中考化学试题研究复习 第二部分 专题研究 专题四 第12题 常见气体的制取与净化试题

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求专题四 第12题常见气体的制取与净化(必考) 专题精讲一、实验药品及原理氧气二氧化碳氢气药品高锰酸钾过氧化氢、二氧化锰氯酸钾、二氧化锰石灰石(或大理石)、稀盐酸2010.12(3)第一空锌、稀硫酸原理2KMnO4 K2MnO4MnO2O22H2O2 2H2OO22KClO3 2KCl3O22013.12(3)第二空；2012.15第一空；2009.12(1)CaCO32HCl= CaCl2H2OCO22012.12(1)第二空；201012(3)第二空ZnH2SO4 = ZnSO4H22014.13(2)二、发生装置1. 选择依据：反应物状态和反应条件2. 常见发生装置反应物状态固体(固体混合物)固体液体反应条件加热不加热装置图2013.12(3)第一空2010.12(2)2015.12(1)第二空；2013.12(3)第一空；2008.4C所用仪器试管、酒精灯、铁架台、单孔橡胶塞试管、单孔橡胶塞、铁架台锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡胶塞锥形瓶、分液漏斗、双孔橡胶塞试管、长颈漏斗、多孔塑料板、双孔橡胶塞、铁架台特点安装简单便于添加液体可控制反应速率可随时控制反应的发生和停止举例高锰酸钾制氧气(试管口加棉花)；氯酸钾制氧气过氧化氢制氧气；碳酸钙和稀盐酸制二氧化碳；锌和稀硫酸制氢气三、收集装置1. 选择依据：气体的溶解性和密度2. 常见收集装置收集方法排水法向上排空气法向下排空气法适用范围不易溶于水或难溶于水且不与水反应密度比空气大且不与空气中的任何成分反应密度比空气小且不与空气中的任何成分反应装置图所用仪器集气瓶、水槽集气瓶、玻璃片特点收集的气体纯度较高、但不干燥2016.12(3)第二空收集的气体较干燥、但纯度不高举例H2、O2、CO、CH4等O2(2011.6D)、CO2(2008.4A)等H2(2009.4D)、NH3、CH42011.12(2)等四、检验和验满气体检验方法验满方法氧气将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃2016.12(3)第一空将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则说明已收集满二氧化碳通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊将燃着的木条靠近集气瓶瓶口，若木条立即熄灭，则说明已收集满(2011.6A)氢气点燃，罩干冷小烧杯，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠生成五、气体的净化、干燥、尾气处理1. 气体的净化与干燥(1)装置(2)常见气体的吸收剂吸收剂吸收的气体杂质强碱溶液(NaOH)2014.12(3)酸性气体，如CO2、SO2、HCl、H2S等碱石灰(NaOHCaO)水蒸气；酸性气体，如CO2、H2S等饱和NaHCO3溶液HCl(3)常见气体的干燥剂干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体酸性浓硫酸O2、H2、CO、SO2、HCl等NH3中性无水氯化钙O2、H2、CO、CO2HC等NH3碱性生石灰、碱石灰、氢氧化钠固体O2、H2、CO、NH3等CO2、SO2、HCl等2. 尾气处理方法燃烧法吸收法收集法通过燃烧使其转化为无害的物质。适用于可燃性气体使尾气与溶液反应生成不具有挥发性的盐类，如将酸性气体通入到碱液中，碱性气体通入到酸液中在导管出口套一个气球，收集未反应完全或反应生成的气体。适用于有毒气体的收集装置图举例CO等CO2、SO2等酸性气体通入到氢氧化钠溶液中CO、Cl2等六、多功能瓶的使用装置作用进出口方向举例洗气、干燥、验气2015.12(2)a进b出(长进短出)浓硫酸干燥氢气收集密度大于空气密度的气体a进b出(长进短出)收集O2收集密度小于空气密度的气体b进a出(短进长出)收集H2排水集气法收集气体2015.12(2)a进b出(短进长出)收集H2、O2，进入的气体聚集在集气瓶上方，水从下方导管被压出专题分类训练一氧气的实验室制取(2016、2013.12)1. 如图是实验室常用的实验装置，请回答下列问题。(1)写出仪器a的名称：_。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式是_，选用B装置制取氧气时应做的改进是_，若用C进行排空气法收集氧气，则气体应从_(填“b”或“c”)口进入。(3)实验室中三种制取氧气的方法中都出现二氧化锰，它们的角色有何不同？_。