第16讲气体制取和净化-决胜2023中考一轮复习基础知识突破（全国通用）

第四章化学实验第16讲常见仪器和基本操作一、常见气体的制取1气体制取的思路(1)氧气的三种实验室制法：①；②③。(2)二氧化碳的实验室制法：。(3)氢气的实验室制法：。装置图名称向上排空气法向下排空气法排水法适用范围密度比空气大，不与空气中的成分发生反应的气体密度比空气小，不与空气中的成分发生反应的气体难溶于水，不与水反应的气体可收集的气体O2、CO2H2、CH4、NH3O2、H2、CH4注意事项(1)采用固固加热型气体发生装置时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流到试管底部使试管炸裂；橡胶塞上的导管伸入试管中的部分，应刚露出胶塞即可，否则会妨碍气体的导出。(2)当用高锰酸钾制氧气时，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管并堵塞导管。(3)若使用长颈漏斗，长颈漏斗下端应伸入液面以下形成“液封”，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。(4)用排水法收集气体时，应等导管口的气泡连续、均匀冒出时再开始收集。(5)实验室通过加热高锰酸钾制取氧气时，实验结束时，应先撤离导管，再熄灭酒精灯。(6)用排空气法收集气体时，导管应伸入集气瓶底部，目的是充分排尽集气瓶中的空气。气体检验方法及现象装置图O2将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃CO2通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊H2点燃，火焰呈淡蓝色，在火焰上方罩一只干冷烧杯，烧杯内壁有水珠产生(生成物只有水)气体验满方法及现象装置图O2将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满若有大气泡从集气瓶口冒出，则已收集满CO2将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已收集满1.净化原则：只能与气体中的杂质反应，不能与被净化的气体反应，也不能引入其他的气体杂质。（1）洗气瓶：如图1所示，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。（2）干燥管：如图2所示，用于盛放固体吸收剂，球形干燥管中气流方向应为“粗进细出”，以利于杂质的充分吸收。（3）U形管：如图3所示，结构对称，无进、出口之分。3.常见的干燥剂干燥剂不能干燥的气体酸性浓硫酸NH3等碱性气体碱性生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠CO2、HCl、SO2等酸性气体注意事项：（1）基本规律：碱性干燥剂不能干燥酸性气体，酸性干燥剂不能干燥碱性气体。（2）除去CO2最好用NaOH溶液，不宜用石灰水，因为Ca(OH)2微溶于水，石灰水中溶质Ca(OH)2含量较少，对CO2的吸收不完全。判断下列说法是否正确，若正确请打“√”，若错误,请打“X”并改正。1.实验室制取氧气和二氧化碳可以采用同一套装置。（√）2.氢气是最理想、最清洁的高能燃料，实验室用电解水的方法制取氢气。（×），将燃着的木条伸到瓶中，木条熄灭，则证明已收集满。（×）4.用排水法收集二氧化碳气体。（×），不需要考虑气体的密度。（√）6.可以用浓硫酸干燥氨气。（×），氢氧化钠溶液也可以做干燥剂。（×），装了部分水的万能瓶可以用来收集纯净的氧气。（×），都需要在试管口放一团棉花。（×），二氧化锰作催化剂，硫酸铜也可以作该反应的催化剂（√），试管口略向上倾斜。（×），其质量和性质都不发生变化。（×），导管口出现气泡立即收集。（×），先使用酒精灯预热试管，再用外焰加热。（√），先熄灭酒精灯,再将导管移出水面。（×）16.实验室制得的二氧化碳气体中通常含有HCI气体，可将混合气体通入NaOH溶液来提纯二氧化碳。（×），再检查气密性，才能点燃酒精灯。（×），加入二氧化锰不但能加快反应速率，还能增加生成氧气的量。（×）1.下列实验设计不能达到其对应实验目的的是（）A.B.C.D.A．验证质量守恒定律B．探究氧气对铁钉生锈的影响C．探究固体与液体反应是否生成了气体D．