(广东地区)2016中考化学专题突破复习第五部分专题一科学探究第二节常见气体的制取、净化、检验

1专题一科学探究第五部分专题突破第二节常见气体的制取、净化、检验2知识梳理1.常见气体的实验室制法：实验室制取O2、H2、CO2的比较3（续表）气体氧气(O2)氢气(H2)二氧化碳(CO2)收集方法排水法或向上排空气法(不易溶于水，密度比空气大)排水法或向下排空气法(难溶于水，密度比空气小)向上排空气法(能溶于水，密度比空气大)检验方法将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃点燃，产生淡蓝色火焰；罩干冷小烧杯，烧杯内壁有水珠出现(生成物只有水)通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊验满方法用带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，则说明已满用燃着的木条靠近集气瓶口，木条火焰立即熄灭，则说明已满4（续表）气体氧气(O2)氢气(H2)二氧化碳(CO2)实验操作步骤①检查气密性；②装药品；③固定试管；④加热；⑤收集；⑥将导管移出水槽；⑦熄灯①组装仪器；②检查气密性；③加药品；④验纯；⑤收集①组装仪器；②检查气密性；③加入石灰石；④加入稀盐酸；⑤收集注意事项①试管口应略向下倾斜；②当用高锰酸钾制氧气时，靠管口处应塞一团疏松棉花；③排水法收集时，当气泡连续、均匀放出后才收集；④排水法收集完后，先移出导管，再熄灭酒精灯；⑤若用双氧水和MnO2制O2，操作步骤同CO2①长颈漏斗末端应伸入液面以下；②反应器中的导管应刚露出橡皮塞即可；③若用向下排空气法收集时，导管应伸入接近容器(集气瓶或试管)的底部；④不能用浓H2SO4、HNO3及浓盐酸来制取氢气①不能用稀H2SO4代替稀盐酸；②长颈漏斗的末端应伸入液面以下；③反应器中的导管刚露出橡皮塞即可；④用向上排空气法收集时，导管口应伸入接近集气瓶的底部52.气体发生装置的选择：

主要依据：根据反应物的状态及反应条件选取合适的装置。(1)反应物为固体(或固体混合物)，反应需加热，选择加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气的发生装置(如图5－1－2－1)，归纳为“固固加热型”发生装置。6(2)反应物是块状固体和液体，反应不需加热，选择制H2或CO2或用MnO2与H2O2的混合物制O2的发生装置(如图5－1－2－2)，归纳为“固液常温型”发生装置。73.气体收集方法的选择：

主要依据：气体的密度和溶解性。(1)气体不易或难溶于水，且不与水反应，采用排水法收集(如图5－1－2－3a)。(2)气体的密度比空气大，采用向上排空气法收集(如图5－1－2－3b)；密度比空气小，采用向下排空气法收集(如图5－1－2－3c)。8(3)有毒气体的收集：若气体不溶于水，采用类似洗气瓶的装置排水收集(如图5－1－2－3d)；若气体易溶于水，同样采用类似洗气瓶的装置排空气收集。密度比空气大的气体导入集气瓶时“长进短出”(如图5－1－2－3e)；反之，则“短进长出”(如图5－1－2－3f)。(4)若要收集干燥的气体，则应选择排空气法收集；若要收集较为纯净的气体，则应选择排水法(条件是该气体适用排水法)。94.常见气体的检验：气体检验依据检验方法实验现象有关化学方程式O2有助燃性，使可燃物燃烧烧,将带火星的木条插入气体中

木条复燃H2可燃性，燃烧后产物只有水燃烧后产物只有水火焰呈淡蓝色，烧杯内壁有水滴出现CO2能与石灰水反应，不能燃烧，也不支持燃烧通入澄清石灰水，或将燃着木条插入该气体中通入澄清石灰水，或将燃着木条插入该气体中CO2＋Ca(OH)2═CaCO3↓＋H2OCO可燃性，产物是CO2点燃，在火焰上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯火焰呈蓝色，澄清石灰水变浑浊

CO2＋Ca(OH)2═CaCO3↓＋H2O10（续表）气体检验依据检验方法实验现象有关化学方程式N2不能燃烧，也不支持燃烧将燃着的木条插入该气体中木条火焰熄灭NH3有弱碱性用湿润的红色石蕊试纸放在试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝H2O水和白色硫酸铜粉末反应加入无水硫酸铜粉末无水硫酸铜由白色变成蓝色CuSO4＋5H2O

