文档内容
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主题二 物质的性质与应用
热点突破 常见气体的制取与净化
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 常见气体的制取
【真题研析】
►考法01 实验室制取气体的一般思路
►考法02 仪器、装置的选择
►考法03 规范的实验操作
►考法04 万能瓶的使用
►考法05 气体制取的综合考查
【核心精讲】
►知识点一 气体制取的一般思路和方法
►知识点二 气体制取装置
【命题探究】
考点二 常见气体的净化
【真题研析】
►考法01 气体的干燥
►考法02 气体的除杂
►考法03 气体的制取和净化综合考查
【核心精讲】
►知识点一 气体净化装置
►知识点二 常见气体除杂的试剂
►知识点三 气体的干燥
【命题探究】
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考点要求 课标要求 命题预测
气体的制取考点常以选择题、实验题、科
学探究、综合应用题的形式进行考查,一般是
初步学习氧气和二氧化碳 将氧气和二氧化碳的制取一起考查,也常与气体
的实验室制法,归纳实验室制取气 的净化一起进行综合考查。也有结合生产生活
气体的制取 体的一般思路和方法。 (工业制氧、航天制氧、生活中的制氧机等)、
初步学习运用简单装置和
实验探究的考查;考查的命题点有:仪器和装置
方法制取某些气体。
的选择、实验操作的正误、气体的检验和验满
等。
气体的净化考点大多与气体的制取考查相结
通过具体的实验探究活 合,在实验题、科学探究、综合应用题等题
气体的净化 动,进行物质分离的一般思路与基 型中考查。考查的命题点有:气体的干燥、气体
本方法。
的除杂、净化装置的选择等。
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考点一 常见气体的制取
考法 01 实验室制取气体的一般思路
1.制取氧气和二氧化碳这两种重要的气体是研究它们性质的前提。
(1)写出仪器①的名称 。
(2)根据实验室制取氧气和二氧化碳的相关内容填写下表。
制取的气体 原理(用化学方程式表示) 发生装置 收集装置
氧气 E或C
二氧化碳 B
(3)用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后,某同学还想用该装置来验证氧气的性质。若他将氧气缓慢按图
乙的方式倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中,预期观察到的现象是 。
(4)请简要说说实验室制取气体的一般思路: 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 2KMnO KMnO +MnO+O ↑/2KClO 2KCl+3O ↑/2H O 2HO+O↑ A/B
4 2 4 2 2 3 2 2 2 2 2
CaCO +2HCl=2CaCl +H O+CO↑ C
3 2 2 2
(3)蜡烛自下而上复燃
(4)明确原理、选择装置和药品、检验气体
【详解】(1)据图可知,仪器①的名称是长颈漏斗;
(2)装置A需要加热,可用高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气或氯酸钾在二氧化锰的催化
作用下,受热分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:2KMnO KMnO +MnO+O ↑或2KClO
4 2 4 2 2 3
2KCl+3O ↑;装置B不需要加热,可用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气,反
2
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应的化学方程式为:2HO 2HO+O↑;实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,
2 2 2 2
反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀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=2CaCl +H O+CO↑,二氧化碳能够溶于水,密度比空气大,只能用向上
3 2 2 2
排空气法收集,故选装置C;
(3)氧气密度比空气大,支持燃烧。若他将氧气缓慢按图乙的方式倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯
中,预期观察到的现象是蜡烛自下而上复燃;
(4)实验室制取气体的一般思路:明确原理、选择装置和药品、检验气体。
2.“追梦”活动小组利用下列装置在实验室中制取气体并探究气体的性质。请回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室中制取二氧化碳,通过三组实验对药品进行优化选择:①wg块状大理石、7%的稀盐酸 ;②wg
块状大理石、7%的稀硫酸; ③wg粉末状大理石、7%的稀盐酸。产生 的体积随时间变化曲线如图所
示(已知酸足量且大理石中杂质不与酸反应)。实验①对应图中曲线 (填写“甲”或“乙”或
“丙”)。若使用装置G收集二氧化碳,将燃着的木条放在导管口 (填“m”或“n”)处,观察到
则证明气体已经收集满。
(3)实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,该反应的化学方程式为 ,若要控制液体滴加速
率,获得平稳气流,应选择的发生装置是 (填装置序号)。
(4)若用F装置收集氧气,做铁丝燃烧的实验时,观察到集气瓶底炸裂的原因可能是 。请写出铁丝在
氧气中燃烧的化学方程式 。
(5)制取气体需要多个环节:①选择发生和收集装置;②气体的检验和验满;③明确反应原理。实验室制取
气体的一般思路是______(填字母序号)。
A.①②③ B.②①③ C.③①② D.③②①
【答案】(1)试管
(2) 乙 n 木条熄灭
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(3) B
(4) 集气瓶中未留水/留存的水过少
(5)C
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是试管,故填:试管;
(2)大理石中的碳酸钙与盐酸反应,固体物质的颗粒越小,接触面积越大,反应速率越快,大理石中的
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表面,使反应中断,所以实验①对应图中曲线
乙;二氧化碳的密度比空气大,使用装置G收集二氧化碳,二氧化碳从m端通入,空气从n端排出,验满
时将燃着的木条放在导管口n处,观察到燃着的木条熄灭则证明气体已经收集满,故填:乙;n;木条熄
灭;
(3)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为 ;若
要控制液体滴加速率,获得平稳气流,应选择的发生装置是B(可通过控制分液漏斗的活塞,控制液体加
入的速度,从而控制反应的速率),故填: ;B;
(4)若用F装置收集氧气,做铁丝燃烧的实验时,观察到集气瓶底炸裂的原因可能是集气瓶中未留水或
留存的水过少;铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为 ,故填:集气
瓶中未留水或留存的水过少; ;
(5)实验室制取气体的一般思路是:先明确反应原理,再选择发生和收集装置,最后再进行气体的检验
和验满,故选C。
考法 02 仪器、装置的选择
3.(2024·江苏无锡·中考真题)实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO,不需要选用的仪器是
2
A.锥形瓶 B.导管 C.集气瓶 D.酒精灯
【答案】D
【详解】A.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,属于“固液常温型”,可以使用锥形瓶,故不符合题
意;
B.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,收集二氧化碳一定用到导管,故不符合题意;
C.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,需要用集气瓶收集二氧化碳,故不符合题意;
D.实验室用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,反应不需要加热,不需要使用酒精灯,故符合题意,故选D。
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4.(2024·湖南·中考真题)下列发生装置中,可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、用加热高锰酸钾的方法制取氧气,在生成氧气的同时,还有锰酸钾和二氧化锰生成,由于反
应需要加热,所以发生装置应选A;实验室用高锰酸钾制取氧气时,固体粉末会随着氧气流顺着导管进入
水槽,使水槽内的水变成紫红色(由于高锰酸钾溶于水显紫红色),为防止这种现象的发生,通常要在试
管口放一棉花团,故正确;
B、属于固液常温型,故错误;
C、属于固液常温型,故错误;
D、属于固液常温型,故错误。
故选A。
5.(2024·西藏·中考真题)查阅资料:过氧化钠 为淡黄色固体,常在呼吸面具和潜水艇中作生氧
剂,反应原理如下:
① ②
请结合图回答问题。
(1)在实验室条件下,用过氧化钠制取氧气选B作发生装置,则反应原理是 (填“①”或“②”)。该发
生装置还可以用来制取其他气体,请写出制取其中一种气体的化学方程式: 。