配制【答案】D【解析】A、红磷燃烧消耗氧气，该装置为密闭装置，能验证质量守恒定律，该选项设计能达到实验目的；B、左边铁与氧气和水共同接触，右边铁只与水接触，左边铁钉生锈，右边不生锈，对比可探究氧气对铁钉生锈的影响，该选项设计能达到实验目的；C、若固体和液体反应生成气体，则气球会鼓起，且始终为膨胀状态，该选项设计能达到实验目的；D、用托盘天平称量药品时，药品应放在左盘上，且量筒量取液体时，应平视凹液面的最低处，则都会影响溶质质量分数，该选项设计能达到实验目的。故选D。2.某气体只能用向上排空气法收集，由此得出它应具备下列性质的选项是（）①不易溶于水②易溶或能溶于水③密度比空气大④密度比空气小A．①③ B．②③ C．①④ D．②④【答案】B【解析】该气体只能用向上排空气法收集不能用排水法收集，故该气体能溶于水或易溶于水，还有可能和水反应；该气体只能用向上排空气法收集，说明该气体密度比空气密度大，故②③说法正确；故选B3.下列实验操作“先”、“后”顺序中，不正确的是（）A．点燃可燃性气体时，先验纯，后点燃B．给试管中的固体加热时，先均匀加热试管，后固定加热C．CO还原CuO实验结束时，先熄灭酒精灯，后停止通COD．制备气体时，先向装置中加药品，后检查装置的气密性【答案】D【解析】A、可燃性气体与空气混合后点燃，可能会发生爆炸，为防止发生爆炸，点燃可燃性气体时，先验纯，后点燃，选项说法正确，故不符合题意；B、给试管中的固体加热时，先均匀加热试管，后固定加热，以防止试管因受热不均而炸裂，选项说法正确，故不符合题意；C、CO还原CuO实验结束时，先熄灭酒精灯，后停止通CO，防止新生成的铜被氧化，选项说法正确，故不符合题意；D、实验室制取气体时，组装好装置后，应先检查装置的气密性，然后再装入药品，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，选项说法错误，故符合题意。故选D4.用如图装置制取干燥的气体，能实现的是（）ABCDX锌粒与稀硫酸二氧化锰与氯酸钾大理石与稀盐酸二氧化锰与过氧化氢溶液Y浓硫酸浓硫酸稀硫酸浓硫酸zH2O2CO2O2A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A、锌粒与稀硫酸反应生成氢气，属于固液常温型，可以用浓硫酸干燥，但氢气密度比空气的小，不能用向上排空气法收集，不符合题意；B、氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下反应生成氯化钾和氧气，属于固固加热型，不能用图中实验装置制取，不符合题意；C、大理石（主要成分是碳酸钙）与盐酸生成二氧化碳气体，属于固液常温型，二氧化碳不能与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥，不能用稀硫酸干燥，不符合题意；D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成氧气，属于固液常温型，氧气不能与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥，氧气密度比空气的大，能用向上排空气法收集，符合题意。故选D5.下列反应制取气体，可用如图装置制取、干燥和收集的是（）A．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑B．2H2O22H2O+O2↑C．CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑D．2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O【答案】B【解析】该图由气体发生、干燥、收集三部分组成，发生装置为固液不加热制取气体装置；干燥部分为氢氧化钠固体，属于碱，可干燥碱性或中性气体；收集装置为向上排空气法收集气体装置，适合收集密度比空气大的气体。A、锌和稀硫酸常温下制取氢气，发生装置可用，氢气可用氢氧化钠干燥，干燥装置可用，但氢气密度比空气小，不能用向上排空气法收集，收集装置不可用，选项不符合题意；B、过氧化氢溶液与固体二氧化锰混合物在常温下制取氧气，发生装置可用，氧气可用氢氧化钠干燥，干燥装置可用，氧气密度比空气大，用向上排空气法收集，收集装置可用，选项符合题意；C、碳酸钙和稀盐酸在常温下反应制取二氧化碳气体，发生装置可用，二氧化碳密度比空气大，用向上排空气法收集，收集装置可用，但二氧化碳能和氢氧化钠反应，干燥装置不可用，选项不符合题意；D、氯化铵和熟石灰加热制取氨气，反应需要加热，发生装置不可用，氨气是碱性气体，可用氢氧化钠干燥，干燥装置可用，氨气密度比空气小，不能用向上排空气法收集，收集装置不可用，选项不符合题意。故选B6.