備戰(zhàn)2025年中考化學復習基礎培優(yōu)講義（全國）專題14 常見氣體的制取與凈化（原卷版）

專題14常見氣體的制取與凈化知識導索掌握氣體制備的一般方法知道如何對制取的氣體進行凈化處理知識詳解【制取和收集裝置的確定】 固固反應反應物狀態(tài)固液反應發(fā)生裝置←液液反應反應條件（是否需要加熱、催化劑等）排水法（不易溶于水、不與水反應）收集裝置密度比空氣大——向上排氣法排空氣法密度比空氣小——向下排氣法收集方法比較1.排水法優(yōu)點：收集的氣體較純；便于觀察氣體是否收集滿2.排空氣法優(yōu)點：收集的氣體較干燥；操作方便【廣談收集方法】NaOHNaOH溶液ABC圖A：向上排空氣法：正放，長進短出；倒放，短進長出向下排空氣法：正放，短進長出；倒放，長進短出排水法：盛滿水正放，短進長出；盛滿水倒放，長進短出【小竅門】氣體在哪兒集中，就從哪兒進圖B(量氣)：氣體不溶于水且不與水反應，短進長出，用量筒測排出水的體積；若氣體能溶于水，水面上加一層油。圖C：除去CO中的CO2并收集CO【排水法中水的作用】（1）排凈集氣瓶中的空氣（2）證明氣體是否收集滿【檢驗和驗滿】檢驗：O2：用帶火星的木條伸入到集氣瓶中，木條復燃CO2：將氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁驗滿：O2：用帶火星的木條伸入到集氣瓶口，木條復燃CO2：用燃著的木條伸入到集氣瓶口，木條熄滅2、固固加熱①藥品:KMnO4△②原理:2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑（分解反應）③裝置:[儀器]酒精燈、試管、鐵架臺、集氣瓶、水槽、導管④步驟:查、裝、定、點、收、離、熄【注意事項】1.用酒精燈的外焰加熱、先預熱，再集中在盛藥品處加熱2.藥品平鋪在試管的底部3.鐵夾夾在離管口約1／3的地方4.試管口略向下傾斜5.導氣管稍微露出橡皮塞（便于氣體排出）6.試管口應放一團棉花7.排水法收集時，當氣泡連續(xù)并均勻地放出時開始收集8.用向上排氣法收集時，導管要伸到集氣瓶底部9.實驗完畢，應先移導管，后熄滅酒精燈【檢查氣密性】用帶塞子的試管連接一根導管延至水槽中，用手緊握試管（或用酒精燈在試管底部來回均勻加熱），當看到水中的導管口有連續(xù)氣泡冒出時，表示氣密性良好。3、固液常溫①藥品：大理石或石灰石、稀鹽酸②原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑（復分解反應）③裝置A④步驟①查（A裝置：用夾子夾緊橡皮管，通過長頸漏斗向錐形瓶中注水，使漏斗下端位于液面下，靜置一段時間，漏斗內液面保持不變，則氣密性良好；A裝置中的長頸漏斗換成分液漏斗時，關閉分液漏斗活塞，用手捂熱或用熱毛巾，當看到水中的導管口有連續(xù)氣泡冒出時，表示氣密性良好。B：將導管末端插入水中，用手握住試管，導管末端有氣泡產生，松開手后導管末端有一段水柱上升，證明裝置不漏氣。）②裝：先固后液③收：只能用向上排空氣法④驗：驗滿，用燃著的木條伸入到集氣瓶口，木條熄滅習題講解一．選擇題（共2小題）1．下列制取氣體所用物質和裝置均正確的是（）A．制取CO2 B．制取氫氣 C．制取氧氣 D．制取CO22．以下各裝置能完成相應實驗的是（）A．裝置①：用氯酸鉀制氧氣 B．裝置②：由b進氣收集O2或H2 C．裝置③：制取氧氣、氫氣等氣體 D．