第04讲 第三章 气体的制取-【暑假自学课】2024年新九年级科学暑假提升精品讲义（浙教版）

专题04 气体的制取 目录 考点聚焦：核心考点+高考考点，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 学以致用：真题感知+提升专练，全面突破 核心考点聚焦 1、实验室制取氧气的反应原理 2、制取氧气的操作步骤和注意点 3、氧气的收集方法 4、二氧化碳的用途 5、二氧化碳的实验室制法 6、制取二氧化碳的操作步骤和注意点 7、二氧化碳的物理、化学性质 8、二氧化碳的收集方法 中考考点聚焦 常考考点 真题举例 实验室制取氧气的反应原理 2023·金华·中考真题 二氧化碳的用途 2023·舟山·中考真题 制取二氧化碳的操作步骤和注意点 2022·绍兴·中考真题 制取氧气的操作步骤和注意点 2022·台州·中考真题 二氧化碳的实验室制法 2022·舟山·中考真题 实验室制取氧气的反应原理 2021·金华·中考真题 实验室制取氧气的反应原理；氧气的收集方法；猜想与事实验证 2021·嘉兴·中考真题 二氧化碳的物理、化学性质 2020·杭州·中考真题 二氧化碳的实验室制法 2019·衢州·中考真题 考点 1 氧气的实验室制法 1.氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。 方法1：加热高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰的混合物） 实验目的：制取氧气 实验原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑ 实验药品：高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰 实验仪器：试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、水槽 实验装置： 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②装药品（平铺或斜铺在试管的底部） ③将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里） ④点燃酒精灯用外焰给试管加热 ⑤当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体 ⑥先从水槽中移出（离去）导管 ⑦再熄灭酒精灯 七字口诀：查、装、定、点、收、离、熄。（茶庄定点收利息） 【思考1】为什么要药品平铺或斜铺在试管底部？ 【答案】是为了让药品的受热面积大一些。 【思考2】为什么用酒精灯外焰加热？ 【答案】因为酒精灯外焰温度最高，而且如果用酒精灯内焰加热可能会导致试管炸裂。 【思考3】为什么装置中的试管口要向下倾斜？ 【答案】是为了防止实验中产生的水蒸气（固体药品在贮存中会吸潮）在试管口冷凝后流回试管底部造成试管炸裂。 【思考4】为什么在导管口放一团棉花？ 【答案】是为了防止固体颗粒进入导管（加热和生成的氧气形成的气流会使固体颗粒移动）。 【思考5】为什么要在导管中的气泡连续并均匀放出时才开始收集气体？ 【答案】因为在这之前产生的气泡中氧气不纯。 【思考6】为什么要先移导管再熄酒精灯？ 【答案】是为了防止先熄酒精灯后装置内的气体温度降低，压强降低，将水槽中的水吸入试管，造成试管炸裂。 方法二：二氧化锰催化双氧水 实验目的：制取氧气 实验原理：2H2O2MnO22H2O+O2↑ 实验药品：6%双氧水和二氧化锰 实验仪器：试管或锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、集气瓶、带导管的双孔橡胶塞 实验装置：见下图 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②在锥形瓶中装二氧化锰，在分液漏斗中装双氧水 ③打开分液漏斗旋塞滴加双氧水 ④收集气体 【思考1】如果把分液漏斗换成长颈漏斗，有什么注意点，有什么优缺点？ 【答案】用长颈漏斗时，其下端要没入页面以下（即液封）。相对应用分液漏斗，用长颈漏斗做不到控制反应的开始和停止以及从装置角度控制反应的快慢。 【思考2】两个实验方法中都用到了催化剂二氧化锰，二氧化锰的作用是什么，如果不用二氧化锰化学反应能否发生，二氧化锰在反应前后是否会发生变化？ 【答案】二氧化锰是催化剂，其作用是加快化学反应速率；如果不用二氧化锰化学反能发生，只是反应速率相对较慢；二氧化锰在反应前后不会变化，质量不会变，化学性质也不会变。 特别提醒： ① 改变速率包括加快或减慢，不能片面地理解为加快。 ② MnO2不是专用催化剂。 ③ 催化剂不能增多或减小生成物的质量。 ④ 对于指定的化学反应，没有催化剂，并不意味着反应不能发生，只是反应速率较小。 ⑤ 催化剂要纯净以免影响催化效果或引起事故。 考点 2 氧气的工业制法 （1）原料：空气 （2）制取方法 ① 液化蒸发空气法：利用氮气（沸点-196℃）、氧气（沸点-183℃）沸点不同，用液化空气分离法制取： ② 膜分离技术法：将空气通过富集氧气功能的薄膜，即可得到含氧量较高的空气，用该膜进行多级分离，可得到含氧气90%以上的富氧空气。 特别提醒： 实验室制取氧气是制取我们实验时所需的少量氧气，它属于化学变化；而工业上制取氧气则是大量制取氧气，利用空气分离的方法，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低，它属于物理变化。 考点 3 催化剂和催化作用 1. 催化剂：在化学反应中，只起改变反应速率的作用，本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质叫催化剂，工业上也叫触媒。 2. 在化学反应中， 催化剂起催化作用。 考点 4 二氧化碳的制取 （1）实验室制取CO2 ①原料：石灰石（或大理石）与稀盐酸 ②反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ③装置：“固+液→”型 ④步骤：检查装置气密性；装药品；收集气体 ；整理仪器 ⑤收集方法：向上排空气法（因为二氧化碳的密度比空气大。注意：不能用排水法，因为二氧化碳能溶于水） ⑥ 验满方法：燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明CO2已集满。 ⑦检验：用澄清石灰水，能否使澄清石灰水变浑浊 【实验分析】 一般不用其他药品代替的理由： ①不用Na2CO3等代替大理石，是因为它们与盐酸反应速率过快，不便于控制（或不便于收集气体） ②不用浓盐酸，因为浓盐酸具有挥发性，容易挥发出HCl气体，使收集到的CO2不纯； ③不能用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。 考点 5 实验装置选择 1. 装置的选择依据 发生装置 反应物状态 反应条件（是否需要加热） 收集装置 密度 密度比空气大 向上排空气法 密度比空气小 向下排空气法 溶解性 不易溶于水、不与水反应 排水法 2.发生装置 反 应 物 状 态 及 条件 装置图 装置特点 气密性检查方法 固 固 反 应 需 加 热 ①试管口略向下倾斜； ②高锰酸钾制氧气实验中， 管口塞一团棉花； ③铁夹夹在距试管口约 1/4 处 检查时试管不要固定在铁 架台上，塞紧胶塞， 将导管 另一端插入装有水的烧杯 中，用手或热毛巾包住试 管，如观察到插入水中的导 管口处有气泡冒出，松手后 导管中有一小段液柱，证明 气密性良好 固 液 反 应 不 加 热 ①装置简单，便于操作 ②实验过程中无法随时添 加药品 检查方法与上面相同 ①便于添加较多的药品 ②实验过程中长颈漏斗下 端应插入液面下，防止产生 的气体溢出 右侧导管处弹簧夹关闭，塞 紧橡胶塞，向长颈漏斗中加 水至没过漏斗下端后，继续 加水使漏斗中液面高于锥 形瓶中液面，静置一段时 间， 若液面高度差不变， 证 明装置没有漏气 ①分液漏斗可控制滴加液 体的速率从而控制反应速 率 ②漏斗下端不用插入液面 下 关闭分液漏斗的活塞，将右 侧导管的末端插入水中，用 热毛巾包裹锥形瓶（或垫石 棉网加热），观察导管口有 无气泡冒出 ①启普发生器适用范围：固 体药品为块状而不是粉末 状、反应中不会很快溶解； 生成的气体难溶于反应液。 ②使用时打开导气管上的 活塞，漏斗中的液体流下与 固体药品接触， 气体产生； 关闭活塞，此时液体与固体 仍然接触， 气体继续产生， 由于导气管处关闭，容器中 气体压强逐渐增大，使得液 面降低，液体被压回漏斗 中，与固体分离，反应停止。 方法与长颈漏斗相似，关闭 活塞，从球形漏斗中加水至 没过漏斗底端，继续加水使 漏斗中液面升高，一段时间 后液面高度差不变，则气密 性良好。 启普发生器简易装置，原理 与之相似，通过开关弹簧 夹，可以控制反应的发生和 停止。 检查方法与上面相同 总结： 检查气密性两种基本方法：受热法（如固固反应装置）和压水法（如启普发生器）， 通过造成装置中气体压强差，产生某种明显现象。 难点一：固液不加热型反应发生装置优缺点没有掌握清楚。 固液不加热型气体发生装置优缺点比较 难点二：排水法和排空气法适用条件理解不清楚。 气体收集装置的选择主要考虑气体的溶解性、密度、是否有毒性、能否与空气中的成分发生化学反应等因素。 装置类型 排水(液)法 向上排空气法 向下排空气法 气球集气法 装置示意图 适用范围 不溶于水(液体)的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体 所有气体 典型气体 O2 O2、CO2 H2 O2等 真题感知 1．（2023•金华）某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。 【使用步骤】 Ⅰ.取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位。 Ⅱ.取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方。 Ⅲ.将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体。 Ⅳ.待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。 回答下列问题。 （1）在乙杯中加入清水的作用是 　观察氧气产生的速率、湿润氧气　。 （2）在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是 　使二氧化锰与水形成悬浊液，增大反应物之间的接触面积　。 （3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因。 【答案】（1）观察氧气产生的速率、湿润氧气； （2）使二氧化锰与水形成悬浊液，增大反应物之间的接触面积； （3）制氧剂A放入水中反应产生过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气，氧气不易溶于水，则能从出气孔②中快速的逸出。 【解答】解：（1）甲被中反应产生氧气次那个锅出气孔①进入乙烧杯中，乙烧杯中的水可以湿润氧气，使吸入的氧气更舒适，也可以观察产生气泡的速率判断反应速率的快慢；故答案为：观察氧气产生的速率、湿润氧气； （2）制氧剂B二氧化锰加水混合后可以形成悬浊液，增加可与过氧化氢的接触面积，使制氧的效果更好；故答案为：使二氧化锰与水形成悬浊液，增大反应物之间的接触面积； （3）制氧剂A放入水中反应产生过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气，氧气不易溶于水，则能从出气孔②中快速的逸出。 2．（2023•舟山）如图，小舟制作了一个简易泡沫灭火器，为增加泡沫量，添加少量不参与反应的发泡剂。 （1）使用灭火器时，只需将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝 　氧气　作用，即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 　不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大　。 （2）制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克，才能恰好完全反应。（已知：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑） 【答案】（1）氧气；不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大； （2）20g。 【解答】解：（1）将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝氧气的作用；选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大。 故答案为：氧气；不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气的大。 （2）设理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸的质量为x。 Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ 106 73 10.6g 36.5%x x＝20g 答：理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸20g。 3．（2022•绍兴）科学是一门以实验为基础的学科，以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。 （1）实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择 　B　（填字母）。 （2）检查装置B气密性的方法是：先关闭止水夹，然后 　向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后，高度差不变，则气密性良好　。 （3）若用装置C测反应生成的二氧化碳体积，测得的体积比理论值小，原因可能是二氧化碳具有 　能溶于水且与水反应　的性质。 【答案】（1）B； （2）向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后，高度差不变，则气密性良好； （3）能溶于水且与水反应。 【解答】解：（1）实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，所以选用装置B； （2）检验装置B的气密性的方法是：先关闭止水夹，然后向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后，高度差不变，则气密性良好； （3）二氧化碳能溶于水且与水反应，因此若用装置C测反应生成的二氧化碳体积，测得的体积比理论值小。 故答案为： （1）B； （2）向长颈漏斗中加入适量的水，若液面形成高度差且一段时间后，高度差不变，则气密性良好； （3）能溶于水且与水反应。 4．（2022•舟山）在学习二氧化碳性质时，小舟进行如下探究： 【制取气体】用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的 　C　（填字母）作为发生装置。 【探究性质】用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中（如图丙），预期观察到的现象是 　蜡烛自下而上复燃　。 【答案】（1）.C （2）.蜡烛自下而上复燃 【解答】（1）用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，属于固液常温型制备气体，要得到平稳的气流，应控制液体的滴加速率，应选择图甲中的C，能通过分液漏斗控制滴加液体的速率，从而控制反应的速率；故答案为C； （2）氧气具有助燃性，将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中，氧气的密度比空气的大，且能支持燃烧，因此能观察到蜡烛自下而上复燃，故答案为蜡烛自下而上复燃。 5．