为测定石灰石与稀盐酸产生的CO2的体积，某学生拟用如图实验装置，对于该实验，下列说法错误的是A．不可用稀硫酸代替稀盐酸B．若量气管中液体为水，会使测定结果偏小C．所加稀盐酸的体积对测定结果无影响D．实验测得CO2的体积偏小可能是因为左侧Y型管中有二氧化碳残留【答案】D【解析】A、硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻止反应进行，所以不可用稀硫酸代替稀盐酸，说法正确，不符合题意；B、若量气管中液体为水，二氧化碳能和水反应且能溶于水，会导致测定结果偏小，说法正确，不符合题意；C、稀盐酸加入后会调整水准管，加入的多少不会对测定结果产生影响，说法正确，不符合题意；D、只要一产生二氧化碳，装置中压强就会变大，量气管中的液体就会被下压，故Y型管中有二氧化碳不会对二氧化碳体积测定产生影响，说法错误，符合题意。故选D7.纳米Fe粉可治疗惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁（H2+FeCO3Fe+H2O+CO2）制取纳米铁粉并检验该反应的气体产物，实验装置如图（加热及部分夹持装置省略），下列说法正确的是（）A．①中、②中依次盛装盐酸、浓H2SO4B．反应开始时，点燃Y处的酒精灯后再打开分液漏斗的活塞C．装置③的作用是检验H2O，装置⑤是尾气处理装置D．装置②和装置④可以互换位置【答案】D【解析】A、制取氢气，药品选择：锌粒和稀盐酸或稀硫酸，不能选择浓盐酸，浓盐酸有挥发性，使产生的氢气不纯，①中是稀盐酸，故A错误；B、先制取氢气，将装置内空气排尽后，再点燃酒精灯，防止氢气不纯爆炸，故B错误；C、装置③的作用是检验H2O，装置⑤是检验二氧化碳的生成，故C错误；D、②中盛将浓硫酸，干燥生成的氢气，装置④的作用是吸收水并防止⑤中的水进入③中造成干扰，可以是无水氯化钙或无水硫酸铜，不能是碱石灰，因为碱石灰会吸收二氧化碳，因此装置②和装置④可以互换位置，故D正确。故选D8.实验室用高锰酸钾制取氧气，装置如图所示，下列有关叙述错误的是（）A．实验前应检查装置的气密性B．导管口有气泡冒出时，立即开始收集气体C．实验结束时应先从水槽中移出导管，后熄灭酒精灯D．集满氧气的集气瓶从水槽中取出后正放在桌上【答案】B【解析】A、制取制气时，连接完仪器后，先检查装置的气密性，再装入药品，故A选项正确；B、用排水法收集氧气时，当导管口有气泡连续均匀逸出时再开始收集，否则刚逸出的气体中含有发生装置内的空气，使收集到的气体不纯，故B选项错误；C、实验结束时应先从水槽中移出导管，后熄灭酒精灯，防止水倒吸，引起试管炸裂，故C选项正确；D、由于氧气的密度比空气的大，集满氧气的集气瓶从水槽中取出后应正放在桌上，故D选项正确；故选B9.下列实验方法能达到实验目的的是（）选项实验目的实验方法A除去MnO2中少量KMnO4加热固体混合物B鉴别氮气和二氧化碳用燃着的木条分别伸入集气瓶中C探究蜡烛中是否含有碳元素点燃蜡烛，将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方D实验室制取少量氧气电解水【答案】C【解析】A、高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气逸出，但剩余的固体中还混有锰酸钾，所以加热后，并不能把杂质完全除去，故A选项错误；B、二氧化碳和氮气都不支持木条的燃烧，所以不能用燃着的木条区分氮气和二氧化碳，根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，氮气不与石灰水反应，用澄清的石灰水区分氮气和二氧化碳，故B选项错误；C、烧杯内壁澄清的石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，即该现象说明石蜡和氧气在点燃的条件下反应有二氧化碳生成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物中含有碳元素，所以石蜡中也一定含有碳元素，故C选项正确；D、实验室制取气体时要考滤的到易操作、节约药品、节能环保、只产生一种气体，电解水制氧气要消耗电能，能耗高，同时产生的氢气易燃易爆，还需要考虑到如何处理氢气的问题，故实验室不适宜用电解水的方法制取氧气，故D选项错误；故选C10.实验室制取气体的常见发生装置如图所示，其中装置B相对于装置A的优点的叙述中，其中合理的组合是（）①制取气体较多；②方便添加液体药品；③可控制反应速度；④可控制反应的停止和发生；A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④【答案】A【解析】含分液漏斗的装置相对于含试管的装置比较：含分液漏斗的装置可以通过控制分液漏斗中液体滴加的速度和量来控制反应速率，但是不可以控制反应的停止和发生；且方便添加液体药品，制取气体的较多，所以选项A合理。