2025年中考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練題 專題16 常見氣體的制取與凈化（解析版）

專題16常見氣體的制取與凈化專題16常見氣體的制取與凈化目錄01理·思維導(dǎo)圖：呈現(xiàn)教材知識結(jié)構(gòu)，構(gòu)建學(xué)科知識體系。 02盤·基礎(chǔ)知識：甄選核心知識逐項分解，基礎(chǔ)不丟分。03究·考點命題：對中考考點命題進(jìn)行細(xì)致研析和講解，全面提升。04辨·易混易錯：點撥易混易錯關(guān)鍵點，沖刺高分?！糁R點一實驗室制取氣體的一般步驟一、確定制氣體的化學(xué)反應(yīng)原理確定制氣體的化學(xué)反應(yīng)原理在實驗室條件下（如常溫、加熱、使用催化劑等)，選擇試劑、通過什么反應(yīng)來制取這種氣體。確定原理時，需要綜合考慮反應(yīng)速率大小，產(chǎn)生的氣體是否易于收集、是否純凈，實驗操作是否簡單、安全，實驗過程是否會產(chǎn)生污染，以及試劑的價格等因素。二、設(shè)計制取氣體的實驗裝置根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定氣體發(fā)生裝置；根據(jù)氣體的性質(zhì)(如密度、是否溶于水、是否與水反應(yīng)等)確定氣體收集裝置（如有必要，還應(yīng)考慮除去雜質(zhì)的裝置和尾氣處理裝置等）。三、驗證得到的氣體就是所要制取的氣體根據(jù)氣體的性質(zhì)（如可燃性或助燃性、與某些試劑反應(yīng)有沉淀生成等)進(jìn)行驗證。◆知識點二反應(yīng)原理及發(fā)生裝置一、發(fā)生裝置1.選擇依據(jù)：反應(yīng)物的狀態(tài)(固固型或固液型)和反應(yīng)條件(是否需要加熱)。裝置類型固固加熱型固液常溫型適用范圍高錳酸鉀過氧化氫溶液與二氧化錳制氧氣(不選E)、大理石(或石灰石)與稀鹽酸制二氧化碳、鋅與稀硫酸制氫氣裝置圖ABCDE裝置優(yōu)點——安裝簡單、操作簡便可以隨時添加液體藥品可控制反應(yīng)速率可控制反應(yīng)的發(fā)生和停止反應(yīng)原理2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4+MnO2+O2↑制氧氣(E裝置除外)：2H2O22H2O+O2↑制二氧化碳：2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑制氫氣：H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑注意事項試管口略向下傾斜的目的是防止生成的冷凝水倒流使試管驟冷炸裂；用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口塞一團(tuán)棉花，目的是防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入試管加入藥品不宜過多，防止生成的氣體將試管撐破長頸漏斗下端應(yīng)浸入液面下，目的是防止生成的氣體從導(dǎo)管口溢出用于劇烈反應(yīng)，分液漏斗可用注射器代替固體藥品為塊狀或大顆粒狀(二氧化錳為粉末狀，不適用于此裝置)【名師點撥】實驗室制取二氧化碳時藥品的選擇原則：（1）不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，原因是濃鹽酸易揮發(fā)，生成的二氧化碳中會混有氯化氫氣體，使制得的氣體不純。（2）不能用稀硫酸代替稀鹽酸，原因是反應(yīng)生成的硫酸鈣為微溶物，會附著在大理石表面阻止反應(yīng)進(jìn)行。（3）不能用碳酸鈉(或碳酸鉀)代替大理石(或石灰石)，原因是粉末狀固體與稀鹽酸接觸面積大，反應(yīng)劇烈，不利于反應(yīng)的控制和氣體的收集。二、可控制反應(yīng)發(fā)生和停止的發(fā)生裝置（1）控制反應(yīng)發(fā)生和停止的原理：通過某個操作，實現(xiàn)固體試劑和液體試劑的分離和接觸，從而控制反應(yīng)的開始與停止。