裝置④：干燥，收集HCl氣體二．填空題（共6小題）3．現有下列儀器或裝置，請回答下列問題：（1）儀器①的名稱是。由上圖儀器組裝成制氣裝置：用KMnO4加熱分解制O2應選（填字母）；用廢鐵屑與稀鹽酸反應制取H2，應選（填字母），該反應的化學方程式為。（2）若用F裝置在通風櫥內進行CO還原CuO的實驗，b處的現象為；要檢驗反應后的氣體中含有CO2，儀器②中應裝的試劑名稱為，實驗時操作順序為（填序號）。A．先通一氧化碳后加熱B．先加熱后通一氧化碳（3）下列裝置可用來進行“排空氣法”收集H2的是（填序號）。（4）用橡皮管、注射器和水，檢驗F裝置氣密性的操作和現象是。4．化學是一門以實驗為基礎的科學。（1）根據圖1回答：在連接c和d時，使d較易插入c中的措施是；（2）利用圖2所示裝置制取氧氣的化學方程式為；（3）利用圖3所示裝置（夾持儀器省略）可以制取氣體或（填化學式），其反應的化學方程式分別為、。（4）圖3中氣體發(fā)生裝置雖然簡單，操作方便，但無法控制反應速率，也無法隨時控制反應的發(fā)生和停止。若從圖4中選取裝置（填字母代號）與圖1中儀器a組裝成新的氣體發(fā)生裝置，則可控制反應的速率；若從圖4中選取裝置（填字母代號）與圖1中儀器a組裝成新的氣體發(fā)生裝置，則可隨時控制反應的發(fā)生和停止。（5）某興趣小組用氯化銨固體和氫氧化鈣固體加熱反應制取氨氣，可選用圖（填序號）中的氣體發(fā)生裝置。5．請結合下列實驗室制取氣體的常用裝置，回答有關問題．（1）寫出圖中標有字母的儀器名稱：a．（2）用A、E組合可制取一種氣體，反應的化學方程式．（3）某同學欲用G裝置代替D裝置，用排水法收集一種難溶性氣體，該同學使用G裝置的方法是．（4）實驗室如用塊狀固體和液體無需加熱制取氣體，可將B裝置改進為C裝置（多孔隔板用來放塊狀固體），其優(yōu)點是．6．實驗題（1）寫出圖中有標號儀器的名稱：a、b。（2）以高錳酸鉀為原料用A裝置制氧氣，需做的改進是，該反應的化學方程式為。（3）實驗室常用氯化銨與堿石灰兩種固體共熱來制取氨氣（NH3）。常溫下NH3是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小。NH3極易溶于水，其水溶液呈堿性。則實驗室制取NH3應選擇的裝置組合是。（4）某化學興趣小組欲用過氧化氫溶液和二氧化錳來制取氧氣進行相關探究。①選用的發(fā)生裝置是（填序號），其中二氧化錳起作用。②已知二氧化錳不溶于水，該興趣小組同學想從反應后的混合物中回收二氧化錳，他們應該進行的基本操作有溶解、等，該操作中所需的玻璃儀器除燒杯、漏斗外，還需要。7．在CO2復習課上，老師設計了如下圖所示的實驗裝置，既可用于制取CO2，又可用于探究CO2性質．說明：1．裝置I中盛放的藥品是石灰石和稀鹽酸．2．裝置Ⅲ中在小試管外壁貼有4片試紙：其中兩端的兩片用紫色石蕊溶液潤濕，中間兩片用紫色石蕊溶液浸過并曬干．（1）實驗時，打開K1關閉K2可用來制備CO2．寫出I中反應的化學方程式；檢驗Ⅱ中氣體收集滿的方法是．（2）實驗時，關閉K1打開K2可用于探究CO2的性質．實驗時Ⅲ中出現的現象是，有關反應的化學方程式為，該實驗說明CO2具有的性質是．8．實驗室常用下列A、B裝置來制取氣體：（1）寫出有標號儀器的名稱：a、b．（2）實驗室用B裝置制氧氣的化學方程式是．反應結束后冷卻，往試管中加入足量的水，攪拌、過濾，得到黑色粉末．