故选A11.如图是同学们设计的储气装置（固定装置已略去），下列说法中不正确的是（）A．打开止水夹a、b，气体从d管导入，储存在下面的集气瓶里B．取用气体时，通过控制止水夹a、b，可将气体顺利排出C．气体被储存在下面的集气瓶里，c导管也必须安装止水夹D．该装置也可作为制取二氧化碳气体的发生装置【答案】C【解析】根据该装置的工作原理来考虑，在通入气体或排出气体时都要通过控制止水夹a、b，来完成操作。如果气体从d进入，打开止水夹ab，在大气压力的作用下，气体可储存在下面的瓶子里；当打开止水夹a、b，靠水的重力即可方便地将气体排出；此装置还可用于固液不加热反应制取气体。A、打开止水夹a、b．气体从d管导入，储存在下面的瓶子里，水被压入上瓶，这是利用排水集气法来收集气体，故A正确，不符合题意；B、取用气体时，由于c是与外界通着，打开止水夹a、b，靠水的重力即可方便地将气体排出，故B正确，C、由于此装置工作原理是通过重力作用，所以c必须是与外界通着，故不需要安装止水夹；故C错误，D、下边瓶中放入石灰石，上边的瓶中放入稀盐酸即能完成实验室制取二氧化碳的发生装置，故D正确，故选C12.多角度认识物质，能帮助我们更全面了解物质世界。以氧气和二氧化碳为例，回答下列问题：(1)认识物质的组成和构成①从宏观上看，氧气和二氧化碳都由___________（填“元素”、“原子”或“分子”，下同）组成。②从微观上看，氧气和二氧化碳都由___________构成。(2)认识物质的性质①氧气的化学性质比较活泼。细铁丝在空气中不能燃烧，却能在氧气中燃烧，该反应的化学方程式为___________。②如图1，将蘸有酒精的棉芯点燃后伸进烧杯中，向烧杯中缓缓倾倒二氧化碳，观察到烧杯中的棉芯自下而上熄灭。说明二氧化碳具有的物理性质是___________。若使棉芯下半段恢复燃烧，操作方法是___________。(3)认识物质的制法某同学用软塑料瓶自制气体发生装置，通过捏放瓶身可随时控制反应的发生和停止（如图2）。若利用该装置制二氧化碳，无纺布包内药品为___________（写名称）。该装置还可以制取___________。（填一种物质的化学式）(4)辩证地认识物质①量变引起质变。例如：碳在充足氧气中燃烧生成二氧化碳，在不充足的氧气中燃烧生成___________（写化学式）。②功过相对论。从“二氧化碳导致温室效应”的事实分析，“过”：使全球气候变暖导致海平面上升等；“功”：___________（举一例）。【答案】(1)元素分子(2)二氧化碳密度比空气大可以将棉芯从烧杯中取出(3)大理石/石灰石(4)使地球气温保持在适宜生物生存的温度【解析】(1)①从宏观上看，氧气和二氧化碳都由元素组成的，故填：元素；②从微观上看，氧气和二氧化碳都由分子构成的，故填：分子；(2)①铁丝在氧气中燃烧时生成四氧化三铁，化学方程式为：；②烧杯中的棉芯自下而上熄灭说明二氧化碳的密度比空气大、既不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大属于物理性质；隔绝氧气可以灭火；若使棉芯下半段恢复燃烧，可以将棉芯从烧杯中取出，使其与氧气接触；如图所示制取气体所需药品状态为固液常温，故制取二氧化碳所需固体药品为大理石或石灰石，制取氧气时可选用过氧化氢溶液和二氧化锰，该反应属于固液不加热反应，故此装置还可以制取氧气，化学式为：O2；①量变引起质变。碳在充足氧气中燃烧生成二氧化碳，在不充足的氧气中燃烧生成CO。是由于氧气的质量与碳关系比不同时造成的，故答案为：；②二氧化碳导致温室效应“功”的方面：使地球的气温维持在适宜生物生存的温度范围13.下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题：(1)甲仪器的名称是______。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置______（填字母序号），反应的化学方程式为______，该反应属于最基本的反应类型______。若用装置D收集氧气，验满的方法是______。(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若选用C作发生装置你认为选用C的优点是______。若用F装置收集氧气，当有______时，开始收集气体。