═CuSO4·5H2OCH4可燃性，产物是CO2和H2O点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯和一内壁涂有澄清石灰水的烧杯产生明亮的蓝色火焰，烧杯内壁有水滴出现，澄清石灰水变浑浊115.气体的干燥与净化：

在实验室制备的各种气体中，常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质，须经过干燥与净化才能得到实验所需的纯净气体。(1)气体的净化：选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质，而与被净化的气体不反应。常见气体杂质的吸收剂见下表：12常见气体的吸收剂吸收剂吸收的气体杂质水可溶性气体，如HCl、NH3等强碱溶液(NaOH)CO2、SO2、HCl、H2S等碱石灰(NaOH＋CaO)CO2、H2O(气体)、H2S等灼热的CuOH2、CO(将CO转化为CO2，需进一步处理)灼热的铜网O213(2)气体的干燥：

选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。常见气体的干燥剂的选择见下表：干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体酸性浓硫酸H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HClNH3碱性生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠H2、O2、CO、CH4、N2、NH3CO2、SO2、HCl中性无水氯化钙除NH3以外的所有气体NH3常见气体的干燥剂注：碱石灰的主要成分是氧化钙与氢氧化钠的混合物。146.气体净化装置的选择：

净化即除去气体中的杂质。常见的气体净化装置有洗气瓶(如图5－1－2－4a)和干燥管两类，干燥管有球形干燥管(如图5－1－2－4b)和U形干燥管(如图5－1－2－4c)。

洗气瓶主要用于盛放液体吸收剂，连接装置时要注意气体必须“长进短出”以利于杂质的吸收。干燥管则主要用于盛放固体吸收剂，球形干燥管中气流方向应为“大进小出”，这样可以形成回旋气流，杂质吸收充分；U型干燥管结构对称，无进出口之分。157.有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序：①制取气体时，先净化后收集。②检验气体时，先验水后验杂(其他气体杂质)。③净化气体时，先除杂后干燥。16中考考点精讲精练【例1】(2015广东)据图5－1－2－5中的实验常用仪器回答有关问题。(1)仪器F的名称是

。17(2)若用KMnO4加热制取氧气，应选用上述仪器中的

(填序号)；其化学反应方程式为

；当用铁夹固定好试管后，要使试管口略低于试管底部，应调节螺旋

(填“K1”“K2”或“K3”)；要调节试管与酒精灯相对高度，应调节螺旋

(填“K1”“K2”或“K3”)。(3)若用废铁片与稀盐酸反应制取氢气，并装配一个使反应随时发生和停止的装置，应选上述仪器中的

(填序号)；若需测量收集到氢气的体积，则收集的仪器应选

(填序号)。18(4)如图5－1－2－6为某同学制作的微型实验装置(夹持仪器略)，甲酸与热的浓硫酸反应的方程式为：，

①则X是

(填化学式)；②氧化铜的颜色变化为

，其化学反应方程式为

。③此实验装置的主要优点是环保，其理由是

(只写一点)。19解析：(1)量筒是量取液体体积的仪器；(2)如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，应选用上述仪器中的ABE；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，要注意配平；当用铁夹固定好试管后，要使试管口略低于试管底部，应调节螺旋K2，要调节试管与酒精灯相对高度，应调节螺旋K1；(3)实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，若用废铁片与稀盐酸反应制取氢气，并装配一个使反应随时发生和停止的装置，应选上述仪器中的CDI；若需测量收集到氢气的体积，则收集的仪器应选量筒；(4)根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数在化学反应前后不变，因此X是水；氧化铜的颜色变化是黑色变红色；一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳；此实验装置的主要优点是环保，其理由是一氧化碳被点燃生成二氧化碳，不污染环境，并且节约能源。20答案：(1)量筒(2)ABE

K2

K1

(3)CDI

FGH

(4)①H2O

②黑色变红色③一氧化碳被点燃生成二氧化碳，不污染环境，并且节约能源21考题再现1.(2015汕尾)如图5－1－2－7是实验室常用的装置，请根据要求回答问题：(1)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)。反应结束后，若要过滤分离出二氧化锰，除了玻璃棒外，还需要补充的玻璃仪器名称是

