2023年中考化学-气体制取和收集讲练

中考化学气体制取和收集专题讲练

课题气体的制取和收集

1、会装配制取氧气的装置、并能画出装置图，能用固体与固体在加热条件下制取氧气

以及用排水集气法收集氧气O

教学目的2、能装配用固体与液体在不需加热条件下制取二氧化碳的装置，并能画出装置图。会

'用向上排空气法收集二氧化碳气体。

3、能根据不同气体的性质除去杂质，以及干燥气体从而达到提纯的目的。

教学内容

一、知识梳理

1.实验室制取。2、H2和CO2的反应方程式

(1)氯酸钾与二氧化镐共热制氧气：

(2)过氧化氢溶液(用催化剂二氧化镒)分解制氧气：

(3)锌粒与稀硫酸(或盐酸)反应制氢气：

(4)大理石与稀盐酸反应制二氧化碳：

2.制取气体的装置

(1)适用于固体加热的装置：

氯酸钾与二氧化锌共热，或者加热高锌酸钾制氧气，都属于加热固体反应物的类型，使用图中装置。

使用该装置时：

①先检查装置的气密性，然后加药品并固定试管。②固定试管时，要将试管底部略高于试管口。③加热时

先进行预热，然后用酒精灯火焰的外焰集中加热药品。④如果用排水法收集氧气，刚开始产生的气泡不要收集。

⑤收集气体完毕，停止加热前，应该先把导管移出水面，防止水倒流，引起试管爆裂。

(2)适宜于固体与液体在常温下反应的装置：

①先检查装置的气密性，然后加固体药品。②装配时要考虑到长颈漏斗下端管口浸入液体中，起到液封作

用，防止生成的气体从长颈漏斗管口逸出。

如果需要的气体量较大，并且要求控制反应的发生与停止，实验室常常使用启普发生器。

当启普发生器右上方的活塞打开时，由于连通器原理，上方漏斗中的液体经下端管口进入中间容器，固体

与液体接触发生反应。当活塞关闭时，中间容器内气压增大，将液体往下压，转而升到上方漏斗中，固体与液

体脱离接触，反应停止。

右图是一个具有启普发生器功能的简易气体发生器。图中表示右边活塞打开时，

液体与固体接触并反应产生气体。当关闭活塞后，试管中气压增大，将液体压入长颈

漏斗中，当固体与液体脱离接触后，反应停止。

3.收集气体的装置

（1）排气法气体收集装置：

向上排气法收集气体向下排气法收集气体

向上排气法适宜收集气体密度大于空气的气体，例如（写化学式）：

向下排气法适宜收集气体密度小于空气的气体，例如（写化学式）：

用排空气法收集气体时，一定要把导管伸到集气瓶或试管的、

这样有利于O

（2）排水法气体收集装置：

难溶于水的气体可以用排水法收集，例如（写化学式）：、、等。

对可溶于水的气体则不能用排水法收集，例如（写化学式）：、、等。

4.气体的干燥和除杂

（1）气体的干燥：

①通过盛浓硫酸的洗气瓶干燥气体。

洗气瓶

此法适宜干燥中性气体(如H2、。2、CH4和CO等)及酸性气体(如CO2、SO2、HCI等)，不适宜干燥碱

性气体(NH3)O

②通过盛无水氯化钙的干燥管或U形管干燥气体。

干燥管

此法适宜干燥中性气体或酸性气体，不能干燥NH3O

③通过盛碱石灰(CaO与NaOH的混合物)的干燥管或U形管干燥气体。

此法适宜干燥中性气体及碱性气体，不能干燥酸性气体。

(2)气体的除杂(提纯)：u形管

除去气体中的杂质要选用合适的试剂及装置，达到既要除去杂质气体又不引入新的杂质

气体的目的。

①除氯化氢(HCI)：由于HCI易溶于水并且呈酸性，可以通过盛水或NaOH稀溶液的洗气瓶除去。

②除二氧化碳(C02)或二氧化硫(S02)：两种气体溶于水均呈酸性，一般是通过盛NaOH溶液的洗气瓶，或

者是盛碱石灰的干燥管(或U形管)除去。

③除氧气(。2):通过盛灼热铜粉的硬质玻璃管(称反应管)除去。

④除氢气(电)和一氧化碳(CO)：通过盛灼热氧化铜粉的硬质玻璃管(称反应管)除去。

5.尾气的处理装置

现有以下三种尾气的处理装置，根据要求分别填装置的序号：

(1)若处理多余的一氧化碳气体，应采用

(2)若吸收易溶于水的氯化氢气体，应采用

(3)若吸收二氧化硫气体，应采用

二、典型例题

例1(1)实验室制取氧气的装置如右图所示：指出该装置中的错误并改正。

(2)实验过程中大致有以下步骤:

(a)将氯酸钾与二氧化铳混合后装入试管，并固定在铁架台上;

(b)检查装置的气密性;

(c)用酒精灯加热试管中的反应物;

(d)用排水法收集氧气;

(e)熄灭酒精灯；

(f)将导管从水槽中取出。

实验操作的正确顺序(填编号)为：

【解析】(1)

装置中的错误改正

①试管口向上倾斜试管口略向下倾斜

②铁夹夹持部位不对铁夹夹在离试管口"3处

③伸入试管内的导管露出塞子过长导管稍露出橡皮塞孔即可

(2)(b)、(a)、⑹、(d)、⑴、(e).

例2根据下列各装置图，按要求回答:

(1)写出有标号的仪器的名称：a是，b是，c是，d是.

⑵若实验室用KCI03与MnO2共热制取。2,则发生装置选用(填编号)，收集装置可选用或

(3)若实验室用大理石与稀盐酸反应制取C02,则发生装置选用，收集装置选用。

(4)若用硫化亚铁固体跟盐酸反应制取H2S,选用的发生装置是,收集装置为。(己知

H2s溶于水为氢硫酸)。

【解析】(1)长颈漏斗酒精灯集气瓶水槽(2)BDE(3)AD(4)AD

例3现利用30%过氧化氢溶液及二氧化铳催化剂制干燥的氧气。

ABD

(1)装置B的药品是,其作用是。

(2)装置C用来检验氧气是否干燥，则其中的药品是o证明氧气已干燥的现象是

(3)检验D中氧气是否收集满的方法是o

(4)若用该装置制取纯净干燥的C02,则B中放,C中放。

【解析】(1)浓硫酸；干燥(或吸收。2中的水蒸气)。

(2)无水硫酸铜；白色粉末不变蓝。

(3)用点燃的木条放在集气瓶口，如木条燃烧变旺，则证明氧气已收集满。

(4)水(或NaHCCh溶液)；无水氯化钙。

例4在上海曾多次发生环卫工人在清理下水道时引起中毒、死亡事件，经采样实验分析，这是由于在下水道

中存在一定浓度的硫化氢气体，它是一种毒性很大的气体，密度为1.52克/升，比空气的密度1.29克/升要大,

它的水溶液叫氢硫酸，实验室里是用块状的硫化亚铁与稀硫酸反应，即可产生硫化氢气体。请问：

(1)从以上信息分析，实验室制硫化氢可采用的装置与制气体(填氧气或二氧化碳)的装置相似。

(2)为研究硫化氢气体，需用的硫化氢可采用方法来收集。

(3)为了不使硫化氢气体扩散到空气中，多余的气体可采用溶液来吸收。其反应的化学方程

式为：。

【解析】从题意可知实验室制硫化氢是用块状固体和液体在不需加热的条件下就可反应产生，因此可采用

与制取二氧化碳气体相似的装置。又从题意中“它的水溶液叫氢硫酸”可知是一种能溶于水的气体，而密度比

空气大，故应采用向上排空气法收集。题目开始就告诉我们硫化氢会使人中毒，甚至死亡，所以多余的气体不

能扩散到空气中。吸收气体所采用的方法需根据该气体的性质而定。题意中告诉我们它的水溶液叫氢硫酸，显

酸性，因此可采用碱溶液来吸收，一般采用氢氧化钠溶液来吸收，而不用浓度较小的澄清石灰水。

例5.右图是某同学装配的实验室用氯酸钾和二氧化镒制取氧气的装置图。请指出该装置中错误，并说明错误

的原因。

错误之处错误原因

1.

2.

3.

4.