2. (2016淄博改编)以下是实验室常用的制取气体的发生装置：(1)写出A装置中任意一种仪器的名称_。(2)若选用高锰酸钾为药品制取氧气，应选择的发生装置是_(填写字母)，检验氧气的方法是_。(3)若用3%的过氧化氢溶液和粉末状的二氧化锰混合制取一定量的氧气，你认为最理想的发生装置是_(填写字母)，可采用的收集方法是_，写出反应的化学方程式_。3. (2016孝感)实验室制取氧气，提供了下列药品和常用装置，请按要求回答有关问题：药品：过氧化氢溶液氯酸钾二氧化锰装置：(1)装置中仪器a的名称为_。(2)若小明选择装置A和C来制取氧气，则他选择的药品应为_(填序号)；若用装置D收集氧气，则验满的操作方法为将带火星的木条伸到_，观察木条是否复燃。(3)某气体X可用D装置收集，若改用E装置收集，则气体X应从_口进(填“b”或“c”)。4. (2016阜阳二模)某化学实验小组为了制备少量的氧气。查阅得知双氧水溶液价格最低，在常温下就能够分解放出氧气，该过程中无副产物；氯酸钾价格较高，分解较困难，且常伴有副产物；高锰酸钾价格较高，加热即可快速分解。可供选择的实验装置如图所示：(1)若选择双氧水溶液和二氧化锰混合制备氧气，应选择的发生装置是_(填写字母代号)，组装好实验装置后应首先进行_。(2)若选用A装置制取氧气反应的化学方程式是_；若采用C装置收集气体，当_时开始收集。(3)你认为在准备工作阶段除应考虑药品的价格、反应的难易、过程的安全性等问题外，还应考虑哪些问题？(至少列举两条)_；_。二 二氧化碳的实验室制取(2012.12)5. (2016吉林)根据图示回答问题：(1)图中仪器a的名称为_。(2)实验室用A装置制取CO2的化学方程式为_。(3)组装气体发生装置后，应先检查装置的_，再添加药品。(4)收集密度比空气大的气体，应选择的装置是_(填字母)。6. 某化学兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答：第6题图(1)写出仪器a的名称_。(2)若要制取二氧化碳，应选用的实验装置是_。(3)若用B装置制取二氧化碳，要除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，则D装置中的试剂是_，反应的化学方程式是_。7. 学习化学离不开实验。(1)小明同学在家里利用替代品进行相关实验，如：配制较多溶液时用玻璃杯代替图1仪器中的_(填仪器名称，下同)；搅拌时用筷子代替_。(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式_。小明同学选用片状的鸡蛋壳和_(填一种厨房调味品)反应来制取二氧化碳，并利用矿泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、导管、止水夹等组装了如图2所示甲、乙气体发生装置。比较甲、乙装置，甲装置的优点是_(填序号)。A. 反应过程中可以添加固体药品B. 可以控制反应的发生与停止三 综合类(2015.12；2014.12；2010.12)8. (2010安徽)如图是实验室制取气体的常见装置，请回答下列问题。(1)仪器a的名称是_。(2)若用高锰酸钾制氧气_(填“能”或“不能”)选用该装置。(3)现有药品：稀硫酸；稀盐酸；大理石。若用该装置制取CO2，选用的药品是_(填序号)，反应的化学方程式是_。(4)写出鉴别氧气和二氧化碳的一种方法_。 第8题图 第9题图9. (2015安徽)通过近一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关方法。请根据图示回答问题。(1)仪器的名称是_，利用A装置可制取的气体有H2、O2和_。(2)B装置在化学实验中有广泛的用途。用排水法收集氢气，可在B装置中装满水后，使氢气从_口进入(填“a”或“b”)；若要得到干燥的氢气，可在B装置中加入_，气体应从_口进入(填“a”或“b”)。10. (2016梧州)请根据下列图示，回答有关问题。(1)请写出标号仪器的名称：_， _。(2)用装置A可制取二氧化碳气体，生成的二氧化碳可用澄清石灰水检验，该检验反应的化学方程式为_。(3)用装置B收集氧气，证明氧气已经集满的方法是_；用装置C收集气体的方法是_法。11. (2016南宁改编)根据下列实验室制取和收集气体的装置图，回答有关问题。(1)写出装置图中仪器a的名称：a_。(2)写出实验室用装置A制取氧气的一个化学方程式_。(3)若用装置C收集氧气，导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，当_时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。(4)若用装置B制取CO2，为了防止CO2从长颈漏斗逸出，正确的操作是_。12. 