1、专题1 物质的性质与应用第4讲 常见气体的制取考点归纳必考点1 实验室制取氧气1.实验室制取氧气的方法反应物高锰酸钾氯酸钾过氧化氢反应原理2KMnO4K2MnO4MnO2O22KClO32KCl3O22H2O22H2OO2试剂状态固体固、固固、液反应条件加热加热条件下,二氧化锰作催化剂常温下,二氧化锰作催化剂发生装置(根据反应条件和状态)收集装置(密度和溶解性)排水法(氧气不易溶于水,且不与水反应),开始收集氧气的最佳时间是 导管口有连续均匀的气泡冒出时 ;向上排空气法(氧气的密度比空气大)检验方法将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,说明气体为氧气验满方法将带火星的木条放在集气瓶口，若木条
2、复燃，说明氧气已集满(若用排水法收集,当有大量气泡从集气瓶口冒出时,则已收集满)2.注意事项(1)用KMnO4制取氧气时,试管口要放一小团棉花,目的是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管。(2)用固体加热型发生装置制取氧气时,点燃酒精灯后应先给试管预热,然后再对准药品部位集中加热,目的是 防止试管受热不均炸裂。(3)用H2O2制取氧气时,若用长颈漏斗,则长颈漏斗末端必须浸入液面以下,以防止生成的气体会从长颈漏斗管口逸出。(4)若选用排水法收集气体,实验结束时,应先将导管从水槽中撤出，再熄灭酒精灯，防止倒吸。【考点突破】1.实验室利用氯酸钾制取氧气的过程，大致分为以下六个主要操作：点燃酒精灯
3、，给试管加热熄灭酒精灯 检查装置的气密性 将固体药品装入试管里， 塞紧胶塞，并将它固定在铁架台上用排水法收集氧气 将导管从水面下取出。正确的操作顺序是（ ）ABCD【答案】B【解析】根据实验室用加热方法制取氧气的操作步骤：连、查、装、定、点、收、移、熄，可得题中正确的操作顺序是：。故选B。2.实验室用高锰酸钾制氧气时一定要用,而大理石与稀盐酸制二氧化碳的时候一定不用的仪器是（）A酒精灯B集气瓶C试管D铁架台【答案】A【解析】实验室高锰酸酸钾制氧气一定要用的仪器有：试管（带单孔塞）、酒精灯、铁架台、集气瓶（带玻璃导管）；实验室制取二氧化碳气体时一定要用的仪器有：试管（带单孔塞或双孔塞）、铁架台、
4、集气瓶（带玻璃导管）；不需要加热，一定不用酒精灯；故选：A。3.下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中错误的是（）A制取B收集C验满D性质【答案】D【解析】A、利用过氧化氢溶液制取氧气时不需加热，属于固液常温型，可用此发生装置，选项A正确； B、氧气密度比空气略大，可用向上排空气法收集，且导管伸入到集气瓶底部，选项B正确； C、验满氧气将带火星的木条放于集气瓶口，选项C正确； D、铁丝燃烧实验应在瓶底放一些水或沙子，防止燃烧后的熔融物溅落炸裂瓶底，而图示没采取这些措施，选项D错误。故选D。4.某兴趣小组用 30%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是（ ）A图 2 中冰水混合物的
5、作用是将水蒸气冷凝B图 3、4 对比可知，温度会影响化学反应速率C图 1、4 对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速度D图 1、2 对比可知，1 中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度【答案】C【解析】A、图1、2实验中唯一的不同点是图2 将生成的氧气用冰水混合物对气体进行了冷却，由图1实验木条不复燃，而图2木条复燃对比可知，图 2 中冰水混合物的作用是将水蒸气冷凝，说法正确；B、图3、4中唯一的不同点是图4将反应容器放在了凉水中，温度低，反应平缓，图3是在常温下，反应剧烈，二者对比可知，温度会影响化学反应速率，说法正确；C、图1、4中反应物的温度不同，无法证明加入催化剂会影响
