二轮专题十三种常见气体的制取和性质实验

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1、考点10：三种常见气体的制取和性质实验【考点解读】一.考点要求：1.明确实验室制取气体的思路和方法。2.掌握实验室制取O2、H2、CO2的反应原理、实验装置、收集方法和实验步骤及注意事项。3.学会氧气和二氧化碳的验满方法及氢气的验纯方法。二.要点提示：在初中化学中，我们主要学习了O2、H2、CO2的实验室制法。复习时，可以从制备药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较，能够总结和归纳实验室制取气体的思路，即：（1）首先研究反应原理；（2）根据所选药品的状态和反应条件，选择适当的仪器组成相应的实验装置；（3）根据实验装置的特点，设计合理的实验操作步骤，预测

2、可能的注意事项；（4）根据所制取气体的性质，选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。实验室制取气体及其性质实验，是属于基本操作的简单综合实验。通过对比制气装置和收集装置，突出气体的个性及几种气体的共性，提高记忆效果。下面对有关气体制备的重要知识点归纳如下：1.气体的发生装置：根据所用反应物的状态和反应条件，初中阶段涉及的装置主要有以下两种： 固液不加热型 固体加热型2.气体的收集装置 根据气体的溶解性及密度，选择用排水法(气体难溶于水)或向上排空气法(气体密度比空气大)、向下排空气法(气体密度比空气小)进行收集.收集方法适合范围优缺点装置排水集气法适用于难溶于水或不易溶于水且不与水发生化学反应

3、的气体此法收集的气体较为纯净；向上排空气法适用于相同状况下，密度比空气大且不与空气中任何成分反应的气体此法收集的气体较为干燥，但纯度较低，需要验满。向下排空气法适用于相同状况下，密度比空气小且不与空气中任何成分反应的气体此法收集的气体较为干燥，但纯度较低，需要验满。3.集气瓶的多种用途：集气：收集密度比空气大的气体，气体流向是长进短出；比空气轻的气体气体流向为“短进长出”；若瓶中盛满水，则由短管进气长管排水，收集难溶于水的气体。量气：定量收集量取气体体积的实验装置，气体“短进长出”。储气：先排水集气后，使用气体时，用高位水(或接水龙头)将瓶内气体压出，水从长管进，气体从短管出。洗气：瓶内放适量

4、液体试剂(约l3)用于气体的干燥(除去水蒸气)、净化(吸收杂质)或性质实验(检验某气体存在或验证某气体性质)，需要“长进短出”。【命题规律及预测】在近几年的中考试题中：我们不仅经常见到O2、H2、CO2三种气体的制取、收集等传统实验题，还常常遇到H2S、NH3、CH4等气体的制取、收集、检验的知识迁移题和用双氧水（H2O2）来制取氧气、用氢化钙制氢气的创新实验题，以及有关实验装置的改进等新问题。特别是中考试题越来越多的注重培养思维的迁移和灵活性，这也是今后中考的发展方向和热点之一。【考题例析】例1：CcdabAB某兴趣小组利用下列装置进行实验，请回答：（1）指出图中标有字母的仪器名称：a_ b

5、_。（2）A、B、C装置可用于实验室制取和收集某些气体：若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是_（填“A”“B”或“C”），反应的化学方程式是_。若要制取氢气，在B装置中装有锌粒，那么长颈漏斗中应加入_溶液，该反应的化学方程式是_。若B装置中装有石灰石和稀盐酸，则该装置可用于制取_气体。如果用C装置收集该气体，则气体从_端进入（填c或d），收集气体的方法是_法。解析：此题是考查初中化学中有关O2、H2、CO2三种气体的制取、收集的实验题。这类实验题一般比较简单，大家只要对课本上的有关内容全面掌握并达到一定的熟练程度，以便能够灵活应用和变通。参考答案：（1）酒精灯；试管（2）A ；2KMnO4

6、K2MnO4+MnO2+O2稀硫酸；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2CO2 ，C，向上排空气法例2：氨气（）密度比空气小，极易溶于水，它的水溶液叫氨水，呈碱性，是一种速效肥料，实验室用加热氯化铵晶体和消石灰固体的混合物制取氨气，请回答： （1）实验室制取氨气所用的装置与制_装置相同。 （2）实验室收集氨气的方法是用_。 （3）将一支收集满干燥的NH3的试管，倒插入滴有几滴酚酞试剂的水中（如下图所示），可能发生的现象是_。解析：此题是一例知识迁移型实验题。要求在掌握了典型气体实验室制取的同时，能将所学知识迁移到新的问题情景中来解决问题，这正是此题的用意所在。由于氨气（）密度比空气小，极易溶于水