（2）常見的可控制反應(yīng)發(fā)生和停止的裝置裝置開始打開彈簧夾，液體與固體接觸（液體淹沒固體），反應(yīng)開始將布袋子浸入溶液中將試管浸入液體中停止關(guān)閉彈簧夾，氣體壓強增大，液體被壓回長頸漏斗（或燒杯和U型管左側(cè)），液體與固體固液分離，反應(yīng)停止提起布袋子離開液面提起試管離開液面注：其中布袋子可換成其他不與液體試劑反應(yīng)的材質(zhì)制作的袋子。如制取二氧化碳，液體試劑是稀鹽酸，布袋子可換成銅網(wǎng)兜?！糁R點三收集裝置選擇依據(jù)：氣體的密度和溶解性。收集裝置排水法排空氣法向上排空氣法向下排空氣法適用范圍難溶或不易溶于水且不與水反應(yīng)的氣體，如O2、H2、CH4等密度比空氣大的氣體，如O2、CO2等密度比空氣小的氣體，如H2、CH4、NH3等裝置優(yōu)點收集的氣體較純凈收集的氣體較干燥注意事項①用排水法收集氣體時，集氣瓶中應(yīng)預(yù)先裝滿水，防止收集到的氣體不純，待導(dǎo)管口有連續(xù)均勻冒出時開始收集；②用固固加熱型裝置制取并用排水法收集氣體時，實驗結(jié)束后，應(yīng)先將導(dǎo)管從水槽中取出，再熄滅酒精燈，防止水槽中的水倒吸入灼熱的試管，使試管炸裂；③用排空氣法收集氣體時，導(dǎo)管伸入集氣瓶底部的目的是排凈集氣瓶中的空氣，使所收集的氣體更純凈?！糁R點四檢驗與驗滿氣體檢驗驗滿方法裝置方法裝置氧氣將帶火星的木條伸入集氣瓶，若木條復(fù)燃則說明氣體為氧氣將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃則說明氧氣已集滿二氧化碳將氣體通入澄清石灰水中將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅則說明二氧化碳已集滿◆知識點五氣體的凈化與干燥一、氣體的凈化1.原則：a.不能引入新的雜質(zhì)氣體；b.不能減少被除雜氣體的量。2.常見氣體的除雜裝置及除雜試劑.除雜裝置除雜試劑可除去的雜質(zhì)氣體(括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體)氫氧化鈉溶液CO(CO2)、H2(HCl)飽和碳酸氫鈉溶液CO2(HCl)灼熱的氧化銅粉末CO2(CO)灼熱的銅網(wǎng)N2(O2)氫氧化鈉溶液CO(CO2)二、氣體的干燥(除水)干燥裝置干燥劑濃硫酸堿石灰(NaOH和CaO固體混合物)、氫氧化鈉固體可干燥的氣體酸性或中性：H2、O2、N2、CO2等堿性或中性：NH3、H2、O2、N2等◆知識點六多功能瓶的使用用途圖示氣體進(jìn)入方向舉例收集氣體收集密度比空氣大的氣體，待收集氣體通入最下方，即從a或c端通入收集O2、CO2等收集密度比空氣小的氣體，待收集氣體通入最上方，即從b或d端通入收集H2、CH4等收集難溶或不易溶于水、且不與水反應(yīng)的氣體，氣體應(yīng)從b端通入收集O2、H2等檢驗、除雜、干燥氣體氣體須與液體試劑充分接觸，即氣體應(yīng)從a端通入若檢驗CO2，X為澄清石灰水除雜與收集組合裝置——若X為氫氧化鈉溶液，該裝置是除去CO2，收集CO測量氣體體積短進(jìn)長出，水被壓入量筒CO2等能溶于水或與水反應(yīng)的氣體需在水面上方加一層植物油，目的是防止通入的氣體溶于水或與水反應(yīng)◆知識點七尾氣處理方法點燃法吸收法收集法裝置舉例可燃性有毒氣體采用燃燒的方法，使其轉(zhuǎn)化為對空氣無污染的物質(zhì)，如CO適用于溶解性較大的氣體，如HCl、NH3，防倒吸將尾氣通入溶液中，使其與溶液反應(yīng)而被吸收，如將SO2通入NaOH溶液用氣球收集尾氣，再集中處理或再利用◆知識點一發(fā)生裝置和收集裝置【典例1】（2024·山東日照·中考真題）下列圖示的實驗操作正確的是（）A．加入固體粉末B．取用固體C．收集氫氣D．加熱試管里的液體【答案】B【解析】A、取固體粉末時，瓶塞應(yīng)倒放在桌面上，故A錯誤；B、取NaOH固體時，把試管橫放，用紙槽將粉末狀固體藥品放到試管底部，避免粉末沾到試管內(nèi)壁，再把試管慢慢地豎起，故B正確；C、氫氣的密度比空氣小，應(yīng)采用向下排空氣法進(jìn)行收集，導(dǎo)管應(yīng)靠近試管底部，故C錯誤；D、給試管中的液體加熱時，液體不能超過試管容積的，且試管夾應(yīng)夾在距管口處，同時使用酒精燈火焰的外焰部分加熱，試管口向上傾斜，與桌面約成45°，故D錯誤。