6、化学反应速度，说法错误。 D、图1、2实验中唯一的不同点是图2 将生成的氧气用冰水混合物对气体进行了冷却，由图1实验木条不复燃，而图2木条复燃对比可知，1 中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度，说法正确。故选C5.有关过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气的实验，说法正确的是（ ）A该反应为复分解反应B反应装置可以选用启普发生器C反应过程中水的质量增加D生成氧气的质量等于反应物中氧元素的质量【答案】C【详解】A、过氧化氢分解生成水和氧气，反应一变多，属于分解反应，A错误。B、启普发生器适用于块状固体和液体不加热反应，二氧化锰是粉末不能用启普发生器，B错误。C、过氧化氢分解生成水和氧
7、气，反应过程中水的质量增加，C正确。D、过氧化氢分解生成水和氧气，只有一部分氧元素转化为氧气，生成氧气的质量小于反应物中氧元素的质量，D不正确。故选：C。6.过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气，量筒中涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”。下列说法正确的是（ ）A化学方程式 H2O2H2O + O2B产生的泡沫可用于灭火C反应前后催化剂的质量不变D没有催化剂过氧化氢不会分解【答案】C【解析】A、化学方程式没有配平，正确的为，不符合题意；B、过氧化氢在催化作用下分解成水和氧气，题中的泡沫指氧气，氧气有助燃性，不能用于灭火，不符合题意；C、催化剂在反应前后质量不改变，符合题意；D、催化剂
8、只是加快过氧化氢的分解，若没有催化剂，过氧化氢仍然会缓慢分解，不符合题意；故选C。7.化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题。（1）图中a仪器的名称是_。（2）实验室加热高锰酸钾固体制取氧气的化学反应方程式为_。若用G装置收集氧气，气体应从_（选填“b”或“c”）端通入。（3）实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，发生装置最好选用C，与B装置相比，C装置的优点是_，收集装置可选用D、E、F中的_。【答案】集气瓶 b 可以控制反应的发生和停止 F 【解析】（1）图中a仪器的名称是集气瓶。（2）实验室加热高锰酸钾固体制取氧气的反应是高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则反应的化学
9、反应方程式为。若用G装置收集氧气，氧气密度比空气大，氧气从长管进，空气从短管排出，则气体应从b端通入。（3）实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，发生装置最好选用C，与B装置相比，C装置含有多孔隔板，使固体物质在隔板上,当反应进行时隔板上的固体与液体接触,反应进行;当把止水夹关闭时,产生的气体是压强增大,把液体压入长颈漏斗,隔板上的固体与液体分离,反应停止，故C装置的优点是可以控制反应的发生和停止，二氧化碳密度比空气大且能溶于水，所以用向上排空气法收集，则收集装置可选用D、E、F中的F。必考点2 石灰石(大理石)与稀盐酸反应制备二氧化碳1.实验药品:大理石或石灰石与稀盐酸 2.反应原理:C
10、aCO32HClCaCl2H2OCO2。 3.发生装置(选择依据:反应物状态,反应条件固液常温型)发生装置装置特点便于添加液体,长颈漏斗下端要伸入液面以下形成液封，以免气体沿长颈漏斗管口逸出。可控制液体的滴加量和滴加速率，控制反应速率。操作简便可随时控制反应的发生与停止收集装置二氧化碳能溶于水并与水发生反应,且密度比空气的大,应采用向上排空气法收集。检验方法把生成的气体通入澄清石灰水中(或向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡)，若石灰水变浑浊，则说明制得的气体为二氧化碳。验满方法将燃着的木条放在集气瓶口，若观察到木条熄灭，证明气体已收集满。4.CO2体积的测定植物油的作用是避免CO2溶于水；植物