【解析】实验室制氧气的反应原理是氯酸钾白色粉末在二氧化镭催化下加热分解而产生氧气，所以采用固

体与固体加热来制取气体的方法。本装置中所用仪器是正确的，在装置中应注意用酒精灯外焰加热，因为外焰

中酒精燃烧充分，产生热量大，温度高，也不会因酒精不完全燃烧产生炭黑而使试管外壁出现一层黑色粉末。

铁夹应夹在离试管口1/31/4处，防止给试管加热时使铁夹与玻璃接触处因受热不均匀而使试管破裂。管内试

剂应平铺试管底部，扩大试剂受热面积使药品充分反应。试管口要略向下倾斜，使管中试剂受热时产生的湿润

水能顺利排出，而不会倒流到灼热的试管底部而使试管破裂。试管中导出气体的导管以露出橡皮塞1厘米左右

为宜，以利于气体的导出。氧气的密度比空气略大，且不易溶于水，所以可采用排水法收集。若要得到干燥气

体可采用向上排空气法收集，且导气管要伸入集气瓶底部，可将空气排尽。

例6一氧化碳是一种可燃性还原性气体，实验室常用固态草酸（H2c2。4）与浓硫酸在加热条件下来制取，同时

还生成C02和水，反应式为H2和04浓母。4>C02t+COt+H2。。为了收集到较纯净的一氧化碳用作还

原剂，又不能逸出一氧化碳、防止环境污染，请在下列装置中选择一些装置，并按要求列出它们的连接顺序，

同时，在所选择的装置中填上所加的试剂名称。

【解析】本题是一道综合实验题，实验室制一氧化碳的反应原理是草酸固体与浓硫酸液体的反应，与实验

室制二氧化碳所不同的是反应条件：实验室制二氧化碳不需加热，而本实验需加热，因此装置中就需增加一只

酒精灯。生成物中还有二氧化碳所以从反应器中导出的气体需先通过氢氧化钠溶液以除去二氧化碳。一氧化碳

的密度与空气相近，且又难溶于水，所以可用排水集气法收集。

本题连接顺序为：G-*F-C-Eo

三、课堂练习

1.实验室制取和收集氧气时都要用到的一组仪器是（）

（A）集气瓶导管铁架台试管（B）集气瓶试管量筒铁架台

（C）酒精灯试管蒸发皿铁架台（D）酒精灯试管漏斗铁架台

2.实验室制取和收集二氧化碳气体，下列几种仪器都要用到的是（）

（A）长颈漏斗集气瓶水槽（B）集气瓶广口瓶带橡皮塞的导管

（C）酒精灯广口瓶集气瓶（D）集气瓶量筒水槽

3.某无色混合气体可能有C。，C02,NH3,HCI,H2,H20（气）中的一种或几种，使混合气体依次通过澄

清石灰水，Ba(0H)2溶液，浓H2SO4,灼热的CuO和无水CuSCU时，石灰水未见浑浊，Ba(OH)2溶液变浑浊,

灼热的CuO变红色，无水CuSCU变蓝色，则混合气体中()

(A)一定有C02,HCI,H2(B)只含有H2O(气)和CO

(C)一定有C02,H2,NH3(D)一定有H2,CO2,出0(气)

4.按下述实验方法制备气体，合理的是()

(A)用酒精灯加热方法制取二氧化碳气体。

(B)用氢气与氮气加热来制备氨气。

(C)用锌与稀硫酸反应制备氢气。

(D)用石灰石与稀硫酸反应制备二氧化碳气体。

5.实验室制备氯化氢时，收集氯化氢气体可用()

(A)向下排气法(B)向上排气法

(C)排水法(D)排饱和食盐水

6.有几位同学在实验室同时制备二氧化碳气体，但所用的药晶有区别，你认为最合理的是()

(A)用石灰石与稀硫酸反应来制取。(B)用石灰石与浓盐酸反应来制取。

(C)用稀盐酸与石灰石反应来制取。(D)用碳酸钠粉末与稀盐酸反应来制取。

7.在实验室制备下列气体的反应器中，试管口必须向上的是()

(A)用氯酸钾与二氧化镒受热制备气体。

(B)用高锯酸钾加热来制取氧气。

(C)用锌与稀硫酸反应来制备氢气。

(D)用固体氯化镂与熟石灰反应来制备氨气。

8.收集下列气体时，可用排水法、又可用瓶口向上的方法收集的是()

(A)CO2(B)NH3(C)HCI(D)02

9.在实验室中制取氢气、并用也还原CuO的实验中，有以下主要实验步骤，其操作顺序正确的是()

(1)向制H2的装置中加药品(2)检查气密性(3)给试管中的CuO加热(4)检验H2的纯度

(5)停止加热(6)向装有CuO的试管中通入H2(7)停止通入H2

(A)2-1-6-5-4-3-7(B)14-3f2-6-5-7

(C)2f1f5f7f4-3-6(D)2-1-4f6-3-5-7

10.写出实验室如何回收用氯酸钾与二氧化锦混合加热完全反应后剩余的固体，写出步骤及每步所需的仪器名

称。

11.实验室现需收集CO,CO2,H2.NH3,H2S,。2,CH4,HCI八种气体:

(1)只能用向上排气法收集的是_______________________________

(2)只能用向下排气法收集的是_______________________________

(3)既能用向下排气法又能用排水法收集的是

12.实验室用锌与盐酸反应，使用下列装置，制取一瓶干燥的气体，并要除去可能混有的氯化氢气体。

(3)点燃氢气前，一定要先检验,否则就有可能发生,此时发生反应的化

学方程式是o

13.根据下图所示实验装置进行回答：

(1)写出图中标号的仪器名称：ab。用A装置中的酒精灯加热时必须使用酒精灯

火焰的部分加热。

(2)用B装置制取二氧化碳时，使用的药品是和反应方程式

是o在此装置中若使用长颈漏斗，则必须把长颈漏斗下端管

口伸至，可防止产生的气体从漏斗口逸出。若使用漏斗，就可防止此现象发

生。

(3)实验室收集C02可用装置，收集H2可用装置(均写序号)。

(4)用D和E装置收集气体时，导管口均应接近集气瓶底部，目的是

(5)实验室用固体无水醋酸钠与固体碱石灰混合加热制取甲烷时应该用发生装

置，收集甲烷应该用装置。

14.右图是实验室制取和收集二氧化碳装置图。

(1)写出有编号的仪器名称

①②

③④

(2)制取C02应该用和反应来制取，而图中所标出的药品中

是不恰当的，

因为(可用化学方程式及说明)。

(3)指出该装置中的错误处：

①__________________________________________________________________________________

②__________________________________________________________________________________

③__________________________________________________________________________________

15.某学生用右图装置来制取二氧化碳气体，药品是用浓盐酸(浓盐酸有JT-.-

挥发性)与足量的碳酸钙反应，并将生成的气体通入石灰水中，开始一#

段时间未发现浑浊，原因是O-5--------

将生成的气体通过水洗后，再通人新换的石灰水，发现石灰水变浑CaCO4m.浓盐酸叁等一饱和石灰水

浊，反应式是。先通过水洗的目的....""""“忘......

是。当通入石灰水中一段时间后发现原已变浑浊的石灰水又变澄清，

反应式是。

16.相同质量的(1)CaCO3⑵Na2cO3(3)MgCO3(4)FeCC>3分别与足量的稀盐酸反应，生成二氧化碳的

质量从多到少的顺序是o

02,CO,H2,N2,HCI(气)的混合气体通过澄清石灰水后，剩余的气体中含有,再通过灼热的氧化

铜，冷却到室温后，剩余的气体是。写出有关的化学方程

式,。

18.实验室用氯酸钾与二氧化锦混合加热来制取氧气，请回答下列问题。

(1)在安装试管时，试管口比试管底要，原因是。

(2)用排水法开始收集氧气的适宜时间是等到0

(3)若用排气法收集氧气时，如何检验氧气已经收集满-

(4)从制取氧气后的残渣中如何分离提取二氧化锦和氯化钾，主要操作步骤有①,②,

③,④。选用的主要仪器除烧杯、玻璃棒、酒精灯、铁架台(附铁圈)外还不可缺少的仪

器是»第④步操作中使用玻璃棒是为了o

四、课后作业

1.下列气体中，不能用排水法收集的气体是()。

(A)H2(B)02(C)CO2(D)CO

2.下列气体中，不宜用排气法收集，而应该用排水法收集的气体是()o

(A)CO(B)CO2(C)CH4(D)H2

3.实验室中用30%过氧化氢溶液及二氧化镐制取氧气，采用的发生装置及收集方法是()

