1、 1 专题三 常见气体的制取与净化类型 1 单一气体(10 年 6考：2018.4、12，2017.12，2016.12，2013.12，2012.12)1(2018 扬州)下列气体中可用向下排气法收集的是 ( )AH 2 BN 2 CO 2 DSO 22实验室用如图所示装置制取氧气，下列实验操作正确的是( )第 2题图A加热前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着倒立在盛水的水槽中B先将导管口移入集气瓶，再开始加热C收集满 O2后，将集气瓶移出水槽，然后盖上玻璃片D停止加热时，先熄灭酒精灯，再移出导气管3(2017 合肥四校联考一)如图是实验室中常见的仪器，请回答下列问题：第 3题图(1)图中仪器的
2、名称是_。(2)实验室利用 A装置制取氧气的化学方程式是_。有同学认为 B装置比 A装置好，B 相比 A的优点是_。(3)无水氯化钙是一种干燥剂。用 C装置干燥氧气时，气体需从 a端进入，b 端导出，其目的是_；利用 D装置也可以得到干燥的氧气，需要向 D容器中加入_。4如图是某学生设计的制取氢气的装置。第 4题图 2 (1)仪器 A的名称是_。(2)实验室制取氢气的化学方程式为_。(3)该装置 B处应放的药品是_。(4)该装置的优点是_，若要使正在发生的反应停止，可以通过_来实现。5(2018 合肥 45 中一模改编 )芜湖下扬子西部页岩气勘察第一口钻探井顺利完工并通过国土部的专项督查。页岩
3、气是从页岩中开采出来的天然气(主要成分为 CH4)，是一种重要的资源。实验室常用如图所示的发生装置制取 CH4。回答下列问题：第 5题图(1)图中仪器 a的名称是_，实验室可用_方法收集 CH4。(2)写出页岩气完全燃烧的化学方程式_；若其不充分燃烧，危害是_。提高页岩气的燃烧利用率并且避免污染的方法有_。6(2018 宿迁改编)某同学设计了如图所示的装置，用于实验室制取 CO2，并对它的部分性质进行探究，按要求回答问题。第 6题图(1)A装置用于制取 CO2，反应的化学方程式为_。(2)用 B装置收集 CO2，气体应从_(填“a”或“b”)端通入。(3)若要 C中的两个气球悬浮在空气中，则气
4、体甲可能是_(填序号)。A氢气 B氧气 C空气(4)往 D试管中通入 CO2，当出现_现象，表示石灰水中的溶质恰好完全沉淀。(5)E装置的集气瓶中充满 CO2，打开分液漏斗，滴入少量 NaOH浓溶液，气球明显胀大；若要气球恢复 3 原状，应关闭分液漏斗，打开分液漏斗，滴入_溶液(填化学式，忽略滴入液体体积)。类型 2 多种气体综合(10 年 3考：2015.12，2014.13，2010.12)7(2018 湖州) 如图所示的装置有很多用途，下列使用方法不正确的是( )第 7题图A排水法收集氧气时，由 a口进气B排空气法收集氢气时，由 b口进气C排水法收集氢气时，由 b口进气D排空气法收集二氧
5、化碳时，由 a口进气8(2018 江西改编)利用下列装置进行实验室气体制取，有关说法正确的是( )第 8题图A装置 A可用于加热固体制气体B装置 B可随时控制反应的发生与停止C装置 C只能用于收集密度比空气小的气体D装置 D用于排空气法收集氢气时，气体进入的导管口是 a9(2018 铁岭)如图是实验室用来制取气体的装置，回答下列问题。(1)实验室用高锰酸钾制取氧气，发生装置可选用_(填字母)。若用 E装置收集氧气，气体应从_(填“a”或“b”)端通入。第 9题图(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为_，若想制取并收集一瓶干燥的二氧化 4 碳，应选择的实验装置连接顺序是_(填字母)。收集二氧化碳
6、时，导管应伸至接近集气瓶底部的原因是_。10(2018 合肥寿春中学一模改编)如图 1是化学实验室常用装置 (万能瓶)，请回答下列问题：图 1 图 2第 10题图(1)该装置可以用于收集气体，若用该装置收集氧气，则气体应该从_(填“a”或“b”)端进入，收集时如何验满_。(2)该装置还可以用于检验二氧化碳气体，检验该气体时仪器 A内所放药品是_(填名称)。(3)该装置经过改进后还可用于制取氢气，甲乙两位同学进行了如图 2改进，改进方案正确的是_同学，请你写出用该装置制取氢气的化学反应方程式_。11(2018 衡阳)实验室利用如图所示装置进行相关实验，请回答问题：第 11题图(1)写出标有序号的