11、油上方的空气对CO2体积的测定不会(选填“会”或“不会”)造成影响。5.药品选择(1)不能用浓盐酸代替稀盐酸,原因是浓盐酸有较强的挥发性，会使制得的CO2中混有少量氯化氢气体而不纯。(2)不能用稀硫酸代替稀盐酸,原因是稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石表面阻碍碳酸钙的反应。(3)不能用碳酸钠代替大理石,原因是碳酸钠是粉末状固体,与稀盐酸反应的接触面积大,反应剧烈,不利于控制反应速率及气体的收集。6.气体的净化与干燥:制取的CO2通常含有HCl气体和水蒸气，应先用饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，再用 干燥。【考点突破】1.某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能
12、使反应随时发生或停止的装置为（）ABCD【答案】B【解析】A中的试管底部有缺口，只要放入烧杯中，稀盐酸可以随时进入试管产生气体，不用时可以随时移出试管，故可以控制反应的进行B中虽然有带孔的塑料片，但是稀盐酸总是浸没大理石，所有无法控制反应的进行C中石灰石在有孔塑料片上，用气体时，打开开关，U型管的右边压强减小，稀盐酸就会浸没石灰石产生气体，不用时关闭开关，压强增大盐酸又被压到塑料片以下，控制了反应的进行D中的原理同A，可以上下移动铜丝，就移动了有孔的塑料瓶，因此可以控制反应的进行故选B2.下列操作中，能鉴别空气、氧气和二氧化碳3瓶气体的是（ ）A观察气体颜色B插入燃着的木条C闻气体的气味D倒入
13、澄清石灰水【答案】B【解析】A、空气、氧气和二氧化碳都是无色的，观察气体颜色无法鉴别，不符合题意。B、氧气具有助燃性，插入燃着的木条燃烧加剧的是氧气，二氧化碳不支持燃烧木条熄灭得失二氧化碳，木条既不熄灭，也不加剧的是空气，符合题意。C、空气、氧气和二氧化碳都是无色无味气体，闻气体的气味无法鉴别，不符合题意。D、二氧化碳能使澄清石灰变浑浊，倒入澄清石灰水变浑浊是二氧化碳，空气和氧气无法鉴别，不符合题意。故选：B。3.图1所示实验装置不能用于实验室制取二氧化碳气体的是（ ）ABCD【答案】A【详解】实验室制取二氧化碳的药品是大理石和稀盐酸，是固体和液体在常温下的反应，故选固液常温型的制取装置，A属
14、于固固加热型装置，A不能用于实验室制取二氧化碳。故选A3.实验操作考试中，小红同学抽到“实验室制取二氧化碳”，以下是她的部分实验操作，其中有错误的一项是（ ）A装大理石B加稀盐酸C制取并收集CO2D检验是否收集满【答案】D【解析】A、实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，大理石为固体颗粒状药品，取用时先将试管横放，用镊子夹取大理石置于试管口，再缓缓竖起试管，使大理石滑入试管底部，A选项装大理石的实验操作正确，不符合题意；B、实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，稀盐酸为液体药品，通过倾倒法加入，取下瓶塞倒放
15、在桌面上，一手拿起试管，一手拿起细口瓶，标签向着手心，瓶口紧挨试管口慢慢倒入，B选项加稀盐酸的实验操作正确，不符合题意；C、实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，发生装置选择固液不加热型发生装置，二氧化碳的密度比空气的密度大，采用向上排空气法进行收集，导管口伸入到集气瓶底部，C选项制取并收集CO2的实验操作正确，不符合题意；D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，利用燃着的木条置于集气瓶口进行二氧化碳的验满，若燃着的木条熄灭，说明二氧化碳已经收集满，图中将燃着的木条伸入集气瓶中，D选项检验是否收集满的实验操作错误，符合题意。故选D。4.实验室制取气体是化学学