(2)能用C装置收集的气体具有的性质是 。
(3)在实验室可用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气 ,氨气极易溶于水、密度比空气小。制取
氨气的发生装置和收集装置是 (填装置序号)。
【答案】(1) ②
(2)密度比空气大且不与空气中的成分反应
(3)AD
【详解】(1)装置B适合反应为固液常温型的反应类型,反应原理为②;
二氧化碳可以通过大理石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制备,化学方程式为:
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。
(2)装置C为向上排空气法收集气体,需要气体的应具有的性质是密度比空气大且不与空气中的成分反
应。(3)在实验室可用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气,为固固加热型,发生装置选用A,氨气
极易溶于水,不能用排水法进行收集,密度比空气小,可用向下排空气法,装置D进行收集。制取氨气的
发生装置和收集装置是AD。
考法 03 规范的实验操作
6.(2024·陕西·中考真题)实验室制取二氧化碳时,下列相关操作正确的是
A.检查气密性 B.装药品
C.收集气体 D.气体验满
【答案】A
【详解】A、图示中长颈漏斗下端伸入液面以下,形成液封,双手紧握试管外壁,装置内气体受热膨胀,
导管口有气泡冒出,则说明该装置气密性良好,图示操作正确;
B、实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,向试管中装药品时,应先装固体药品,再装液体药品,且
装块状固体药品时,应“一横二放三慢竖”,先将试管横放,用镊子把固体放在试管口,再将试管慢慢竖
起来,图示操作错误;
C、二氧化碳密度比空气大,应该用向上排空气法收集,图示操作错误;
D、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,验满的方法为:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明
已收集满,图示操作错误;
故选:A。
7.(2024·江苏常州·中考真题)下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是
A.取用药品 B.加热药品
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C.收集氧气 D.氧气验满
【答案】C
【详解】A、取用粉末状药品时,试管倾斜,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后使试管直立起来,
故选项错误;
B、给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,故选项错误;
C、氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集氧气,故选项正确;
D、氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不能伸入集
气瓶内,故选项错误;
故选:C。
8.(2024·山东泰安·中考真题)根据下图回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 。利用该反应及A装置制取少量
氧气的主要操作步骤有:①检查装置的气密性质;②组装仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向
锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是 (填序号)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气,当观察到 的现象时,再开始收集。
(3)氨气 是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟
石灰固体混合物制取氨气,此时应选用的发生装置是 (填标号);若用F装置收集氨气,则气体要
从 (填“m”或“n”)端通入。
(4)实验室利用装置A制取 气体的化学反应方程式为 ,用C装置而不用E装置收集 气体的原
因是 。
【答案】(1) C
(2)导管口有连续均匀的气泡冒出
(3) B n
(4) 二氧化碳的密度比空气大且能溶于水
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为
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,利用该反应及A装置制取少量氧气是要先组装仪器,然后检查装置气密性,
再向锥形瓶中放入二氧化锰,向分液漏斗中注入过氧化氢溶液,最后收集气体,操作步骤为②①④③⑤,
故选:C;
(2)用E装置排水法收集氧气时,当观察到导管口气泡连续均匀冒出的现象时,再开始收集,因为刚开
始排出的是装置内的空气;
(3)实验室用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气为固固加热型反应,应选用的发生装置是B,氨气
密度比空气小,若用F装置收集氨气,则气体要从n端通入;
(4)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙和盐酸反应
生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为CaCO +2HCl═CaCl +H O+CO↑,用C装置向上排空气
3 2 2 2
法收集而不用E装置排水法收集CO 气体的原因是二氧化碳密度比空气大且能溶于水。
2
考法 0 4 万能瓶的使用
9.(2024·江苏宿迁·中考真题)化学实践小组利用以下装置完成部分气体的相关实验,请你参与。
(1)实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳的化学方程式是 。其发生装置可选用装置A或
B,与装置B相比,装置A具有的优点是 。
(2)若选用装置B和C制取并收集氧气,证明氧气已收集满的操作和现象是 。
(3)常温常压下,氨气是一种无色、有刺激性气味,极易溶于水,密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵
和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置D测定产生氨气的体积,水面需加一层植物
油,其目的是 。
(4)二氧化碳和氨气在一定条件下可以合成尿素[化学式为 ],同时生成水。该反应的化学方程式
是 。
【答案】(1) 可以控制反应的发生与停止
(2)将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明已收集满氧气
(3)防止氨气溶于水
(4)
【详解】(1)石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为:
;
该反应为固液常温型,其发生装置可选用装置A或B,与装置B相比,装置A中,当打开弹簧夹时,长颈
漏斗内的液体进入试管,使试管内液面上升到多孔隔板以上,与固体试剂接触,开始反应;当关闭弹簧夹
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时,产生的气体无法排出,在试管上半部分聚积,使试管内部气压增大,将液体压回到长颈漏斗,使液面
降到多孔隔板以下,使反应物相互分离,反应停止,故装置A具有的优点是可以控制反应的发生与停止;
(2)若选用装置B和C制取并收集氧气,氧气密度比空气略大,氧气应该从b端通入,氧气具有助燃
性,证明氧气已收集满的操作和现象是:将带火星的木条放在a端,木条复燃,说明氧气已经收集满;
(3)由于氨气极易溶于水,若选用装置D测定产生氨气的体积,水面需加一层植物油,其目的是防止氨
气溶于水;
(4)二氧化碳和氨气在一定条件下可以合成尿素[化学式为CO(NH)],同时生成水,该反应的化学方程式
2 2
是: 。
10.多功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置,因用途广、使用方便被称为多功能瓶。下列实验
利用多功能瓶可以达到目的的是
A. 收集氢气 B. 检验二氧化碳
C. 除去氧气中的水分 D. 探究二氧化碳能与水反应
【答案】C
【详解】A、氢气的密度比空气小,使用图示装置收集氢气时,氢气应该从短管通入,故A不能达到目
的;
B、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应无明显现象,所以使用氢氧化钠溶液不能检验二氧
化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则通常用澄清石灰水检验二氧化碳气体,故B不能达到目
的;
C、浓硫酸具有吸水性,且不与氧气反应,则可用浓硫酸干燥氧气,且气体要长进短出,故C能达到目
的;
D、图示中观察到湿润紫色石蕊纸花变红,不能说明二氧化碳能与水发生反应,还需要设置对照实验,证
明二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色,故D不能达到目的;
故选:C。
11.(2024·内蒙古通辽·中考真题)化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列实验装置图回答问题。
实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气。氢气是密度比空气小,难溶于水的可燃气体。
