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精练 08 常见气体的制备、检验与净化
知识点回顾(时间:5分钟)
知识点一、制取气体发生装置的选择
主要考虑反应物的状态和反应时是否需要加热等因素。
装置 固体间反应加热型 粉状固液反应不加热型 块状固液反应不加热型
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试管口应稍向下倾斜,
防止产生的水蒸气在管口 ①长颈漏斗的下端管口 ①将块状固体置于多孔
冷凝后倒流引起试管破裂 应伸入液面以下 隔板上方
②铁夹应夹在距试管口1/3 ②加入的液体反应物(如 ②液体从长颈漏斗中加
注意事项
处 酸)要适当 入至浸没固体即可
③橡胶塞上的导管伸入试 ③将长颈漏斗换成分液 ③该装置的优点是随开
管里面不能太长,否则会 漏斗可以控制反应速率 随制,随关随停
妨碍气体的导出
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知识点二、制取气体收集装置的选择
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因素。
装置类型 排水(液)法 向上排空气法 向下排空气法 气球集气法
装置示意
图
适用范围 不溶于水(液体)的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体 所有气体
H、O、NO、CO、
2 2
典型气体 O、CO、SO 、HS H、NH 、CH NO、N、O 等
2 2 2 2 2 3 4 2 2
CH
4
知识点三、 气体的检验
1.H
2
(1)将待检气体在空气中点燃,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,在火焰的上方罩一个干而冷的小烧
杯观察到有水雾出现,迅速把烧杯倒转过来,倒入少量的澄清石灰水,振荡,澄清石灰水不变浑浊。
(2)将待检气体通过灼热的CuO,黑色粉末变成红色,并将产物导入白色无水硫酸铜粉末中,
无水硫酸铜变蓝。
2.CO
(1)将待检气体在空气中点燃,气体能燃烧,火焰呈蓝色,在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯
没有水雾出现,迅速把烧杯倒转过来,倒入少量的澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊。
(2)将待检气体通过灼热的CuO,黑色粉末变成红色,并将产物通入澄清石灰水,澄清石灰水
变浑浊。
3.CH
4
将待检气体在空气中点燃,气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色,在火焰的上方罩一个干而冷的小烧
杯观察有水雾出现,迅速把烧杯倒转过来,倒入少量的澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊。
4.CO
2
将待检气体通过澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊。
5.O
2
将带火星的木条伸入待检气体中,带火星的木条复燃。
6.HO(气体)
2
(1)将气体通过白色无水硫酸铜粉末,无水硫酸铜变蓝
化学方程式:CuSO +5HO===CuSO·5H O。
4 2 4 2
(2)将气体通过盛有浓硫酸的装置,其质量增加。
7.HCl(气体)
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通过硝酸银溶液,产生白色沉淀
化学方程式:HCl+AgNO===AgCl↓+HNO
3 3
8.NH
3
(1)将气体通过无色酚酞溶液,溶液由无色变成红色。
(2)用湿润的红色石蕊试纸检验,湿润的红色石蕊试纸变蓝。
知识点四、气体的净化
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
饱和碳酸氢钠溶液 CO 气体中混有的HCl、SO 气体
2 2
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
知识点五、气体的干燥
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置
O、CO、CH、N、
2 2 4 2
酸性 浓硫酸 NH
3