7、仪器名称：_。(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气可选择的装置组合是_，写出该反应的化学方程式_。用此方法制取氧气的实验步骤有：在试管中加入药品并固定好装置；把导管移出水面；点燃酒精灯加热，当气泡连续均匀冒出时开始收集；熄灭酒精灯；检查装置的气密性。下列排序正确的是_。A BC D(3)实验室制取二氧化碳的药品是_。图 F是某同学利用塑料瓶和其他用品设计的制取二氧化碳的发生装置，该设计与 B装置比较除了废物利用的优点外，请另写一个优点_。 5 12(2018 白银改编)结合下列化学实验装置，回答有关问题。第 12题图 1(1)图中仪器 a的名称是_。(2)实验室用氯酸钾制取氧气应选择的制取装置
8、是_(填序号)，制得的氧气用来做如图 2所示的实验，发现 H中铁丝不燃烧，其原因是_，写出 G中反应的化学方程式_。第 12题图 2(3)实验室可用上述装置制取二氧化碳，若要获得干燥的二氧化碳，可将装置 B和装置 F用胶皮管连接，并在装置 F中盛放_(填物质名称)试剂。13(2017 合肥 38 中一模改编)如图为实验室制取并收集一定体积气体 (或测量生成气体体积)的实验装置图。第 13题图(1)仪器 a的名称是_。(2)利用 A装置制取气体实验中，检查 A装置气密性的方法是_。 6 (3)利用该装置制取氧气时，A 中发生反应的化学方程式是_。若需测量反应生成的氧气体积，装置 B中液面上方事先
9、有气泡存在，对测量的结果_(填“有”或“没有”)影响。(4)兴趣小组的同学利用该装置测量氢氧化钠的变质程度，方案如下：准确称取一定质量的变质固体样品，放在如图所示装置 A中，然后从分液漏斗中加入足量的盐酸，用排水法收集产生的二氧化碳，根据二氧化碳的体积和密度计算变质产物的质量，确定是否全部变质。你认为这个方案_(填“行”或“不行”)。理由是什么？_。14(2018 绵阳改编)气体制取是化学实验基本技能之一。第 14题图(1)实验室用固体制 O2的化学方程式是_。(2)从图中选用 4个装置来制取较纯净的 CO2气体。正确的接口顺序从左到右依次为：a_；所选装置有一处明显的错误是_，B 中盛放的液
10、体是_。(3)用图中的 F装置可以制造十分有趣的“化学喷泉”。将胶头滴管中的 NaOH溶液挤进圆底烧瓶时，很快看到长导管顶端产生“喷泉”现象。烧瓶中发生反应的化学方程式是_。若将烧瓶内的 CO 2换成下列四种气体中的_仍可产生“喷泉”现象(填序号)。ASO 2 BH 2 CCO DHCl15(2018 徐州改编)请根据下列实验装置图回答有关问题： 7 第 15题图 1(1)装置 B中标号仪器的名称是_。(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为_，选择的发生装置是_(填字母编号)。(3)用双氧水和二氧化锰制取氧气反应后过滤、干燥，所得到的二氧化锰_(填“能”或“不能”)继续作为双氧水分解的催化剂。
11、(4)装置 C、D、E、F 在实验室中都可收集气体，其中不能用来收集氧气的是_(填字母编号)。(5)某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：敞口放置；双手贴在塑料瓶外壁上；将塑料瓶的瓶口朝下，三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为图中的 MN段、NP 段和 PQ段。第 15题图 2能够说明氧分子不断运动的曲线是_。AMN 段 BNP 段 CPQ 段MN 段和 NP段相比较，说明_。随着实验的进行、传感器测出氧气的体积分数约为_时几乎不再变化。参考答案及解析专题三 常见气体的制取与净化 8 1A
12、 2 A3(1)长颈漏斗 (2)2H 2O2 2H2OO 2 可以控制反应速率 (3)防止干燥剂被气流带出 C装置 浓硫酸【解析】(1)仪器的名称是长颈漏斗。(2)A 装置适用于液液或固液不加热型反应，所以可以作二氧化锰催化过氧化氢溶液制氧气的发生装置，化学方程式为 2H2O2 2H2OO 2；B 装置中的分液漏斗可以调节反应物的滴加速度，从而控制反应的速率。(3)用 C装置干燥氧气时，气体从 a端进入，b 端导出可以防止干燥剂被气流带出 C装置；还可以向 D装置中加入浓硫酸干燥氧气。4(1)烧杯 (2)ZnH 2SO4 ZnSO4H 2 (3)锌粒(4)能够控制反应的发生和停止 关闭止水夹(
