热点01 气体的制备与性质（原卷版）

热点01气体的制备与性质1.氧气的性质和用途主要在选择题中结合二氧化碳考查；综合命题主要结合氧气的制取实验，以图片的形式考查硫、铁、磷、镁、木炭等在氧气中燃烧的现象；氧气的制法主要考查发生装置和收集装置的选择、仪器的选用与组装、氧气的检验与验满、发生装置优缺点的分析判断、实验过程中的注意事项等。2.二氧化碳的性质和用途在填空题或简答题中也有考查。二氧化碳制取多为综合性试题，结合氧气考查，结合具体的条件选择发生装置和收集装置，要熟记装置选择的考虑因素。气体制取和收集装置的选择应根据制取气体从原理上是否科学，严谨、合理，装置上和操作中是否安全、简便、现象是否明显，药品是否经济、易得、环保节能等方面进行分析。3.制取氢气在中考题也常出现。热点01气体发生装置和收集装置的选择1.发生装置的选择（1）选择依据：根据反应物的状态和反应条件。（2）发生装置反应物状态固体固体和液体反应条件加热不需要加热装置反应原理①氯酸钾制取氧气：2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑；②高锰酸钾制取氧气：2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑③过氧化氢分解制取氧气：2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))_2H2O＋O2↑；④实验室制取二氧化碳：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O；⑤实验室制取氢气：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑注意事项A.试管口应略向下倾斜，防止加热产生的水倒流，使试管炸裂；B.若使用高锰酸钾制取氧气，应在试管口加一团棉花，防止高锰酸钾粉末随氧气流进入导管而堵塞导管长颈漏斗必须伸入液面以下形成液封，防止生成的气体沿长颈漏斗逸出【装置拓展】制取气体最佳装置的选择装置图装置特点安装简便便于添加液体可控制液体的滴加速度可随时控制反应的发生和停止适用范围用于制取少量气体用于平稳反应并制取较多气体用于剧烈反应并制取较多气体用于平稳反应并持续时间较长的制取气体2.收集装置的选择（1）选择依据：根据气体的物理性质(溶解性、密度与空气密度的大小关系)和化学性质(是否与水发生反应)。（2）收集装置收集方法排水法排空气法装置图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的气体，如O2、H2所收集的气体不与空气中的任何成分反应，且密度与空气密度相差较大密度比空气大的气体，如O2、CO2等密度比空气小的气体，如H2、NH3等优点收集的气体纯度较高，但不干燥收集的气体较干燥，但纯度不高注意事项A.最佳收集时间：当导管口的气泡连续均匀冒出时；B.导管口伸到集气瓶瓶口即可导管应伸到集气瓶底部，防止收集到的气体不纯热点02.实验操作注意事项a．加热固体制取气体时试管口稍向下倾斜的目的是防止冷凝水或生成的水倒流使热的试管炸裂。b．用高锰酸钾粉末制取氧气时，试管口放一小团棉花的目的是防止高锰酸钾粉末进入导管，造成堵塞。c．使用长颈漏斗的末端应伸入液面以下，目的是形成液封，防止反应生成的气体通过长颈漏斗逸出。d．试管中的导管刚露出橡胶塞即可，目的是方便气体导出。热点03.反应原理或药品的选择1.实验室制取氧气，药品必须含有氧元素；2.制取二氧化碳使用大理石和稀盐酸②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。③不用纯的CaCO3或Na2CO3粉末的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。热点04.气体的净化与干燥1．实验装置：洗气瓶、球形干燥管和U形干燥管2．气体净化：将不纯气体中的杂质气体除去，从而得到较为纯净的气体。3．干燥气体常选的试剂(1)浓硫酸(酸性)：可干燥O2、H2、CO、HCl等气体，不可干燥NH3等碱性气体。(2)碱石灰(碱性)：可干燥O2、H2、CO、NH3等气体，不可干燥CO2、HCl等酸性气体。(3)无水氯化钙(中性)：可干燥O2、H2、CO、CO2、HCl等气体，不可干燥NH3。热点05.多功能瓶的使用功能装置气体进出方向排水法收集气体短(b)进长(a)出排空气法收集气体长(a)进短(b)出(气体密度比空气大)短(b)进长(a)出(气体密度比空气小)气体的干燥可以用来干燥CO2、O2等，方向为长(a)进短(b)出热点01氧气的性质1．