(4)欲使用装置E用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从______（填“a”或“b”）端通入。(5)已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置______（填字母序号）。(6)实验室取用药品要注意节约，如果没有说明用量，一般应该取用最少量，固体药品只需盖满试管底部，液体药品取用______mL。【答案】(1)长颈漏斗(2)A分解反应将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃证明氧气已集满(3)可以控制液体滴加的速率从而控制反应速率，节约药品气泡连续不断均匀放出(4)b(5)F(6)1～2【解析】(1)甲仪器的名称是长颈漏斗。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型，应选用发生装置A，加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应属于最基本的反应类型为分解反应。若用装置D收集氧气，验满的方法是将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃证明氧气已集满。(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若选用C作发生装置，选用C的优点是可以控制液体滴加的速率从而控制反应速率，节约药品。若用F装置收集氧气，当有气泡连续不断均匀放出时，开始收集气体。(4)欲使用装置E用排水法收集氧气，氧气密度比水小，先将瓶中装满水，再将气体从b端通入。(5)已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时要用排水法收集，应选用图中装置F。(6)实验室取用药品要注意节约，如果没有说明用量，一般应该取用最少量，固体药品只需盖满试管底部，液体药品取用1～2mL14.为做好实验室制取氧气的实验活动和评价，某班级师生讨论并确定如下评价标准。评价标准1.是否根据实验条件选择实验方案，并进行可行性论证2.是否积极参与实验操作活动，并善于与同学合作3.是否规范取用药品，节约药品，保持实验台整洁4.是否客观准确记录实验现象，并交流实验成果你是某小组成员，参与完成下列实验活动。(1)选择实验方案。实验室可提供三种制取氧气的方案。A．加热高锰酸钾B．加热混有二氧化锰的氯酸钾C．催化分解过氧化氢小组讨论决定选用A方案，方案对应反应的化学方程式为_____________。(2)进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架台、带有导管的橡胶塞、水槽、试管，还应根据下图所提供的仪器，选择_______、_______（填仪器名称）。②同学乙负责取用药品。他先检查装置气密性，再用纸槽小心地把高锰酸钾粉末送至试管_____________（填“中部”或“底部”）后直立试管，抽出纸槽。③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装置，固定试管时注意到试管口应略_____________。④你负责排水法收集氧气。开始收集的时机是_____________。收集到两瓶气体，瓶底还残留少量的水，均呈红色。⑤实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用_____________（填仪器名称）洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。(3)评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但因实验过程存在不足，同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是_______。(4)小组用图2装置探究MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果，设计的方案和记录的数据如下表所示：实验序号过氧化氢溶液催化剂收集50mLO2所用时间实验130mL5%粉末状MnO221s实验230mL5%粉末状CuOag47s①表格中a的值为_______________。②实验1中制取氧气的符号表达式为____________________。③结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是_____________。