該黑色粉末與過氧化氫接觸有大量氣泡產生，反應的化學方程式是．（3）化學興趣小組用裝置A制取一瓶二氧化碳．設計并進行有關CO2性質的探究實驗過程如圖C，請回答：該實驗的目的是．三．實驗題（共1小題）9．化學實驗是學習化學和進行科學研究的重要方法和途徑。學會氣體物質的制備方法是研究氣體、利用氣體的基礎。請根據圖回答有關問題：（1）在常溫下實驗室欲制取并收集二氧化碳所選用的裝置組合是（填序號），為了便于調控反應的進行，可以對發(fā)生裝置進行改進，請簡要說明你的改進措施。（2）從上述儀器中選擇一種你比較熟悉的儀器，寫出它的名稱，簡要寫出它的用途。（3）同學們以“化學反應中，反應物與生成物的質量關系”為課題進行探究。經討論分析、查閱資料后設計了A、B兩套實驗裝置，并在實驗過程中做到操作規(guī)范、準確稱量和細致觀察。實驗完畢后，使用A裝置進行實驗得到的結果是：反應前后反應物的總質量與生成物的總質量相等；而使用B裝置進行實驗得到的結果是：反應前后反應物的總質量與生成物的總質量不相等。B是否遵循質量守恒定律（A是，B不是）；寫出B裝置中發(fā)生反應的化學方程式。四．解答題（共11小題）10．以下是小陽同學實驗室制取氣體的實驗過程，請根據題意回答問題．（1）如果他用過氧化氫制取并收集氧氣，可以選擇的裝置是（填序號）；如果他選用裝置①來制取氧氣，則其化學反應方程式為；（2）若要制得干燥的二氧化碳，同時避免多余的二氧化碳逸散到空氣中，則裝置按導管字母連接的順序是：發(fā)生裝置→→→→→（填字母）．（3）圖中的⑤裝置是用排空氣法收集氫氣的裝置，請你判斷氣體應由進入（填字母）11．根據初中所學的知識并結合下列儀器回答問題：（1）寫出下列儀器的名稱：a；f．（2）實驗室選取d、e、i、j四種儀器制取并收集氧氣時，反應的化學方程式為．（3）小曼同學在實驗室制取二氧化碳，除了選用了儀器b、g外還需選擇上述儀器中的（填寫序號）．檢查完裝置的氣密性后，應先往儀器b中加入的藥品是，后加入的藥品是；反應的化學方程式是．（4）檢驗一瓶二氧化碳是否已經集滿的方法是．（5）小淇同學用濃鹽酸與大理石在上述裝置中反應，制取CO2并檢驗其有關的性質，觀察到燒杯中紫色石蕊溶液變紅色，對可能造成這一現象的解釋不合理的是（填序號）．A．產生的CO2直接使石蕊溶液變紅；B．產生的CO2與水反應生成碳酸，使石蕊溶液變紅；C．揮發(fā)出的氯化氫溶于水，使石蕊溶液變紅．12．下圖是實驗室常見的制取氣體的裝置：（1）寫出儀器名稱：①，②，③，④；（2）實驗室如果用高錳酸鉀制取氧氣時，發(fā)生裝置應選用，試管口還要放一團棉花，目的是，該反應的文字表達式是。（3）實驗室如果用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣時，發(fā)生裝置應選用，所發(fā)生反應的文字表達式；該反應屬于反應。二氧化錳在這個反應里所起的作用是。（4）收集純凈的氧氣選擇的收集裝置是，收集干燥的氧氣選擇的收集裝置是。（5）氨氣在通常狀況下是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水。實驗室常用加熱氯化銨和熟石灰兩種混合物制取氨氣。則實驗室制氨氣的發(fā)生裝置可選用，其理由是。收集氨氣可選，理由是。13．通過一年的化學學習，你已經掌握了實驗室制取氣體的有關規(guī)律．