、

。A烧杯漏斗22(2)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)。(3)图5－1－2－7中的C、D、E三种装置，均可用F装置代替。若用F装置进行排空气法收集CO2，则CO2从F装置的

(填“a”或“b”，下同)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

口通入。(4)将CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红色，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是

。Bba232.(2015茂名)根据如图5－1－2－8所示的装置图，回答有关问题：(1)实验室用过氧化氢制取氧气的化学方程式为

，若要制取并收集一瓶干燥的氧气，应选用装置的连接顺序为

(填字母)，检验氧气是否收集满的方法为

。AEB用一根带火星的木条放在集气瓶口24(2)实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，有关反应的化学方程式为

，若用排空气法收集,应选用的收集装置为

(填字母)。(3)实验改进:查阅资料发现,氧化铜可以用作过氧化氢分解制氧气的催化剂。现有一根洁净的铜丝，实验前先将其绕成螺旋状，再经过

处理，改进后的发生装置如图5-1-2-8中的F所示(己略去夹持装置）。铜丝绕成螺旋状的作用是

。A.收集到更多的O2B.加快反应速率C.没有影响与装置A比较，改进后装置的优点是

。Zn＋H2SO4═ZnSO4＋H2↑C灼烧B可随时控制反应的进行253.(2015深圳)化学实验题。26（2）写出用KClO3与MnO2的混合固体制取O2

的化学方程式：

。需用到的仪器是

(写字母，可多选)，那么除此之外还需要用到的仪器是

。(3)实验室制取CO2的化学方程式是

。（1）图5-1-2-9中仪器B的名称是

。锥形瓶ADFG酒精灯CaCO3＋2HCl═CaCl2＋H2O＋CO2↑27(4)实验室常用块状固体电石(主要成分是CaC2)与水反应制取乙炔，该反应剧烈，速度较快，为了节约化学药品，则应选择的发生装置是

(填字母)，通常情况下乙炔(C2H2)是一种无色、无味、密度比空气略小，难溶于水的气体。若要收集较纯净的乙炔气体，则应将气体从

(填“a”“b”“c”或“d”)通入。(5)将CO2和O2通入图5－1－2－9中的L进行分离，最终得到的气体是

。A.CO2、O2

B.CO2

C.O2

D.O2、H2O

HdC28中考预测演练2.用推拉注射器活塞的方法可以检查如图5－1－2－10装置的气密性，当缓缓推进活塞时，如果装置气密性良好，能观察到的现象是(

)A.有液体进入注射器内B.左侧玻璃管内液面上升C.左侧玻璃管口产生气泡D.左侧玻璃管内液面低于试管内液面B293.如图5－1－2－11中气体制备的发生装置说法正确的是

(

)DA.装置a可作实验室制备CO2B.装置b烧杯中加水后，干燥管内外液面一致，则气密性良好C.装置c可用于实验室制备氧气D.装置d可用作实验室制备氧气、氢气304.下列有关玻璃导气管的使用图示正确的是(省略夹持和加热装置)(

)D315.小松用足量的盐酸与石灰石反应，并尝试直接利用如图5－1－2－12所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小松(

)A.选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2B.选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2C.选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2D.不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水C326.氨气(NH3)是没有颜色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。下列是实验室收集氨气的几种装置，为防止污染环境，你认为最合理装置是(

)D337.在实验室里，利用下列物质和图5－1－2－13所示的装置制取气体的方法正确的是(

)A.二氧化锰和氯酸钾制取氧气B.大理石和稀盐酸制取二氧化碳C.二氧化锰和5%的过氧化氢溶液制取氧气D.铜和稀硫酸制取氢气C348.实验室常用块状固体碳化钙与水反应制备乙炔(C2H2)，该反应比二氧化锰催化剂过氧化氢分解更加剧烈。所选发生装置最合适的是(

)B359.如图5－1－2－14所示装置气密性良好、要使注射器中的活塞向右移动，使用的液体M和固体N可能是(

)①稀盐酸和石灰石②稀硫酸和锌③水和氢氧化钠④水和硝酸铵A.①②③④

B.①②③C.①②④

D.②③④B3611.如图5－1－2－15是实验室制取氧气常用的装置，根据装置图回答下列问题：(1)写出图中标号仪器的名称：a.