（2022•台州）在实验室里可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气。 （1）请从下列各图中选择合适的实验装置（部分夹持装置未画出） 　③　（填序号）。 （2）二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响，某兴趣小组利用下列器材和药品进行实验。 实验器材：秒表、电子秤、如图中合适的装置。 实验药品：氯酸钾，颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。 实验步骤：　①组装仪器，检查装置气密性； ②用电子秤称量ag的氯酸钾和bg 的二氧化锰，充分混合后装入试管，连接好仪器并固定； ③加热，用排水法收集一定体积的气体，记录所用的时间； ④分别用等质量的氧化铁、氧化铝代替二氧化锰，收集相同体积的气体，记录所用的时间　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）实验室用氯酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，氧气密度比空气大，不易溶于水，选择合适的实验装置是：③； （2）实验步骤是：①组装仪器，检查装置气密性； ②用电子秤称量ag的氯酸钾和bg 的二氧化锰，充分混合后装入试管，连接好仪器并固定； ③加热，用排水法收集一定体积的气体，记录所用的时间； ④分别用等质量的氧化铁、氧化铝代替二氧化锰，收集相同体积的气体，记录所用的时间。 故答案为：（1）③； （2）①组装仪器，检查装置气密性； ②用电子秤称量ag的氯酸钾和bg 的二氧化锰，充分混合后装入试管，连接好仪器并固定； ③加热，用排水法收集一定体积的气体，记录所用的时间； ④分别用等质量的氧化铁、氧化铝代替二氧化锰，收集相同体积的气体，记录所用的时间。 6．（2021•金华）实验室提供H2O2溶液、二氧化锰、KClO3和KMnO4四种药品及如图所示装置。 根据要求完成下列问题： （1）根据提供的药品，写出一种实验室制取O2的化学方程式 　2H2O22H2O+O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑　； （2）选择装置B和C制取氧气的主要步骤有：①将导气管移出水槽；②加热；③装药品；④收集；⑤熄灭酒精灯；⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 　⑥③②④①⑤　。 【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑； （2）⑥③②④①⑤。 【解答】解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑； （2）用加热法制取氧气并用排水法收集的步骤为：查（⑥检查装置气密性）、装（③装药品）、定、点（②加热）、收（④收集）、移（①将导气管移出水槽）、熄（⑤熄灭酒精灯）。 故答案为： （1）2H2O22H2O+O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑； （2）⑥③②④①⑤。 7．（2021•嘉兴）小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。 【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？ 【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。 【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。 【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。 【交流反思】 （1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 　速度　相同。 （2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较 　相同时间内收集到氧气的体积　。 【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 　降低温度，可以减缓反应的速率　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）除探究要素不同之外，其它条件都应该是相同的，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。 （2）图中实验，用量筒收集生成的氧气，判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较相同时间内收集到氧气的体积。 （3）利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验，控制的变量是温度不同，进行该实验所基于的假设是降低温度，可以减缓反应的速率。 故答案为： （1）速度； （2）相同时间内收集到氧气的体积； （3）降低温度，可以减缓反应的速率。 8．（2020•杭州）小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验，观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是（　　） A．实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸 B．实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳 C．图示实验可说明二氧化碳密度比空气大 D．图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧 【答案】A 【解答】解：A、实验室常采用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙和水，硫酸钙为微溶物，覆盖在块状大理石表面不利于反应进行，A错误； B、二氧化碳密度比空气大，所以采用向上排空气法收集，B正确； C、蜡烛自下而上熄灭说明二氧化碳先在底部聚集而后向上聚集，说明二氧化碳密度比空气大，C正确； D、蜡烛熄灭，证明二氧化碳不支持燃烧，D正确； 故选：A。 9．（2019•衢州）小科开展了二氧化碳的制取和部分性质实验： （1）收集二氧化碳应选择图中 　C　装置。 （2）小科采用图E方法检验二氧化碳的性质，观察到蜡烛熄灭。该现象除了能说明二氧化碳不能燃烧外，还能说明二氧化碳具有 　不支持燃烧，密度比空气大　的性质。 【答案】（1）C； （2）不支持燃烧，密度比空气大。 【解答】解：（1）二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，可用装置C收集； （2）小科采用图E方法检验二氧化碳的性质，观察到蜡烛熄灭。该现象除了能说明二氧化碳不能燃烧外，还能说明二氧化碳具有不支持燃烧，密度比空气大的性质。 故答案为： （1）C； （2）不支持燃烧，密度比空气大。 提升专练 1．（2024•上城区一模）小金在进行氧气制取及其性质研究时，部分实验装置及操作如图，正确的是（　　） A．制取 B．收集 C．验满 D．检验性质 【答案】C 【解答】解：A、图中实验，长颈漏斗的末端没有伸入液面以下，会造成生成的气体从长颈漏斗中逸出，图中所示操作错误。 B、氧气的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，图中所示操作错误。 C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，若带火星的木条复燃，说明已集满，图中所示操作正确。 D、铁丝在氧气中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙，图中所示操作错误。 故选：C。 2．（2024•西湖区一模）下列有关氧气的实验操作，正确的是（　　） A．制取氧气 B．干燥氧气 C．氧气验满 D．