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专题 14 常见的气体的制取和净化
(试题分值:50分 测试时间:25分钟)
一、选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分.每小题只有一个正确答案)
1、化学是一门以实验为基础的学科。以下实验操作正确的是
A. 排空气法收集氧气 B. 实验室制取CO
2
C. 验满二氧化碳 D. 铁丝在氧气中燃烧
【答案】A
【解析】A、氧气的密度比气大,采用向上排空气法收集,若用如图装置收集氧气,氧气应从b端进入,
故图示操作正确;
B、实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,而不是稀硫酸,故图示操作不正确;
C、二氧化碳验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满,故图示
操作不正确;
D、玻璃是热的不良导体,受热不均会发生炸裂,所以用收集好的氧气做铁丝燃烧实验时,应在集气瓶底
部没有放少量的水或铺一层细沙,防止高温熔化物溅落,炸裂瓶底,故图示操作不正确。故选A。
【新思路】综合能力考查
2、Cl 是一种能溶于水的气体,其密度比空气大,则Cl 的收集方法应是
2 2
A.排水法 B.向上排空气法
C.向上排空气法和排水法 D.向下排空气法
【答案】B
【解析】Cl 是一种能溶于水的气体,故不能用排水法收集;因其密度比空气的大,可用向上排空气法收集。
2
故选:B。
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3、在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法不正确的是
A. 可制取O B. 可制取CO
2 2
C. 可收集CO D. 可收集O
2 2
【答案】C
【解析】A、装置属于固体加热型,试管口放有一团棉花,采用的加热高锰酸钾的方法,说法正确。
B、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,图中装置可制取
CO,说法正确。
2
C、二氧化碳的密度比空气的大,应用向上排空气法收集,说法错误。
D、氧气不易溶于水,可用排水法收集,说法正确。故选C。
4、在“氧气的实验室制取与性质”实验中,下列装置或操作不正确的是
A. 检查气密性 B. 制备氧气
C. 收集氧气 D. 燃烧蜡烛
【答案】C
【解析】A、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒
出,装置不漏气,故操作正确;
B、加热高锰酸钾制氧气时,试管口略向下倾斜、用酒精灯的外焰部分对药品处进行加热,为防止加热时
高锰酸钾颗粒进入导管,需要在试管口处放置一团棉花,故操作正确;
C、氧气的密度比空气大,可用向上排空气法来收集,为将集气瓶内的空气排净,导管应伸到集气瓶的底
部,故操作错误;
D、在做蜡烛在氧气中燃烧实验时,可将点燃的蜡烛放在燃烧匙内,将蜡烛慢慢伸入盛有氧气的集气瓶内,
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观察现象,故操作正确。故选C。
5、利用如图所示装置,能完成实验室制取气体的是
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
【答案】B
【解析】A、实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,属于固液常温型,即选用②;二氧
化碳的密度比空气的大,能溶于水,应选用向上排空气法收集气体,即可用②④制取二氧化碳,故选项
说法错误。
B、实验室可加热高锰酸钾或加热氯酸钾制取氧气,此时可选用固体加热型装置①,也可用过氧化氢在以
二氧化锰作催化剂的条件下不加热制取氧气,此时可选用固体不加热型装置②,氧气的密度比空气大,可
用向上排空气法④收集气体,氧气不易溶于水,可采用排水法⑤收集气体,即可用①④、①⑤、
②④、②⑤制取氧气,故选项说法正确。
C、根据A选项的分析,应用②④制取二氧化碳,故选项说法错误。
D、根据B的分析,可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气,故选项说法错误。故选:B。
6、【原创题】在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法不正确的是
A. 可制取O B. 可制取CO
2 2
C. 可收集CO D. 可收集O
2 2
【答案】C
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【解析】A、装置属于固体加热型,试管口放有一团棉花,采用的加热高锰酸钾的方法,故选项说法正确。
B、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,图中装置可制取
CO,故选项说法正确。
2
C、二氧化碳的密度比空气的大,应用向上排空气法收集,故选项说法错误。
D、氧气不易溶于水,可用排水法收集,故选项说法正确。故选C。
7、如图是初中化学进行“气体制取与收集”实验的装置图,根据所学知识选择正确的说法是
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
【答案】A
【解析】A、装置1是固体加热型发生装置,高锰酸钾固体在加热条件可以分解为锰酸钾、二氧化锰和氧
气,反应物为固体,且需要加热,所以装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置,故A正确;
B、该装置无法实现固液分离,所以无法实现“即开即停”,故B错误;
C、用装置3(向上排空气法)收集的氧气比较干燥,但并不纯净,因为可能混有空气,故C错误;
D、检验二氧化碳应该用澄清石灰水,而不是燃着的木条,因为能使燃着的木条熄灭的气体不只是二氧化
碳,故D错误。故选:A。
8、【原创题】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
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C. 制取氧气 D. 制取CO
2
【答案】C
【解析】A、碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体,二氧化碳易溶于水,不能用排水法收集,所以 A不
正确;