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(1)实验室制取一瓶干燥的氢气,应选择的发生装置是 ( 从“A~E” 中选择,填字母序号, 下
同),收集装置是 。
(2)若用装置F 干燥氢气,应从导管口 (填“m” 或 “n”) 通入气体。
(3)新型材料纳米铁粉用途广泛,它比普通铁粉更容易与氧气反应,其制备的主要流程如下图所示。
FeCl 和H → 高温反应器→氯化氢和纳米铁粉
2 2
向高温反应器中通入氢气前,需通入氮气排净空气的原因是 (写出一条即可)。
【答案】(1) A C
(2)n
(3)防止氢气不纯,发生爆炸
【详解】(1)锌和硫酸的反应为固液常温反应,发生装置选A;
排空气法收集的氢气较干燥,且氢气密度比空气小,收集装置选C。
(2)若想收集干燥的氢气,则F为浓硫酸,将氢气直接通入浓硫酸中,可干燥氢气,则将氢气从n口通
入。
(3)氢气具有可燃性,不纯会发生爆炸,则向高温反应器中通入氢气前,需通入氮气排净空气。
考法 05 气体制取的综合考查
12.(2024·重庆·一模)实验是化学学习的重要方法,根据下列装置回答问题。
A B C D E
(1)实验中为了获得平稳的氧气流,最好选用的发生装置是 (填字母)。
(2)小兰同学用装置E收集甲烷,甲烷气体应该从 端(填“m”或“n”)进入,小明认为最好在E中装
满水,你认为小明的做法的优点是 (填序号)
①收集的气体更纯净 ②收集的气体更干燥
③更以观察气体是否收集满 ④可以判断产生气体的速率
(3)实验小组为了分离CO 和CO的混合气体,采用了下图装置。涉及的步骤如下,正确的操作步骤是
2
(填序号,操作可重复选用)。实验结束后瓶中剩余液体的溶质一定有 (填化学式)
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①关闭活塞a,打开活塞b ②关闭活塞b,打开活塞a
③通入混合气体 ④从导管c处收集气体
【答案】(1)C
(2) n ①③④
(3) ②③④①④ NaCl
【详解】(1)C装置是分液漏斗,其优点是控制反应的速率,可以获得平稳气流;
(2)甲烷气体密度小与空气,钴从n端进入;在E中装满水,甲烷难溶于水,挡水排净时,说明收集满,
排水法手机的气体比较纯净,通过产生气泡的快慢可以判断产生气体的速率,故选①③④;
(3)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳,按照步骤②关闭活塞
b,打开活塞a;③通入混合气体;④从导管c处收集气体,①关闭活塞a,打开活塞b;④从导管c处收集
气体,可分离混合气体,实验结束后溶质一定有氯化钠。
13.实验技能是学习化学的基础和保证。学习小组在实验室制取氧气。
(1)装置A中加热的仪器的名称 。
(2)利用注射器可检查装置B的气密性,将活塞缓慢向内推,若观察到 则证明气密性良好。
(3)若选用双氧水和二氧化锰制取氧气,其化学反应方程式是 ,可选用发生装置 (填字母)。
(4)实验室制取二氧化碳的方程式为 ,用F装置收集CO 气体,气体从 口进。(填c或d)
2
(5)氨气极易溶于水,密度小于空气,有刺激性气味,实验室用10.7g氯化铵固体和足量氢氧化钙固体加热
制取氨气,选取的发生装置和最适合的收集装置组合是 ,验满的方法是 ,理论上可以制取
氨气的质量为多少 ?(写出计算过程)
【答案】(1)酒精灯
(2)长颈漏斗中液面上升,形成稳定的水柱
(3) C
(4) c
(5) AF 用玻璃棒黏上湿润的紫色石蕊试纸放置在c管口,若湿润的紫色石蕊试纸变蓝,证明氨气
已收集满 解:设理论上可制取氨气的质量为x。
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答:理论上可制取氨气的质量为3.4g。
【详解】(1)装置A中加热的仪器的名称酒精灯;
(2)利用注射器可检查装置B的气密性,将活塞缓慢向内推,若观察到长颈漏斗中液面上升,形成稳定
的水柱,则证明装置气密性良好;
(3)若选用双氧水和二氧化锰制取氧气,其反应原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和
氧气,化学反应方程式为 ;该反应中反应物是固体和液体,反应条件是常温,因
此可选用固液常温型发生装置,即装置C;
(4)实验室制取二氧化碳的原理是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为
;用F装置收集CO 气体,由于二氧化碳密度比空气大,因此气体从c
2
口进;
(5)实验室用氯化铵固体和足量氢氧化钙固体加热制取氨气,该反应中反应物为固体,反应条件为加
热,因此发生装置应选用固体加热型发生装置,即装置A;由于氨气极易溶于水且密度小于空气,因此选
用收集装置F通过向下排空气法收集氨气,气体从d口进,故选取的发生装置和最适合的收集装置组合是
AF;
氨气遇水形成氨水,氨水显碱性能使紫色石蕊变蓝,因此氨气验满的方法是用玻璃棒黏上湿润的紫色石蕊
试纸放置在c导管口,若湿润的紫色石蕊试纸变蓝,证明氨气已收集满;
计算过程见答案。
知识点一 气体制取的一般思路和方法
1.实验室制取气体的一般思路与方法
(1)确定制取气体的化学反应原理
在实验室条件下,选择什么原理,通过什么反应来制取气体。
(2)设计制取气体的装置
气体发生装置:根据反应物的状态和反应的条件确定;
气体收集装置:根据气体的性质(如密度和水溶性)确定。
(3)验证得到的气体
根据气体的性质验证,如可燃性、助燃性、与某些物质反应有明显的实验现象等。
知识点二 气体制取装置
1.气体发生装置
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选择依据:反应物的状态和反应条件
发生装置 固-固加热型 固-液常温型
装置
分解过氧化氢制取氧气、
适用实验 高锰酸钾制氧气 大理石( 或 石灰石) 和稀盐酸制二氧化碳、
锌与稀硫酸反应制取氢气
2KMnO 4 2H 2 O 2 MnO 2 2 H 2 O+O 2 ↑
化学方程
式 K 2 MnO 4 + CaCO 3 +2HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑
MnO 2 + O 2 ↑ H 2 SO 4 + Zn ZnSO 4 + H 2 ↑
安装简 可随时添加 可控制反应速 可控制反应的发生和停止
优点
便 液体药品 率
2.收集装置
选择依据:气体的溶解性和气体的密度
排水法 向上排空气法 向下排空气法
图示
气体 不 易溶于 水 ,也 不与水 反 适合密度比空气大,不与空 适合密度比空气小,不与
适用范围
应 气反应 空气反应
可收集的 O 2 、H 2 、CH 4 、CO O 2 、 CO 2 、SO 2 H 2 、CH 4
气体
收集的气体纯度较高,但不干 操作简单,收集的气体干燥,但纯度不高
优缺点
燥(含一定量的水蒸气)
(1)导管只要伸到瓶口即可
(2)导管口出现连续均匀的气
注意事项 泡时开始收集; 导管伸入瓶底,便于排尽集气瓶中空气。
(3)集气瓶口有大量气泡往外
冒时气体收集满
3.万能瓶的使用
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用途 图示 注意点 适用范围
向上排空气法收集气体,气体密
气体从装置下端进入集气
度比空气大,进入的气体聚集在
瓶验满在 另一侧 导管口
集气瓶下方。如收集O、 CO
2 2
向下排空气法收集气体,气体密
气体从装置上端进入集气
气体收集装置 度比空气小,进入的气体聚集在
瓶验满在 另一侧 导管口
集气瓶上方。如收集H
2
气体不溶于水且不与水反应,进
气体从装置上端进入,水
入的气体聚集在集气瓶上方,水
从装置下端流出
从下方压出。如O、H
2 2
气体从上端(短管)进,V =V
排出的水 气体
测量气体体积
植物油防止气体溶解在水中
做洗气瓶,可用于检验气体或除去气体中的杂质气体;
用作洗气瓶
原则:“长进短出半瓶水”
监控气体通入 装半瓶水,气体从 长 管 进,通过气泡冒出速率的快慢判断气
的速率 流速率; “长进短出半瓶水”。
1.(2024·广东·中考真题)实验室制取O,下列操作、药品和装置选择不合理的是
2
A.选择药品 B.检查气密性
C.发生装置 D.收集装置
【答案】C
【详解】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气,故A正确;
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B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查,用手捂住试管,导管口放水中,如果导管口有气泡生
成,松手后,导管内形成一段水柱,说明气密性良好,故B正确;
C.加热固体制取氧气时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,使试管炸裂,故C错误;
D.氧气密度比空气大,可以用向上排空气法,多功能瓶收集氧气时,氧气应从长管通入,空气由短管排
出,故D正确;
故选C。
2.【新形式】结合实践活动——简易供氧器制作
(2024·山西吕梁·三模)化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工
作原理,下列说法正确的是
A.制氧剂可能是高锰酸钾
B.反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
C.图乙用作加湿过滤仓时,b管与病人相连
D.加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率
【答案】B
【详解】A、高锰酸钾制氧气需要加热,根据图甲可知,该反应在常温下就可以进行,所以制氧剂不可能
是高锰酸钾,故A错误;
B、反应仓产生氧气,相当于实验室制取氧气的发生装置,故B正确;
C、氧气密度比水小,则氧气应从b导管进入,a导管导出,所以与病人相连的是a管,故C错误;
