中考化學(xué)總復(fù)習(xí)之：實驗室制取氣體的研究及實踐提高鞏固練習(xí)(2)

1、中考總復(fù)習(xí)：實驗室制取氣體的研究及實踐（提高）責(zé)編：董亞嬌【考綱要求】1掌握實驗室制取氣體的原理、步驟和操作方法；知道實驗室制取氣體的要求以及選取藥品的原則。2了解依據(jù)藥品狀態(tài)和反應(yīng)條件設(shè)計實驗裝置，了解根據(jù)氣體的性質(zhì)確定收集氣體的方法。3能正確分析實驗中出現(xiàn)的一些問題，并根據(jù)實驗的需要改進實驗裝置?！局R網(wǎng)絡(luò)】 2kmno4k2mno4+mno2+o2 氧氣 2kclo32kcl+3o2 反應(yīng)原理 2h2o22h2o+o2 二氧化碳：caco3+2hcl=cacl2+co2+h2o 氫氣：zn+h2so4=znso4+h2 固體加熱型：發(fā)生裝置固液不加熱型： 排水法：收集裝置 向上排空氣法：

2、向下排空氣法：【考點梳理】考點一、氧氣、二氧化碳、氫氣的實驗室制法1.實驗室制取o2、co2、h2 的化學(xué)原理： （1）氧氣2kmno4k2mno4+mno2+o2 2kclo32kcl+3o2 2h2o22h2o+o2（2）二氧化碳 caco3+2hcl=cacl2+co2+h2o（3）氫氣zn+h2so4=znso4+h22.實驗設(shè)計的依據(jù)：固體和固體反應(yīng)（如制o2）固體和液體反應(yīng)（如制h2、co2）液體和液體反應(yīng)反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件（是否需要加熱、加催化劑等）氣體發(fā)生裝置密度比空氣大向上排空氣法（co2、o2）密度比空氣小向下排空氣法（h2、ch4、nh3）排空氣法排水法（不易溶于水，不

3、與水反應(yīng)，如o2、h2）氣體收集裝置3.“多功能瓶”收集氣體的方法：任何一種氣體，都可以用如圖所示的裝置進行收集。 （1）若待收集氣體的密度比空氣大，則氣體由a管通入，將空氣由b管排出；（2）若待收集氣體的密度比空氣小，則氣體由b管通入，將空氣由a管排出；（3）若用排水法收集氣體，則先在集氣瓶中裝滿水，氣體由b管通入?！疽c詮釋】1.制取氣體選擇藥品的原則：速率適中，操作方便，節(jié)能環(huán)保，氣體純凈，雜質(zhì)易除。2.實驗室?guī)追N常見氣體制取方法比較：氣體藥品狀態(tài)裝置反應(yīng)條件收集方法o2kmno4、kclo3和mno2混合物（固+固）管口略向下傾斜的試管加熱向上排空氣法或排水法收集o2h2o2和mno2

4、混合物（固+液）豎直試管或錐形瓶不加熱向上排空氣法或排水法收集co2大理石（主要成分是caco3）和稀鹽酸（固+液）豎直試管或錐形瓶不加熱向上排空氣法h2鋅粒和鹽酸（固+液）豎直試管或錐形瓶不加熱向下排空氣法或排水法收集nh3銨鹽和堿石灰混合物（固+固）管口略向下傾斜的試管加熱向下排空氣法收集3.根據(jù)氣體的性質(zhì)確定氣體的收集方法（如下表）：收集方法氣體性質(zhì)優(yōu)缺點a向上排空氣法密度比空氣大干燥、純度不高b排水法難溶于水或不易溶于水純度高、不干燥c向下排空氣法密度比空氣小干燥、純度不高當(dāng)氣體的密度和空氣密度相近且難溶于水時，一般采用排水法。4.比較氣體密度與空氣密度大小的方法：無法確定氣體密度時，