16、习者的必备技能。(1)实验室里现有高锰酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器：利用上述仪器和药品制取较干燥的二氧化碳，要选择的仪器是_填编号)，药品是_，反应的化学方程式是_若补充一种仪器_(填名称)，再选择上述仪器中的_ (填编号)和药品 _还可以制取氧气，反应的化学方程式是_。要制得1.6g氧气，要用托盘天平称取_g所选药品。(2)如图是实验室制取某气体的装置图。结合装置判断，下列有关说法正确的_A 该气体的密度比空气大B 该气体可溶于水C该反应在常温下能快速进行D 反应物有两种实验前发现装置漏气，下列后续操作正确的是_(填编号)A 更换胶塞、橡胶管，塞紧胶塞再次检查装置气密
17、性B 换一套装置，装入药品，塞紧胶塞继续实验C 装入药品，在玻璃管与胶塞连接处涂上凡士林后继续实验【答案】cdeh 石灰石、稀盐酸 试管 abfg 高锰酸钾 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 15.8 A A 【解析】(1)利用上述仪器和药品制取较干燥的二氧化碳，石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，属于固液混合不需加热型，二氧化碳能溶于水、密度比空气大，用向上排空法收集，要选择的仪器是cdeh，药品是石灰石、稀盐酸，反应的化学方程式是。若补充一种仪器试管，再选择上述仪器中的abfg和药品高锰酸钾，还可以制取氧气，加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是。要
18、制得1.6g氧气，设需要高锰酸钾的质量为x，则解得x=15.8g。(2)A、该气体用向上排空法收集，密度比空气大，说法正确；B、从图中不能得出该气体可溶于水的结论，说法错误；C、该反应在加热条件下进行，可推测在常温下不能快速进行，说法错误；D、从图中不能得出反应物有两种，固体可能为催化剂，说法错误；故填：A。A、更换胶塞、橡胶管，塞紧胶塞再次检查装置气密性，说法正确；B、换一套装置，也要先检验气密性，再装入药品，塞紧胶塞继续实验，说法错误；C、先检验气密性，确保装置不漏气再装入药品，说法错误；故填：A。必考点3 实验室制取氢气1.实验药品:锌粒与稀硫酸。2.实验原理:ZnH2SO4ZnSO4H
19、2。3.发生装置:固液常温型,同制备二氧化碳。4.收集装置:排水法收集(氢气难溶于水),或向上排空气法收集(氢气的密度比空气小)。5.氢气验纯:将收集满氢气的试管口朝下，用拇指堵住试管口，靠近火焰，移开拇指点火，若发出尖锐爆鸣声，说明氢气不纯，若听到的声音很小，说明氢气较纯净。【考点突破】1.同学们在实验室中设计了以下实验，其中能达到实验目的的是A加热高锰酸钾制取氧气B防止铁钉生锈C探究 NaOH 溶解时的热变化D制取并收集氢气【答案】C【详解】A、加热高锰酸钾制取氧气，试管口要放一团棉花，用该装置收集氧气，气体由长导气管通入，此选项错误；B、铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果，此装置的空气中
20、含有氧气、水蒸气，所以此装置不能防止铁钉生锈，此选项错误；C、氢氧化钠溶于水放热，会使瓶内温度升高，气压变大，使U型管内液面左边下降，右边上升。所以出现U型管内液面左边下降，右边上升现象，说明NaOH 溶解时放出热量，此选项符合题意；D、金属活动性顺序中，氢后的金属不能与稀硫酸反应，铜位于氢后，不能与稀硫酸反应 ，所以不能用来制取并收集氢气，此选项不符合题意。故选C。2.如下图所示，打开止水夹，将液体A滴入试管中与固体B接触，试管中没入水中的导管口有较多气泡产生，则液体A和固体B的组合不可能是（ ）A过氧化氢溶液和二氧化锰B水和硝酸铵C水和氢氧化钠D铁和稀硫酸【答案】B【解析】打开止水夹，将液