D、水不能加快氧气生成的速率,但可根据加湿过滤仓水中气泡的多少,观察氧气的输出速率,故D错
误。
故选B。
3.用如图所示装置制备气体,并随时控制反应的发生与停止,下列所选试剂制备相应气体合适的是
①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备O
2
②用铝片与稀盐酸混合制备H
2
③用高锰酸钾固体制备O
2
④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO
2
⑤用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备O
2
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A.②④ B.①③⑤ C.①③④ D.②⑤
【答案】A
【详解】该装置是固液常温型的发生装置,适合块状固体和液体混合制取气体。原理是:隔板把块状固体
和液体隔开,当关闭止水夹时由于气体增多使试管内气压变大,把溶液压入长颈漏斗的管体内,液面低于
隔板,固液分开,不再反应,打开止水夹则气体导出,液面回升,固液接触继续反应。
①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备氧气,由于硫酸铜是粉末,故无法放置于多孔塑料板上与液体分
离,不符合题意;
②用铝片与稀盐酸混合制备氢气,铝片置于塑料板上,符合题意;
③用高锰酸钾固体制备氧气,反应条件是加热,适合于固体加热型发生装置,不符合题意;
④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备二氧化碳,块状碳酸钙置于塑料板上,符合题意;
⑤用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备氧气,反应条件是加热适合于固体加热型发生装置,不符合题
意;
②④符合题意,故选:A。
4. 【新考法】结合生产生活——医用氧气吸入器
医用氧气吸入器如图1所示,病人吸氧时的原理如图2所示,下列说法正确的是
A.图1中a接口相当于图2的n接口
B.图1装置不能观察到氧气的流速
C.图3用于测定空气中氧气含量时,实验前不需要关闭n端活塞
D.图3用于测定空气中氧气含量时,冷却后打开n端活塞,量筒中的水倒流进集气瓶
【答案】D
【详解】A、图2中,病人吸氧时,短导管连接病人,长导管连接供氧瓶,则图1中a接口相当于图2的m
接口。A不正确;
B、通过图1装置中流量计能观察到氧气的流速。B不正确;
C、图3用于测定空气中氧气含量时,装置是密闭的,所以实验前需要关闭n端活塞。C不正确;
D、图3用于测定空气中氧气含量时,由于红磷燃烧消耗氧气,装置内压强减小,所以冷却后打开n端活
塞,量筒中的水倒流进集气瓶。D正确。
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综上所述:选择D。
【新考法】结合高科技——AI实验室
(2024·江苏盐城·中考真题)阅读下列资料,完成下面小题:
在我市学生实验考查中,AI实验室摄像头拍摄上传学生化学实验过程,现选取部分资料呈现如下。
5.实验1《粗盐中难溶性杂质的去除》。通过观察可以发现,四幅画面中操作规范的是
A.称量 B.溶解
C.过滤 D.蒸发
6.实验2《氧气的实验室制取与性质》。本实验以高锰酸钾为原料,并采用排水法收集从视频中看到的下
列实验操作不规范的是
A.查气密性:先将导管伸入水中,再用双手紧握试管外壁
B.固定装置:将试管口略向下倾斜,固定在铁架台上
C.加热药品:先让试管底部均匀受热,再对高锰酸钾所在部位加热
D.收集气体:导管口刚有气泡冒出就开始收集气体
【答案】5.B 6.D
【解析】5.A、天平在称量质量时,“左物右码”,该选项操作中砝码与药品位置放反,该选项操作不规
范;
B、溶解过程中使用玻璃棒搅拌,可以加速溶解,该选项操作规范;
C、过滤操作要遵循“一贴二低三靠”原则,该选项操作缺少玻璃棒引流,漏斗下端没有紧靠烧杯的内
壁,该选项操作不规范;
D、蒸发操作中要使用玻璃棒搅拌,防止受热不均,液体飞溅,该选项操作不规范;
故选B。
6.A、查气密性:先将导管伸入水中,再用双手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,则说明装置气密性
良好,该选项实验操作规范;
B、高锰酸钾为固体,加热固体时试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂,再固定在铁架台上,
该选项实验操作规范;
C、加热固体药品时,应先预热使试管底部受热均匀,再对高锰酸钾所在部位集中加热,该选项实验操作
规范;
D、利用排水法收集气体要等到气泡连续均匀冒出时开始收集,该选项实验操作不规范;
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故选D。
7.下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为 (填装置序
号)。
(3)实验室制取气体时,下列因素中,不需要考虑的是 (填序号)。
a.所要制取气体的颜色
b.药品容易获得,能生成所要制取的气体
c.反应条件易于控制,反应速率适中
d.操作简便易行,安全可靠,节能环保
【答案】(1)集气瓶
(2)BD
(3)a
【详解】(1)由实验装置图可知,仪器①的名称为集气瓶;
(2)实验室制取氧气时,可以采用固固加热型发生装置,也可以选择固液常温型发生装置,但实验室制
取二氧化碳时,只能选择固液常温型发生装置B,二氧化碳能溶于水并与水反应,不能采用排水集气法收
集,二氧化碳和氧气的密度都比空气大,且不与空气中各成分发生反应,收集时都可以采用装置D瓶口向
上排空气法收集,故实验室既可用于制取氧气,又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为
BD;
(3)a、所要制取气体的颜色,对反应的发生装置和收集装置及反应原理,都没有影响,制取气体时无需
考虑,选项符合题意;
b、药品是否容易获得,能否生成所要制取的气体,是在制取气体时必须要首先考虑的因素,选项不符合
题意;
c、反应条件易于控制,反应速率适中,是在反应中需要考虑的因素,选项不符合题意;
d、操作简便易行,安全可靠,节能环保,是从对环境的影响方面需要考虑的因素,选项不符合题意;
故选a。
8.(2024·广西·模拟预测)下列装置常用于实验室制取气体。请回答下列问题。
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(1)仪器m的名称为 。
(2)实验室制取CO 的化学方程式为 ,应选择的发生装置是 (填“A”或“B”),若用装置C收
2
集二氧化碳,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(3)实验室里用A装置制氧气,检查该装置气密性的方法是把导管的一端放到水中, ,则气密性良
好。(补完实验操作和现象)
(4)小明设计了一套实验室制取二氧化碳的发生装置如图D所示,该装置的突出优点是 。
(5)实验室制取气体时,下列因素中不需要考虑的是 (填字母)。
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.所要制取气体的颜色
【答案】(1)酒精灯
(2) CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO↑ B a
3 2 2 2
(3)用手握住试管外壁,导管口有气泡冒出,松开手后导管内有水柱等合理
(4)可以控制反应的发生和停止
(5)d
【详解】(1)仪器m的名称为酒精灯;
(2)实验室制取二氧化碳,常用大理石或石灰石与盐酸反应,大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,碳
酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式是CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO↑;该反
3 2 2 2
应的反应物是固体和液体,不需加热,属于固、液混合不加热型,发生装置可用B ;二氧化碳密度大于空
气,若用装置收集二氧化碳,气体应从a端通入,空气从b端排出;
(3)实验室里用A装置制氧气,检查该装置气密性的方法是把导管的一端放到水中,用手握住试管外
壁,导管口有气泡冒出,松开手后导管内有水柱,则气密性良好;
(4)在装置D中,固体药品放在多孔隔板上,液体药品从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭开关时,
试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导
出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行,该装置的突出优点是可以控制反应的发
生和停止;
(5)a、在实验室里制取气体时,需要考虑药品容易获得,能生成所要制取的气体,不符合题意;
b、在实验室里制取气体时,需要考虑反应条件易于控制,反应速率适中,便于收集,不符合题意;
c、在实验室里制取气体时,需要考虑操作简便易行,安全可靠,节能环保,不符合题意;
d、在实验室里制取气体时,无需考虑气体的颜色,符合题意。
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故选d。
9.(2024·四川德阳·中考真题)化学科学的本质是实验探究。如图1为实验室制取气体的常用装置,图2
为某同学在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。
I.根据图1回答下列问题:
(1)写出装置A中任意一种仪器的名称: 。