（2023•广西）下列实验现象描述正确的是（）A．磷在空气中燃烧产生大量的白雾 B．木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰 C．镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，生成黑色固体 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体2．（2023•河南）氧气的化学性质比较活泼。下列物质在氧气中燃烧，能生成黑色固体的是（）A．硫粉 B．铁丝 C．镁条 D．木炭热点02氧气实验室制取 3．（2022•高新区校级模拟）请根据如图回答问题：（1）实验室制取氧气的化学方程式（写一个）。（2）若选用装置A、B和C制取并收集干燥的二氧化碳，则需将装置A中的错误改正为，装置C中盛放的液体试剂为。4．（2023•铁岭）化学是一门以实验为基础的科学。实验室制取氧气常用到下列装置，请回答。（1）实验室用装置A制取氧气，其反应的化学方程式为。可以选择装置D收集氧气的原因是。（2）实验室制气体时，选择装置B作为发生装置的依据是。（3）实验时，装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下的目的是。（4）实验室检验氧气的方法是。热点03二氧化碳的性质5．（2023•无锡）北京冬奥会利用“二氧化碳跨临界直冷制冰技术”将水快速制成冰。（1）液态二氧化碳汽化的过程（选填“放出”或“吸收”）热量。（2）干冰和氟利昂都可作制冷剂。化学式为CCl2F2的氟利昂中含有种元素。（3）在海底低温高压的条件下，甲烷水合物呈固态，被称为可燃冰（见图）。冰、干冰与可燃冰三种“冰”的化学性质不同，其原因是。6．（2023•北京）用如图实验研究CO2的性质。（1）可证明CO2能与水反应的现象是，密度比空气的大的现象是。（2）燃着的木条熄灭，由此可得出CO2具有的性质是。热点04二氧化碳的制取7．（2023•赤峰）下列是初中化学常见的实验装置，按要求回答问题：（1）写出标号a的仪器名称。（2）从A、B、C中选择一个实验室制取二氧化碳的发生装置（填字母序号），此装置的优点是，发生反应的化学方程式为。（3）D为测定空气中氧气体积分数的实验装置，实验中红磷燃烧的现象是；实验完毕打开止水夹，发现进入集气瓶中水的体积明显小于集气瓶中气体体积的五分之一，可能的原因是（写出一点即可）。热点05气体的净化8．（2023•秦安县模拟）除去下列各组物质中的杂质，所用方法不可行的是（）选项物质杂质除杂方法AN2O2通过足量的灼热铜粉BNaCl泥沙加水溶解，过滤，蒸发结晶CCO2CO通过足量NaOH溶液，干燥DCuSO4溶液H2SO4加过量CuO，充分反应后过滤A．A B．B C．C D．D9．（2023•常州模拟）除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），拟定的实验方案可行的是（）A．CO2（CO气体）——点燃气体 B．Cu（CuO）——加入足量稀盐酸，过滤 C．CO2（H2O）——用生石灰干燥 D．NaCl溶液（Na2CO3）——加入过量的氯化钙溶液，过滤1．（2023•兴宁区校级三模）倡导“低碳生活”，减少温室气体排放已成为环保时尚。下列气体中导致温室效应的是（）A．CO2 B．O2 C．N2 D．H22．（2023•澄城县模拟）某同学用如图所示装置验证二氧化碳的性质。已知：气体X属于稀有气体；装置气密性良好；锥形瓶中放入的是用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花。具体步骤有：①从a端通入二氧化碳；②从b端通入气体X；③从分液漏斗中滴加适量水；④从a端通入二氧化碳。下列有关该实验的说法合理的是（）A．步骤①可观察到纸花变红 B．气体X的密度大于二氧化碳的密度 C．步骤③的目的是验证水不能使紫色石蕊变色 D．步骤④的现象说明二氧化碳显酸性3．（2023•岱岳区校级模拟）某小组用如图所示装置探究二氧化碳的性质。下列说法正确的是（）A．图1实验只能证明二氧化碳的化学性质，不能证明二氧化碳的物理性质 B．“釜底抽薪”灭火的原理和图2实验中蜡烛熄灭的原理相同 C．图1、图2实验中都是短的蜡烛先熄灭 D．图3实验中观察到试管内液面上升、紫色石蕊溶液变红4．（2023•淮南模拟）如图所示，将过氧化氢（H2O2）溶液滴入瓶中，下列现象描述正确的是（）A．