5、可以根據(jù)氣體的相對分子質(zhì)量與空氣比較得到相對密度大小，空氣的平均相對分子質(zhì)量約為29，如果氣體的相對分子質(zhì)量比29大，則密度比空氣的大，如果相對分子質(zhì)量小于29，則密度比空氣的小?？键c二、實驗室制取氣體綜合實驗題的特點和解題思路1.實驗室制取氣體綜合實驗題的特點是“三綜合”：綜合多種氣體的制取，如o2、co2、h2、nh3、ch4等。綜合多種裝置：加熱試管裝置、液固接觸反應(yīng)裝置；排空氣收集裝置、排水收集裝置；氣體去雜裝置、氣體干燥裝置等。制取氣體的操作步驟。2.解答此類試題的思路是“三根據(jù)”：根據(jù)實驗室制取氣體要求選擇藥品，根據(jù)藥品狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇裝置，根據(jù)氣體的密度和溶解性選擇收集裝置。3

6、.在解答實驗操作步驟時要記住“四先四后”：先檢查裝置的氣密性，后加藥品；先加固體藥品，后加液體藥品；先放置酒精燈，后固定試管；先加熱試管，后將導(dǎo)管伸入集氣瓶內(nèi)；實驗結(jié)束先將導(dǎo)管移出水面，后熄滅酒精燈?！疽c詮釋】1.在實驗室制備的各種氣體中，常含有少量的酸霧、水蒸氣或其它氣體雜質(zhì)，需經(jīng)過凈化和干燥后才能得到純凈的氣體。常用的干燥及凈化裝置主要有洗氣瓶、干燥管和u形管。 2.氣體的干燥：選用干燥劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和干燥劑的性質(zhì)而定，其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。干燥劑可干燥的氣體不能干燥的氣體濃硫酸h2、o2、co、hcl等中、酸性氣體不能干燥堿性氣體，如nh3無水硫

7、酸銅（cuso4）、氯化鈣（cacl2）h2、o2、co、co2、hcl能干燥絕大多數(shù)氣體，nh3除外氫氧化鈉固體或生石灰h2、o2、co等中、堿性氣體不能干燥酸性氣體。如co2、so2、hcl、h2s等 3.氣體的凈化：選擇氣體吸收劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和要除去雜質(zhì)的性質(zhì)而定。 原則：所用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì)；不能與被提純的物質(zhì)反應(yīng)，也不能引入新的雜質(zhì)。 常見的氣體及其吸收劑： h2o：濃硫酸、無水硫酸銅、氫氧化鈉固體、堿石灰（氫氧化鈉與生石灰的混合物）等。 hcl：氫氧化鈉溶液、堿石灰等。 hcl、co2：氫氧化鈉溶液、澄清石灰水、堿石灰等。氣體的凈化順序：先除雜，后干燥；加熱之前先除

8、去水?！镜湫屠}】類型一、考查氧氣、二氧化碳等氣體的實驗室制法及氣體干燥、凈化1. （2015秋浦東新區(qū)月考）可用如圖裝置進行實驗且能控制反應(yīng)發(fā)生和停止的一組藥品是（） a二氧化錳和雙氧水b二氧化錳和氯酸鉀c碳酸鈣粉末和稀鹽酸d塊狀大理石和稀鹽酸【思路點撥】根據(jù)題意，要求能做到“控制反應(yīng)發(fā)生和停止”，要想使反應(yīng)隨時發(fā)生或隨時停止，只要能隨時將兩種藥品接觸和分離即可，根據(jù)裝置特點，是將塊狀固體放于帶小孔的隔板上，通過長頸漏斗添加液體，據(jù)此進行分析判斷。【答案】d【解析】a. 二氧化錳是黑色粉末，不能放于隔板上，則無法與雙氧水脫離接觸，不能控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，故選項錯誤。b. 氯酸鉀和二氧化錳均