7、，所以只能用向下排空气法收集；又由于可用加热氯化铵晶体和消石灰固体的混合物来制取，所以我们只能选择“固体加热型”气体制取装置（即制氧气装置）。又因为氨气的水溶液呈碱性，所以能使酚酞试液变成红色。参考答案：（1）氧气 ，（2）向下排空气法，（3）试管中水面慢慢上升、水变红。例3：氧气、氢气、二氧化碳是初中常见的气体。常温条件下，氧气可利用过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰混合制取，氢气可利用锌粒和稀盐酸反应制取。根据下列装置及仪器回答问题。气体发生装置气体收集装置其它仪器 a b c d e f g h（1）写出仪器、的名称：是 ，是 。（2）可选用 发生装置制取少量CO2； （填“能”或“不能

8、”）利用该装置制取O2。（3）制取氢气前，必须 。如果需要制取较多的气体，应在其它仪器一栏内选择 、 （填编号）和带导管的橡皮塞来组装气体发生装置。解析：此题的新颖点在用过氧化氢（双氧水）和二氧化锰制氧气和选择仪器上。由于用过氧化氢（双氧水）和二氧化锰制取氧气，符合固液不加热型气体制取装置的特点，所以选择装置时应选和氢气和二氧化碳气体制取的装置。参考答案：（1）集气瓶 烧杯（2）b（1分） 能 （3）检查装置气密性 g h 例4：某化学课外活动小组进行了一系列的实验探究，请按要求作答：（1）按要求从以下AE装置中选择（填装置的字母序号）。乙同学要制取并收集H2应选择 ；丙同学要收集一瓶O2，应

9、选择 。(2)小松同学探究B装置后，作了改进，改进的装置如图（）所示。检查图（）装置气密性的方法是 （3）小松同学使用图（）装置制取CO2，现有Na2CO3固体、块状大理石、稀HCl和稀H2SO4，应选用的试剂是 （填序号）；反应进行过程中，关闭该装置中的止水夹a 后，可以观察到的现象是 。（4）小亮同学也改进了B装置，改进的装置如图（）所示，与B装置相比较，图（）装置以分液漏斗代替 漏斗，其优点是 ；橡皮管的作用是 。解析：此题是一例重点考查实验装置改进的试题。此题在考查典型气体制取的同时，重点增加了对制氢装置（固液不加热型气体制取装置）的改进。这种试题要求大家具有较强的分析能力，解答时一定

10、要弄清实验装置改进以后可能起到的作用，以及改进后装置的优缺点。在本题中，给装置增加有孔塑料板可以将锌粒放在塑料板上，这样便于锌粒和稀硫酸的分离，可以做到控制反应的发生和停止；把长颈漏斗换成分液漏斗并在分液漏斗和试管间连接上胶皮管，这样可以使分液漏斗与试管内的压强相等，便于分液漏斗中液体的滴下。参考答案：（1） BC 或BE （答成BCE不给分） C（答成D也给分） （2）关闭a（或止水夹），然后向长颈漏斗中加入水至形成一段水柱为止；静置，水柱高度不变，则装置不漏气。 （3），液面下降，反应液被压回长颈漏斗，反应液与块状固体脱离，反应停止。 （4）长颈；可随时滴加反应液（或稀盐酸），从而控制得到

11、气体（或CO2）的量；使分液漏斗与试管内的压强相等，便于分液漏斗中液体的滴下。（或答“便于分液漏斗中液体的滴下”）【课堂练习】一.选择题：1.下列气体中，不能用排空气法收集的是（ ）A. O2B. COC. H2D. CO22.实验室制取CO2的实验中，下列做法可行的是（ ）A用镊子夹取块状石灰石固体 B鼻子凑到瓶口闻酸液的气味C用稀硫酸与块状石灰石反应制取CO2 D把用剩的酸液倒回原瓶3.按下述实验方法制备物质，合理的是（ ）A.氯酸钾和二氧化锰的混合物常温下分解制取氧气B.锌和浓盐酸反应制取氢气C.石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳D.三氧化二铁和稀硫酸反应制取硫酸亚铁4.下列所示分别是二氧化