(2)实验室制取CO 的装置可选择 (填标号)来组装,发生装置中反应的化学方程式为 。
2
II.根据图2回答下列问题:
(3)若试剂甲为MnO ,根据所学知识选择试剂乙,反应仓中产生O 的化学反应原理是 (用化学方
2 2
程式表达)。
(4)加湿过滤仓中HO的作用有 (填标号)。
2
a.吸收杂质提纯O
2
b.观察O 产生的速率
2
c.加快O 的生成
2
d.保证供给O 的湿度需求
2
(5)调节供氧流速可以 (填具体操作)。
【答案】(1)铁架台/酒精灯/导气管/试管
(2) BD CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO↑
3 2 2 2
(3)2H O 2HO+O↑
2 2 2 2
(4)abd
(5)向下推动注射器的快慢
【详解】(1)由图可知,装置A的仪器有铁架台、酒精灯、导气管和试管,故填:铁架台或酒精灯或导
气管或试管;
(2)实验室制取CO 属于固液常温型,选择的发生装置为B,二氧化碳的密度空气大,能溶于水,只能采
2
用向上排空气法收集,选择的收集装置为D;实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,即石灰
石或大理石(主要成分碳酸钙)和稀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↑,故填:BD;CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO↑;
3 2 2 2 3 2 2 2
(3)若试剂甲为MnO ,反应仓是在固液常温条件下制取氧气,即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成
2
水和氧气,反应的化学方程式为2HO 2HO+O↑,故填:2HO 2HO+O↑;
2 2 2 2 2 2 2 2
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(4)a.加湿过滤仓中的HO能溶解一些可能存在的杂质气体,可以提纯O,故选项符合题意;
2 2
b.可通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率,故选项符合题意;
c.加湿过滤仓中的HO不能加快生成氧气的速率,故选项不符合题意;
2
d.加湿过滤仓有保证供给O 的湿度需求的作用,故选项符合题意;
2
故选abd;
(5)可以通过向下推动注射器的快慢,控制液体滴加速率,来调节供氧流速,故填:向下推动注射器的
快慢。
10.【新考法】 多渠道制取氧气
(2024·江苏扬州·二模)在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
I.选择合适的药品制取氧气
(1)过碳酸钠制氧。某款家用制氧机利用两种化学药剂【过碳酸钠 和二氧化锰】同时加入
水中制取氧气,装置如图所示。
①制氧机工作时发生了两步反应,写出第二步反应的化学方程式。
第一步: ;第二步: 。
②图中“加湿过滤仓”的原理与下图 (填字母)装置类似。
(2)渗透膜法制氧。利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可
得到富氧空气,如图所示。
①空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率 (填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。
②该方法制取氧气的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)氧烛制氧。氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。一种氧烛主要含NaClO,还有少量铁粉。其产氧原理
3
为:触发铁粉燃烧,使NaClO 分解。
3
已知: 。
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①NaClO 的理论产氧率 为 (结果精确至0.1%)。
3
②氧烛在使用时的产氧率明显低于理论值的原因可能是 。
II.设计鱼类运输供氧箱
(4)任务1:选供氧剂
已知:过氧化钙(CaO)、过氧化钠(Na O)都能与HO反应生成O 和相应的碱,反应原理:
2 2 2 2 2
; 。前者反应速率缓慢,后者反应剧烈。
①CaO 与HO反应速率比NaO 缓慢的主要原因是 。
2 2 2 2
②小组讨论后,认为鱼类运输供氧一般不选择NaO,选择CaO 更好,理由是 、
2 2 2
。
(5)任务2:设计装置
①为保证不同鱼类在运输中的存活率,需要监测水中溶氧量和温度。源源同学在老师指导下,设计了如图
的鱼类运输供氧箱,其中微孔输氧棒的作用是 。
②利用该装置持续供氧30分钟,记录数据,如图,可得出30分钟内,水中溶氧量随温度变化的规律为
。
不同温度下水中溶气量
温 溶气量/
度/℃ mg
10 670.8
16 588
22 519
28 465.6
【答案】(1) B
(2) 小于 物理
(3) 45.1% 铁粉量偏大,导致消耗了生成的氧气(合理即可)
(4) 氢氧化钙微溶于水,会包裹在过氧化钙表面,从而使反应速率减慢(合理即可) 氢氧化钠具
有较强的腐蚀性 过氧化钙和水反应缓慢,利于持续产生氧气
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(5) 据温度的变化,精确提供鱼类生存所需的氧气(合理即可) 温度升高,水中的溶解量减少
【详解】(1)①过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气,反应的化学方程式为:
;
②由图可知,氧气从长导管进入,经过润湿后从短导管排出,故图中“加湿过滤仓”的原理与下列B装置
类似;
(2)①由图可知,空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率,从而得到富氧空气;
②渗透膜法制氧用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到
富氧空气,没有新物质产生,所以属于物理变化;
(3)①根据方程式,可知NaClO 和氧气的质量比为[(23+35.5+16×3)×2]:(16×6)=213:96,则NaClO 的理论
3 3
产氧率为 ;
②氧烛在使用时的产氧率明显低于理论值的原因可能是铁粉量偏大,导致消耗了生成的氧气,导致产氧率
明显低于理论值(合理即可);
(4)①CaO 与HO反应会生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶,会包裹在CaO 表面,从而使反应速率缓慢;
2 2 2
②氢氧化钠和氢氧化钙均具有腐蚀性,氢氧化钠腐蚀向较强,且过氧化钙和水反应缓慢,利于持续产生氧
气;
(5)①结合图可知,微孔输氧棒可根据温度的变化,精确提供鱼类生存所需的氧气;
②由表格数据可知,温度越高,水中溶氧量越少。
考点二 常见气体的净化
考法 01 气体的干燥
1.实验室要用如图装置来干燥氧气,则瓶内所用的试剂和混合气体的流向正确的是
A.稀硫酸 从 端通入 B.浓盐酸 从 端通入
C.浓硫酸 从 端通入 D.浓硫酸 从 端通入
【答案】C
【详解】浓硫酸有吸水性,且不能和氧气反应,可以用浓硫酸干燥氧气;干燥氧气时,氧气从长管进入,
使氧气和浓硫酸充分接触被干燥。
故选:C。
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2.(2024·吉林·中考真题)结合下列实验装置示意图,请回答问题。
(1)写出仪器a的名称 。
(2)实验室制取并检验 时,气体应从C装置的 (填字母)端管口通入。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,用此原理制取的氧
气中含有水蒸气,若要制备并收集干燥的氧气,需要的实验装置组合是 (填字母)。
【答案】(1)试管
(2)m
(3) B、D、F
【详解】(1)据图可知,仪器a的名称是试管;
(2)若用盛有澄清石灰水的C装置来检验二氧化碳,从长导管m端通入,这样反应比较充分,现象明
显;
(3)实验室用HO 溶液和MnO 混合制氧气,二氧化锰是催化剂,生成物是水和氧气,该反应的化学方
2 2 2
程式为: ;
过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合制取氧气是固液反应不需加热,因此发生装置选B;浓硫酸具有吸水
性,可以用于干燥氧气,选用装置D;因为氧气不易溶于水,密度比空气大,故可以采用排水法或向上排
空气法收集,但向上排空气法收集的氧气比较干燥,故选装置F,故填:BDF。
3.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验室制取二氧化碳气体时,为了随时控制反应的发生或停止,发生装置应选用 (填字母)。
(3)如用D装置除去CO 中的水蒸气,D中盛放的试剂为 (填名称);如用D装置收集H,则气体
2 2
应从导管 端通入(填“b”或“c”)。
(4)NH 极易溶于水, 用E装置收集NH (填“能”或“不能”)。
3 3
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【答案】(1)长颈漏斗
(2)C
(3) 浓硫酸 c
(4)不能
【详解】(1)由图可知,仪器a为长颈漏斗;
(2)相比装置B,装置C带有多孔隔板和止水夹,关闭止水夹,内部气体增多,压强增大,液体被压入长
颈漏斗,固液分离,反应停止,打开止水夹,气体排出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应
发生,可以控制反应的发生和停止,故选C;