9、為固體，且反應(yīng)需要進行加熱，不能用圖中裝置制取，故選項錯誤。c. 碳酸鈉是一種粉末狀物質(zhì)，不能放于隔板上，則無法與稀鹽酸脫離接觸，不能控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，故選項錯誤。d. 塊狀大理石放在帶小孔的隔板上，要產(chǎn)生氣體時，打開活塞，球形漏斗內(nèi)的稀鹽酸進入試管內(nèi)與大理石接觸產(chǎn)生氣體；關(guān)閉活塞，產(chǎn)生的氣體無法排出，內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，大部分鹽酸又被壓到球形漏斗內(nèi)，二者分離，反應(yīng)停止；該裝置能夠使反應(yīng)隨時發(fā)生或停止，故選項正確?！究偨Y(jié)升華】本題難度不大，掌握使反應(yīng)隨時發(fā)生或停止的原理是能隨時將兩種藥品接觸和分離是正確解答本題的關(guān)鍵。2. （2016祁陽縣二模）下列幾種氣體h2o2co2so2ch4nh3可用

10、如圖所示裝置干燥、收集的正確組合是（） abcd【思路點撥】由圖示可知氣體用堿石灰來干燥，說明氣體是顯中性或堿性，不能是酸性氣體，由收集方法可知該氣體密度比空氣小。【答案】b【解析】h2屬于中性氣體，且密度比空氣小，符合要求；o2密度比空氣大，不符合要求；co2密度比空氣大，且屬于酸性氣體不符合要求；so2屬于酸性氣體，且密度比空氣大，不符合要求；ch4密度比空氣小，且屬于中性氣體，符合要求；nh3密度比空氣小，屬于堿性氣體，符合題意?！究偨Y(jié)升華】堿性物質(zhì)只能用來干燥中性氣體或堿性氣體，用排空氣法收集氣體時，主要考慮密度比空氣大還是小。3. 以下是研究實驗室制取氧氣的裝置圖，請按要求回答下列問

11、題。（1）寫出圖中標(biāo)號儀器的名稱： ； 。（2）實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣，選用發(fā)生裝置a時要在試管口 ；若要收集一瓶干燥的氧氣，應(yīng)選擇的收集裝置時 （填字母序號，下同）。（3）實驗室用h2o2溶液和mno2混合制氧氣，其中mno2起 作用，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。b裝置與 f裝置組合可以 ?！舅悸伏c撥】（1）熟悉常見儀器的名稱；（2）根據(jù)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的原理、藥品、裝置及收集方法等解析；（3）用h2o2溶液和mno2混合制氧氣，其中mno2起催化作用?！敬鸢浮浚?）酒精燈 錐形瓶 （2）放一小團棉花 e （3）催化 2h2o22h2o+o2 測量生成氧氣的體積【解析】（1）圖中是酒

12、精燈，是錐形瓶。（2）用高錳酸鉀制取氧氣，試管口處要放一小團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)氣管；要收集一瓶干燥的氧氣，應(yīng)用向上排空氣法收集。（3）用h2o2溶液和mno2混合制氧氣，其中mno2起催化作用；f裝置中量筒內(nèi)收集到的水的體積約等于生成氧氣的體積?！究偨Y(jié)升華】實驗室制取氧氣（或二氧化碳）實驗是初中化學(xué)的重點內(nèi)容，與之相關(guān)的裝置的選擇、化學(xué)方程式的書寫、實驗注意事項等都是中考?？嫉膬?nèi)容。4. 以下是實驗室常用的裝置，請根據(jù)裝置回答下列問題（1）實驗室若要制取干燥的氧氣，應(yīng)選擇裝置的連接順序為（填字母） ，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（2）若將制得的二氧化碳通入e，實驗現(xiàn)象是 ，說明

13、。（3）小李將氣體通入f中，他可能探究的問題是 ?！舅悸伏c撥】（1）要收集干燥的氧氣，排除排水收集法，需有干燥裝置，只能用向上排空氣法收集；根據(jù)提供的裝置看，只能用過氧化氫溶液制取氧氣，并寫出化學(xué)方程式。（2）碳酸可使石蕊試液變紅。（3）二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁，所以澄清石灰水常用于二氧化碳的檢驗。【答案】（1）adb 2h2o22h2o+o2 （2）紫色石蕊變紅 二氧化碳與水反應(yīng)生成了碳酸 （3）該氣體是否為二氧化碳【解析】（1）要收集干燥的氧氣，裝置的連接順序為：adb。（2）二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使石蕊試液變紅。所以將制得的二氧化碳通入e，實驗現(xiàn)象是紫色石蕊變紅；說明二氧化