故選B?！镜淅?】（2024·江蘇常州·中考真題）下列用高錳酸鉀固體制取氧氣的系列操作中正確的是（） A．取用藥品 B．加熱藥品 C．收集氧氣 D．氧氣驗滿【答案】C【解析】A、取用粉末狀藥品時，試管傾斜，用藥匙或紙槽把藥品送到試管底部，然后使試管直立起來，故選項錯誤；B、給試管中的固體加熱時，試管口應(yīng)略向下傾斜，防止冷凝水倒流，炸裂試管，故選項錯誤；C、氧氣的密度比空氣大，可用向上排空氣法收集氧氣，故選項正確；D、氧氣具有助燃性，氧氣驗滿：將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，說明已經(jīng)集滿，不能伸入集氣瓶內(nèi)，故選項錯誤；故選：C?！镜淅?】（2024·廣東·中考真題）實驗室制取O2，下列操作、藥品和裝置選擇不合理的是（） A．選擇藥品 B．檢查氣密性 C．發(fā)生裝置 D．收集裝置【答案】C【解析】A.實驗室可以通過加熱高錳酸鉀生成氧氣，故A正確；B.有氣體生成或參與的反應(yīng)需要進(jìn)行氣密性檢查，用手捂住試管，導(dǎo)管口放水中，如果導(dǎo)管口有氣泡生成，松手后，導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，說明氣密性良好，故B正確；C.加熱固體制取氧氣時，試管口應(yīng)略向下傾斜，防止冷凝水倒流，使試管炸裂，故C錯誤；D.氧氣密度比空氣大，可以用向上排空氣法，多功能瓶收集氧氣時，氧氣應(yīng)從長管通入，空氣由短管排出，故D正確；故選C?！镜淅?】（2024·陜西·中考真題）實驗室制取二氧化碳時，下列相關(guān)操作正確的是（） A．檢查氣密性 B．裝藥品 C．收集氣體 D．氣體驗滿【答案】A【解析】A、圖示中長頸漏斗下端伸入液面以下，形成液封，雙手緊握試管外壁，裝置內(nèi)氣體受熱膨脹，導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說明該裝置氣密性良好，圖示操作正確；B、實驗室利用稀鹽酸和大理石制取二氧化碳，向試管中裝藥品時，應(yīng)先裝固體藥品，再裝液體藥品，且裝塊狀固體藥品時，應(yīng)“一橫二放三慢豎”，先將試管橫放，用鑷子把固體放在試管口，再將試管慢慢豎起來，圖示操作錯誤；C、二氧化碳密度比空氣大，應(yīng)該用向上排空氣法收集，圖示操作錯誤；D、二氧化碳不能燃燒且不支持燃燒，驗滿的方法為：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明已收集滿，圖示操作錯誤；故選：A?！镜淅?】（2024·四川瀘州·中考真題）實驗室可用如圖裝置制備與收集H2。下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．反應(yīng)原理為：B．可用稀硫酸代替稀鹽酸制取氫氣C．關(guān)閉旋塞后H2將反應(yīng)液壓入長頸漏斗中D．用向上排空氣法代替圖中的收集方法【答案】D【解析】A、鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，化學(xué)方程式為：，A正確；B、稀硫酸能與鋅粒反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，所以可用稀硫酸代替稀鹽酸制取氫氣，B正確；C、關(guān)閉旋塞后，試管內(nèi)H2增多，氣壓上升，H2將反應(yīng)液壓入長頸漏斗中，C正確；D、氫氣密度小于空氣，可用向下排空氣法代替圖中的收集方法，D錯誤。故選：D?！糁R點二氣體的制取實驗【典例6】（2024·四川綿陽·中考真題）化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。根據(jù)所給儀器和實驗設(shè)計回答下列問題:(1)實驗室用加熱氯化銨（）與氫氧化鈣固體混合物的方法制取（極易溶于水，密度小于空氣）。正確接口順序從左到右依次為，儀器X的名稱為。(2)實驗室利用BD裝置制取，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若將通入E裝置，觀察到白磷的變化是，產(chǎn)生該變化的原因是。