如图装置可用于实验室制取气体，请回答下列问题：(1)仪器的名称是_。(2)A装置发生反应的化学方程式为_，若用B装置收集该气体，则气体应从_(填“a”或“b”)口进入。(3)若用B装置除去该气体中含有的水蒸气，瓶内应加入的试剂是_。(4)A装置用于实验室制取气体时，控制反应发生和停止的方法是_，A装置除了可以用来制取氧气、二氧化碳，还可以用来制取_。13. (2016滁州一模)根据图示回答问题。(1)图中a仪器的名称为_。(2)A装置可用于制取氧气，反应的化学方程式为_，在该实验中棉花团的作用是_。将收集到的氧气用来做铁丝燃烧的实验，如装置B，但该装置存在缺陷，你改进的措施是_。(3)滴加稀盐酸后，C实验中，观察到燃着的蜡烛发生的现象是_，此实验说明CO2具有的性质是_。14. (2016包河区二模)如图是实验室中的常见仪器，请回答下列问题：(1)图中仪器的名称是_。(2)请你写出实验室中利用A装置制取氧气的反应方程式_。有同学认为利用B装置比A装置好，请你写出B相比A的优点_。(3)无水氯化钙是一种干燥剂，用C装置干燥氧气时，气体需要从a端进入、b端导出，其目的是_。利用D装置也可以得到干燥的氧气，需要向D仪器中加入_。(4)实验室一般不用E收集二氧化碳的主要原因是_。15. (2016朝阳)根据下列装置图回答：(1)用加热高锰酸钾来制取并用排水法收集一瓶氧气，应选用上图中的_(填序号)，其反应的化学方程式为_。(2)利用上述仪器组装成一套实验室制取CO2的发生和收集装置，你选择的仪器是_(填序号)，实验室制取二氧化碳常用的药品是_(填名称)。(3)选择气体发生装置时，下列因素：A. 反应物的颜色B. 反应物的状态C. 反应条件 D. 反应物的溶解性必须考虑的是_(填序号)。(4)连接仪器时，在容器口塞橡胶塞的操作方法是_。16. (2014安徽)某化学兴趣小组设计了一组“吹气球”实验，三套装置如图所示：(1)甲装置：仪器a的名称为_；向a中加水会看到气球胀大，一段时间内气球大小没有变化，说明该装置气密性_。(2)乙装置：若生成O2使气球胀大，则锥形瓶中所装的固体物质可以是_。若生成H2使气球胀大，则反应的化学方程式为_。若锥形瓶中装有NaOH固体，分液漏斗中加入少量水，则气球胀大的主要原因是_。(3)丙装置：若锥形瓶中盛满CO2，欲使气球胀大，则分液漏斗中的液体可以是_。17. (2016安徽十校联考四)如图1是实验室制取气体的常用装置。请回答下列问题：(1)仪器的名称为_。(2)写出一个实验室制取氧气的化学方程式_。(3)收集二氧化碳应选择的装置为_(填字母代号，下同)；若用排水法收集氧气，判断集气瓶内氧气已收集满的依据是_。(4)实验室常用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气(NH3)。制取氨气应选用的发生装置是_。氨气极易溶于水，氨水显碱性。则在图2实验中观察到的现象是_。18. (2016天水)如图是实验室常用的装置，请根据要求回答问题：(1)仪器a的名称：_。(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2的化学方程式为_，选用的气体发生装置是_(填装置序号)。(3)实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取氨气(NH3)，选用的气体发生装置是_(填装置序号)。 F(4)图中的C、D、E三种装置，均可用如图所示的F装置代替。若用F装置进行排空气法收集CO2，CO2从F装置的_(填“a”或“b”，下同)导管口通入；若用F装置进行排水法收集O2，可先在F装置中装满水，然后将O2从F装置的_导管口通入。(5)将CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变成红色，加热后溶液又变成紫色。用化学方程式表示加热后溶液又变成紫色的原因： 。1. (1)锥形瓶(2)2KMnO4 K2MnO4MnO2O2试管口放一团棉花b(3)过氧化氢分解和加热氯酸钾中的二氧化锰都是催化剂，加热高锰酸钾中二氧化锰是一种生成物【解析】(1)仪器a是锥形瓶。(2)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；用高锰酸钾制氧气时，应在试管中加一团棉花，防止高锰酸钾粉末随气流进入导管而堵塞导管；氧气的密度比空气大，在选择C装置进行收集时，氧气要从长导管b进入，空气从短导管c排出。(3)二氧化锰在不同实验中，扮演的角色不同；过氧化氢分解和加热氯酸钾中二氧化锰都是作为催化剂，加热高锰酸中二氧化锰是一种生成物。2. (1)锥形瓶(或长颈漏斗、带弯导管的双孔橡皮塞、止水夹等，任选其中的一个即可)(2)D将一根带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明该气体是氧气(3)C排水法(或向上排空气法)2H2O2 2H2OO2【解析】(1)A装置中的仪器有锥形瓶、长颈漏斗、带弯导管的双孔橡皮塞、止水夹等。