氧气性质检验 【答案】D 【解答】解：A、图示装置中，长颈漏斗的下端没有伸入液面以下，生成的氧气会从长颈漏斗逸出，图示错误； B、用浓硫酸干燥氧气时，氧气应从长管通入，图示错误； C、氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，图示错误； D、硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫气体，二氧化硫能溶于水，因此实验前在集气瓶内先加入少量水，用于吸收二氧化硫，防止造成空气污染，图示正确。 故选：D。 3．（2024•温州一模）有些实验操作的“先”与“后”决定了实验的成功和安全。下列加热高锰酸钾并用排水法制取氧气的实验中，先后操作正确的是（　　） A．先将试管固定好，再放置酒精灯的位置 B．先向试管中加高锰酸钾，后检查气密性 C．先将导管伸入集满水的集气瓶，后加热 D．先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯 【答案】D 【解答】解：A、先放置酒精灯的位置，再将试管固定好，故选项说法错误。 B、实验室制取气体时，组装好装置后，应在向试管中装入药品前检查装置的气密性，然后再装入高锰酸钾，以避免装入高锰酸钾后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故选项说法错误。 C、先加热，待导管口气泡连续、均匀冒出时再将导管伸入集满水的集气瓶，故选项说法错误。 D、先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法正确。 故选：D。 4．（2023•杭州一模）如图所示，①为制取氧气的发生装置（气密性良好），其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气，下列分析正确的是（　　） A．在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气 B．若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集 C．若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放在瓶口进行验满 D．将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的 【答案】C 【解答】解：A、在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气错误，因为二氧化锰是催化剂；故选项错误； B、若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集，但题目要求收集干燥的氧气，不能用排水法收集；故选项错误； C、若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放在集气瓶口验满，故选项正确； D、将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的错误，因为排水法收集的氧气不干燥；故选项错误； 故选：C。 5．（2023•温州模拟）如图为实验室用高锰酸钾制取氧气的装置，为了收集一瓶干燥的氧气，应该选择（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法来收集， A、用向上排空气法收集的氧气较干燥，用此方法收集氧气时，导管要伸入到集气瓶底部，故选项符合题意。 B、用排水法收集的氧气中会带有水蒸气，故选项不符合题意。 C、用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入到集气瓶底部，故选项不符合题意。 D、氧气的密度比空气大，不能用向下排空气法收集，故选项不符合题意。 故选：A。 6．（2023•西湖区校级模拟）如图是实验室利用高锰酸钾加热分解制取氧气的实验装置，下列有关分析中正确的是（　　） A．在试管中加入高锰酸钾，并检查装置的气密性良好后，才能开始加热 B．在试管口塞一团棉花是为了减缓氧气的导出速率，以免来不及收集 C．停止加热时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 D．实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气时，也能使用这套装置 【答案】C 【解答】解：A、先连接好装置，检查装置的气密性后再添加药品，以防装置漏气导致药品的浪费，说法错误； B、在试管口塞一团棉花是为了防止加热时高锰酸钾颗粒进入导气管，说法错误； C、停止加热时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防冷水倒吸，炸裂试管，说法正确； D、实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气属于固液常温型，不能选择这套气体发生装置，说法错误。 故选：C。 7．（2024•杭州模拟）如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作，其中错误的是（　　） A．甲图中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好 B．乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出 C．丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水 D．丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水 【答案】A 【解答】解：A、甲图中推动注射器时，锥形瓶内的压强增大，长颈漏斗内液面上升，形成一段水柱，可以说明气密性良好，故A错误； B、乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，液封长颈漏斗下端管口，是为了防止气体逸出，故B正确； C、二氧化碳能溶于水，所以丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶解在水中，故C正确； D、二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水，故D正确。 故选：A。 8．（2024•台州一模）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，下列操作正确的是（　　） A．加石灰石 B．制取 C．验满 D．检验 【答案】D 【解答】解：A、向试管中装石灰石时，先将试管横放，用镊子把石灰石在试管口，再慢慢将试管竖立起来，图中所示操作错误。 B、该装置中，长颈漏斗的下端没有伸入液面以下，会导致生成的气体由长颈漏斗逸出，图中所示操作错误。 C、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，且密度比空气大，收集二氧化碳时的验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已满，图中所示操作错误。 D、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，因此可用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体，图中所示操作正确。 故选：D。 9．（2024•吴兴区模拟）实验室常用盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。 （1）发现问题：实验中要检验生成的气体是二氧化碳，将反应后的气体通入石灰水中，有时会有在开始一段时间内未发现石灰水变浑浊的现象，其原因可能是 　因为浓盐酸具有挥发性，所以用盐酸和碳酸钙制取二氧化碳时，生成的二氧化碳中会含有氯化氢气体，将气体通入石灰水时，氯化氢溶于水形成盐酸，会将二氧化碳和石灰水反应生成的碳酸钙沉淀溶解　。 （2）实验改进：实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因 　生成的微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石表面　会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用如图所示方法成功制得了大量CO2（反应物为稀硫酸和石灰石）。（注：硫酸钙能溶于铵盐溶液。） ①当稀硫酸和石灰石反应，在硫酸溶液中加入的氯化铵和对溶液加热，其目的都是 　增大硫酸钙在溶液中的溶解能力　。 ②改进实验是为了收到更好的实验效果。如果将产生的气体通入 　硝酸银溶液　，无白色沉淀生成，可证明此方案符合改进的出发点。 【答案】（1）因为浓盐酸具有挥发性，所以用盐酸和碳酸钙制取二氧化碳时，生成的二氧化碳中会含有氯化氢气体，将气体通入石灰水时，氯化氢溶于水形成盐酸，会将二氧化碳和石灰水反应生成的碳酸钙沉淀溶解； （2）生成的微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石表面； ①增大硫酸钙在溶液中的溶解能力； ②硝酸银溶液。 【解答】解：（1）因为浓盐酸具有挥发性，所以用盐酸和碳酸钙制取二氧化碳时，生成的二氧化碳中会含有氯化氢气体，将气体通入石灰水时，氯化氢溶于水形成盐酸，会将二氧化碳和石灰水反应生成的碳酸钙沉淀溶解；故答案为：因为浓盐酸具有挥发性，所以用盐酸和碳酸钙制取二氧化碳时，生成的二氧化碳中会含有氯化氢气体，将气体通入石灰水时，氯化氢溶于水形成盐酸，会将二氧化碳和石灰水反应生成的碳酸钙沉淀溶解； （2）实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因生成的微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石表面会阻碍反应的进一步进行；故答案为：生成的微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石表面； ①在硫酸溶液中加入氯化铵和对溶液加热，目的都是增大硫酸钙在溶液中的溶解能力；故答案为：增大硫酸钙在溶液中的溶解能力； ②如果含有氯化氢气体溶于水，会形成盐酸，盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，所以将气体通入硝酸银溶液中如果没有白色沉淀，说明不含有氯化氢气体，可证明此方案符合改进出发点；故答案为：硝酸银溶液。 10．（2023•慈溪市模拟）在学习二氧化碳性质时，小舟进行如图探究： 【制取气体】用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的 　C　（填字母）作为发生装置。 【探究性质】用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中（如图丙），预期观察到的现象是 　蜡烛自下而上复燃　。 【答案】【制取气体]C； 【探究性质】蜡烛自下而上复燃。 【解答】解：【制取气体】用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，属于固液常温型，得到平稳的气流，应能控制液体的滴加速率，应选择图甲中的C，能通过长颈漏斗控制滴加液体的速率，从而控制反应的速率。 【探究性质】他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中，氧气的密度比空气的大，能支持燃烧，能观察到蜡烛自下而上复燃。 故答案为： 【制取气体】C； 【探究性质】蜡烛自下而上复燃。 11．（2023•平阳县模拟）如图为实验室制取和收集常见气体的装置示意图。 （1）实验室用大理石和稀盐酸制取和收集二氧化碳应选用的装置组合是 　B、C　。（填字母代号） （2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2O+O2↑，选用BE装置组合后，采用检验装置气密性的方法如下：将E处的橡皮管密封，向B中长颈漏斗中加水，若观察到 　长颈漏斗内的液面长时间不下降　则证明装置气密性良好。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳属于固液不加热型，故发生装置选择B，二氧化碳的密度比空气大，极易溶于水，只能选择向上排空气法，故制取和收集二氧化碳的装置组合为：B、C； （2）检查装置的气密性的原理有：①在常温下，改变温度，利用气体热胀冷缩的性质进行气密性检查；②在恒压下，利用产生液面差维持体系内外压强相等进行气密性检查，B、E组合符合②在恒压下，向长颈漏斗中加水，过一段时间，液面没有下降，则证明装置的气密性良好。 12．（2023•平湖市一模）在实验室，兴趣小组利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，并对其性质进行研究。 （1）组装制取二氧化碳的发生装置。要求装置可以控制反应的发生与停止，则须选择图甲中的仪器有 　①⑤⑥⑦　（填序号）。 （2）研究二氧化碳性质。 ①如图乙，沿烧杯内壁缓慢倒入二氧化碳，要得出二氧化碳的密度比空气大的结论，预计观察到的现象是 　下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭　。 ②小平取a和b两支试管，分别加入少量蒸馏水，向b中通入二氧化碳气体。然后，分别滴加少量紫色石蕊试液，观察到b中液体变红色，于是他认为是二氧化碳与水反应产生了酸性物质。但是小红提出疑虑，也有可能是其中的二氧化碳使石蕊试液变红。请你设计实验方案来解决小红的疑虑：　将用紫色石蕊溶液染成的小纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，小纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色（合理即可）　。 【答案】（1）①⑤⑥⑦； （2）①下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭； ②将用紫色石蕊溶液染成的小纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，小纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色（合理即可）。 【解答】解：（1）控制反应的发生与停止，要能控制固体药品和液体药品的接触，则须选择图甲中的仪器有①⑤⑥⑦，关闭弹簧夹，试管内压强增大，液体被压入长颈漏斗中，固液分离；打开弹簧夹后，固液接触，反应进行，可以控制反应的发生与停止。 （2）①沿烧杯内壁缓慢倒入二氧化碳，要得出二氧化碳的密度比空气大的结论，预计观察到的现象是下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。 ②小红提出疑虑，也有可能是其中的二氧化碳使石蕊试液变红，要排除二氧化碳的干扰，要证明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色，可将用紫色石蕊溶液染成的小纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，小纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色（合理即可）。 故答案为： （1）①⑤⑥⑦； （2）①下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭； ②将用紫色石蕊溶液染成的小纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中，小纸花不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红色（合理即可）。 13．（2022•金华模拟）小金选择了以下装置中的部分仪器开展了实验室二氧化碳的制取实验。