，b.

。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，气体发生装置应选

(填字母标号，下同)。(3)写出实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学方程式为

，该反应的基本类型是

。(4)实验室用大理石和稀盐酸反应制取CO2，气体收集装置选

；若要制得干燥的CO2，还应将气体通过

装置。试管分液漏斗A分解反应DF3712.实验室部分仪器或装置如图5－1－2－16所示，请回答下列问题：(1)上述装置中，可用于收集氢气的是

(填仪器装置下方的字母，下同)。(2)若要组装一套制二氧化碳的发生装置，可选择图中的

，收集装置可选用图中的

，检验二氧化碳是否收集满的方法是______________________________

。D(或E)BC把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明已经收集满3813.请根据如图5－1－2－17所示的实验装置回答问题。(1)B装置中仪器①的名称为

，收集某气体采用D装置，由此推测该气体具有的性质是

。(2)实验室用B装置制取O2的化学方程式为

。酒精灯密度比空气小39(3)若收集一瓶氧气，供硫粉在氧气中燃烧的实验时使用，最好选择C装置收集，理由是集气瓶底部要留少量的

，目的是

。(4)实验室制取二氧化碳选用的发生装置是

，在加试剂之前应检查装置的

，将纯净的二氧化碳气体通入F装置一段时间后，测得该装置中溶液的pH

7(填“＞”“＜”或“＝”)，因为

。水用于吸收二氧化硫，防止污染空气A气密性＜CO2＋H2O

═H2CO34016.如图5-1-2-20所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器）。试根据题目要求，回答下列问题：41（1）所选仪器的连接顺序为

（填写仪器序号字母）（2）用氯酸钾制备氧气所发生反应的化学方程式为

。B→D→FⅠ.氯酸钾（KClO3）固体在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,能较快地分解为氯化钾和氧气,小刚同学欲在实验室中以此方法制备并收集干燥的氧气。Ⅱ.小强同学欲用锌和稀硫酸反应制取氢气，然后利用氢气测定某氧化铁样品中含Fe2O3的质量分数(假设杂质不挥发，也不发生反应)。仪器的连接顺序为：A→D1→C→D2→D3。(已知：

；其中D1、D2、D3为三个浓硫酸洗气瓶)42(1)在装药品之前，检查装置A的气密性的具体操作步骤是

_____________________________________________________________________________________________________

。(2)小强欲通过测量反应前后D2浓硫酸洗气瓶的质量变化，测算氧化铁样品中含有Fe2O3的质量分数。试验中，在其他操作正常的条件下，若下列情况出现，请你对测算出的结果与实际值相比较，并作出判断(用“偏小”“偏大”“不受影响”之一填写下列空白)。①若装置中不连接D1，则测算结果将

。②实验开始时，小强在没有加热之前就通了一会氢气，则测算结果将

。分液漏斗的开关关上，导气管出气口放入水中，用热毛巾裹住锥形瓶，如果有气泡冒出则气密性良好，无气泡冒出则漏气偏大不受影响(3)若测得洗气瓶D2的质量增加mg，则C处大玻璃管内的物质总质量应该减少

g(计算结果可为分数形式)。4317.图5－1－2－21是实验室制取氧气或二氧化碳时经常用到的仪器，请回答有关问题。(1)写出编号仪器名称：①

；⑧

。(2)当制取较多量CO2时，制取装置的仪器组合是

(填序号)。集气瓶长颈漏斗②⑦⑧44Ⅰ.制取氨气的装置与实验室用

(填“高锰酸钾”或“双氧水”)制氧气的装置相同，还缺少的仪器名称是

，检查该装置气密性的方法是______________________________________________________________________________________________。(3)阅读材料回答问题。资料：1.氨气是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，极易溶于水，其水溶性显碱性。2.加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨气。3.湿润的红色石蕊试纸遇到氨气变蓝色。高锰酸钾酒精灯

仪器组装好后，将导管的出气口放入水中再用双手握住试管，若导管口有气泡冒出，说明装置的气密性良好45Ⅱ.若用图5－1－2－22所示的装置收集氨气，进气口应为

端(填“m”或“n”)，检验氨气集满的方法是