12、碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图，其中正确的是 （ ）5.下列关于实验室制取氢气的四种说法中，正确的是（ ）A必须选择含氢元素的物质作原料 B必须用排水法收集氢气C必须使用锌与稀硫酸反应 D必须使用酒精灯加热二.填空题：6.现有如下仪器或装置，供你选择：（1）写出图中A、B仪器的名称：A B （2）实验室制取二氧化碳气体，所需的药品是 和 ；反应的化学方程式为 。其发生装置可选择 （填字母）进行组装，请你分析不用E装置收集二氧化碳气体的原因 。（3）上述制取二氧化碳气体的发生装置，还可用于实验室制取的气体是 ，写出该反应的化学方程式 。7.实验室通常用锌和稀硫酸反应制取氢气。（1）反应的

13、化学方程式为_。（2）下图所示的仪器中，仪器D的名称为_，使用仪器D时应该注意（答出一点即可）_。（3）请从下图所示的仪器中，选择适当的仪器，组装一套实验室制氢气的装置（包括发生装置和发集装置，填写仪器的编号）_。（4）右图是小明用废旧物品设计的一个制氢气的发生装置。该装置的优点是：利用废旧物品代替化学仪器既能达到实验目的，又能解决实验食品缺少的问题；装置中眼药瓶可随铜丝上下移动，因此在制取氢气的过程中具有_的优点。【课后检测】一.选择题：1.实验室制取氢气，选用下列哪组试剂最适宜（ ）A.锌和稀硫酸 B. 镁和稀盐酸C.铁和浓盐酸 D.电解水2.实验室制取O2和H2的有关说法中，正确的是（

14、）A.制取O2的反应物是固体，制取H2的反应物是液体 B.两个反应都需要加热 C.都是置换反应 D.都可用排水法收集3.实验室制取并收集氢气都要用到的一组仪器是（ ）A.集气瓶、试管、导管、铁架台 B.集气瓶、试管、铁架台、酒精灯 C.酒精灯、试管、漏斗、铁架台 D.集气瓶、试管、量筒、铁架台4.得到纯净干燥的氢气，最好采用（ ）A.向上排空气法 B.向下排空气法 C.排水法 D.排水法收集后再通过干燥管5.下面是他们设计的四组实验装置。在两两对比实验中，下列观察(或测定)方法最难以比较样品对过氧化氢分解加速效果的是( )。A第一组是同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积的变化情况B第二组是

15、同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢C第三组是分两次实验，看木条是否能复燃D第四组是分两次实验，比较反应过程中收集一定体积氧气所需的时间6.要使右图装置中的小气球鼓起来，则使用的固体和液体可以是（ ）石灰石和稀盐酸 镁和稀盐酸 氢氧化钠和水 生石灰和水A、 B、 C、 D、7.NO在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气略大，它能与氧气迅速反应生成NO2。现要收集 NO气体，可采取的方法是（ ）A.只有B.只有C.和D.和二.填空题：8.高寒地区获得氢气的方法之一，是用氢化钙（）与冰反应放出氢气，生成对应的碱。请回答下列问题： （1）请根据质量守恒定律和已学习过的化学知识，猜想并写出

16、发生反应的化学方程式_； （2）请利用初中化学知识设计实验，证明两种生成物并完成实验报告（填写在下表中）实验的主要步骤实验主要现象结论 取少量的氢化钙固体，放入试管中，加入适量冰，塞紧带导管的塞子，然后用另一支试管收集产生的气体（收集方法略），用拇指堵住试管口，倒置后，再_。9. 今年世界环境日的主题是“营 造绿色城市，呵护地球家园”。某科学探究小组为探究影响大气“温室效应”的因素，进行太阳光照射下N2 、O2、CO2及空气温室效应强度的比较实验。请你参与他们的探究过程，填写有关空格。 (1)用500mL集气瓶装满一瓶空气。 (2)另取一个500mL的集气瓶，采用 法收集从液氮瓶中放出的N2。

17、 (3)现用右上图中装置A分别制取一瓶O2和一瓶CO2(均为500 mL)；则制取O2反应的化学方程式为 ，制取CO2反应的化学方程式为 。该实验制取O2和CO2，与用装置B相比较，用装置A的优点是 10.请你根据下图来回答有关问题：（1）指出下列编号的仪器名称： a_, f_（2）图A实验操作的目的是_,从该图观察到的实验现象中，你能得出的结论是_;（3）实验室欲利用上述食品完成高锰酸钾制氧气的实验，必需补充的仪器是_,写出该反应的化学方程式_(4)能用图B所示装置来干燥并收集的气体应具备的性质是_、_。11.实验室中可以用右图装置来制取氧气。（1）写出该反应的化学方程式 ；在装药品前应首先