根据要求完成下列问题： （1）请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 　CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O　。 （2）利用上述装置制取并收集二氧化碳气体应选择的发生和收集装置是 　AC　。（填写字母） 【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O； （2）AC。 【解答】解：（1）实验室利用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O； （2）二氧化碳制取需用固液常温型发生装置，即A，二氧化碳能溶于水且能与水反应，密度比空气大，所以应选择向上排空气法收集，即C装置； 故答案为： （1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O； （2）AC。 14．（2022•海曙区模拟）某实验小组利用下面装置制取二氧化碳气体，请根据装置回答： ①欲制取一瓶二氧化碳气体，应选用装置是　B、G　，有关化学方程式为　CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑　； ②一同学利用装置C验证制得的气体时未看到浑浊现象，可能的原因是　装置可能漏气　，　盐酸浓度过大　； ③要得到干燥的二氧化碳气体，还应用到装置　E　； ④要吸收反应多余的二氧化碳最好使用装置D而不用装置C，是因为　氢氧化钠易溶于水，可得到较浓的溶液，有利于二氧化碳的吸收　． 【答案】见试题解答内容 【解答】解： ①实验室制取二氧化碳发生装置为固液混合且不需加热的装置，反应原理为CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O； ②盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体溶于水变为盐酸，会影响二氧化碳的性质； ③二氧化碳溶于水，不能用排水法收集，密度大于空气密度，因此只能用向上排空气法收集； ④氢氧化钙是微溶物质，而氢氧化钠是易溶物质，所以检验二氧化碳常用氢氧化钙溶液，吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液 故答案为： ①B、G；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ②装置可能漏气；盐酸浓度过大 ③E④氢氧化钠易溶于水，可得到较浓的溶液，有利于二氧化碳的吸收 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 气体的制取 目录 考点聚焦：核心考点+高考考点，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 学以致用：真题感知+提升专练，全面突破 核心考点聚焦 1、实验室制取氧气的反应原理 2、制取氧气的操作步骤和注意点 3、氧气的收集方法 4、二氧化碳的用途 5、二氧化碳的实验室制法 6、制取二氧化碳的操作步骤和注意点 7、二氧化碳的物理、化学性质 8、二氧化碳的收集方法 中考考点聚焦 常考考点 真题举例 实验室制取氧气的反应原理 2023·金华·中考真题 二氧化碳的用途 2023·舟山·中考真题 制取二氧化碳的操作步骤和注意点 2022·绍兴·中考真题 制取氧气的操作步骤和注意点 2022·台州·中考真题 二氧化碳的实验室制法 2022·舟山·中考真题 实验室制取氧气的反应原理 2021·金华·中考真题 实验室制取氧气的反应原理；氧气的收集方法；猜想与事实验证 2021·嘉兴·中考真题 二氧化碳的物理、化学性质 2020·杭州·中考真题 二氧化碳的实验室制法 2019·衢州·中考真题 考点 1 氧气的实验室制法 1.氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。 方法1：加热高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰的混合物） 实验目的：制取氧气 实验原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑ 实验药品：高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰 实验仪器：试管、酒精灯、铁架台、集气瓶、水槽 实验装置： 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②装药品（平铺或斜铺在试管的底部） ③将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里） ④点燃酒精灯用外焰给试管加热 ⑤当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体 ⑥先从水槽中移出（离去）导管 ⑦再熄灭酒精灯 七字口诀：查、装、定、点、收、离、熄。（茶庄定点收利息） 【思考1】为什么要药品平铺或斜铺在试管底部？ 【答案】是为了让药品的受热面积大一些。 【思考2】为什么用酒精灯外焰加热？ 【答案】因为酒精灯外焰温度最高，而且如果用酒精灯内焰加热可能会导致试管炸裂。 【思考3】为什么装置中的试管口要向下倾斜？ 【答案】是为了防止实验中产生的水蒸气（固体药品在贮存中会吸潮）在试管口冷凝后流回试管底部造成试管炸裂。 【思考4】为什么在导管口放一团棉花？ 【答案】是为了防止固体颗粒进入导管（加热和生成的氧气形成的气流会使固体颗粒移动）。 【思考5】为什么要在导管中的气泡连续并均匀放出时才开始收集气体？ 【答案】因为在这之前产生的气泡中氧气不纯。 【思考6】为什么要先移导管再熄酒精灯？ 【答案】是为了防止先熄酒精灯后装置内的气体温度降低，压强降低，将水槽中的水吸入试管，造成试管炸裂。 方法二：二氧化锰催化双氧水 实验目的：制取氧气 实验原理：2H2O2MnO22H2O+O2↑ 实验药品：6%双氧水和二氧化锰 实验仪器：试管或锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、集气瓶、带导管的双孔橡胶塞 实验装置：见下图 实验步骤： ①检查装置的气密性 ②在锥形瓶中装二氧化锰，在分液漏斗中装双氧水 ③打开分液漏斗旋塞滴加双氧水 ④收集气体 【思考1】如果把分液漏斗换成长颈漏斗，有什么注意点，有什么优缺点？ 【答案】用长颈漏斗时，其下端要没入页面以下（即液封）。相对应用分液漏斗，用长颈漏斗做不到控制反应的开始和停止以及从装置角度控制反应的快慢。 【思考2】两个实验方法中都用到了催化剂二氧化锰，二氧化锰的作用是什么，如果不用二氧化锰化学反应能否发生，二氧化锰在反应前后是否会发生变化？ 【答案】二氧化锰是催化剂，其作用是加快化学反应速率；如果不用二氧化锰化学反能发生，只是反应速率相对较慢；二氧化锰在反应前后不会变化，质量不会变，化学性质也不会变。 特别提醒： ① 改变速率包括加快或减慢，不能片面地理解为加快。 ② MnO2不是专用催化剂。 ③ 催化剂不能增多或减小生成物的质量。 ④ 对于指定的化学反应，没有催化剂，并不意味着反应不能发生，只是反应速率较小。 ⑤ 催化剂要纯净以免影响催化效果或引起事故。 考点 2 氧气的工业制法 （1）原料：空气 （2）制取方法 ① 液化蒸发空气法：利用氮气（沸点-196℃）、氧气（沸点-183℃）沸点不同，用液化空气分离法制取： ② 膜分离技术法：将空气通过富集氧气功能的薄膜，即可得到含氧量较高的空气，用该膜进行多级分离，可得到含氧气90%以上的富氧空气。 特别提醒： 实验室制取氧气是制取我们实验时所需的少量氧气，它属于化学变化；而工业上制取氧气则是大量制取氧气，利用空气分离的方法，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低，它属于物理变化。 考点 3 催化剂和催化作用 1. 催化剂：在化学反应中，只起改变反应速率的作用，本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质叫催化剂，工业上也叫触媒。 2. 在化学反应中， 催化剂起催化作用。 