内容正文:
专题四 科学探究与化学实验
第22课时 气体的实验室制备
第一部分 教材整合过关
01
知识体系构建
02
典型考题探究
03
知能达标训练
目
录
1. 了解实验室制取气体的一般思路:① 明确所要制取气体的化学反应
原理;② 根据反应物的状态和反应条件,选择制取气体的发生装置;
③ 根据制取气体的性质,选择收集气体的方法。
2. 能进行有关制取气体的实验设计或对相关实验设计进行简单的评
价。
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1. 常见气体制备的原理及装置
气体 试 剂 反应原理 反应物
状态 发生装
置 收集装
置
O2 过氧化氢溶液和二氧化锰 2H2O2 2H2O+
O2↑ 固态
与液态 A C或
D
高锰酸钾 2KMnO4
K2MnO4+MnO2+
O2↑ 固态 B C或
D
O2 氯酸钾和二氧化锰 2KClO3 2KCl
+3O2↑ 固态 B C或
D
2H2O2 2H2O+O2↑
固态
与液态
A
C或D
2KMnO4 K2MnO4
+MnO2+O2↑
固态
B
C或D
固态
B
C或D
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气
体 试 剂 反应原理 反应物
状态 发生装
置 收集装
置
CO2 大理石(或石灰
石)与稀盐酸 CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑ 固态
与液态 A D
H2 锌与稀硫酸(或
稀盐酸) Zn+H2SO4
ZnSO4+H2↑(或Zn
+2HCl ZnCl2+
H2↑) 固态
与液态 A C或
E
CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑
固态
与液态
A
D
Zn+H2SO4
ZnSO4+H2↑(或Zn
+2HCl ZnCl2+
H2↑)
固态
与液态
A
C或E
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(反应原理用化学方程式表示,发生装置和收集装置如图所示,气体发
生装置需根据反应物的状态和反应条件确定,气体收集装置主要根据气
体的密度、常温下是否与空气或水反应和气体的溶解性确定)
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2. 密闭容器收集气体法(如图所示)
(1) 排空气集气法
① 收集密度比空气大的气体,应从 端通入,如O2、CO2等。
② 收集密度比空气小的气体,应从 端通入,如H2、CH4等。
m
n
(2) 排水集气法
收集气体时,先将集气瓶 ,然后将气体从 端通入,瓶
中的水从 端排出。
注满水
n
m
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3. 催化剂
在化学反应中能 其他物质的化学反应速率,而本身的
和 在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂
在化学反应中所起的作用叫作催化作用。
改变
质量
化学性质
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考点一 常见气体制备的原理及装置
1. 下列有关催化剂的说法,正确的是( D )
A. 在化学反应结束后其质量减小
B. 在化学反应结束后其化学性质发生了变化
C. 催化剂只能加快化学反应速率
D. 一个化学反应的催化剂可能不止一种
D
1
2
3
4
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2. (2024·扬州)实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的
O2。下列关于实验操作的先后顺序,合理的是( D )
A. 检查装置气密性时,先用手握住试管,再将导管的一端伸入水中
B. 先向试管中加入KMnO4固体,再检查装置气密性
C. 实验时,先将导管伸入集气瓶中,再点燃酒精灯
D. 气体收集完毕后,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
D
1
2
3
4
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3. (2024·泰州一模)同学们利用如图所示的装置进行气体的制取和性
质探究实验。
(1) 装置B中仪器①的名称是 。
(2) 用装置A制取氧气时,试管口的棉花的作用为
。
长颈漏斗
防止加热时高锰
酸钾粉末进入导管
1
2
3
4
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(3) 用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为
。若使用装置B、C组合制备
二氧化碳,验满的方法为
。兴趣小组的同学使用装置D进行二氧化碳的制取和性质探究实验,若m处是紫色石蕊溶液,则观察到的现象为 。若要检验产生的二氧化碳,则m处的试剂为 (填名称)。使用装置D的优点为
。
CaCO3+
2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
将燃着的木条放在导管b出口处,若木条熄