(3)浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,所以如用D装置除去CO 中的水蒸气,D中盛放的试剂为
2
浓硫酸;
氢气密度比空气小,所以用装置D收集氢气时,气体应短进长出,故从c进入;
(4)NH 极易溶于水,不能使用排水法收集,故不能选用装置E。
3
考法 02 气体的除杂
4.(2024·江苏常州·中考真题)用如图装置进行实验,反复拉、推注射器,观察到试管内出现白色浑浊现
象(下表列出了相关物质在乙醇中的溶解度)。下列说法正确的是
温度 溶剂 溶质 溶解度
HCl 41.6g
20℃ 乙醇 NaOH 17.3g
NaCl 0.065g
A.拉动注射器,试管内产生气泡
B.推动注射器,广口瓶内冒气泡
C.实验过程中两个干燥管内吸收的物质相同
D.试管内反应为
【答案】D
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【详解】A、拉动注射器,注射器内压强减小,因为装置中的三只阀门都是单向阀,根据图示,只有来自
于广口瓶内的气体能通过单向阀能够进入注射器内,装有无水氯化钙的干燥管左侧的单向阀气体不能通
过,所以盛有氢氧化钠乙醇溶液的试管内没有气泡产生,选项A不正确;
B、推动注射器,注射器内的气体只能通过装有无水氯化钙的干燥管左侧的单向阀进入氢氧化钠乙醇溶
液,试管内有气泡产生。推动注射器时,气体不能通过广口瓶下方的单向阀,广口瓶内不可能冒气泡,况
且广口瓶内导气管口处于液面上方,也不可能产生气泡,选项B不正确;
C、实验过程中,装有氧化钙和氢氧化钠混合物的干燥管主要目的是除去空气中的二氧化碳(同时也除去
了空气中的水蒸气),装有无水氯化钙的干燥管除去的是气体中的水蒸气,两个干燥管内吸收的物质不相
同,选项C不正确;
D、实验过程中,拉动注射器,注射器内压强减小,广口瓶内压强也减小,空气经过装有氧化钙和氢氧化
钠混合物的干燥管进入广口瓶,此时空气中的二氧化碳被除去,浓盐酸具有强挥发性,挥发出来氯化氢气
体,广口瓶液面上方的气体为除去二氧化碳的空气及氯化氢气体的混合气体,因此进入注射器的气体是不
含二氧化碳的空气及氯化氢气体的混合气体。推动注射器,注射器内的气体通过装有无水氯化钙的干燥管
进入氢氧化钠乙醇溶液,气体中的水蒸气被无水氯化钙除去。进入氢氧化钠乙醇溶液的气体中只有氯化氢
气体能与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,因为原来溶液中不含水,反应生成的水很少,根据氯化钠在乙醇
中的溶解度可以推知,反应生成的氯化钠主要以固体形式析出,故实验中观察到试管内出现白色浑浊。该
反应的化学方程式为: 。选项D正确。
故选D。
5.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器,请回
答下列问题。
(1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是 。
(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。如果要控制反应的发生和停止,应选择的发生装
置是 (填字母)。
(3)实验室用装满水的E装置收集氧气。应从导管口 (填“a”或“b”)输入气体。
(4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,收集的氢气往往不纯,其中含有的杂质是 (填物质名称),
想要得到纯净的氢气,则连接仪器的顺序是A→ → →C。
(5)用A、D装置制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况
下,想要多收集一些氧气,接下来应如何操作 。
【答案】(1)长颈漏斗下端应伸入液面以下
(2) CaCO +2HCl=CaCl +CO ↑+H O B
3 2 2 2
(3)b
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(4) 氯化氢和水蒸气 G F
(5)向长颈漏斗中加水
【详解】(1)仪器①是长颈漏斗,在装置A中使用长颈漏斗时的注意事项是长颈漏斗下端应伸入液面以
下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
(2)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应
生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO↑,装置B可以通过弹簧夹
3 2 2 2
的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,则如果要控制反应的发生和
停止,应选择的发生装置是B;
(3)氧气不易溶于水,密度比水小,若用装满水的E装置收集氧气,应从导管口b输入气体;
(4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,由于盐酸具有挥发性,制得的气体中混有氯化氢和水蒸气,氯化
氢气体能与氢氧化钠溶液反应,而氢气不与氢氧化钠溶液反应,可用氢氧化钠溶液除去氯化氢,不能用饱
和碳酸氢钠溶液,因为碳酸氢钠溶液与氯化氢反应会生成二氧化碳气体,会引入杂质,浓硫酸具有吸水
性,且与氢气不反应,可用浓硫酸干燥氢气,应先除杂后干燥,则想要得到纯净的氢气,则连接仪器的顺
序是A→G→F→C;
(5)用A、D装置制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况
下,想要多收集一些氧气,由于装置内残留一部分氧气,氧气不易溶于水,则接下来可向长颈漏斗中加
水,排出装置内的氧气。
6.(2024·甘肃临夏·中考真题)化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。
(1)高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠 可以作为化学制氧剂是因为 。
(2)写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式: ,若用C装置收集氧气,气体从 (选填“a”或
“b”)端进入。
(3)实验室用A装置制取干燥而纯净的CO,应选择的药品是 (填药品名称),装置连接的顺序为
2
A→ → →C(填字母序号)。
(4)过碳酸钠溶于水会分解生成碳酸钠和过氧化氢,是很好的固体氧释放剂。学习小组同学设计对比实验探
究过碳酸钠的制氧原理(如下图),实验中观察到:①中迅速产生大量气泡:②中缓慢产生少量气泡。验
证①中产生的气体的方法是 ,小夏认为对比实验即可证明二氧化锰起催化作用,同学们对小夏的结
论提出疑问,理由是 。
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【答案】(1)含有氧元素
(2) a
(3) 大理石和稀盐酸 E D
(4) 用带火星的木条伸入试管中,若木条复燃,说明管内气体是氧气 未验证二氧化锰的质量和化
学性质在反应前后是否改变
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变。通过化学方法制取氧气,反应物必须
含有氧元素,所以高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠(2Na CO⋅3HO)可以作为化学制氧剂是因为含有氧元
2 3 2
素。
(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,化学方程式为:
。
氧气密度大于空气,可采用向上排空气法收集氧气。使用C装置收集氧气时,气体应从a端进入。
(3)实验室通常使用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取CO。
2
由于稀盐酸含有水分,且有挥发性,所以产生的CO 气体中通常混有HCl气体、水蒸气,要得到干燥而纯
2
净的CO,必须除去HCl气体和水蒸气。除去HCl气体可用饱和NaHCO 溶液,NaHCO 与HCl反应生成
2 3 3
NaCl、CO、HO,从而除去HCl,浓硫酸有吸水性,且与CO 不反应,可除去水蒸气。气体通过溶液通常
2 2 2
会带出水分,所以先除去HCl气体再除去水蒸气,装置连接顺序是为A→E→D→C。
(4)实验目的是探究过碳酸钠的制氧原理,所以试管中产生的气体是氧气,验证氧气的方法是:用带火
星的木条伸入试管中,若木条复燃,说明管内气体是氧气。
催化剂能改变反应速率,且自身的质量和化学性质在反应前后保持不变。实验中试管①中迅速产生大量气
泡,试管②中缓慢产生少量气泡,说明二氧化锰能加快反应速率,但该实验未验证二氧化锰的质量和化学
性质在反应前后是否改变,所以无法证明二氧化锰起催化作用。故填:未验证二氧化锰的质量和化学性质
在反应前后是否改变。
考法 0 3 气体的制取和净化综合考查
7.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器,请回
答下列问题。
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(1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是 。
(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 。如果要控制反应的发生和停止,应选择的发生装
置是 (填字母)。
(3)实验室用装满水的E装置收集氧气。应从导管口 (填“a”或“b”)输入气体。
(4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,收集的氢气往往不纯,其中含有的杂质是 (填物质名称),
想要得到纯净的氢气,则连接仪器的顺序是A→ → →C。