14、碳與水反應(yīng)生成了碳酸。（3）檢驗二氧化碳的方法是將氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁則是二氧化碳，所以小李探究的問題可能是：該氣體是否為二氧化碳?！究偨Y(jié)升華】本題考查學(xué)生對氧氣的制取裝置的選用及二氧化碳的性質(zhì)的理解與掌握，掌握氧氣、二氧化碳等氣體的制取原理、裝置、操作方法及它們的性質(zhì)是解答此類試題的關(guān)鍵。5. 某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列裝置進行氣體的制取，請分析并填空。（1）寫出圖中儀器a的名稱： 。（2）實驗室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的化學(xué)方程式為 ，應(yīng)選擇制取并收集的裝置為 （填字母）。（3）實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣，應(yīng)選擇發(fā)生裝置為 （填字母）；若用盛滿水的f裝

15、置收集氧氣，氧氣應(yīng)從導(dǎo)管 （填或）處通入f裝置。（4）若鋅和鎂的混合物4.8g與100g稀硫酸恰好完全反應(yīng)，則該稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能是 （填字母）。 a.5% b.10% c.15% d.20%【思路點撥】本題主要考查氧氣和二氧化碳的實驗室制法。（2）二氧化碳的密度比空氣的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空氣法收集；用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，不需要加熱；（3）如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣就需要加熱；氧氣不易溶于水，密度比空氣的密度大，因此可以用排水法和向上排空氣法收集；（4）采用極值法求解：如果4.8g全是金屬鎂，根據(jù)計算求最多需要硫酸的質(zhì)量；如果4.8g全是金屬鋅，根據(jù)計算求最少需

16、要硫酸的質(zhì)量；因為是鋅和鎂混合物，因此硫酸的量介于兩者之間?！敬鸢浮浚?）試管 （2）caco3+2hcl=cacl2+h2o+co2 b、d （3）a （4）b、c【解析】（2）在常溫下用石灰石和稀鹽酸來制取二氧化碳，因此不需要加熱；二氧化碳的密度比空氣的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空氣法收集；碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：caco3+2hcl=cacl2+h2o+co2。（3）如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣就需要加熱；若用盛滿水的f裝置收集氧氣，氧氣應(yīng)從導(dǎo)管進入，因為氧氣的密度比水的密度小。（4）如果4.8g全是金屬鎂，根據(jù)mg+h2so4=mgso4+h2

17、，計算求最多需要硫酸的質(zhì)量是19.6g，稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%；如果4.8g全是金屬鋅，根據(jù)zn+h2so4=znso4+h2，計算求最少需要硫酸的質(zhì)量是7.24g，稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.24%；因為4.8g是鋅和鎂混合物的總質(zhì)量，因此稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于兩者之間，故答案為：bc。【總結(jié)升華】本題主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫和有關(guān)計算，綜合性比較強。氣體制取裝置的選擇主要與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體收集裝置的選擇主要與氣體的密度和溶解性有關(guān)。6. 根據(jù)下圖所示裝置圖回答問題。（1）圖中標(biāo)示儀器的名稱是 。（2）實驗室中既可以

18、用來制取o2，又可以用來制取h2和co2的發(fā)生裝置是 （填字母代號），若用該裝置制取氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（3）若將裝置b和e連接制取氧氣，停止加熱時的操作是 （填字母代號）。a、先移出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈 b、先熄滅酒精燈，再移出導(dǎo)管（4）若用f裝置收集一瓶干燥的某氣體，則該氣體可能是 （填字母代號）.a、hclb、co2c、o2d、nh3 【思路點撥】本題考查氧氣、二氧化碳的實驗室制法及氣體收集裝置的選擇。學(xué)生平時要對制取氧氣、二氧化碳及其它基本實驗熟練掌握和實踐，再結(jié)合掌握的常見氣體的性質(zhì)等知識就比較容易解答?！敬鸢浮浚?）集氣瓶 （2）a 2h2o22h2o+o2 （3）a (4

