内容正文:
2025
教与学
中考必备
化 学
2025教与学 中考必备 化学
高频考点集中练4 常见气体的制备与收集
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类型一:实验室制取气体的思路——制取原理、发生与收集装置
(1)气体制取原理:
气 体 实验试剂 实验原理
氧气 高锰酸钾 _________________________________________________
过氧化氢、二氧化锰 _________________________________________________
二氧
化碳 大理石、稀盐酸 _________________________________________________
氢气 锌粒、稀硫酸 _________________________________________________
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 ========== 2H2O+O2↑
MnO2
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
(2)气体发生装置:制取气体时,确定发生装置需要考虑的因素
有:______________和________________________。
反应条件
反应物的状态
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反应物状态 固体 固体+液体
反应条件 加热 常温
装置图
优点 — 操作简便 方便添加试剂 可控制反应速率 可随时控制反应的发生和停止
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检查气密
性的方法 将导管放入______中,用手紧握_________,若导管口产生___________,说明气密性良好 先关____________,然后向______________注水,若长颈漏斗中形成一段________________,说明气密性良好 先在导管末端连上带有弹簧夹的橡胶管并关闭弹簧夹,向分液漏斗或注射器中加水,打开分液漏斗的活塞或向下推注射器活塞,若_______________,说明气密性良好 先关闭______,
然后向________
注水,若长颈漏斗中形成一段___________,
说明气密性良好
水
试管
气泡
弹簧夹
长颈漏斗
稳定的水柱
水不能顺利滴下
弹簧夹
长颈漏斗
稳定的水柱
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【注意】①制取气体前一定要检查装置的_________。②加热固体物质制取气体时需注意:a. 点燃酒精灯后应先给试管预热,然后再对准试剂部位集中加热,目的是___________________________;b. 试管口要略向下倾斜,以防止______________________________
____________________;c. 用高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一团棉花,目的是__________________________________。③用上表中的装置B制取气体时,长颈漏斗末端必须_________________,防止生成的气体从长颈漏斗逸出。④用上表中的装置E制取气体时,固体试剂必须为______________。
气密性
防止试管受热不均而炸裂
加热时产生的冷凝水倒
流,使试管炸裂
防止高锰酸钾粉末进入导管
伸入液面以下
块状
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(3)气体收集装置:
方 法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
收集装置
选择条件 难溶于水且不与水反应的气体,如_______、
___________等 密度比空气大且不与空气中成分反应的气体,如______________、______________等 密度比空气小且不与空气中成分反应的气体,如_____________、____________等
注意事项 ①用排水法收集的气体比较__________但含有水蒸气;当观察到有大气泡从集气瓶口冒出时,表明气体已经集满。
②用排空气法收集的气体比较___________,收集时应注意把导管伸入到集气瓶__________;收集可燃性气体还要注意____________
氧气
甲烷
氧气
二氧化碳
氢气
甲烷
纯净
干燥
瓶底
验纯
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(4)氧气和二氧化碳的检验与验满:
气体 氧气 二氧化碳
检验方法 把______________的木条伸入______________,若木条__________,则说明收集到的气体为氧气 把气体通入______________中,若__________________,则说明收集到的气体为二氧化碳
验满方法 把_________的木条放在___________,若木条___________,则证明已收集满 把______________放在集气瓶口,若______________,则说明已收集满
带火星
集气瓶中
复燃
澄清石灰水
石灰水变浑浊
带火星
集气瓶口
复燃
燃着的木条
木条熄灭
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(5)多功能瓶的使用:
功能 排空气法收集气体 排水法收集气体并测气体的体积 气体除杂、干燥、检验
装置图
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【例1】(2024眉山)制取气体是初中化学实验的重要内容。
(1)仪器M的名称是_____________。
(2)实验室用装置A制备氧气,在装入试剂前应先_______________;
其反应的化学方程式为______________________________________。
集气瓶
检查装置气密性
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
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(3)实验室制备二氧化碳的发生装置为___________(填字母)。(4)某气体只能用装置D收集,则该气体可能具有的性质为______________(填字母)。
a. 能与水反应 b. 能与空气反应 c. 密度与空气接近
B
a
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【例2】(2019广东节选)根据图G4-2实验装置,请回答下列问题。
(1)仪器a的名称是______________。
(2)检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹,_______________
_______________________________________________________________________________________________________,则气密性良好。
长颈漏斗
从长颈漏斗中倒入水至淹没下端管口,使长颈漏斗中形成一段水柱,过一会儿,水柱不下降
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(3)用H2O2制取O2,选择的发生装置为________(填字母),反应的
化学方程式为_________________________________________。
(4)用装置F和另一仪器(除导管外)收集并测量O2体积,另一仪器名称为___________,气体应从装置F中的__________(填“b”或“c”)导管通入。
A
2H2O2========= 2H2O+O2↑
MnO2
量筒
c
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(5)实验室里,常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制备CH4。
①选择的发生装置为______________(填字母)。用装置E收集CH4,利用了CH4______________的物理性质;用装置C而不用装置D收集CH4,原因是_________________________;
②设计实验证明CH4中含有氢元素:检验其纯度后,_____________
__________________________________________________________________________________________________________________________。
B