(5)用A、D装置制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况
下,想要多收集一些氧气,接下来应如何操作 。
【答案】(1)长颈漏斗下端应伸入液面以下
(2) CaCO +2HCl=CaCl +CO ↑+H O B
3 2 2 2
(3)b
(4) 氯化氢和水蒸气 G F
(5)向长颈漏斗中加水
【详解】(1)仪器①是长颈漏斗,在装置A中使用长颈漏斗时的注意事项是长颈漏斗下端应伸入液面以
下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
(2)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙与盐酸反应
生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO↑,装置B可以通过弹簧夹
3 2 2 2
的打开和关闭来控制固体和液体的接触和分离,从而控制反应的发生和停止,则如果要控制反应的发生和
停止,应选择的发生装置是B;
(3)氧气不易溶于水,密度比水小,若用装满水的E装置收集氧气,应从导管口b输入气体;
(4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,由于盐酸具有挥发性,制得的气体中混有氯化氢和水蒸气,氯化
氢气体能与氢氧化钠溶液反应,而氢气不与氢氧化钠溶液反应,可用氢氧化钠溶液除去氯化氢,不能用饱
和碳酸氢钠溶液,因为碳酸氢钠溶液与氯化氢反应会生成二氧化碳气体,会引入杂质,浓硫酸具有吸水
性,且与氢气不反应,可用浓硫酸干燥氢气,应先除杂后干燥,则想要得到纯净的氢气,则连接仪器的顺
序是A→G→F→C;
(5)用A、D装置制取氧气,由于药品不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况
下,想要多收集一些氧气,由于装置内残留一部分氧气,氧气不易溶于水,则接下来可向长颈漏斗中加
水,排出装置内的氧气。
8.(2024·四川达州·中考真题)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置回答问
题。
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(1)标号①的仪器名称是 。
(2)氢气是最理想的能源,实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气,应选择的装置组合
是 (从图1的A~E中选择,填字母序号)。
(3)若选用F装置制氢气,其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气,同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分,化学
兴趣小组进行了如下实验(部分步骤及装置已省略)。
【猜想与假设】
同学们讨论得出,气体成分有H,还有CO和CO 中的一种或两种。
2 2
【查阅资料】
①H 具有还原性。
2
②无水硫酸铜是一种白色固体,遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验:
(4)A装置的作用 。
【实验现象与结论】
(5)A、C装置中无明显现象,E装置中固体由红色变为黑色,F装置中无水硫酸铜变蓝,G装置中澄清石灰
水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式: 。
(6)由此得出:炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H 和CO。写出CO与Fe O 反应的化学方程式:
2 2 3
。
【反思与评价】
(7)从环保角度考虑,该实验存在的不足是 。
【答案】(1)分液漏斗
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(2)BC/CB
(3)可以控制反应的发生和停止
(4)检验气体成分中是否含有二氧化碳
(5)
(6)
(7)缺少尾气处理装置
【详解】(1)根据图示,标号①的仪器名称是长颈漏斗;
(2)实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气,属于固液常温型,所以选择B来制取,氢气难溶于水且不与水
发生反应,可以用排水法收集,此方法收集的气体较纯净;同时氢气的密度比空气小,所以可用向下排空
气法来收集,此方法收集的气体较干燥,故若制取并收集较干燥的氢气,应选择的装置组合是BC;
(3)若选用装置F制氢气,在多孔隔板上方放置反应的固体块状药品,再注入液体药品使液体与固体接
触发生反应,打开导气管的弹簧夹,收集气体;若想停止反应时,关闭弹簧夹,内部因继续反应产生气体
使压强增大,会把液体压到隔板以下使其不与固体接触,故优点是可以控制反应的发生和停止;
(4)常用澄清石灰水检验二氧化碳。根据同学们的猜想和假设,A装置的作用是检验气体成分中是否含有
二氧化碳;
(5)A、C装置中无明显现象,说明生成的气体中没有二氧化碳;E装置中固体由红色变为黑色,说明生
成的气体具有还原性,能使氧化铁还原为铁;F装置中无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,进而说明有氢气
参与了氧化铁的还原反应;G装置中澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,进而说明有一氧化碳参与
了氧化铁的还原反应。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:
;
(6)一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成二氧化碳和铁,反应的化学方程式为:
;
(7)一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染空气,所以从环保角度考虑,该实验存在的不足是没有尾
气处理装置。
知识点一 气体净化装置
1.气体净化的原则
(1)气体净化原则:不增不减。不增加杂质,不减少主要成分。
(2)气体净化的一般顺序: 先除杂后干燥,加热前除去水蒸气。
2.气体净化常用的试剂和装置
洗气瓶 干燥管或U型管 两端开口的玻璃管
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除杂装置
溶液(如氢氧化钠溶
适用试剂 固体试剂(如碱石灰) 灼热的氧化铜 灼热的铜网
液)
与杂质气体反应,不与 与杂质气体反应,不与
主要成分气体反应的溶 主要成分气体反应的固
吸收的气体 还原性气体,
液(氢氧化钠溶液吸收 体(如碱石灰可吸收酸 O
2
杂质 如H 、 CO 等
2
CO、SO 、SO 、HCl 性气体 CO、SO 、
2 2 3 2 2
等酸性气体) HCl)
知识点二 常见气体除杂的试剂
括号内为杂质气体 除杂试剂
通过灼热的氧化铜
CO(CO)
2
依次通过氢氧化钠溶液、浓硫酸
CO(CO)
2
通过灼热的碳层
依次通过氢氧化钠溶液、浓硫酸
O(CO)
2 2
N(O) 通过灼热的铜网
2 2
依次通过氢氧化钠溶液、浓硫酸
N(CO)
2 2
CO(HCl) 依次通过饱和的碳酸氢钠溶液、浓硫酸
2
H(HCl) 依次通过氢氧化钠溶液、浓硫酸
2
O(HO) 通过浓硫酸或氢氧化钠固体或碱石灰或生石灰
2 2
H(HO) 通过浓硫酸或氢氧化钠固体或碱石灰或生石灰
2 2
通过浓硫酸
CO(HO)
2 2
通过氢氧化钠固体或碱石灰或生石灰
NH (HO)
3 2
知识点三 气体的干燥
1.气体的干燥
(1)干燥原则:干燥剂只能吸收气体中的水分,不能与气体发生反应。
(2)常见的干燥剂及干燥装置
干燥剂
可干燥的气体 不可干燥的气体 干燥装置
名称 酸碱性 状态
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O、H、N、
2 2 2
浓硫酸 酸性 液体 CH、CO、SO 、 NH 等碱性气体
4 2 3
SO 、HCl
3
固体氢氧化钠
生石灰 O 2 、H 2 、N 2 、 CO 2 、SO 2 、SO 3 、
碱性 固体
CH、CO、NH HCl等酸性气体
4 3
碱石灰
知识点四 尾气处理
常见装置
用能发生反应的溶液
将通过点燃将尾气转 吸 收 气 体 。 如 用 将 未 反 应 的 CO 点
用气球或气囊将尾气
主要用途 化为无污染的气体, NaOH 溶 液 吸 收 燃,并充分利用其放
收集,如CO、Cl
2
如CO HCl,或稀硫酸吸收 出的热
NH
3
1.【新考法】微型实验(2024·安徽宣城·模拟预测)微型实验因操作简单、时间较短、自制仪器等特
点。下面装置是制取和验证氢气性质实验,说法错误的是
A.实验前需检查装置气密性 B.青霉素瓶中药品可能是铜片
C.若A处没有浓硫酸,肥皂泡可能会下落 D.该实验可以验证氢气的密度比空气小
【答案】B
【详解】A、涉及气体制取和性质实验,需要检查装置气密性,故A正确;
B、铜属于不活泼金属,与稀盐酸不反应,故B错误;
C、A处浓硫酸对产生的氢气起到干燥作用,这样进入肥皂泡干燥的氢气,肥皂泡就不会下落,故C正
确;
D、根据肥皂泡往上跑,说明氢气密度比空气小,故D正确。
故选B。
2.【原创题】如图所示装置,有洗气、贮存气体、收集气体、除杂等用途,急救病人输氧时也利用了该
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装置类似的装置,以下说法正确的是
A. a导管连接病人吸入氧气管
B. b导管连接供氧瓶
C.该装置可以用来观察是否有氧气输出
D.该装置可以用来控制氧气输出速度
【答案】C
【详解】A、给病人输氧气时,b导管连接病人吸入氧气管,如果接反了,装置内的氧气越来越多,装置内
压强大于外面的大气压,水就会沿着a导管被排出,故选项错误;