B、锌和稀盐酸反应生成氢气,氢气的密度比空气小,不能用向上排空气法收集,所以B不正确;
C、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成氧气,氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,
所以C正确;
D、稀盐酸和石灰石反应生成二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,应用向上排空气法收集,所以 D不正
确。故选:C。
9、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
【答案】C
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,该反应属于固液常温型,因此选择此装
置来制取氧气,故A正确;
B、采用加热高锰酸钾制氧气时,试管口应略向下倾斜,试管口要放一团棉花,故B正确;
C、氧气的密度比空气大,由图示装置来收集氧气时,氧气应从长管进入,故C错误;
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D、氧气具有助燃性,用向上排空气法收集氧气时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧
气已满,故D正确。故选:C。
10、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
【答案】A
【解析】A、装置气密性检查方法:连接装置,将导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,导管口有气泡
冒出,说明气密性良好,故A正确;
B、向试管中装块状固体药品时,先将试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,
故B错误;
C、二氧化碳能溶于水,不能用图示的排水法收集二氧化碳,故C错误;
D、二氧化碳的密度比空气大,收集满二氧化碳的集气瓶盖上玻璃片应瓶口向上放置于桌面上,故D错误。
故选:A。
11、根据图,有关气体的实验室制法叙述正确的是
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
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【答案】C
【解析】A、大理石或石灰石与稀硫酸反应,生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在大理石或石灰石表面,
阻止反应进一步进行,选择甲装置制取CO ,X不能为稀硫酸,故选项说法错误。
2
B、选择甲装置制取H ,Y不可能为铜粒,在金属活动性顺序中,铜的位置排在氢的后面,不能与稀盐酸
2
反应,故选项说法错误。
C、乙装置,控制通入气体的方向,可收集密度比空气大小的气体,选择乙装置既可收集 H 也可收集
2
CO ,从短导管通入,可收集氢气,从长导管通入,可收集二氧化碳,故选项说法正确。
2
D、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,
选择乙装置干燥O ,气流方向为a进b出,故选项说法错误。故选:C。
2
12、如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO 的有关实验操作,其中错误的是
2
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
【答案】A
【解析】A、甲图中推动注射器时,锥形瓶内的压强增大,长颈漏斗内液面上升,形成一段水柱,可以说
明气密性良好,故A错误;
B、乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下,液封长颈漏斗下端管口,是为了防止气体逸出,故B正确;
C、二氧化碳能溶于水,所以丙图装置可以测量CO 的体积,植物油是为了防止CO 气体溶解在水中,故
2 2
C正确;
D、二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以丁图中为了检验 CO ,滴入的试剂为
2
澄清石灰水,故D正确。
故选:A。
13、 【原创题】如图为某实验时收集二氧化硫气体的装置中,根据此收集装置不能推断出SO 可能具有的
2
性质
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A.污染性气体
B.密度比空气大
C.在空气中易形成酸雨
D.易溶于水
【答案】C
【解析】A、该装置要尾气处理,说明二氧化硫具有污染性,故不符合题意;
B、从装置中可看出是向上排空气法收集气体,所以密度比空气大,故不符合题意;
C、从装置中不能看出是否能够易形成酸雨,故符合题意;
D、从装置中可看出二氧化硫易溶于水,当气体极易溶于液体时要防倒吸,如倒置的漏斗就可以防倒吸,
故不符合题意。
【新考法】与测量气体体积相结合
14、实验室用如图所示装置可制取氢气并测量生成氢气的体积,下列有关说法正确的是
A.仪器a的名称为长颈漏斗 B.该收集气体的方法是向下排空气法
C.将锌粒换成大理石可用于实验室制取二氧化碳 D.该装置还可用于实验室制取氧气
【答案】D
【解析】A、仪器a的名称为分液漏斗,故选项错误;
B、该收集气体的方法是排水法,故选项错误。
C、锌粒换成大理石,稀硫酸换成稀盐酸,可用于实验室制取二氧化碳,故选项错误;
D、过氧化氢在二氧化锰催化下制取氧气,可以选用图示装置制取,故选项正确,故选D。
15、【新装置】如图,碱石灰是干燥剂;CH 密度比空气小,难溶于水,不与碱反应;NH 密度比空气小,
4 3
极易溶于水。下列几种气体可用所示装置干燥收集的是
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①H;②O;③CO;④HCl﹔⑤CH;⑥NH
2 2 2 4 3
A.①②⑥ B.②③⑤ C.③④⑥ D.①⑤⑥
【答案】D
【分析】碱石灰干燥中性或碱性气体,该装置主要收集密度比空气小的气体;
【解析】①H 属于中性气体,且密度比空气小,符合要求;
2
②O 密度比空气大,不符合要求;
2
③CO 密度比空气大,且属于酸性气体,不符合要求;
2
④HCl密度比空气大,且属于酸性气体,不符合要求;
⑤CH 属于中性气体,且密度比空气小,符合要求;
4
⑥NH 密度比空气小,属于碱性气体,符合题意。
3
故选D。
二、填空题(本题2小题,每空1分,共20分)