不溶于水
CH4密度比空气小
点燃CH4,
并在火焰上方罩一个干燥的烧杯,若烧杯内壁有水珠产生,则证明CH4中含有氢元素
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【举一反三】
1. (2024烟台)实验探究是学习化学的重要方法。请根据图G4-3的实验装置回答问题。
(1)装置B中仪器①的名称是______________。
锥形瓶
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(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2,应选用的发生装置是_________,实验室加热KMnO4固体制取O2,应选用的发生装置是__________。(均填字母)
(3)实验室制取CO2和O2,均不能选用的收集装置是________(填字母)。
B
A
D
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(4)兴趣小组用图G4-4甲所示装置探究不同催化剂对H2O2分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10 mL相同浓度的H2O2稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图G4-4乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是______________;
猪肝块
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②从曲线a、b的变化可以看出,H2O2分解的反应是__________(填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的H2O2完全反应所用的时间大约是___________(填“30”“65”或“120”)s;
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明_______________________
___________________________________________________________。
放热
30
催化剂只改变化学反
应速率,不能改变生成物的质量
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类型二:气体的干燥和净化及尾气处理
(1)气体净化的原则:
①一般_____________在前,______________在后,若是通过加热法除杂则干燥在前;
②吸收剂和干燥剂只能吸收气体中的杂质和水分或将其转化为被提纯的气体,且不能与被提纯气体反应,也不能引入新的气体杂质。
除杂
干燥
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(2)常见气体的净化:
①常见气体的吸收剂:
吸收剂 吸收的气体杂质
水 可溶性气体,如:________、_____________等
强碱溶液(NaOH) ______________、______________、HCl等
碱石灰(NaOH+CaO) CO2、H2O(气体)、HCl等
灼热的CuO ___________、____________(将其转变为CO2,进一步处理)
灼热的铜网 O2
HCl
NH3
CO2
SO2
H2
CO
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②常见气体的干燥:
干燥剂 酸性干燥剂 碱性干燥剂 中性干燥剂
浓硫酸 生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠 无水氯化钙
可干燥的气体 H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HCl H2、O2、CO、CH4、N2、NH3 除NH3以外的所有气体
不能干燥的气体 NH3 CO2、SO2、HCl NH3
常用装置
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(3)尾气的处理:(一般处理有毒或有污染的气体)
处理方法 点燃法 吸收法 收集法
图示
适用尾气 适用于处理可燃性有害气体,通过燃烧将其转化为无害气体,如CO的处理 适用于能被水或溶液吸收的有害气体,如NaOH溶液能吸收SO2 适用于所有气体,将其集中处理或再利用
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【例3】(2024黑龙江)如图G4-5所示为实验中常见气体制备、净化、干燥、收集的部分仪器。
(1)在装置A中使用仪器①时的注意事项是______________________
___________________________。
长颈漏斗末端管
口应伸入到液面以下
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(2)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式:_________________
___________________________。如果要控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是_______(填字母)。
(3)实验室用装满水的装置E收集氧气。应从导管口__________(填“a”或“b”)输入气体。
(4)若用锌粒和稀盐酸反应制取氢气,收集的氢气往往不纯,其中含有的杂质是____________________(填物质名称),想要得到纯净的氢气,则连接装置的顺序是A→_______→_______→C。
CaCO3+2HCl===
CaCl2+H2O+CO2↑
B
b
氯化氢和水蒸气
G
F
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(5)用装置A、D制取氧气,由于试剂不足,没有收集满一瓶氧气,在不拆解装置、不添加反应物的情况下,想要多收集一些氧气,接下来应如何操作________________________。
向长颈漏斗中加水
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【举一反三】
2. (2024甘肃)化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。根据图G4-6所示的装置,回答下列问题。
(1)高锰酸钾、过氧化氢、过碳酸钠可以作为化学制氧剂是因为_______________________。
都含有氧元素
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(2)写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式:
_________________________________________________。
(3)实验室用装置A制取干燥而纯净的二氧化碳,应选择的试剂是______________________________________(填试剂名称),装置连接的顺序为A→_______→________→C(填字母序号)。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
大理石(或石灰石)和稀盐酸
E
D
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(4)过碳酸钠溶于水会分解生成碳酸钠和过氧化氢,是很好的固体氧释放剂。学习小组同学设计对比实验探究过碳酸钠的制氧原理(如图G4-7),实验中观察到:①中迅速产生大量气泡:②中缓慢产生少量气泡。验证①中产生的气体的方法是_________________
_______________________________________________________,小夏认为对比实验即可证明二氧化锰起催化作用,同学们对小夏的结论提出疑问,理由是_________________
_____________________________________
___________________________________。
将带火星的小木条伸入试管中,若木条复燃,则证明该气体是氧气
未证明二氧化锰的质量和化学性质在反应前后
没有改变
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谢 谢 !
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