19、)d【解析】（2）裝置a是不需要加熱的氣體發(fā)生裝置。如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣；在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，也不需要加熱；實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應(yīng)制氫氣，也不需要加熱；所以實驗室中既可以用來制取o2，又可以用來制取h2和co2的發(fā)生裝置是a。（3）如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱。氧氣收集完后，先移出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈；這是防止水槽中的水倒流入熱的試管而使試管炸裂。（4）因為hcl和co2都能與氫氧化鈉反應(yīng)，因此不能用氫氧化鈉固體干燥；f裝置中進氣管比較短，因此收集的是密度比空氣小的氨氣；因為氨氣會污

20、染空氣且極易溶于水，因此可以用水吸收。【總結(jié)升華】本題綜合性比較強，第（4）問有一定難度。干燥氣體選用干燥劑應(yīng)根據(jù)氣體的性質(zhì)和干燥劑的性質(zhì)而定，其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。常見干燥劑歸納（如下表）：干燥劑可干燥的氣體不能干燥的氣體濃硫酸h2、o2、co、hcl等中、酸性氣體不能干燥堿性氣體，如nh3無水硫酸銅（cuso4）、氯化鈣（cacl2）h2、o2、co、co2、hcl能干燥絕大多數(shù)氣體，nh3除外氫氧化鈉固體或生石灰h2、o2、co等中、堿性氣體不能干燥酸性氣體。如co2、so2、hcl、h2s等舉一反三：【變式1】下圖所示分別是二氧化碳的制取、干燥、收集

21、和性質(zhì)檢驗的裝置圖，其中正確的是（ ） 【答案】d 【變式2】硫化氫（h2s）是一種有毒氣體，其密度大于空氣，且能溶于水形成氫硫酸。實驗室常用塊狀固體硫化亞鐵（fes）與稀硫酸在常溫下發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制得硫化氫氣體。（1）實驗室制取硫化氫氣體的化學(xué)方程式為_。（2）根據(jù)如圖所示裝置回答下列問題： 制取硫化氫氣體的發(fā)生裝置可選用_（填序號）。 若用裝置c收集硫化氫氣體，進氣口應(yīng)為_（填“a”或“b”）。 用裝置d可驗證硫化氫的水溶液呈酸性，d中所盛試劑為_。 為防止多余硫化氫逸出，可用_溶液吸收（填一種具體物質(zhì)）。 【答案】（1）fes+h2so4=feso4+h2s （2）b a 紫色石蕊試液

22、naoh（或其他可溶性堿）【變式3】（1）老師為同學(xué)們提供了如下實驗裝置：寫出儀器a、b的名稱。a是 ，b是 。實驗室用鋅和稀硫酸制取氫氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是 （填選項字母，下同），收集裝置是 （從a至e裝置中選）。（2）圖中f是某學(xué)生設(shè)計的一種洗氣、貯氣等用途的裝置。欲除去氧氣中混有的水蒸氣，瓶中可盛 ；氫氣是難溶于水的氣體，當(dāng)用排水法收集氫氣時，瓶內(nèi)先裝滿水，氣體從 （填“a”或“b”，下同）處導(dǎo)管通入；若要用水將瓶中氫氣排出使用，水應(yīng)從 處導(dǎo)管進入?！敬鸢浮浚?）長頸漏斗 水槽 b c或d （2）濃硫酸 b a【解析】（1）鋅和稀硫酸制取氫氣，是固體和液體的不加熱反應(yīng)，所以用裝置b作為發(fā)生裝置；氫氣的密度小于空氣的密度，并且難溶于水，可以用排水法和向下排空氣法進行收集。（2）欲除去氧氣中混有的水蒸氣，瓶中可盛濃硫酸；當(dāng)用排水法收集氫氣時，瓶內(nèi)先裝滿水，氣體從b端進，水從a端流出；若要用水將瓶中氫氣排出使用，水應(yīng)從a端進，氣體從b端排出。【變式4】請結(jié)合下圖回答問題：（1）寫出圖中有標(biāo)號儀器的名稱： ； 。（2）用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，