16、(9分)化学是一门以实验为基础的科学,结合装置回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:②______。
(2)用A装置制取氧气的化学方程式为______,用D装置收集O,验满的方法是______。
2
(3)装置B制得的CO 中通常含有少量的水蒸气,若要制取干燥的CO,正确的装置连接顺序是______
2 2
(填字母);再连接F装置,m处干燥的紫色石蕊纸片______(填“变”或“不变”)红,G装置产生的
现象可证明CO 具有的物理性质是______,装置C可代替装置B,其优点是______。
2
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(4)硫化氢(HS)气体有毒,密度比空气大,溶于水形成酸,能在空气中燃烧生成SO 和水,实验室用
2 2
块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸发生复分解反应制取HS,该反应的化学方程式是______,该实验需要对尾
2
气进行处理,下列方法正确的是______(填序号)。
a.用稀硫酸吸收 b.用氢氧化钠溶液吸收 c.点燃
【答案】
(1)长颈漏斗
(2)①. 2KMnO KMnO +MnO+O ↑ ②. 将带火星的木条放在导管a处,若复燃,则集满
4 2 4 2 2
(3)①. BED ②. 不变 ③. 二氧化碳密度比空气密度大 ④. 可控制反应的发生和停止
(4)①. FeS+H SO =FeSO +H S↑ ②. b
2 4 4 2
【解析】
(1)由图可知,仪器①为酒精灯;仪器②为长颈漏斗;
(2)A装置适用于固体加热反应制取气体,且试管口有一团棉花,适用于加热高锰酸钾制取氧气,高锰
酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:2KMnO KMnO +MnO+O ↑;
4 2 4 2 2
用D装置收集氧气,氧气的密度比空气大,应从b端通入,氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条
放在a端,木条复燃,说明已经集满;
(3)浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,二氧化碳溶于水,密度比空
气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选D(从b端通入),故顺序为:BED;
二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试液变色,故m处干燥的紫色石蕊纸片不变红;
G装置中蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大,
密度属于物理性质;
与装置B相比,装置C可通过开关止水夹,控制固液的接触和分离,从而控制反应的发生和停止;
的
(4)硫化亚铁(FeS)和稀硫酸发生复分解反应生成硫酸亚铁和硫化氢,该反应 化学方程式为:
FeS+HSO =FeSO +H S↑;
2 4 4 2
硫化氢溶于水形成酸,故可用碱性物质,即氢氧化钠溶液吸收,硫化氢在空气中燃烧生成二氧化硫和水,
二氧化硫属于空气污染物,不能采取点燃的方法。
故选b。
【新考法】与探究“新物质”的性质相结合
17、(11分)下图是实验室常用的部分实验装置,请回答下列问题:
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(1)仪器名称:①__________,②__________。
(2)用高锰酸钾制氧气,可选用的发生装置是____。(选填序号),反应化学方程式为_____。若用E来收
集氧气,收集完毕的操作顺序是__________(填写序号顺序)。
①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶
(3)实验室制CO 的反应化学方程式为_____,为方便控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是
2
____(选填序号);如果用F装置收集CO,验满的操作是______。
2
(4)FeS 和O 在加热条件下可反应生成SO ,下图是实验室利用FeS 制取SO 的装置。
2 2 2 2 2
①装置H中浓硫酸的作用是__________。
②装置J用于收集SO ,说明SO 气体的密度__________(选“小于”或“大于”)空气。
2 2
③用化学方程式表示实验中NaOH溶液的作用__________。
【答案】
(1)①铁架台 ②锥形瓶
(2)①、A ②、2KMnO KMnO +MnO+O ↑ ③、①③②
4 2 4 2 2
(3)①CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO↑ ② C ③将燃着的木条放置在b导管口,熄灭则满
3 2 2 2
(4)①干燥氧气 ②大于 ③SO +2NaOH=NaSO +H O
2 2 3 2
【解析】
(1)仪器①名称是铁架台,仪器②名称是锥形瓶;
(2)用高锰酸钾制氧气需要加热,选用的发生装置是 A,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧
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气,反应的化学方程式为:2KMnO KMnO +MnO+O ↑,E装置是排水法收集氧气,收集完毕后应先盖上
4 2 4 2 2
玻璃片,再取出集气瓶,最后将集气瓶正放在实验台上,故填:①③②;
(3)实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:
CaCO +2HCl=CaCl+H O+CO↑;为方便控制反应的发生和停止,应选用 C装置,C装置可以通过控制
3 2 2 2
右端弹簧夹的开与关来控制固液药品的接触与分离,进而控制反应的发生与停止;氧气的密度比空气大,
用F装置收集CO,验满的操作是将燃着的木条放置在b导管口,熄灭则满;
2
(4)①浓硫酸具有吸水性,装置H中浓硫酸的作用是干燥氧气;
②装置J向上排空气法用于收集SO ,试管a伸入集气瓶底部,说明SO 气体的密度大于空气;
2 2
③氢氧化钠和二氧化碳反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:SO +2NaOH=NaSO +H O。
2 2 3 2
12