(A)实验室制CO2气体的装置，排水集气法

(B)实验室制电气体的装置，向下排气集气法

(C)实验室加热氯酸钾与二氧化镒的装置，向上排气集气法

(D)实验室制C02气体的装置，向下排气集气法

4.除去C02气体中混入的少量CO,应采用的方法是()=

(A)把混合气体通过澄清石灰水

(B)把混合气体通过灼热的氧化铜

(C)把混合气体通过灼热的木炭

(D)把混合气体点燃

5.为了除去氮气中混有的少量水蒸气和氢气，应该选用的实验操作顺序是()o

①通过浓硫酸②通过灼热的CuO粉末③通过NaOH溶液

(A)①一②(B)①一②一①(C)①一③(D)②一③

6.区别C。与H2时，可采用的方法是()。

(A)分别通入水中，观察是否溶解

(B)分别通人紫色石蕊试液中，观察是否变红

(C)分别通入澄清石灰水中，观察是否变浑浊

(D)分别点燃，在火焰上方罩干燥的小烧杯，观察是否有水珠

7.实验室制备。2、H2和C02时，下列操作中错误的是()o

(A)用排水法收集出后，将玻璃片盖上集气瓶并倒放在桌面上

(B)用大理石跟稀硫酸反应制C02,用向上排气法收集CO2

(C)用带火星的木条放在盛。2的集气瓶口，木条复燃，说明瓶中氧气已收集满

(D)用过氧化氢溶液分解制02时，使用MnO2作催化剂

8.下列各组气体中，可用同一种方法收集的是()。

(A)H2>CH4、02(B)H2、O2、C02

(C)H2、CO、C02(D)02>CO2、CH4

9.实验室制取二氧化碳气体时，有以下五个步骤，它们的操作顺序正确的是()。

(a)检查装置的气密性(b)按要求装配好仪器(c)向长颈漏斗中注入盐酸(d)向广口瓶中放人小块大理石(e)收集

C02

(A)a、b、c、d、e(B)b、a、c、d、e

(C)a>d、b、c、e(D)b>c、d、a、e

10.实验室制取干燥的二氧化碳气体时，应选用的试剂组是(.)。

(A)大理石、稀盐酸、苛性钠(B)大理石、稀硫酸、浓硫酸

(C)大理石、稀盐酸、浓硫酸(D)碳酸钠、稀硫酸、石灰水

11.用等质量的镁、铝、锌分别跟足量的稀硫酸反应，产生氢气最多的是()o

（A）镁（B）铝（C）锌（D）无法判断

12.将含有N2、CO,CO2和水蒸气的混合气体依次通过NaOH溶液、灼热的Cu。和浓H2s。4（假设每步反

应及吸收都完全），最后剩下的气体是（）o

（A）N2（B）N2和C02（C）N2和CO（D）N2和H20

13.在下表中填入有关装置的编号。

制取气体

(1)H2(2)02(3)NH3

制取装置

收集装置

说明：NH3用熟石灰跟氯化镀（固）的混合物加热制取，NH3易溶于水。

14.在实验室中，利用下图装置可以制取并收集多种气体（必要时可加酒精灯）。

（1）小李同学利用该装置制取干燥的氧气：

①应该对该装置作如下改进：。

②a中发生反应的化学方程式：。

③b中盛放的试剂是。

（2）小张同学想利用上述实验装置（a试管直立）制取干燥的出和C02,请你对他的方案给予评价（填下表）:

制取气体a中放的试剂b中放的试剂评价（可行或不可行，若不可行，说明理由）

①H2Zn和稀H2s。4

②CO2

15.将混有少量C02的CO气体进行以下实验:

回答下列问题：

(1)A瓶中看到的现象：，

该反应的化学方程式：o

(2)B管中看到的现象：，

该反应的化学方程式：。

(3)C瓶中看到的现象：=

(4)D管口余气点燃后燃烧的火焰颜色，点燃余气的原因是

6

上图是实验室制取二氧化碳并试验其性质的装置图，看图回答下列问题。

(1)写出标号的仪器名称：①，②，③o

(2)装置(A)是实验室制CO2的装置；反应方程式为。

(3)装置(B)中盛有紫色石蕊试液，反应现象为。

(4)装置(C)中盛有澄清石灰水，反应现象为,反应的化学方程式为。

(5)若从装置(C)标号为②的仪器中加入稀硝酸，反应现象为,反应的化学方程

_____________________________________________________________________________________________________O

(6)装置(D)中有两支高低不同的燃着的蜡烛，可以观察到的现象为,说明二氧化碳具

有的性质为o

17.如下图所示，已知X是常见的纯净气体，A中是黑色粉末，可以是氧化铜或木炭粉，也可能是两者的混合

物。B中是无水硫酸铜，C中是澄清石灰水。根据下列现象填空(物质填名称):

(1)若A中的黑色粉末为氧化铜，加热过程中黑色物质变为红色，B中物质无变化，则X为,C

中的现象是。

(2)若X为C02气体，在C装置尖管口出现可燃性气体，则A中发生反应的化学方程式是

(3)若B中的无水硫酸铜变蓝色，且C中出现浑浊现象，则X为,A中的黑色粉末是

，A中发生反应的化学方程式为，B中发生

反应的化学方程式为o

课堂练习答案

1.A2.B3.A4.C5.B6.C7.C8.D9.D10.(1)溶解：烧杯，玻璃棒(2)过滤：烧杯，玻璃棒，漏斗,

铁架台(附铁圈)，滤纸(3)蒸发：酒精灯，蒸发皿，铁架台(附铁圈)，玻璃棒11.(1)H2S,HCI,C02⑵NH3

(3)也，CH412.A-D-E-CfB-Fa.氢气发生器中的长颈漏斗要插到液面下b.集气瓶应