(3)利用下圖所示裝置制取并探究其性質(zhì)。將Y形管傾斜，使M中的溶液流入N中與固體顆粒完全反應(yīng)，化學(xué)方程式為，然后向N中注入足量的NaOH溶液，整個實驗過程中氣球的變化情況為?！敬鸢浮浚?）ad集氣瓶（2）白磷在水中燃燒滿足了白磷燃燒的兩個條件：與氧氣接觸，溫度達(dá)到了白磷的著火點（3）先變大再變小【解析】（1）實驗室用加熱氯化銨（）與氫氧化鈣固體混合物的方法制取，該反應(yīng)屬于固體加熱型，發(fā)生裝置選擇A，極易溶于水，密度小于空氣，應(yīng)選用向下排空氣法收集，收集裝置選用C，且氣體應(yīng)從導(dǎo)管d端通入，故正確接口順序從左到右依次為ad；由圖可知，儀器X的名稱為集氣瓶；（2）B裝置為固液常溫型發(fā)生裝置，利用BD裝置制取，應(yīng)選用藥品過氧化氫和二氧化錳，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；若將通入E裝置，觀察到白磷在水中燃燒，這是因為滿足了白磷燃燒的兩個條件：與氧氣接觸，溫度達(dá)到了白磷的著火點；（3）實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)為：大理石（或石灰石）的主要成分碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；將Y形管傾斜，使M中的溶液流入N中與固體顆粒完全反應(yīng)，氣球會先變大，然后向M中注入足量NaOH溶液，二氧化碳會與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，氣球又會變小，故整個實驗過程中，氣球先變大后變小?！镜淅?】（2024·內(nèi)蒙古通遼·中考真題）化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。請結(jié)合下列實驗裝置圖回答問題。實驗室用鋅粒和稀硫酸制取氫氣。氫氣是密度比空氣小，難溶于水的可燃?xì)怏w。(1)實驗室制取一瓶干燥的氫氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是(從“A~E”中選擇，填字母序號，下同)，收集裝置是。(2)若用裝置F干燥氫氣，應(yīng)從導(dǎo)管口(填“m”或“n”)通入氣體。(3)新型材料納米鐵粉用途廣泛，它比普通鐵粉更容易與氧氣反應(yīng)，其制備的主要流程如下圖所示。FeCl2和H2→高溫反應(yīng)器→氯化氫和納米鐵粉向高溫反應(yīng)器中通入氫氣前，需通入氮氣排凈空氣的原因是(寫出一條即可)?！敬鸢浮浚?）AC（2）n（3）防止氫氣不純，發(fā)生爆炸【解析】（1）鋅和硫酸的反應(yīng)為固液常溫反應(yīng)，發(fā)生裝置選A；排空氣法收集的氫氣較干燥，且氫氣密度比空氣小，收集裝置選C。（2）若想收集干燥的氫氣，則F為濃硫酸，將氫氣直接通入濃硫酸中，可干燥氫氣，則將氫氣從n口通入。（3）氫氣具有可燃性，不純會發(fā)生爆炸，則向高溫反應(yīng)器中通入氫氣前，需通入氮氣排凈空氣?！镜淅?】（2024·四川德陽·中考真題）化學(xué)科學(xué)的本質(zhì)是實驗探究。如圖1為實驗室制取氣體的常用裝置，圖2為某同學(xué)在跨學(xué)科實踐活動中設(shè)計的簡易供氧器。I．根據(jù)圖1回答下列問題：(1)寫出裝置A中任意一種儀器的名稱：

。(2)實驗室制取CO2的裝置可選擇（填標(biāo)號）來組裝，發(fā)生裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。II．根據(jù)圖2回答下列問題：(3)若試劑甲為MnO2，根據(jù)所學(xué)知識選擇試劑乙，反應(yīng)倉中產(chǎn)生O2的化學(xué)反應(yīng)原理是（用化學(xué)方程式表達(dá)）。(4)加濕過濾倉中H2O的作用有（填標(biāo)號）。a．吸收雜質(zhì)提純O2b．觀察O2產(chǎn)生的速率c．加快O2的生成d．