13、或将球形干燥管取出或向上提使固液分离等合理即可)【解析】(1)仪器 A的名称为烧杯。(2)实验室制氢气的原理是锌粒和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，反应的化学方程式为 ZnH 2SO4 ZnSO4H 2。(3)该装置 B处应放的药品是锌粒。(4)该装置的优点是能够控制反应的发生与停止，要若使正在发生的反应停止，可以通过关闭止水夹，或将球形干燥管取出，或向上提干燥管使固液分离等来实现。5(1)铁架台 排水(或向下排空气 ) (2)CH 42O 2 CO22H 2O 浪费燃料，污染环境 保证有足量的氧气并与氧气充分接触【解析】(1)图中仪器 a为铁架台；甲烷难溶于水，可用排水法收集，甲烷密度比空气小，
14、也可用向下排空气法收集。(2)甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为 CH42O 2 CO22H 2O；含碳的物质不完全燃烧，一是浪费燃料，二是生成一氧化碳等空气污染物；燃料充分燃烧的条件是有充足的氧气，且与氧气充分接触，所以提高页岩气的燃烧效率且减少污染，应该保证有足量的氧气，且与氧气充分接触。6(1)CaCO 32HCl CaCl2H 2OCO 2 (2)a (3)A (4)溶液红色刚好消失 (5)HCl(或 H2SO4)【解析】(1)实验室制取二氧化碳用石灰石或大理石和稀盐酸，反应的化学方程式为 CaCO32HCl CaCl2H 2OCO 2。(2)二氧化碳的密度比空气大，应采
15、用向上排空气法收集，使用多功能瓶时应长进短出，即从 a端通入。(3)由 C可知，下方是二氧化碳，密度比空气大，若要气球悬浮在空气中，上方必须是密度比空气小的气体，故为氢气。(4)二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和水，氢氧化钙完全反应后溶液的红色消失。(5)要使气球恢复原状，集气瓶内压强要增大，要有气体产生，稀盐酸或稀硫酸均可与反应生成的碳酸钠发生反应产生气体，使瓶内压强增大。7A 9 8A 【解析】装置 A为固体 (或固固)加热型气体发生装置，可用于加热固体制气体，A 正确；装置 B为长颈漏斗与锥形瓶结合制气装置，此装置便于添加液体，不能随时控制反应的发生与停止，B 错误；装置 C为排水法
16、收集气体的装置，可用于收集难溶于水且不与水反应的气体，和气体的密度无关，C错误；由于氢气密度比空气密度小，可以采用向下排空气法收集氢气，所以使用装置 D收集气体要短进长出，即气体要从 b管口通入，空气从 a管口排出，D 错误。9(1)A b (2)CaCO 32HCl CaCl2H 2OCO 2 BFC 排净装置中的空气【解析】(1)实验室用高锰酸钾制取氧气属于固体加热型，因此发生装置选用 A，用 E装置收集氧气时，气体应从 b端进入，将水从 a端排出。(2)实验室选择石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体，要制取并收集干燥的二氧化碳，可选择 B为发生装置，再连接 F装置干燥气体，最后选 C装
17、置收集(因为二氧化碳密度比空气大)。收集二氧化碳时，为了排净空气，收集较纯的气体，应将导管伸至接近集气瓶底部。10(1)a 将带火星的木条放在 b端管口，若带火星的木条复燃，说明氧气已经集满 (2)澄清石灰水(或氢氧化钙溶液) (3)甲 ZnH 2SO4 ZnSO4H 2【解析】(1)氧气密度比空气密度大，可用向上排空气法收集，因此氧气应从 a 端通入。验满方法为：将带火星的木条放在 b端管口，若带火星的木条复燃，说明氧气已经集满。(2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，常用澄清石灰水检验二氧化碳。(3)甲同学的方案正确，在瓶中放固体药品，液体药品利用注射器向瓶内充入，气体从 b端导出。实验室用锌