21、体A滴入试管中与固体B接触，试管中没入水中的导管口有较多气泡产生，则说明试管中压强变大；A、过氧化氢溶液和二氧化锰产生氧气，装置内压强变大；故选项正确，但不符合题意；B、水遇硝酸铵固体吸热，装置内温度降低，压强变小，无气泡产生；故选项错误，但符合题意；C、水遇氢氧化钠固体放热，装置内温度升高，压强变大；故选项正确，但不符合题意；D、铁和稀硫酸反应产生氢气，装置内压强变大；故选项正确，但不符合题意；故选：B。3.下列四组研究化学反应快慢的对比实验中，各组所用溶液浓度相同且适宜、所用固体表面积相同，其中现象最不明显的一组是（ ）ABCD【答案】D【详解】A、镁比铁活泼，分别与盐酸反应，反应速快的是
22、镁，反应慢的是铁，现象明显，此选项正确；B、稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面阻止反应的继续进行，随着反应的进行，反应慢慢停止，碳酸钙与稀盐酸反应，反应不会出现这种现象，现象明显，此选项正确；C、过氧化氢溶液中加入二氧化锰，加快反应速率，反应很快，没有放二氧化锰的反应缓慢，现象明显，此选项正确；D、氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，没有现象，氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水，没有现象，此选项错误。故选D。必考点4 气体的净化与干燥、尾气处理1.气体净化装置的设计原则(1)一般除杂在前，干燥在后，但如果是用加热法除杂，则干燥在前。(2)除杂试剂只能与气体中的杂质反应，不能与
23、被提纯物质反应，不能引入新的杂质。装置说明可除去水分(干燥酸性或中性气体):装浓硫酸。可除去气体中的CO2、SO2、HCl等酸性杂质气体:装氢氧化钠溶液。可除去CO2中的HCl:装饱和碳酸氢钠溶液当装有碱石灰时,用于干燥碱性、中性气体,或除去酸性杂质气体。当装有无水氯化钙时,可用于干燥除NH3以外的气体目的排水法集气排空气法集气除杂装置示意图短进长出收集密度比空气大的气体，气体从a(或d)进，空气从b(或c)出；收集密度比空气小的气体，气体从b(或c)进，空气从a(或d)出。（归纳为看瓶中的导管口：小上大下。）长进短出2.尾气处理1.点燃尾气:可燃性污染气体,可将其点燃转化成无污染气体(如CO
24、)。2.溶液吸收:酸性(碱性)气体通入碱性(酸性)溶液中,与溶液反应生成不具有挥发性的盐类(如NaOH溶液吸收CO2、SO2等)。3.尾气收集:装置末端接一个气球或其他容器,用以集中处理污染气体或再利用。【考点突破】1.下列有关物质的鉴别、制取、除杂和分离所用的试剂或方法中，正确的是（ ）选项实验目的所用试剂或方法A除去CO2气体中少量的CO点燃B实验室制取CO2块状石灰石和稀硫酸C鉴别硬水和软水加肥皂水，振荡D分离白糖和食盐的混合物加水溶解，过滤【答案】C【解析】A、二氧化碳中少量的一氧化碳不能点燃，且会引进新杂质氧气，不能除去CO2气体中少量的CO，方法错误；B、大理石的主要成分碳酸钙，与
25、稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石表面，阻止反应的进行，不能用于实验室制取CO2，方法错误；C、鉴别硬水和软水，加肥皂水，振荡，产生泡沫多的为软水，产生浮渣多的为硬水，方法正确；D、白糖和食盐均易溶于水，加水溶解过滤不能分离，方法错误；故选：C。2.用如图装置进行实验，不能达到实验目的是（ ）A收集一瓶氧气B干燥氧气C检验二氧化碳D验满二氧化碳【答案】A【解析】试题分析：A、氧气不易溶于水，所以可以用排水法收集，用图中装置收集要短进长出才能排出集气瓶中的水收集到氧气，A不正确；B、浓硫酸具有吸水性可干燥氧气，导管要长进短出，B正确；C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，导管长进短出，C正确；D、二氧化碳的密度大于空气密度，用图中装置收集要长进短出，验满用燃着的木条放在短管出口，D正确；故答案选A