請結合圖提供的一些實驗裝置回答問題：（1）若用A裝置制取氧氣，儀器a中需加入，發(fā)生的化學方程式為．（2）通過查閱資料得知：氨氣（NH3）是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體，其水溶液稱為氨水．當你選用加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物來制取氨氣時，若選擇B裝置來完成該實驗，需進行的改動是．（3）你認為應選擇收集氨氣的裝置最好是（填序號），原因是．14．現有以下常見化學實驗裝置，請按要求回答問題：（1）儀器A的名稱為；可用作洗滌或干燥氣體的裝置是（填序號）．（2）可用作實驗室制取CO2和用雙氧水制取氧氣發(fā)生裝置的是（填序號），其中實驗室制取CO2的化學方程式為．用裝置③制取氧氣的化學方程式是．（3）實驗室制取氫氣用的是粗鋅和稀硫酸．用稀硫酸而不用鹽酸的原因是；用粗鋅比用純鋅反應速率更快，這是因為粗鋅中含可溶性的雜質或能與酸反應的雜質，這些雜質的存在可大大提高該反應的速率．取兩份質量相等的純鋅粉，編號為a和b，在b中加入少量的氧化銅粉末，將a和b分別投入足量的稀硫酸中，充分反應后，則：產生氫氣的質量：ab（填＞﹦＜，下同）；產生氫氣的速率：ab．15．通過一年的化學學習，你已經掌握了實驗室制取氣體的有關規(guī)律，以下是老師提供的一些實驗裝置，根據如圖回答下列問題：（1）關閉B裝置中的止水夾后，從長頸漏斗向錐形瓶中注入一定量的水，靜止后如圖所示，則B裝置是否漏氣？（填“漏氣”、“不漏氣”或“無法確定”）；（2）寫出實驗室用B裝置制取氧氣的化學方程式；（3）如果實驗室用A裝置來制取氧氣，同時要收集一瓶用于做蠟燭燃燒實驗的氧氣，則最好的收集方法是；（填字母編號）（4）通過查閱資料得知：氨氣（NH3）是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體，其水溶液稱為氨水。小楓同學用加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物來制取氨氣，他應選擇的發(fā)生裝置是，收集裝置是；（填字母編號）（5）小雯同學將收集滿氨氣的集氣瓶倒扣在滴有無色酚酞的水中，觀察到的現象是集氣瓶內的水面上升，而且水變；（填一種顏色）（6）某?；瘜W實驗室需要配制1000g溶質質量分數為10%的鹽酸用來制取二氧化碳，問需溶質質量分數為38%的鹽酸（密度是1.19g/mL）mL，需要水mL．（結果保留1位小數）16．化學是一門以實驗為基礎的學科，化學所取得的豐碩成果，是與實驗的重要作用分不開的。結合下列實驗裝置圖回答問題：（1）寫出指定儀器的名稱：①；②。（2）寫出實驗室用A裝置加熱“高錳酸鉀”固體制氧氣反應的文字表達式：。（3）B圖中分液漏斗中應放入的物質是，錐形瓶中應放入的物質是。（4）收集氧氣時可以選擇裝置（填字母，下同），理由是，也可以選擇裝置，理由是。（5）檢驗裝置A的氣密性的方法是：。（6）若裝置B中反應劇烈，則可以采取的措施是（多選）。A．控制液體的滴加速度B．用體積小的錐形瓶C．加熱反應物D．減小反應物濃度（7）在學習二氧化碳性質時，興趣小組同學做了如右圖所示的實驗：向燒杯中傾倒二氧化碳，下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅。因此，二氧化碳氣體一般用來。17．