【答案】(1)(2)酒精灯集气瓶底部向下倾斜试管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集试管刷(3)放入药品后，在试管口放一团棉花(4)0.2H2O2H2O+O2收集50mL氧气所用时间氧化铜比二氧化锰多【解析】（1）选择高锰酸钾制氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，（2）①高锰酸钾制取氧气需要加热，故需要酒精灯，收集氧气需要集气瓶，故应填：酒精灯、集气瓶；②取用高锰酸钾时，需要用到药匙，试管横放，药匙深入试管底部，然后将试管慢慢竖起，故应填：底部；③加热固体药品时需要将试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流回试管底部导致试管炸裂，故应填：向下倾斜；④使用排水法收集氧气时，当观察到试管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集，防止收集的氧气不纯，⑤洗涤试管需要用到的仪器是试管刷，当试管内壁的水珠既不聚成小水滴也不成股流下表示试管已经洗净，（3）高锰酸钾制取氧气实验中需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾堵塞导管，故应填：放入药品后，在试管口放一团棉花；②实验1中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，符号表达式为：H2O2H2O+O2，③MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好，得出该结论的依据是收集50mL氧气所用时间氧化铜比二氧化锰多，故应填：收集50mL氧气所用时间氧化铜比二氧化锰多1.氨气可用加热氢氧化钙和氯化铵固体混合物的方法制得，已知氨气的密度比空气小极易溶于水。收集该气体可选用的正确方法是（）A．向上排空气法 B．向下排空气法 C．排水法 D．以上方法都可以【答案】B【解析】氨气极易溶于水，则不能采用排水法收集；氨气的相对分子质量为17，小于29，氨气的密度比空气的密度小，不能用向上排空气法收集；故只能采用向下排空气法收集。故选B2.氧气和二氧化碳是我们熟悉的气体，实验室制取这两种气体时一定相同的是（）A．反应原理 B．发生装置C．收集装置 D．集满气体后的集气瓶放置方法【答案】D【解析】A、实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，或用加热氯酸钾制取或用加热高锰酸钾制取；实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，不符合题意；B、根据二氧化碳制备装置不加热，氧气制备装置既有加热的高锰酸钾或氯酸钾，也有不加热的双氧水，因此实验室制取二氧化碳和制取氧气的发生装置不一定相同，不符合题意；C、根据二氧化碳和氧气都可用向上排空气法收集，但二氧化碳不能用排水法，因此收集方法也不一定相同，不符合题意；D、根据氧气和二氧化碳气体的密度都比空气大，集满气体后集气瓶都是瓶口向上放置，符合题意。故选D3.实验室用加热高锰酸钾制取氧气，使用排水法气体时，相关实验操作的先后顺序，正确的是（）A．先装好药品，再检查装置气密性B．先将导气管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯加热C．气体集满时，先从水中取出集气瓶，再盖好玻璃片D．实验结束时，先从水槽中移出导气管，再熄灭酒精灯【答案】D【解析】A.为了防止造成损失，要先检查装置的气密性，再装入药品，故A错误；B.为了防止收集到的氧气不纯，要等到导管口气泡均匀连续冒出时再收集，故B错误；C.为了防止气体逸出，气体集满时，要先在水中盖好玻璃片，再从水中取出集气瓶，故C错误；D.为了防止水槽中的水倒吸炸裂试管，实验结束时，先从水槽中移出导气管，再熄灭酒精灯，故D正确。故选D4.二氧化氮是一种红棕色气体，密度比空气大，容易与水反应，现收集一瓶二氧化氮气体，可采用的方法是（）A．向上排空气法B．排水法C．排水法或向上排空气法D．向下排空气法【答案】A【解析】二氧化氮是一种红棕色气体，密度比空气大能用向上排空气法收集。容易与水反应，不能用排水法收集，现收集一瓶二氧化氮气体，可采用的方法是向上排空气法，故选A5.某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气。