考点 4 二氧化碳的制取 （1）实验室制取CO2 ①原料：石灰石（或大理石）与稀盐酸 ②反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ③装置：“固+液→”型 ④步骤：检查装置气密性；装药品；收集气体 ；整理仪器 ⑤收集方法：向上排空气法（因为二氧化碳的密度比空气大。注意：不能用排水法，因为二氧化碳能溶于水） ⑥ 验满方法：燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明CO2已集满。 ⑦检验：用澄清石灰水，能否使澄清石灰水变浑浊 【实验分析】 一般不用其他药品代替的理由： ①不用Na2CO3等代替大理石，是因为它们与盐酸反应速率过快，不便于控制（或不便于收集气体） ②不用浓盐酸，因为浓盐酸具有挥发性，容易挥发出HCl气体，使收集到的CO2不纯； ③不能用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。 考点 5 实验装置选择 1. 装置的选择依据 发生装置 反应物状态 反应条件（是否需要加热） 收集装置 密度 密度比空气大 向上排空气法 密度比空气小 向下排空气法 溶解性 不易溶于水、不与水反应 排水法 2.发生装置 反 应 物 状 态 及 条件 装置图 装置特点 气密性检查方法 固 固 反 应 需 加 热 ①试管口略向下倾斜； ②高锰酸钾制氧气实验中， 管口塞一团棉花； ③铁夹夹在距试管口约 1/4 处 检查时试管不要固定在铁 架台上，塞紧胶塞， 将导管 另一端插入装有水的烧杯 中，用手或热毛巾包住试 管，如观察到插入水中的导 管口处有气泡冒出，松手后 导管中有一小段液柱，证明 气密性良好 固 液 反 应 不 加 热 ①装置简单，便于操作 ②实验过程中无法随时添 加药品 检查方法与上面相同 ①便于添加较多的药品 ②实验过程中长颈漏斗下 端应插入液面下，防止产生 的气体溢出 右侧导管处弹簧夹关闭，塞 紧橡胶塞，向长颈漏斗中加 水至没过漏斗下端后，继续 加水使漏斗中液面高于锥 形瓶中液面，静置一段时 间， 若液面高度差不变， 证 明装置没有漏气 ①分液漏斗可控制滴加液 体的速率从而控制反应速 率 ②漏斗下端不用插入液面 下 关闭分液漏斗的活塞，将右 侧导管的末端插入水中，用 热毛巾包裹锥形瓶（或垫石 棉网加热），观察导管口有 无气泡冒出 ①启普发生器适用范围：固 体药品为块状而不是粉末 状、反应中不会很快溶解； 生成的气体难溶于反应液。 ②使用时打开导气管上的 活塞，漏斗中的液体流下与 固体药品接触， 气体产生； 关闭活塞，此时液体与固体 仍然接触， 气体继续产生， 由于导气管处关闭，容器中 气体压强逐渐增大，使得液 面降低，液体被压回漏斗 中，与固体分离，反应停止。 方法与长颈漏斗相似，关闭 活塞，从球形漏斗中加水至 没过漏斗底端，继续加水使 漏斗中液面升高，一段时间 后液面高度差不变，则气密 性良好。 启普发生器简易装置，原理 与之相似，通过开关弹簧 夹，可以控制反应的发生和 停止。 检查方法与上面相同 总结： 检查气密性两种基本方法：受热法（如固固反应装置）和压水法（如启普发生器）， 通过造成装置中气体压强差，产生某种明显现象。 难点一：固液不加热型反应发生装置优缺点没有掌握清楚。 固液不加热型气体发生装置优缺点比较 难点二：排水法和排空气法适用条件理解不清楚。 气体收集装置的选择主要考虑气体的溶解性、密度、是否有毒性、能否与空气中的成分发生化学反应等因素。 装置类型 排水(液)法 向上排空气法 向下排空气法 气球集气法 装置示意图 适用范围 不溶于水(液体)的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体 所有气体 典型气体 O2 O2、CO2 H2 O2等 真题感知 1．（2023•金华）某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。 【使用步骤】 Ⅰ.取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位。 Ⅱ.取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方。 Ⅲ.将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体。 Ⅳ.待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。 回答下列问题。 （1）在乙杯中加入清水的作用是 　 　。 （2）在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是 　 　。 （3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因。 2．（2023•舟山）如图，小舟制作了一个简易泡沫灭火器，为增加泡沫量，添加少量不参与反应的发泡剂。 （1）使用灭火器时，只需将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝 　 　作用，即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 　 　。 （2）制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克，才能恰好完全反应。（已知：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑） 3．（2022•绍兴）科学是一门以实验为基础的学科，以下是实验室制取、收集、测量气体体积的常用装置。 （1）实验室制取二氧化碳的发生装置可以选择 　 　（填字母）。 （2）检查装置B气密性的方法是：先关闭止水夹，然后 　 　。 （3）若用装置C测反应生成的二氧化碳体积，测得的体积比理论值小，原因可能是二氧化碳具有 　 　的性质。 4．（2022•舟山）在学习二氧化碳性质时，小舟进行如下探究： 【制取气体】用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的 　 　（填字母）作为发生装置。 【探究性质】用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中（如图丙），预期观察到的现象是 　 　。 5．（2022•台州）在实验室里可以用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气。 （1）请从下列各图中选择合适的实验装置（部分夹持装置未画出） 　 　（填序号）。 （2）二氧化锰、氧化铁和氧化铝都可以作为氯酸钾加热分解的催化剂。为了比较这三种金属氧化物对氯酸钾分解快慢的影响，某兴趣小组利用下列器材和药品进行实验。 实验器材：秒表、电子秤、如图中合适的装置。 实验药品：氯酸钾，颗粒大小相同的二氧化锰、氧化铁、氧化铝。 实验步骤： 。 6．（2021•金华）实验室提供H2O2溶液、二氧化锰、KClO3和KMnO4四种药品及如图所示装置。 根据要求完成下列问题： （1）根据提供的药品，写出一种实验室制取O2的化学方程式 　 　； （2）选择装置B和C制取氧气的主要步骤有：①将导气管移出水槽；②加热；③装药品；④收集；⑤熄灭酒精灯；⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 　 　。 7．（2021•嘉兴）小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。 【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢？ 【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度。 【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。 【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。 