18、进行 ；收集氧气的方法还可以用 。（2）在实验室中该装置还可以用于制取的气体有 。（3）右图装置中锥形瓶可用下图中的哪些仪器替代（填序号） 。 （4）某同学用了上图中的a、d、g、h仪器组装成氧气发生装置，请你推测该同学选用的化学药品是 。（5）带火星的木条在盛过氧化氢溶液的试管中不能复燃，而在加热或加入二氧化锰后能复燃。请你归纳影响过氧化氢分解速率的因素有 等。你认为带火星的木条能否复燃与 有关。12.实验室中常用氯酸钾受热分解制取氧气。 (1)写出该反应的化学方程式_ (2)为组装制氧发生装置，请你从下图中选择所需的仪器(填序号，下同)_。装药品前应首先进行 _。(3)实验室里还可采用右图

19、装置，通过分解过氧化氢(H202)的方法制取氧气。写出该反应的化学方程式：_此装置中锥形瓶可用上图中的哪些仪器替代 _，收集氧气的方法还可以用_ 。右图发生装置还可用于制取的气体有_ 。13.根据以下实验室制备氢气的3个装置图，试填空。（1）正在产生氢气的装置是 （填序号)；收集氢气的方法是 （2）停止产生氢气的装置是 (填序号)，这是由于 的缘故（填操作方法）14.为了研究CO2的性质，需要制取并收集干燥的CO2气体。以下是老师提供的一些实验装置。稀HClNaOH溶液浓H2SO4CaCO3ABCDEF(1)制取并收集干燥的CO2气体，可采用的装置组合是 （填字母）。(2)实验室制取CO2的化

20、学方程式为 。(3)若在上述实验中气体无法收集满，则可能的原因是 。15. “用双氧水和二氧化锰制氧气”的反应方程式为： 。某同学做了该实验后，展开了下列思考与探究：（1）催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H202溶液，采用不同量MnO2粉末做催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他实验条件均相同）实验次序12345678910MnO2粉末用量（克）0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0所用时间（秒）17875432222请分析表中数据回答：MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样

21、影响的呢？答： 。（2）H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？他又做了一组实验：每次均取5mL30%的H2O2溶液，然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验。记录数据如下：（实验均在20室温下进行，其他实验条件也均相同）实验次序12345678H2O2溶液溶质质量分数1%3%5%10%15%20%25%30%MnO2粉末用量（克）0.20.20.20.20.20.20.20.2收集到540mL气体时所用时间（秒）6602202058025943反应后液体温度（）2434395665676970请分析表中数据回答：H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的

22、呢？答： 。由表中数据还可看出，该反应是个 反应（填“放热”或“吸热”）。（3） 还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？请说出你的一个猜想： 。16.实验室常用下列装置制取有关气体。请回答下列问题：(1)写出编号仪器的名称： _ _ _ 。(2)用KMnO4固体来制取O2，应选用上图中的_装置(填A或B)。(3)实验室用稀盐酸和大理石制取CO2选用上图中的_装置（填A或B），该反应的化学方程式为_。利用此装置可制取氧气，反应的化学方程式为： 。17.实验室里制取二氧化碳气体，有下列仪器可供选用请你回答下列问题：（1）制取二氧化碳气体所需的药品是_(2)收集二氧化碳气体的方法是_(3)制取并收集二

23、氧化碳气体所需的仪器是(用仪器的序号回答)_(4)检验二氧化碳气体是否收集满的方法是_(5)利用实验室里抽取二氧化碳气体的发生装置，还能制取另一种气体，写出制取该气体的化学方程式：_18.右图是实验室制取并收集少量氢气的装置图。请回答有关问题：(1)写出图中标号a仪器的名称 。(2)图中所示收集氢气的方法是 。(3)右图的气体发生装置是一种简易装置其优点是 。(4)在点燃氢气以前为什么要检验氢气的纯度?19.通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，请结合下图回答问题： A B C D E F （1）写出图中标号仪器的名称 （2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选用的发生装置是

24、 ；收集装置是 （填字母编号）。（3）用B装置通过复分解反应制取某种气体，应选用的液体药品是 ；检验该气体是否收集满的方法是 。（4）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。若用C装置制取氢气，在有孔塑料板上放置的药品是 ，反应的化学方程式为 。20.请根据下图提供的实验装置（部分铁架台、铁夹略）回答有关问题。（1）上图中有关仪器的名称为：a_，b_。（2）实验室利用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，发生反应的化学方程式为_，基本反应类型为_；如果改用高锰酸钾制氧气，发生反应的化学方程式为_，所使用制气发生装置为（填代号，下同）_，收集装置为_。（3）实验室制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为_ _，