装置气密性良好，图中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰（CaO和NaOH的混合物，可吸收水蒸气）。下列说法正确的是（）①将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接，均能达到实验目的②称量装置Ⅰ反应前和完全反应冷却后的质量，可计算出生成O2的质量③若用装置Ⅳ收集氧气，氧气应从a导管口进入④若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气不会影响测量结果⑤通过燃烧匙的上下移动可以控制反应的发生⑥V中植物油的作用是使氧气与水隔绝，保证氧气的干燥②③④⑤⑥ B．①②④⑤⑥ C．①②③④⑤⑥ D．②④⑤⑥【答案】D【解析】①将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V连接，排水法收集的氧气不干燥，所以装置Ⅰ分别与装置Ⅱ不能达到实验目的。错误；②称量装置Ⅰ反应前和完全反应冷却后的质量，根据质量守恒定律可计算出生成O2的质量。正确；③若用装置Ⅳ收集氧气，由于氧气密度大于空气，所以应该氧气应从b导管口进入而非a导管口进入。错误；④若用装置V测量生成氧气的体积，由于气体和水等体积呈现，所以集气瓶上方原有的空气不会影响测量结果。正确；⑤通过燃烧匙的上下移动可以实现二氧化锰和过氧化氢的接触与否，也就是实现二氧化锰的催化与否，进而控制反应的发生与结束。正确；⑥V中植物油的作用是使氧气与水隔绝，保证氧气的干燥，正确。故选D6.下图为初中化学常见的气体发生、收集装置，有关说法正确的是A．装置Ⅱ可控制反应的速率B．装置Ⅰ和Ⅴ组合可用于实验室制取并收集氧气C．装置Ⅱ、Ⅲ组合可用于实验室制取并收集氢气D．选用装置Ⅲ或Ⅳ收集气体，只需要考虑气体的密度【答案】B【解析】A、装置Ⅱ可通过活塞的开闭控制反应的发生和停止，不能控制反应速率，故选项说法错误；B、装置I和Ⅴ组合，属于固体加热型，用排水法收集气体，可采用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法，故选项说法正确；C、实验室制取氢气可用锌和稀硫酸反应来制取，属于固液常温型，能用装置Ⅱ制取；但氢气的密度比空气的小，不能装置Ⅲ收集，故选项说法错误；D、能否选用装置Ⅲ或Ⅳ来收集，除了考虑气体的密度，还需考虑能否与空气中的成分发生化学反应，故选项说法错误。故选B7.下列有关实验室制取气体的说法正确的是（）A．装置①可作为H2发生装置B．装置②中用浓硫酸干燥O2时，气体从b管进C．装置③可用H2的收集装置D．装置④是CO2气体的验满方法【答案】A【解析】A、实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，因此不需要加热，故选项正确；B、装置②中用浓硫酸干燥O2时，气体从a管进入，b管进错误，故选项错误；C、氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集，不能用向上排空气法收集，故选项错误；D、装置④是CO2气体的验满方法错误，因为验满时，燃着的木条应该放在集气瓶口，故选项错误。故选A8.制取氢气可使用启普发生器，它是一种可控制反应的开始与结束的气体发生装置，下列各装置能与启普发生器产生相同效果的是（）A．①②③ B．①④⑤ C．①③⑤ D．全部【答案】C【解析】随开随用随关随停的气体发生装置是利用固体和液体的接触或分离而实现的，其中固液分离可以是利用气压的增大把液体压入长颈漏斗等容器，达到固液分离的目的，从而使反应停止。①中有一个隔板，当打开止水夹时固液接触，反应发生；当关闭止水夹时，随着气压的增大，把部分液体压入长颈漏斗，使固液分离，反应停止，因此可以实现使反应随时发生随时停止的目的；②当打开止水夹时固液接触，反应发生；但当关闭止水夹时，随着气压的增大，把部分液体压入长颈漏斗，但不能把液体全部压入长颈漏斗，无法使固液分离，反应不能停止，因此不能实现使反应随时发生随时停止的目的；③可以通过把装置放进烧杯或拿出实现固液的接触或分离，从而实现使反应随时发生随时停止的目的；④当关闭止水夹时虽然试管内的气压增大，但无法把液体和固体分离，故不能实现使反应随时发生随时停止的目的；⑤当打开止水夹时固液接触，反应发生；当关闭止水夹时，随着气压的增大，把液体压入U型管的左端，使固液分离，反应停止，因此可以实现使反应随时发生随时停止的目的。故选C9.如图是某同学设计的实验装置，用于实验室制取气体和实验探究．