(2)高锰酸钾制取氧气的反应中，反应物的状态为固体，反应条件是加热，因而可选择的发生装置为D装置；检验氧气的方法是：将一根带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明该气体是氧气。(3)用过氧化氢溶液和粉末状的二氧化锰制取氧气时，反应物的状态是固体和液体，反应条件是常温，因而发生装置可选择A装置或C装置，不能选择B装置，因为B装置中的多孔塑料片上适宜放置块状的固体药品；但是C装置中的分液漏斗与A中的长颈漏斗相比较，可以控制液体的滴加速度，能有利的控制反应速率，因而用过氧化氢制取氧气最理想的发生装置是C装置；氧气的密度比空气的密度大且氧气不易溶于水，因而可以用向上排空气法或排水法收集氧气；该反应的化学方程式为2H2O2 2H2OO2。3. (1)试管(2)集气瓶瓶口(3)b【解析】(2)装置A是用加热固体的方法制取气体，C是排水法收集气体，试管口无棉花，说明是用加热氯酸钾的方法制取氧气；若用装置D收集氧气，则验满的操作方法是将带火星的木条伸到集气瓶瓶口，观察木条是否复燃。(3)D装置是向上排空气法收集，说明气体的密度比空气的大，若改用E装置收集此气体，则气体应从b进入，因为气体的密度比空气的密度大。4. (1)B装置气密性的检查(2)2KClO3 2KCl3O2导管口的气泡连续均匀冒出(3)反应过程中的速率；反应后剩余物的分离和处理仪器规格的匹配(合理即可)5. (1)铁架台(2)CaCO32HCl= CaCl2H2OCO2(3)气密性(4)C【解析】(1)图中仪器a的名称是铁架台；(2)实验室制取二氧化碳的反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；(3)制取气体时，为了能收集到反应产生的气体，先检查装置的气密性，再添加药品；(4)收集密度比空气大的气体用向上排空气法，即装置C。6. (1)酒精灯(2)BD(3)饱和的碳酸氢钠溶液NaHCO3HCl= NaClH2OCO2【解析】(2)实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳，所以选用B固液不加热型装置，二氧化碳密度比空气大，且能溶于水，所以选用D装置进行收集。(3)二氧化碳不与饱和碳酸氢钠溶液反应，氯化氢和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳。7. (1)烧杯玻璃棒(2)CaCO32HCl = CaCl2H2OCO2 食醋B【解析】(1)小明同学在家里利用替代品进行相关实验。如：配制较多溶液时用玻璃杯代替如图所示的仪器中的烧杯，搅拌时用筷子代替玻璃棒，加速溶解。(2)实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应，大理石主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的方程式为CaCO32HCl = CaCl2H2OCO2； 鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，可与酸反应生成二氧化碳，所以可用片状的鸡蛋壳和食醋反应制取二氧化碳，比较甲、乙装置可知二者的区别在于甲中矿泉水瓶底部有孔，乙没有，将矿泉水瓶放入液体中，固液接触产生气体，不需要气体时，将矿泉水瓶移出，反应停止，所以装置的优点是可以控制反应的发生与停止。8. (1)集气瓶(2)不能(3)CaCO32HCl = CaCl2H2OCO2(4)将带火星的木条伸入待测气体中，能使带火星的木条复燃的是氧气，使带火星的木条熄灭的是二氧化碳(合理即可)【解析】(1)由图可知a仪器的名称为集气瓶。(2)由装置图可知，该装置适用于不需要加热，且常温下就可进行的反应，而高锰酸钾制取氧气时，需要加热才能反应，所以不能使用该装置作发生装置。(3)因为稀硫酸与大理石反应产生的硫酸钙为微溶物质，会将大理石包裹，从而使反应中止，所以实验室制取二氧化碳应该选用稀盐酸而不能选用稀硫酸。(4)根据氧气和二氧化碳的性质差别，使其与某种物质相遇时，出现明显不同的现象，就可以将其鉴别开，所以可以根据氧气具有助燃性，而二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的性质差别，用带火星的木条来检验；也可以利用二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊，而氧气无明显现象的差别，分别将其通入澄清石灰水中来鉴别。