25、使用的制气发生装置为_，收集装置为_。（4）实验室用一氧化碳还原氧化铜的化学方程式为_，使用的装置为_。21.我国青海湖地区素有“夏天晒盐，冬天捞碱”之说，其中捞出的碱主要是碳酸钠和少量氯化钠的混合物。小王同学以捞出的碱作为样品，并用以下一套装置对样品进行分析，根据量筒中收集到的液体的体积（相当于二氧化碳的体积）来计算样品中碳酸钠的含量。（已知：HCl+NaHCO3=NaCl+CO2+H2O；CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小）（1）在A和B 两套装置中，哪一套装置更合理_（选填“A”或“B”）。（2）准确读取量筒内液体体积的方法是_。（3）锥形瓶中原有的空气对实验结果是否有明显影响？

26、_（填“有”或“没有”）。（4）若实验中用的盐酸是浓盐酸，则测得的样品中碳酸钠的含量与实际值相比会_（填“偏大”或“偏小”或“不变”）。（5）在实验过程中，对取用样品的量的多少有一定要求，为什么？_ _ _ _。【课堂练习】一.选择题：1.B 2.A 3.C 4.D 5.A二.填空题：6.(1) 试管 铁架台 (2) 稀盐酸 大理石（或石灰石） CaCO3 + 2HCl =CaCl2 + H2O + CO2 A B D（或C D）CO2可溶于水(3) 氢气（或H2）Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H27.（1）Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2（2）酒精灯，略（答案合理即

27、可）（3）BCEFG（或CEFG）（4）可随时控制反应的进程【课后检测】一.选择题：1.A 2.D 3.A 4.D 5.C 6.A 7.A 二.填空题：8.（1） （2）实验的主要步骤实验主要现象结论将试管移近点燃的酒精灯听到“噗”的声音（或尖锐的爆鸣声）。证明有氢气产生加入适量水，使其成为澄清溶液后，通入二氧化碳（或加酚酞）。看到澄清溶液变浑浊（或无色酚酞变红色）。证明有氢氧化钙生成（或证明有碱生成）。 说明：答案合理均给分。9.（2）排水法（3）2H2O22H2O+O2 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,便于填加液体反应物，控制反应的速率，收集的气体比较纯。10.（1）铁架

28、台，水槽（2）检查装置气密性，装置气密性良好（3）酒精灯，2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2（4）不与硫酸反应，密度比空气大11.（1）2H2O22H2O+O2，装置气密性的检查，向上排空气法（2）氢气、二氧化碳等（3）b （4）氯酸钾和二氧化锰或高锰酸钾（5）温度和催化剂，氧气产生的速率12. (1)2KCl032KCl+302 (2) adgh 气密性检查 (3)2H2022H20+02 cdf 向上排空气法 H2、C0213. (1)乙、丙；向下排空气法(或排水法) (2)甲 ，关闭导气管活塞14.（1）A、D、C （2）略 （3）药品量不足或气密性不好等。15.2H2O2 2H2

29、O + O2 （1）有影响。在一定范围内，MnO2的用量越大，反应越快（“有影响”不算分。“一定范围”、“MnO2的用量越大，反应越快”这两个关键词）。 （2）有影响。H2O2溶液的溶质质量分数越大，反应越快（“有影响”不算分。答出后面的“H2O2溶液的溶质质量分数越大，反应越快。”才行）。 放热 。（3）MnO2颗粒大小、环境温度、气压、是否振荡等，合理答案均可。16.（1） 试管 酒精灯 集气瓶 （2） A (3 ) B， CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 2H2O22H2O+O217.（1）稀盐酸和石灰石（或大理石）（2）向上排空气法（3）ACDE（4）将燃烧的木条放在集气

30、瓶口（5） 2H2O22H2O+O2（其它合理答案也可）18.(1)长颈漏斗 (2)排水集气法 (3)制取氧气十分方便可以随时使反应发生或停止， (4)如果H2 中混有空气H2 的含量达到爆炸极限。点燃时就会发生爆炸。19.（1）酒精灯分液漏斗 （2）A D或F （3）稀盐酸 将燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭，证明已满（4）锌粒 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 20.（1）集气瓶、水槽 （2），分解反应 ，G，D或B 说明：只要写出一种装置代号即可（下同）。 （3），A或E，B （4），F21.（1）A （2）取出导管，量筒平放，视线与溶液凹液面的最低处相切（3）没有 （4）偏大 （5）因为样品量太多会使液体外溢或气体外逸导致测量不准；太少会导致气体量太少，产生的气压不够，造成较大误差