下列说法正确的是（）A．仪器可用作过滤操作 B．仪器在实验中可直接加热C．此装置可用于高锰酸钾制取氧气 D．此装置可制取、收集氧气【答案】A【详解】A、仪器a为长颈漏斗，也可用作过滤操作，故选项正确；B、仪器b为烧杯，在加热时必须在石棉网上加热，故选项错误；C、高锰酸钾制取氧气必须加热，所以该装置不能用高锰酸钾来制取氧气，故选项错误；D、氧气的密度比空气大，应该用向上排空气法收集，即应该从长管进入，故选项错误。故选A10.回答下列问题（1）实验是化学的根本，请根据如所示实验装置图，回答有关问题：①写出有标号①的仪器名称：______。②若用装置B制取相对纯净的氧气，反应的化学方程式为______，应该选择的收集装置为______，气体集满的标志是______。③B或C装置均可用于实验室制取二氧化碳，C装置相对于B装置的优点是______，实验室里为了制取纯净、干燥的二氧化碳气体，其装置接口正确的连接顺序a→______→b（填接口对应的字母）。（2）某实验小组在探究碱的化学性质实验时，用到氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。①甲同学不小心将这两种溶液混合在一起，结果产生______的现象，说明氢氧化钠溶液变质了。②同学们对变质的氢氧化钠溶液中溶质的成分产生了兴趣，进行如下探究：【提出问题】氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么？【做出猜想】猜想一：猜想二：______（写化学式）【进行讨论】甲同学取少量待测液加入足量的稀盐酸，有气泡产生。认为猜想一成立。乙同学不同意甲同学的观点，理由是______。③【设计实验】请你验证猜想二成立，并完成实验报告。实验操作实验现象实验结论Ⅰ、取一定量的待测液于试管中，加入______溶液。Ⅱ、充分反应后静置，取上层清液加入无色酚酞溶液______猜想二成立【答案】长颈漏斗E集气瓶中水被排净可以控制反应的发生与停止edfg白色沉淀Na2CO3、NaOH若溶液含有氢氧化钠和碳酸钠，加入足量稀盐酸，稀盐酸首先和氢氧化钠反应，再和碳酸钠反应也会生成气体，有气泡出现氯化钙（或氯化钡）生成白色沉淀、溶液变红色【解析】（1）①标号①的仪器名称：长颈漏斗。②若用装置B制取相对纯净的氧气，反应为固液不加热反应，反应为过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水，；氧气不易溶于水，排水法收集气体较为纯净，收集装置选择E，气体集满的标志是集气瓶中水被排净。③C装置相对于B装置的优点是装置中关闭活塞，装置中压强变大液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开活塞气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止；实验室里为了制取纯净、干燥的二氧化碳气体，生成二氧化碳中含有挥发出的氯化氢和带出的水蒸气，气体应该首先通过F装置除去氯化氢气体，再通过浓硫酸干燥装置G进行干燥（除杂干燥时，气体应该长进短出），最后使用向上排空气法D装置收集，故其装置接口正确的连接顺序a→edfg→b；（2）①氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠杂质，碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀，故产生白色沉淀的现象，说明氢氧化钠溶液变质了。②做出猜想：氢氧化钠完全变质生成碳酸钠，部分变质含有碳酸钠、氢氧化钠，故猜想为Na2CO3、NaOH；进行讨论：若溶液含有氢氧化钠和碳酸钠，加入足量稀盐酸，稀盐酸首先和氢氧化钠反应，再和碳酸钠反应也会生成气体，有气泡出现，故乙同学不同意甲同学的观点；③实验结论为猜想二成立，说明存在氢氧化钠、碳酸钠；氢氧化钠、碳酸钠溶液均显碱性，故需首先排除碳酸钠对氢氧化钠鉴定的干扰，然后滴加酚酞证明氢氧化钠；故实验设计可以为：Ⅰ、取一定量的待测液于试管中，加入足量氯化钙（或氯化钡）溶液（碳酸钠和氯化钙或氯化钡会生成白色碳酸钙沉淀或碳酸钡沉淀）。Ⅱ、充分反应后静置，取上层清液加入无色酚酞溶液现象为：生成白色沉淀、溶液变红色11.某化学兴趣小组在学习氨分子扩散实验时对这种有刺激性气味的气体产生了浓厚的兴趣，对其性质进行了探究性学习。【查阅资料】①氨气(NH3)是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水。在高浓度氧气中氨气才能燃烧，生成氮气和水。