9. (1)锥形瓶CO2(2) a浓硫酸b【解析】(1)仪器是锥形瓶；装置A适用于固体和液体在常温下制取气体，在实验室中，用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气；用二氧化锰作催化剂，分解过氧化氢来制取氧气；用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应来制取二氧化碳，均可用A装置来制取。(2)采用排水法来收集气体时，应从短管进气，长管出水；浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥氢气；干燥气体时，应该是长管进气，短管出气。10. (1)分液漏斗集气瓶(2)Ca(OH)2CO2 = CaCO3H2O(3)将带火星的木条放在集气瓶瓶口，带火星的木条立即复燃，证明氧气已经收集满排水【解析】(1)根据常见仪器的名称和用途分析：是分液漏斗是集气瓶；(2)二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，书写时注意沉淀符号；(3)由于氧气能使带火星的木条复燃，所以证明氧气已集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶瓶口，带火星的木条立即复燃，证明氧气已经收集满；装置C是采用排水法收集氧气。11. (1)铁架台(2)2KClO3 2KCl3O2(3)导管口有连续均匀气泡产生(4)将长颈漏斗末端管口伸入到液面以下形成液封【解析】(1)由图示知a为铁架台。(2)装置A为固体加热型反应装置，且试管口无棉花，因此反应物为氯酸钾，发生反应的化学方程式为2KClO3 2KCl3O2。(3)反应刚开始时排出的是空气，不宜立即收集，当导管口连续均匀产生气泡时才能收集。(4)使用长颈漏斗制取CO2时，应将长颈漏斗末端管口伸入到液面以下形成液封，防止气体从长颈漏斗中逸出。12. (1)集气瓶(2)2H2O2 2H2OO2a(3)浓硫酸(4)倾斜Y形管，使过氧化氢流到二氧化锰的支管，则反应发生；倾斜Y形管，使过氧化氢流回，则反应停止氢气【解析】(2)根据图示装置及标识，可知装置A中反生的反应是过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下，分解生成水和氧气；氧气的密度比空气大，因此用B装置收集氧气时应长进短出。(3)除去氧气中混有的水蒸气，应选用浓硫酸。(4)倾斜Y形管，使过氧化氢流到二氧化锰的支管，则反应发生；倾斜Y形管，使过氧化氢流回，二氧化锰被铜丝球挡住，则反应停止。A装置可以用来制取的气体有氧气、二氧化碳和氢气。 13. (1)铁架台(2)2KMnO4 K2MnO4MnO2O2防止高锰酸钾粉末随气流进入导管堵塞导管在集气瓶底部铺一层细沙(或水)(3)低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭不燃烧也不支持燃烧且密度比空气密度大14. (1)长颈漏斗(2)2H2O2 2H2OO2可以控制反应速率(3)使气体与无水氯化钙充分接触浓硫酸(4)二氧化碳能溶于水且能与水反应15. (1)2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2(2)大理石(或石灰石)和稀盐酸(3)BC(4)左手拿容器，右手拿橡胶塞慢慢旋转着塞进容器口【解析】(1)高锰酸钾制氧气反应物是固体，反应需要加热，而且还要用排水法收集，则其选择的仪器序号为。(2)实验室制取二氧化碳的药品是石灰石或大理石和稀盐酸，反应物是液体和固体，反应不需要加热，收集二氧化碳用向上排空气法收集，则其选择的仪器序号为。(3)选择气体发生装置，需要考虑反应物的状态和反应条件。(4)连接仪器时，在容器口塞橡胶塞的操作方法是：左手拿容器，右手拿橡胶塞慢慢旋转着塞进容器口。16. (1)长颈漏斗良好(2)MnO2ZnH2SO4= ZnSO4H2(合理即可)NaOH溶于水放热，空气受热膨胀(3)NaOH溶液或Ba(OH)2溶液或KOH溶液等可溶性碱溶液均可【解析】(1)由甲装置图知仪器a是长颈漏斗。加水气球胀大，一段时间内气球大小没有变化，说明装置气密性良好。(2)分析乙装置可知，该装置适用于固体和液体常温下制取气体，实验室利用此装置制氧气所用固体药品是二氧化锰，液体是过氧化氢溶液；实验室一般用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，反应的化学方程式为ZnH2SO4 = ZnSO4H2；氢氧化钠固体溶于水放出热量使锥形瓶内气体压强增大，大于外界大气压，在压强差作用下气球胀大。(3)分析丙装置可知，气球胀大的原因是锥形瓶内二氧化碳与分液漏斗中液体反应，使瓶内压强减小，小于外界大气压，在压强差作用下，外界空气进入气球，使气球胀大。分析二氧化碳的化学性质可知，二氧化碳能与碱溶液反应生成盐和水