气球缩小，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移 C．气球不变，红墨水右移 D．气球胀大，红墨水左移5．（2023•眉山）根据图，有关气体的实验室制法叙述正确的是（）A．选择甲装置制取CO2，X为稀硫酸 B．选择甲装置制取H2，Y为铜粒 C．选择乙装置既可收集H2也可收集CO2 D．选择乙装置干燥O2，气流方向为b进a出6．（2023•新宁县模拟）下列实验能达到实验目的的是（）A．探究分子运动：打开止水夹，将少量的浓氨水滴在A试管中的棉花上，观察A、B试管中的现象 B．证明二氧化碳能与水发生反应 C．用金属锌和稀硫酸制取并收集氢气 D．验证质量守恒定律7．（2023•秦都区校级二模）用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥，现装置内空气已排尽。实验步骤为：①关闭活塞b和止水夹d，打开止水夹a、c；②关闭止水夹a、c，打开活塞b和止水夹d。甲、乙、丙中分别盛放的试剂为（）A．A B．B C．C D．D8．（2024•深圳模拟）某小组用图1的装置探究CO2的化学性质。相同条件下，分别将等体积的水、澄清石灰水和氢氧化钠溶液注入集满CO2的锥形瓶中，测得压强随时间的变化如图2。下列说法错误的是（）A．0～15s，压强迅速上升是因为向锥形瓶中注入了液体 B．100s时，实验c中锥形瓶内的CO2已经被完全吸收 C．实验a中反应生成了能使紫色石蕊溶液变红的物质 D．对比三组实验，氢氧化钠溶液吸收CO2的效果最好9．（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（）A．用装置①④制取和收集氧气，相关反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑ 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10．（2023•海安市模拟）已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2，黄绿色易溶于水的氯气有毒性，并能与氢氧化钠溶液反应．若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应．每个虚线框表示一个单元装置，其中存在明显错误的是：（不考虑①单元装置）（）A．只有④处 B．只有②处 C．只有②和③处 D．②、③、④处11．（2023•振兴区校级二模）气体的制取、收集是初中化学的重要内容之一。请结合下列实验装置图回答问题。（1）写出图中①的仪器名称：。（2）查阅资料：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，再经加热处理。改进后发生装置如图C所示（已略去夹持装置）。①铜丝加热处理的目的是。②与装置A比较，改进后C装置的优点是。③写出该方法制氧气的化学方程式。（3）若用D装置收集氢气，则气体从端通入（填“a”或“b”）。（4）用块状石灰石固体和稀盐酸溶液常温下制取二氧化碳气体时，用E装置（多孔隔板上方用来放块状固体），观察图E装置，气体制取处于（填“发生”或“停止”）状态。12．（2023•潮阳区二模）化学是一门以实验为基础的学科，请结合下列装置图回答问题。（1）写出仪器①的名称。（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选择的发生装置为（填字母），反应的化学方程式为。（3）实验室常用大理石和（填名称）制取CO2，某些大理石中含少量硫化物，使制得的CO2中混有H2S气体。欲获取纯净、干燥CO2，需对发生装置中产生的气体进行除杂，实验装置如图：查阅资料：Ⅰ、H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应。Ⅱ、CO2中混有的HCl气体可用饱和NaHCO3溶液吸收。装置甲中所盛试剂应选用（填字母）。装置丙中所盛试剂应选用（填字母），其作用是。A．浓硫酸B．NaOH溶液C．澄清石灰水D．CuSO4溶液（4）若利用空塑料输液袋（如图E）收集二氧化碳，则验满方法为，说明二氧化碳已收集满。13．（2023•黑山县二模）如图是实验室制取气体实验装置图，请回答下列问题：（1）若用B装置制取氧气，则二氧化锰放在里。（2）使用B装置制取二氧化碳时，长颈漏斗下端管口应浸没在液面以下，目的是，其中发生反应的方程式为。（3）若用F装置收集干燥的氧气，验满的方法为