HCl、SO 等
2
生石灰、碱石灰、 O、H、CO、CH、 CO、HCl、
2 2 4 2
碱性
固体氢氧化钠 N、NH HS、SO
2 3 2 2
NH
3
中性 无水氯化钙 除NH 以外的所有气
3
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体
【题型一】发生装置和收集装置的选择
[例题1] (2023•封开县一模)利用如图制取气体,请回答下列问题。
(1)写出仪器名称:① ;② 。
(2)用A装置制备O
2
,发生反应的化学方程式是
,在试管口放棉花团的作用是 ,收集纯净的氧气可以选用
(填字母)。
(3)实验室用锌粒与稀硫酸反应制H ,发生装置可用B装置或C装置,C装置相对B装置的优
2
点是 。
(4)若用装置D收集CO ,为了检验CO 是否收集满,将 放在集气瓶口。
2 2
(5)实验室常用氧化钙粉末加入浓氨水中快速制备氨气。选择的发生装置为 填字母)。
用 装 置 E 而 不 用 F ( 水 槽 中 装 的 液 体 为 水 ) 收 集 氨 气 , 原 因 是
。
[例题2] (2023•重庆模拟)如图是实验室制取气体和验证气体性质的装置图,请按要求
答题。
(1)若选A装置来制取O
2
,其反应方程式为 ,若选
B装置来制取O ,且m为红砖粉,则红砖粉起 作用。
2
(2)若用相同装置来制取和收集O 和CO ,应选上述仪器中的 (填序号),若要制
2 2
取和收集一瓶干燥CO ,按气流方向的连接顺序为 。(填数字)
2
(3)已知NH 只能用D装置来收集,则NH 可能具有的性质为 (填序号)。
3 3
A.密度比空气小
B.易溶于水
C.难溶于水
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D.能与水反应
【题型二】气体的检验和验满
[例题3] (2023•呈贡区校级四模)在老师指导下,某学习小组同学利用下列装置检验某
气体a的成分,a中含水蒸气、氯化氢、甲烷、氢气中的一种或几种(夹持仪器未画出,假设
每步反应均完全)。
△ △
已知:无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色;H 2 +CuO ¯ Cu+H 2 O;CH 4 +4CuO ¯ 4Cu+CO 2 +2H 2 O
❑ ❑
(1)用装置B检验a中是否含氯化氢,X试剂可选 (填标号)。
①AgNO 溶液
3
②NaOH溶液
③紫色石蕊溶液
④酚酞溶液
( 2 ) 装 置 C 中 的 试 剂 是 , 它 的 作 用 是
。
(3)若反应后装置E、F分别增重4.2g、4.4g,则a中一定含有 。
[例题4] (2023•零陵区校级模拟)水煤气的主要成分是CO和H (还含有少量CO 和水
2 2
蒸气),某同学设计了下列实验,验证水煤气的主要成分,请根据下图所示装置,回答有关问
题。
【查阅资料】①NaOH溶液常用于吸收CO
2
②无水CuSO 为白色固体,遇水会变成蓝色
4
(1)实验过程中观察到 装置(填字母)中的澄清石灰水变浑浊,证明水煤气中有CO 气
2
体 ; 证 明 有 CO 气 体 存 在 , 需 要 在 上 述 实 验 中 获 得 的 证 据 是
。
(2)D装置的目的是 ;F装置 证
明水煤气中有H 。
2
【题型三】气体的净化
[例题5] (2022•江津区一模)将含有CO、H 和少量水蒸气的混合气体,依次通过浓硫
2
酸、灼热氧化铜、高温炭层,最终剩余的气体为(提示:每个装置反应或吸收完全;C+H O
2
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高温
¯ CO+H 2 )( )
❑
A.CO、H B.CO 、H O
2 2 2
C.CO、CO 、H D.CO 、H 、H O
2 2 2 2 2
[例题6] (2022•太康县校级模拟)将H 、CO、CO 混合气体依次通过足量澄清石灰水和
2 2
灼热的氧化铜,冷却至室温,剩余气体是( )
A.CO B.H 、CO C.H D.CO、CO
2 2 2 2
难度:★★★ 建议时间:25分钟
1. (2023•如东县二模)规范的实验操作是进行科学探究的基础。下列操作不正确的是
( )
A. CO尾气处理 B. 检查装置气密性
C. 读取液体体积 D. 处理废弃药品
2. (2023•栖霞区校级三模)实验室制取某些气体的装置如图。下列说法正确的是(
)
A.装置①和④组合可以用来制取氢气
B.装置②和④组合可以用来制取氧气