灭,说明二氧化碳已收集满
紫色石蕊溶液变红
澄清石灰水
节约试剂
(合理答案均可)
1
2
3
4
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(4) 市场上多种类型的制氧机满足了人们对氧气的需求。其中化学药
剂制氧原理如下:在装置E的左右两边分别加入清水至相应水位线。在
右侧反应仓内加入试剂Ⅰ(过碳酸钠:xNa2CO3·yH2O2)和试剂Ⅱ(二氧
化锰)。过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢。
① 反应仓中生成氧气的化学方程式为 。
② 15.7g的试剂Ⅰ充分反应产生2.4g氧气,则试剂Ⅰ中x∶y=
(填最简整数比)。
2H2O2 2H2O+ O2↑
2∶3
1
2
3
4
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考点二 密闭容器收集气体法
4. 如图所示的装置有很多用途,下列使用方法中,不正确的是( A )
A. 用排水法收集氧气时,由a口进气
B. 用排空气法收集氢气时,由b口进气
C. 用排水法收集氢气时,由b口进气
D. 用排空气法收集二氧化碳时,由a口进气
第4题
A
1
2
3
4
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1. 实验室制取氧气、二氧化碳和氢气的反应原理中,没有涉及的基本
反应类型是( A )
A. 化合反应 B. 分解反应
C. 置换反应 D. 复分解反应
A
1
2
3
4
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2. (2024·泸州)实验室可用如图所示的装置制备与收集H2。下列说法
中,错误的是( D )
A. 反应原理为Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
B. 可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气
C. 关闭活塞后H2将反应液压入长颈漏斗中
D. 可用向上排空气法代替图中的收集方法
D
1
2
3
4
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3. (2024·淮北烈山模拟)如图所示为制取气体的部分装置,请回答下
列问题。
(1) 若要制取二氧化碳,应选择的仪器是 (填字母,从
A~G中选择);组装好仪器后必须进行的操作是 。
ABCE
检查装置的气密性
1
2
3
4
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(2) 若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,发生反应的化学方程式
为 ;若要得到较为平稳的氧气流,需要将B换成 。
(3) 若要除去CO中混有的CO2,可将气体从 (填“m”或
“n”)端通入盛有NaOH溶液的装置H。
2H2O2 2H2O+O2↑
分液漏斗
n
1
2
3
4
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4. (2024·盐城大丰一模)化学实验是科学探究的重要途径,部分实验
装置如图Ⅰ所示,请回答下列问题:
(1) 写出下列标号仪器的名称:① ,② 。
试管
集气瓶
1
2
3
4
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(2) 实验室用高锰酸钾制取氧气,选用的发生装置为 ,该装置
还应做的一点改进是 ,反应的化学方程式
为 ,收集一瓶纯净的氧气,
可选用 装置收集。
A
在试管口放一团棉花
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
D
1
2
3
4
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(3) 用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生装置选用C装置代替B装置
的优点是 ;CO2可用E装置收集的理由
是 。
可以控制反应的发生和停止
二氧化碳的密度比空气大
1
2
3
4
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(4) 通常状况下,二氧化硫气体的密度比空气大,易溶于水,能与水
反应生成亚硫酸(H2SO3)。实验室常用亚硫酸钠(Na2SO3)固体与浓
硫酸在常温下反应制取二氧化硫。
① 若用F装置收集SO2,气体从 (填“c”或“d”)端进入。
② 图Ⅱ中“防倒吸装置”应选择 (填“甲”或“乙”)。
c
乙
1
2
3
4
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③ NaOH溶液的作用是 。
④ 如图Ⅲ所示,把充满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊溶液的水中,可
看到的现象是 。
吸收多余的二氧化硫,防止其污染空气
溶液由紫色变为红色,试管中液面上升
1
2
3
4
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$$