現有下列A、B、C、D、E五種實驗裝置，根據題意，將裝置的序號填入下列空格中．（1）寫出指定儀器的名稱：①；②．（2）用高錳酸鉀制取氧氣，氣體發(fā)生裝置選用（填序號）；用高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式為；（3用C裝置收集CO2時，檢驗CO2是否收集滿的方法是．（4）用過氧化氫溶液制取氧氣，氣體發(fā)生裝置選用（填序號）；用過氧化氫溶液制取氧氣的化學方程式為．（5）氨氣無色、有刺激性氣味，極易溶于水，密度比空氣?。粚嶒炇页Ｓ眉訜峁腆w硫酸銨和固體熟石灰的混合物來制取氨氣．則氣體發(fā)生裝置應用（填序號）；收集氨氣的裝置最好用（填序號）．18．下圖是實驗室制取氣體的常用儀器。請根據要求填空：（1）圖中儀器A的名稱是；若發(fā)現酒精燈里有足夠的酒精，卻不能點燃，其可能的原因。（2）某同學用氯酸鉀制取并用排空氣法收集一瓶氧氣，其化學方程式為，應選擇上圖中的儀器（填序號）。（3）若要制取并收集一瓶CO2，在實驗過程中能隨時添加稀HCl，應選擇上圖中的儀器（填序號），若要驗證瓶中CO2已集滿，其具體操作和現象為。（4）某同學用含有CO2的CO來還原CuO、并檢驗產物是CO2，他設計了如右圖所示的實驗裝置。請將他設計的裝置圖補畫完整（畫在右圖中），圖中試劑a是；試劑b是（a、b不能為同種試劑）。裝置末端放一燃燒的酒精燈的作用是。19．請根據下列裝置，回答問題：（1）出標號①②的儀器名稱：①，②．（2）實驗室制取并收集CO2，可選用裝置（填寫裝置序號）（3）判斷CO2已收集滿的方法是．（4）用高錳酸鉀制取O2，裝置A還需做的一點改動是．（5）對用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取O2后的固體殘渣（假定已完全反應），通過以下四步實驗操作可回收二氧化錳．正確操作的先后順序是（填寫選項序號）．a、烘干b、溶解c、過濾d、洗滌（6）把（5）中濾液蒸發(fā)結晶可得到氯化鉀晶體，在蒸發(fā)操作中玻璃棒的作用是．（7）用裝置F制取氣體，在反應過程中，用彈簧夾夾住導氣管上的橡皮管，過一會兒反應就會停止．其原因是．20．（1）四位同學在實驗室里分別進行下列實驗，只有一位同學在儀器領取單上沒有填寫玻璃棒，你認為該同學進行的實驗是（填序號）A、過濾泥水B、配制5%的食鹽溶液C、稀釋濃硫酸D、實驗室制取二氧化碳氣體（2）結合如圖所示實驗裝置，回答下列問題．①圖中b儀器的名稱：b．②用高錳酸鉀固體制氧氣，發(fā)生反應的化學方程式為：；如用D裝置收集O2，收集氣體完畢后的操作順序是填序號：a熄滅酒精燈，b從水中取出導氣管）．③在E中收集滿二氧化碳，倒扣于盛有澄清石灰水的水槽中，一段時間后，能觀察到有液體進入E中，并變渾濁，發(fā)生反應的化學方程式為．④用塊狀固體和液體不加熱制取氣體時，改用C裝置（多孔隔板用來放塊狀固體）代替B裝置的優(yōu)點是（答出一點即可）．五．科學探究題（共5小題）21．氧氣是重要的資源，回答下列問題。（1）圖一為“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗改進裝置（濃硫酸具有吸水性，可干燥氧氣）。圖一甲裝置中發(fā)生反應的文字表達式為；圖一丙裝置：鐵絲應盤成狀；用塑料瓶代替集氣瓶的優(yōu)點之一是。