保證供給O2的濕度需求(5)調(diào)節(jié)供氧流速可以（填具體操作）?！敬鸢浮浚?）鐵架臺/酒精燈/導(dǎo)氣管/試管（2）BDCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（3）2H2O22H2O+O2↑（4）abd（5）向下推動注射器的快慢【解析】（1）由圖可知，裝置A的儀器有鐵架臺、酒精燈、導(dǎo)氣管和試管，故填：鐵架臺或酒精燈或?qū)夤芑蛟嚬?；?）實驗室制取CO2屬于固液常溫型，選擇的發(fā)生裝置為B，二氧化碳的密度空氣大，能溶于水，只能采用向上排空氣法收集，選擇的收集裝置為D；實驗室常用石灰石或大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，即石灰石或大理石（主要成分碳酸鈣）和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：BD；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（3）若試劑甲為MnO2，反應(yīng)倉是在固液常溫條件下制取氧氣，即過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑，故填：2H2O22H2O+O2↑；（4）a．加濕過濾倉中的H2O能溶解一些可能存在的雜質(zhì)氣體，可以提純O2，故選項符合題意；b．可通過產(chǎn)生氣泡的速率觀察生成氧氣的速率，故選項符合題意；c．加濕過濾倉中的H2O不能加快生成氧氣的速率，故選項不符合題意；d．加濕過濾倉有保證供給O2的濕度需求的作用，故選項符合題意；故選abd；（5）可以通過向下推動注射器的快慢，控制液體滴加速率，來調(diào)節(jié)供氧流速，故填：向下推動注射器的快慢?！糁R點三多功能瓶的使用【典例9】（2024·江蘇蘇州·二模）功能瓶是一個由導(dǎo)管、膠塞、集氣瓶組成的裝置，因用途廣、使用方便被稱為多功能瓶。如圖實驗利用多功能瓶可以達(dá)到目的的是（） A．收集H2 B．檢驗CO2 C．除去CO2中水分 D．探究CO2能與水反應(yīng)【答案】C【解析】A、氫氣密度小于空氣，應(yīng)使用向下排空氣法收集氫氣，則氫氣需從多功能瓶的短管進(jìn)入，A錯誤；B、CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3、H2O，無明顯現(xiàn)象，不能檢驗CO2，B錯誤；C、濃硫酸有吸水性，且與CO2不反應(yīng)，因此可以除去CO2中的水分，C正確；D、CO2能使?jié)駶櫟淖仙锛埢ㄗ兗t，但圖示操作缺乏對照組，無法確定是CO2使紫色石蕊紙花變紅還是CO2和水共同作用使紫色石蕊紙花變紅，D錯誤。故選：C?！镜淅?0】（2024·山西呂梁·模擬預(yù)測）多功能瓶是一個由導(dǎo)管、膠塞、集氣瓶組成的裝置，因用途廣、使用方便被稱為多功能瓶。下列實驗利用多功能瓶可以達(dá)到目的的是（） A．

收集氫氣 B．

檢驗二氧化碳 C．

除去氧氣中的水分 D．探究二氧化碳能與水反應(yīng)【答案】C【解析】A、氫氣的密度比空氣小，使用圖示裝置收集氫氣時，氫氣應(yīng)該從短管通入，故A不能達(dá)到目的；B、二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，該反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，所以使用氫氧化鈉溶液不能檢驗二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則通常用澄清石灰水檢驗二氧化碳?xì)怏w，故B不能達(dá)到目的；C、濃硫酸具有吸水性，且不與氧氣反應(yīng)，則可用濃硫酸干燥氧氣，且氣體要長進(jìn)短出，故C能達(dá)到目的；D、圖示中觀察到濕潤紫色石蕊紙花變紅，不能說明二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)，還需要設(shè)置對照實驗，證明二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊紙花變色，故D不