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C.装置①和③组合可以用来制取氧气
D.装置②和⑤组合可以用来制取二氧化碳
3. (2023•中原区校级模拟)实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的
是( )
A.实验室制取氧气使用①装置,试管内的药品应该为高锰酸钾
B.检验④中CO 气体:将燃着的木条伸入集气瓶口,看木条是否熄灭
2
C.用①、⑤制取并收集氧气完毕后,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.用锌粒和稀硫酸制取氢气,可选用②作为发生装置,③或⑤作为收集装置
4. (2023•东区二模)下列有关实验室制取和收集氧气、二氧化碳和氢气的说法,正确
的是( )
MnO
A.用装置①④制取和收集氧气,相关反应的化学方程式为2H
2
O
2
22H
2
O+O
2
↑
¯
❑
B.用装置②制取二氧化碳,不仅可随时添加酸液,还可控制反应的速率
C.用装置③制取二氧化碳,若多孔隔板改成隔离铜网,同样可以制取
D.如用装置⑤收集氢气,则气体应从a端通入
5. (2023•攀枝花模拟)如图为初中化学常见气体的发生和收集装置,有关这些装置用
途的说法正确的是( )
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A.装置I、V的组合可作为实验室利用氯酸钾制取氧气的装置
B.装置Ⅱ、V的组合可作为实验室制取二氧化碳的装置
C.能否选用装置Ⅲ或IV来收集气体,只需要考虑气体的密度
D.装置V可以用于收集H 、O 、NH 等气体
2 2 3
6. (2023•重庆模拟)如图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,下列说法
错误的是( )
A.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可按如图⑤临时存放
B.实验室制取氧气和二氧化碳均可使用装置②作为发生装置
C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管c进入
D.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入
7. (2022•舟山模拟)实验室欲收集一瓶干燥的二氧化碳气体,应选择的装置是
( )
A. B.
C. D.
8. (2021•龙门县模拟)以下是我们熟悉的几种气体,其中可用如图所示装置干燥并收
集的是(省略了铁架台等仪器)( )
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①H ②O ③CO ④SO ⑤CH 。
2 2 2 2 4
A.①② B.①⑤ C.③④ D.①②⑤
9. (2023•秦淮区一模)某气体可能由CO、H 、CH 中的一种或几种组成,一定量该气
2 4
体在足量O 中充分燃烧,生成CO 与H O的质量比为22:9,下列说法正确的是( )
2 2 2
A.该气体中一定含有CO
B.该气体中一定含有H
2
C.该气体中一定含有CH
4
D.该气体不可能同时含有CO、H 、CH
2 4
10. (2023•安徽模拟)按如图所示装置,持续通入气态物质X(X是H 、CO、H O中一
2 2
种、两种或三种,无水CuSO 遇水变蓝色)。下列有关说法正确的是( )
4
A.若玻璃管中固体变成红色,说明X一定是CO
B.若无水CuSO 变蓝色,说明X中一定含有氢元素
4
C.若石灰水变浑浊,则尾气可以用氢氧化钠溶液吸收
D.若固体变红色,无水CuSO 变蓝且石灰水浑浊,则X一定是三种气体的混合物
4
11. (2023•兴城市校级一模)为了除去CO 中的HCl气体,如图,先通过饱和NaHCO
2 3
溶液除去HCl,再通过浓H SO 除去水蒸气。最后得到的CO 气体质量比原CO 气体质量(
2 4 2 2
)
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A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定
12. (2023•绥德县一模)某混合气体可能含有水蒸气、氢气、一氧化碳、二氧化碳中的
一种或两种,为检验混合气体的成分,将混合气体依次通过如图所示的A(碱石灰是固体氢氧