【交流反思】 （1）为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 　 　相同。 （2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较 　 　。 【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 　 　。 8．（2020•杭州）小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验，观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是（　　） A．实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸 B．实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳 C．图示实验可说明二氧化碳密度比空气大 D．图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧 9．（2019•衢州）小科开展了二氧化碳的制取和部分性质实验： （1）收集二氧化碳应选择图中 　 　装置。 （2）小科采用图E方法检验二氧化碳的性质，观察到蜡烛熄灭。该现象除了能说明二氧化碳不能燃烧外，还能说明二氧化碳具有 　 　的性质。 提升专练 1．（2024•上城区一模）小金在进行氧气制取及其性质研究时，部分实验装置及操作如图，正确的是（　　） A．制取 B．收集 C．验满 D．检验性质 2．（2024•西湖区一模）下列有关氧气的实验操作，正确的是（　　） A．制取氧气 B．干燥氧气 C．氧气验满 D．氧气性质检验 3．（2024•温州一模）有些实验操作的“先”与“后”决定了实验的成功和安全。下列加热高锰酸钾并用排水法制取氧气的实验中，先后操作正确的是（　　） A．先将试管固定好，再放置酒精灯的位置 B．先向试管中加高锰酸钾，后检查气密性 C．先将导管伸入集满水的集气瓶，后加热 D．先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯 4．（2023•杭州一模）如图所示，①为制取氧气的发生装置（气密性良好），其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气，下列分析正确的是（　　） A．在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气 B．若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集 C．若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放在瓶口进行验满 D．将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的 5．（2023•温州模拟）如图为实验室用高锰酸钾制取氧气的装置，为了收集一瓶干燥的氧气，应该选择（　　） A． B． C． D． 6．（2023•西湖区校级模拟）如图是实验室利用高锰酸钾加热分解制取氧气的实验装置，下列有关分析中正确的是（　　） A．在试管中加入高锰酸钾，并检查装置的气密性良好后，才能开始加热 B．在试管口塞一团棉花是为了减缓氧气的导出速率，以免来不及收集 C．停止加热时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 D．实验室利用锌和稀硫酸反应制取氢气时，也能使用这套装置 7．（2024•杭州模拟）如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作，其中错误的是（　　） A．甲图中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好 B．乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出 C．丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水 D．丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水 8．（2024•台州一模）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，下列操作正确的是（　　） A．加石灰石 B．制取 C．验满 D．检验 9．（2024•吴兴区模拟）实验室常用盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。 （1）发现问题：实验中要检验生成的气体是二氧化碳，将反应后的气体通入石灰水中，有时会有在开始一段时间内未发现石灰水变浑浊的现象，其原因可能是 　 　。 （2）实验改进：实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因 　 　会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用如图所示方法成功制得了大量CO2（反应物为稀硫酸和石灰石）。（注：硫酸钙能溶于铵盐溶液。） ①当稀硫酸和石灰石反应，在硫酸溶液中加入的氯化铵和对溶液加热，其目的都是 　 　。 ②改进实验是为了收到更好的实验效果。如果将产生的气体通入 　 　，无白色沉淀生成，可证明此方案符合改进的出发点。 10．（2023•慈溪市模拟）在学习二氧化碳性质时，小舟进行如图探究： 【制取气体】用石灰石和稀盐酸作为原料制取二氧化碳气体，收集时要得到平稳的气流，应选择图甲中的 　 　（填字母）作为发生装置。 【探究性质】用图乙装置完成二氧化碳性质的探究后，小舟还想用该装置来验证氧气的密度大于空气密度的性质。若他将氧气倒入装有两支带火星的蜡烛的烧杯中（如图丙），预期观察到的现象是 　 　。 11．（2023•平阳县模拟）如图为实验室制取和收集常见气体的装置示意图。 （1）实验室用大理石和稀盐酸制取和收集二氧化碳应选用的装置组合是 　 　。（填字母代号） （2）实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为2H2O2H2O+O2↑，选用BE装置组合后，采用检验装置气密性的方法如下：将E处的橡皮管密封，向B中长颈漏斗中加水，若观察到 　 　则证明装置气密性良好。 12．（2023•平湖市一模）在实验室，兴趣小组利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，并对其性质进行研究。 （1）组装制取二氧化碳的发生装置。要求装置可以控制反应的发生与停止，则须选择图甲中的仪器有 　 　（填序号）。 （2）研究二氧化碳性质。 ①如图乙，沿烧杯内壁缓慢倒入二氧化碳，要得出二氧化碳的密度比空气大的结论，预计观察到的现象是 　 　。 ②小平取a和b两支试管，分别加入少量蒸馏水，向b中通入二氧化碳气体。然后，分别滴加少量紫色石蕊试液，观察到b中液体变红色，于是他认为是二氧化碳与水反应产生了酸性物质。但是小红提出疑虑，也有可能是其中的二氧化碳使石蕊试液变红。请你设计实验方案来解决小红的疑虑：　 　。 13．（2022•金华模拟）小金选择了以下装置中的部分仪器开展了实验室二氧化碳的制取实验。根据要求完成下列问题： （1）请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 　 　。 （2）利用上述装置制取并收集二氧化碳气体应选择的发生和收集装置是 　 　。（填写字母） 14．（2022•海曙区模拟）某实验小组利用下面装置制取二氧化碳气体，请根据装置回答： ①欲制取一瓶二氧化碳气体，应选用装置是　 　，有关化学方程式为　 　； ②一同学利用装置C验证制得的气体时未看到浑浊现象，可能的原因是　 　，　 　； ③要得到干燥的二氧化碳气体，还应用到装置　 　； ④要吸收反应多余的二氧化碳最好使用装置D而不用装置C，是因为　 　． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$