B、给病人输氧气时,氧气应该从a进入,即a导管连接供氧瓶,故选项错误;
C、氧气从a导管进入,b导管导出,因为氧气不易溶于水,经过水里面时会呈气泡冒出,现象明显,很容
易判断是否有氧气输出,故该装置可以观察是否有氧气输出,故选项正确;
D、氧气经过水里多时,产生的气泡就多;氧气的流速快时,产生气泡就快,因此使用该装置用来观测氧
气输出的速度,不能用来控制氧气输出速度,故选项错误;
故选:C。
3.(2024·江苏扬州一模改编)下列实验不能达到相应目的的是
A.验证蜡烛燃烧 C.除去氧气中混有的少 D.监控氧气的
B.收集H
2
产物有HO 量二氧化碳 流速
2
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、干而冷的烧杯内出现水雾说明反应生成了水,但无法验证是否生成了二氧化碳,该实验能达
到目的;
B、氢气难溶与水,可用排水法收集,该实验能达到目的;
C、如图所示,除去氧气中的二氧化碳需要将气体从长导管导入石灰水,而不能从短导管导入,若从短管
进入会将石灰水压出,该实验无法达到目的;
D、如图所示,可以通过观察气泡的产生速率说明氧气的流速,该实验能达到目的;
故选:C。
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4.【新考法】根据收集方法和尾气处理方法推测气体性质根据气体的性质可以选择气体的收集装置。
下图是收集M气体的装置,对M气体的有关性质推测正确的是
A B C D
密度比空气 小 小 大 大
水中的溶解
难溶 易溶 难溶 易溶
性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】收集气体时,气体从短管通入,相当于向下排空气收集M气体,说明M密度比空气小,能用水
吸收尾气,说明易溶于水。
故选B。
5.【新形式】“一器多用”和“多器一用”(2023·黑龙江大庆·中考真题)化学实验设计中经常涉及到
“一器多用”和“多器一用”的情况。请根据下列装置回答问题:
(1)图1为气体的收集装置:
①若用排空气法收集 ,气体的进气口为 (填“a”或“b”)。
②若用排水法收集 ,气体的进气口为 (填“a”或“b”)。
③图1也可用于除去CO中的 气体,则瓶内所盛装试剂为 。
(2)图2为某同学设计的几种防倒吸装置,其中合理的是 。
【答案】(1) b b 氢氧化钠溶液(合理即可)
(2)BCD
【详解】(1)①氢气密度比空气小,使用A装置排空气法收集氢气,先集中在上部,所以从b通入。
②氧气不易溶于水,密度比水小,所以使用A装置排水法收集氧气,气体从b通入。
③除去一氧化碳中的二氧化碳,使用的试剂需要和二氧化碳反应,但不能和一氧化碳反应,可以使用氢氧
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化钠溶液,氢氧化钠不和一氧化碳反应,和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,且氢氧化钠的溶解度较大,可
以配置成较浓的溶液,充分吸收二氧化碳。
(2)B装置使用倒立漏斗,这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收液对气体的吸收。当
易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液
面下降,使漏斗口脱离液面,又流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。
C装置使用干燥管,当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后,导气管内压强减少,使吸
收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,
从而防止吸收液的倒吸。
D装置的集气瓶中使用两个短导管,D中液体导吸入集气瓶中后不会继续进入前面的仪器。
E装置导管直接伸入水中,无法防止倒吸。
故其中合理的是BCD。
6.【新考法】检查装置错误(2023·江苏南通·模拟预测)已知KMnO 与浓HCl在常温下反应能产生
4
Cl,黄绿色易溶于水的氯气有毒性,并能与氢氧化钠溶液反应.若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的
2
氯气,并试验它与金属的反应.每个虚线框表示一个单元装置,其中存在明显错误的是:(不考虑①单元
装置)
A.只有④处 B.只有②处 C.只有②和③处 D.②、③、④处
【答案】D
【详解】若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应,图②中不能用氢氧化钠
溶液,因为氯气能与氢氧化钠溶液反应,故②处错误;
图③中,浓硫酸可以干燥氯气,但应该长进短出,故③处错误;
图④中,氯气与金属反应时,应该把导管伸到试管的底部,使氯气与金属充分接触,且试管密闭,可能因
气压过大弹开橡胶塞,故④处错误。
故选D。
7.(2024·江苏无锡·二模)根据下列装置图回答问题。
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(1)写出编号仪器的名称:① 。
(2)实验室加热高锰酸钾制O 时,反应的化学方程式为 ,欲用F装置收集氧气,则O 应从导管口
2 2
(选填“c”或“d”)端通入。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,欲用E装置收集CO,则CO 应从导管口 (选填
2 2
“a”或“b”)端通入。
(4)用如图甲装置可以制得NH ,生石灰和水反应的化学方程式为 ,该反应 (选填“放热”或
3
“吸热”),要除去NH 中的水蒸气,应将气体通过如图的 装置。
3
【答案】(1)长颈漏斗
(2) c
(3) a
(4) 放热 丙
【详解】(1)编号①仪器的名称为长颈漏斗;
(2)实验室加热高锰酸钾制O 的原理是高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为
2
;由于氧气不易溶于水且密度比水小,因此用F装置收集氧气时,O 应
2
从短导管口c端通入;
(3)实验室制取二氧化碳的原理是石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和
水,该反应方程式为 ;由于二氧化碳密度比空气大,因此用E装置收集
CO 时,CO 应从长导管口a端通入;
2 2
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(4)生石灰和水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为 ;该反应为放热反应;
要除去NH 中的水蒸气,应将气体通过丙装置,因为氨气属于碱性气体,不能用浓硫酸进行干燥。
3
8.(2024·吉林·中考真题)结合下列实验装置示意图,请回答问题。
(1)写出仪器a的名称 。
(2)实验室制取并检验 时,气体应从C装置的 (填字母)端管口通入。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,发生反应的化学方程式为 ,用此原理制取的氧
气中含有水蒸气,若要制备并收集干燥的氧气,需要的实验装置组合是 (填字母)。
【答案】(1)试管
(2)m
(3) B、D、F
【详解】(1)据图可知,仪器a的名称是试管;
(2)若用盛有澄清石灰水的C装置来检验二氧化碳,从长导管m端通入,这样反应比较充分,现象明
显;
(3)实验室用HO 溶液和MnO 混合制氧气,二氧化锰是催化剂,生成物是水和氧气,该反应的化学方
2 2 2
程式为: ;
过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合制取氧气是固液反应不需加热,因此发生装置选B;浓硫酸具有吸水
性,可以用于干燥氧气,选用装置D;因为氧气不易溶于水,密度比空气大,故可以采用排水法或向上排
空气法收集,但向上排空气法收集的氧气比较干燥,故选装置F,故填:BDF。
9.(2024·四川广元·中考真题)如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)标号a的仪器名称是 。
(2)选用A、D装置制取氧气的化学方程式为 。
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(3)在加热的条件下,铜与浓硫酸可反应生成SO 。SO 是一种密度比空气大的有毒气体,其部分化学性质
2 2
与CO 相似。若要制取SO ,可选择发生装置 (填字母代号)。若用G装置收集SO ,气体应从
2 2 2
端(填“m”或“n”)进入。制取SO 过程中,为防止污染环境,还应选择 (填字母代号)装置进行
2
尾气处理。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)2KMnO KMnO +MnO+O ↑
4 2 4 2 2
(3) C m E
【详解】(1)由图可知,标号a的仪器名称是长颈漏斗。
(2)A装置是固体加热型发生装置,试管口有一团棉花,D装置是用排水法收集气体,则A、D装置适用
于高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、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
(3)在加热的条件下,铜与浓硫酸可反应生成SO ,若要制取SO ,需要固液加热型发生装置,则可选择
2 2
发生装置是C。SO 是一种密度比空气大的有毒气体,若用G装置收集SO ,气体应从m进入。SO 部分化
2 2 2
学性质与CO 相似,则SO 也能和氢氧化钠反应,所以制取SO 过程中,为防止污染环境,还应选择装有
2 2 2
氢氧化钠溶液的E装置进行尾气处理。
41