化钠和生石灰的混合物)、B、C、D装置,观察到B中无明显现象,D烧杯内壁出现浑浊。
下列分析正确的是( )
A.肯定没有二氧化碳和水蒸气
B.若A中碱石灰质量增加,则一定含有二氧化碳
C.肯定含有一氧化碳,可能含有氢气和二氧化碳
D.肯定含有一氧化碳和氢气,可能含有水蒸气
13. (2023•正安县模拟)下列实验操作不正确的是( )
A. 取用药品 B. 振荡试管
C. 配制100g10%的氯化钠溶液 D. 除去二氧
化碳中的水蒸气
14. (2021•长春模拟)化学实验中,常常要涉及到仪器和装置的连接。
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(1)利用红磷测定空气中氧气的含量,应将甲中导管a端与丙中导管 端相连接(填字
母);
(2)实验室用乙装置收集某气体,若气体从b端进入,则收集的气体是 (选填“H
2
、
CO 或O ”);
2 2
(3)如果用丙装置干燥O ,则装置中的试剂是 。
2
15. (2023•江门三模)实验室常用的气体制取装置如图(1)。
(1)仪器M的名称是 。
(2)用过氧化氢溶液与二氧化锰制备氧气的化学方程式为 ,要
控制反应速度并收集到纯净的气体,应选用图(1)中的装置组合是 (填序号)。
(3)正确连接如图(2)所示三套装置进行实验,可以验证某气体是由H 、CO中的一种或两种
2
组成(注:无水硫酸铜遇水变蓝)。则正确的连接顺序是:气体→ (填导管接口序
号)→尾气处理,证明含有CO的现象是:甲中固体变红色, ;如果
气体含有H ,则甲中反应的方程式为 。
2
(4)某同学用图(3)装置测定收集到的NH 的体积,请把该装置补画完整。此装置水面上滴
3
加一层植物油。可猜测NH 的物理性质有(写一点) 。
3
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16. (2023•市南区二模)煤、石油、天然气并称为三大化石燃料。煤的综合利用是提高
燃料利用率和降低对环境污染的有效法之一。
(一)工业生产上,将煤(煤的主要成分是C)在高温条件下与水蒸气反应,制得水煤气(一氧
化碳和氢气的混合气体)。写出工业上生产水煤气的化学方程式 。
(二)制成的水煤气中还含有少量的水蒸气和二氧化碳,某课题组为验证水煤气的主要成分,
作了如下准备:
△ △
(1)集信息:①H +CuO Cu+H O;②CO+CuO Cu+CO
2 2 2
¯ ¯
❑ ❑
(2)设计实验装置:
请分析上述信息和实验装置并回答下列问题:
①你认为验证水煤气中各成分的顺序依次是 、 、 、
。
②装置C的作用是 。
③实验中两次用到盛无水硫酸铜的装置,其目的分别是 A ,A
1 2
。
④整实验装置设计存在一处明显不足的的是 。
17. (2023•广西模拟)如图是中学化学实验中常用的一些装置,请回答下列问题:
(1)写出标注仪器的名称:① 。
(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用 (填字母序号)作发生装置,反应的
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化学方程式为 ;若要收集较为纯净的氧气最好选用
装置。
(3)收集CO 不选用C装置的理由是 。
2
(4)通常情况下氯气是一种黄绿色有刺激性气味的气体,密度比空气大。实验室用固体高锰酸
钾和浓盐酸反应制取氯气,若用F装置收集氯气,则气体应从图中的 (选填“a”或
“b”)端进入,收集到的氯气中含有的杂质气体是 。
18. (2023•白云区模拟)实验探究题。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)写出仪器I的名称: 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,选择的发生装置是 (填字母),则需要在试管口放置一团
,制取O 的化学方程式为 ;用B装置制二氧化碳的化学方程式为
2
;收集装置是 。
(3)收集纯净的氧气用装置 ,要等到 时,才能开始收集。待收
集满时,应用玻璃片的 盖好集气瓶(填“光滑面”或“磨砂面”);为防止操作错
误导致倒吸,而影响发生装置,需在发生和收集装置之间连接一种称为“安全瓶”的装置,如
图可用作“安全瓶”的装置是 (填序号①或②)。
(4)若使用注射器来代替仪器I,则其优点 。
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