18、粒与稀硫酸反应制取氢气，同时生成硫酸锌。11(1)锥形瓶 (2)AC(或 AE) 2KMnO 4 K2MnO4MnO 2O 2 B (3)稀盐酸和石灰石(或稀盐酸和大理石) 能控制反应的发生和停止【解析】(2)用高锰酸钾固体制取氧气需要加热，发生装置应选择固固加热型，氧气的密度比空气大且不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，所以选择的装置组合是 AC或 AE。制取气体时，在装入药品之前，必须先检查装置的气密性，当气密性良好时才能装入药品进行实验；用排水法收集氧气时，刚开始排出的气体是装置中的空气，此时不宜收集，待气泡连续、均匀冒出时开始收集最佳；收集满氧气后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
19、，防止水槽中的水倒流进入试管中，导致试管炸裂。故选 B。(3)实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取 CO2；关闭 F装置中的弹簧夹，产生的气体使瓶内的压强增大，稀盐酸被压回塑料瓶中，与铜丝网中的固体药品分离，反应随即停止；打开 F装置中的弹簧夹，瓶内的气体逸出，瓶内压强减小，稀盐酸顺着导管流下，与固体药品接触，反应随即发生。12(1)试管 (2)AE(或 AF) H 中铁丝的温度未达到其着火点 3Fe2O 2 Fe3O4 (3)浓硫酸 10 13(1)量筒 (2)关闭分液漏斗活塞，将导管另一端浸入水中，用双手握住锥形瓶，若导管口有气泡冒出，松开手后导管的形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好 (
20、3)2H 2O2 2H2OO 2 没有 (4)不行 二氧化碳能溶于水且能与水反应，用排水法收集会导致测量结果不准确14(1)2KMnO 4 K2MnO4MnO 2O 2(或 2KClO3 2KCl3O 2) (2)fgcbe A 中长颈漏斗末端没有伸入液面以下 浓硫酸 (3)CO 22NaOH Na2CO3H 2O AD【解析】(1)实验室用固体药品制取氧气的化学反应是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，或氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气。(2)二氧化碳密度比空气大，能溶于水且能与水反应，应采用向上排空气法收集；制取并收集较纯净二氧化碳应选择装置A、B、D、E
21、，A 为反应的发生装置，B 为除去二氧化碳中混有的水蒸气的装置，D 为收集二氧化碳的装置，E 为除去二氧化碳中可能混有的氯化氢的装置，装置顺序依次为 A、E、B、D；除杂装置中需使待净化气体与瓶内试剂充分接触，因此正确的接口顺序为 afgcbe；A 中长颈漏斗末端没有伸入液面以下，会导致产生的气体从长颈漏斗口逸出；浓硫酸具有吸水性，可除去气体中混有的水蒸气，故 B中盛放的液体试剂为浓硫酸。(3)烧瓶中的反应为二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水；二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水，氯化氢能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，上述反应均可使烧瓶内压强减小，在外界大气压作用下，水槽中的
22、水进入烧瓶，形成喷泉，故A、D 正确。15(1)分液漏斗 (2)CaCO 32HCl CaCl2H 2OCO 2 B (3)能 (4)E (5)A 温度越高，微粒运动速率越快 21% 【解析】(1)仪器的名称为分液漏斗。(2)实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为 CaCO32HCl CaCl2H 2OCO 2，应选择固液不加热型气体发生装置，故选B。(3)催化剂在反应前后质量和化学性质不变，所以过滤、洗涤、干燥后得到的二氧化锰还能继续作双氧水分解的催化剂。(4)收集氧气可用排水法或向上排空气法，E 为向下排空气法收集气体。(5)敞口放置，氧气体积分数减小，说明氧分子是不断运动的。NP 段比 MN段氧气体积分数减小的速率快，说明温度升高，微粒运动速率加快。因为氧气密度大于空气，所以将瓶口朝下放置，氧气进入到空气中，塑料瓶中最终全是空气，空气中氧气体积分数约为 21%。