（2）某興趣小組為了研究向上排空法和排水法收集的氧氣濃度是否有差異，做了如下實驗：用加熱高錳酸鉀的方法制備并收集氧氣（兩種收集方法各三瓶）、并使用傳感器測定收集到的氧氣濃度，數據見表。收集方法向上排空氣法排水集氣法氧氣濃度（%）79.679.779.990.089.889.3氧氣平均濃度（%）79.789.7①用排水集氣法收集氧氣時觀察到為氧氣集滿的標準；②以上兩種方法中，法收集到的氧氣更純凈；③不考慮操作因素，排水集氣法獲得的氧氣體積分數不能達到100%主要原因；④向上排空氣法收集到的氧氣濃度只有80%左右的原因有（填字母序號）。A.氧氣的密度略大于空氣的密度B.加熱高錳酸鉀固體產生氧氣的濃度只有80%左右C.當觀察到帶火星的木條復燃時，集氣瓶內還有空氣D.當氧氣進入集氣瓶時，瓶內空氣與進入的氧氣相互擴散（3）分別把點燃的木炭放入裝有空氣和氧氣的集氣瓶中燃燒，如圖二，對比木炭在空氣和氧氣中燃燒的現象，說出劇烈程度不同的一種因素是。（4）若選用裝置C代替裝置B來制備二氧化碳氣體，其優(yōu)點是（答出一條即可）。22．我們生活在空氣中，沒有空氣我們將無法生存，請你參與到化學興趣小組關于氣體的制取與性質的研究中，貢獻你的聰明和才智。探究一如圖1是實驗室制取氣體的部分裝置，請回答下列問題：氫氣是最理想的燃料。通常狀況下，氫氣密度比空氣小，難溶于水。小秦同學用鋅粒與鹽酸反應制取氫氣，選擇的裝置組合是（填字母），該發(fā)生裝置的優(yōu)點是，若用F裝置排空氣法收集氫氣，氣體應從端進入（填b或c）。探究二【提出問題】①導出的氣體除H2外，還有哪些氣體？②氫氣具有可燃性外，還具有什么化學性質？【查閱資料】無水CuSO4是白色的粉末，遇水變?yōu)樗{色；堿石灰是氫氧化鈉和氧化鈣的固體混合物?！驹O計實驗方案】小泰同學按如圖2裝置進行實驗（假設每個裝置中氣體都完全反應或吸收）?！緦嶒灛F象和結論】實驗現象實驗結論甲裝置中的白色固體變成藍色氣體中有H2O乙裝置中產生氣體中有HCl丁裝置中玻璃管內紅色粉末變成黑色、戊裝置中白色固體變成藍色H2能與Fe2O3反應丁裝置中玻璃管內反應的化學方程式為（寫加熱也可）【交流總結】丁裝置加熱前通入H2的目的是。23．實驗室制取氣體時常要考慮下列問題：（1）選擇合理的制取裝置。用如圖所示裝置制取氣體，請回答下列問題。①儀器a的名稱是。②選用A加熱KMnO4制O2，裝置需要改進的地方是，反應的化學方程式為。③實驗室用Zn和稀硫酸制取H2的化學方程式為。④實驗室可用亞硝酸鈉（NaNO2）和NH4Cl的飽和溶液加熱法制備N2，應選擇的發(fā)生裝置和收集裝置的組合是（寫出一種組合，填序號）。（2）檢驗、除雜和尾氣處理。①通過飽和NaHCO3溶液洗氣，可除去CO2中的HCl．洗氣時化學反應方程式為。②實驗室制備下列氣體時，一般需要進行尾氣處理的是（填序號）。a．H2b．COc．CO2d．SO2（3）反應裝置的改進和反應條件的探究。實驗序號H2O2溶液的質量分數/%H2O2溶液的體積/mL溫度/℃MnO2粉末的用量/g收集氣體的體積/mL收集氣體所需的時間/sA51200.14aB151200.14bC305350.14cD305550.14d某實驗小組為了探究影響H2O2分解制取氧氣快慢的因素，進行了下列實驗：①欲探究溫度對H2O2分解快慢的影響，應該選擇的對照實驗組是（填實驗序號）。②該小組利用如圖甲所示裝置探究MnO2質量對H2O2分解快慢的影響：在三份8.0mL3%的H2O2溶液中分別加入