 溶液溶质质量分数通常为 30%。配制100g6%的H O 溶液,需要30%的
2 2 2 2
H O 溶液质量为 g。
2 2
②配制:量取所需H O 溶液和水于烧杯中,用 (填仪器名称)搅拌,充分混合。
2 2
(2)制取氧气(可能用到的部分装置如下图)
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①实验室用H
2
O
2
制取氧气的化学方程式为 ,可选择的发生
装置为 (填字母)。
②若用C装置干燥氧气,则C中盛放的试剂为 。
③若用D装置收集氧气,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)拓展延伸:
某同学在学习氮肥时,查阅资料:①氨气极易溶于水,其水溶液称为氨水;②氨水在浓度大或
受热时易分解放出氨气。
实 验 室 用 生 石 灰 和 浓 氨 水 能 快 速 制 取 氨 气 的 原 因 是
。
11. (2023•青秀区校级模拟)化学是一门以实验为基础的自然科学。根据所学知识回答
以下问题:
(1)写出仪器的名称:① 。
(2)选用装置A作为制取氧气的发生装置,反应的化学方程式为
。选用E装置收集O ,当看到 时开始收集气体。
2
(3)实验室要制取并收集二氧化碳,为了保持气流稳定应选择的装置组合是 (在A
~ G 中 选 择 ) , 若 用 装 置 Ⅰ 收 集 二 氧 化 碳 , 植 物 油 的 作 用 是 :
。
(4)查阅资料可知:氨气是一种密度小于空气且极易溶于水的气体,收集氨气应采用
法。
(5)H装置可收集和储备氧气,若用水将该装置中的氧气排出,水应从 (填“m”或
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“n”)端通入。
12. (2023•东莞市一模)请根据如图常用化学实验装置回答以下问题。
(1)写出仪器①的名称 ,图H实验的目的是 。
(2)实验室选用B装置制取氢气的化学方程式为 ,
若用F装置收集氢气,当 时才开始收集,待收集完氢气后用玻璃片
(填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口,小心移出水槽,倒放在桌面上。
(3)实验室制取CO 时,为了控制反应速率和节约药品,最好选择 (填字母)作为发生
2
装置,化学方程式为 。若用G装置通过排空气的方
法收集二氧化碳,气体应该从 (填“a”或“b”)进入。
13