压轴题01 气体的制取和收集类问题-【压轴题】2025年中考化学培优训练（长沙专用）

压轴题01 气体的制取和收集类问题 气体的制取和收集 1.考查内容：氧气、二氧化碳的实验室制法及相关实验操作。 制取某种气体所给的原料选择，发生、收集装置的选择及错误操作所造成的后果及原因分析。 对氧气和二氧化碳两种气体的发生与收集装置进行分析比较，归纳总结出结论并加以应用，解决某些未知气体的制取问题，并融合新教材的8个实验活动。 2.实验室制备气体的反应原理：一般考虑反应条件是否简单，反应是否容易进行，反应的速率是否适中等。 3.气体制备装置的选择：根据反应物的状态和反应的条件来确定。应注意，即使是制备同一种气体，发生装置也会随选用反应物状态和反应条件的不同而不同，不可死记硬背，发生装置分为：固、固加热型，固、液常温型，固、液加热型。 4.气体的收集方法：收集方法取决于气体的性质。如果气体既不与水反应，又难溶于水，则可用排水法收集，排水法收集的气体相对较纯净；如果气体的密度明显大于空气，则可用向上排空气法收集；如果气体的密度明显小于空气，则可用向下排空气法收集，排空气法收集的气体相对较干燥；若排水法和排气法均可选用时，常用排水法收集。 5.气体的净化原则：净化时所需的气体不能与除杂试剂发生化学反应或因溶解而被除去，也不能引入新的杂质。净化的顺序一般是先除杂，后干燥，干燥后的气体不能再通过水溶液。装置的连接一般为：发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置。 6.实验室制取气体的操作顺序一般是：连接装置→检查装置气密性→装药品(先固体，后液体)→反应→收集气体(应等到装置中空气排净后再收集)。 题型01 氧气的实验室制取 1．气体的制备是初中化学实验重要的内容，请根据下列装置回答问题： （1）写出图中标注①仪器的名称： 。 （2）B装置制取气体优点是 ；（3）实验室若用装置C制取二氧化碳，加盐酸时液面高度至少应该在 （填a或b）处以上；小亮对装置C作了改进，如图F所示，改进后装置的优点是 。 题型02 二氧化碳的实验室制取 2．实验能充分发挥学生的主动性、创造性，兴趣小组按如图所示装置探究二氧化碳的性质。 [讨论交流]该小组同学对装置中可能出现的现象预测如下：小致同学认为B中纸花是干燥的，二氧化碳不能使其变红。 ① [现象分析]当打开开关K，反应一段时间后： （1）写出图中标注①仪器的名称： 。 （2）B中干燥纸花变红，此现象与小致同学的预测不一致，原因是 。 （3）C中可以观察到的现象为 。 （4）D中蜡烛熄灭，证明二氧化碳具有的化学性质是 。 题型03 其他气体的制取 3．如图所示为实验室常用的实验装置，请回答问题： （1）写出带标号仪器的名称：② 。 （2）常温下，用锌和稀硫酸反应制取氢气，选用的发生装置是 (填标号)， （3）氢气是密度最小气体，难溶于水。收集装置可选 (填标号)。 （4）水曾被误认为是一种“元素”。下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是_____(填字母序号)。 A．水的电解 B．水的蒸馏 C．氢气在氧气中燃烧 D．水的煮沸 1．实验室里现有高锰酸钾、稀硫酸、石灰石和稀盐酸，以及下图所示的仪器。 （1）利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳。试剂是 ，你选择的仪器是 （填序号）。 （2）收集二氧化碳时证明是否集满的方法是将燃着的小木条放在集气瓶口，若 ，则证明已满。 （3）若补充一种仪器 （填仪器名称），再利用上述仪器和试剂还可以制取氧气。 2．如图是实验室制取气体的常用装置。 （1）写出①仪器名称： 。 （2）若用高锰酸钾制取较纯净的氧气，选用的发生装置和收集装置的组合是 （填字母）。 （3）若用排空气法收集氧气，验满时，将带火星木条放在瓶口，若木条 ，说明氧气已收集满。 （4）为了防止加热时试管内高锰酸钾粉末进入导管，应在试管口放一团 。 3．如图装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题： （1）写出仪器甲的名称： 。 （2）实验室制取二氧化碳时，为了得到平稳的气流，应选择的气体发生装置为 (填装置字母)。 （3）装置A中长颈漏斗要伸入液面以下的原因是 。 （4）若用G装置收集二氧化碳，验满的方法是 。 4．某班同学在实验室进行二氧化碳的制取和性质实验，发现实验桌上已摆放如图所示的仪器可供选用，请回答下列问题： （1）请组合一套制取二氧化碳的实验装置，要求反应过程方便添加液态反应物，你选用的仪器组合是 。（填序号） （2）以下是同学们对实验室制取二氧化碳所需药品的讨论，你认为正确的是 （填序号）。 ①不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，使氯化氢气体混入二氧化碳气体中 ②一般不选用碳酸钠粉末，因为它与稀盐酸反应速度太快，不便于收集 ③可用木炭和氧气反应，制取二氧化碳 ④可用稀盐酸与石灰石反应，因为该反应速度适中，易于收集 （3）将收集满二氧化碳的试管倒插入水中并轻轻振荡试管，可观察到的实验现象是 。 （4）制取二氧化碳的发生装置还可以制取的气体是 。 5．氢气是一种最清洁的化学能源，现对氢气的制取、性质、应用做以下研究，请回答相关问题： （1）仪器①的名称是 。 （2）实验室用锌粒和稀硫酸反应制氢气，而不用铁的原因是 。 （3）氢气具有可燃性，若要验证氢气燃烧的产物，最好用 装置收集氢气。（从 C、D、E 中选择） （4）若用收集在装置 F 中的纯净氢气做还原氧化铜的实验，可用水将 F 中气体压出，通入如图的硬质玻璃管中，那么，水应从 端（选填“a” 或“b”）注入。 6．实验室制取气体的常见装置如下图所示，根据所学的知识回答下列问题。 （1）请写出F图中标有①的仪器名称： 。 （2）实验室用5%过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选用的装置组合为 。(填装置字母代号) （3）用排水法收集氢气且测定氢气体积时，常用到F装置，氢气应从 (填“a”或“b”)端进入。点燃氢气前一定要 ，防止点燃时发生爆炸。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 压轴题01 气体的制取和收集类问题 气体的制取和收集 1.考查内容：氧气、二氧化碳的实验室制法及相关实验操作。 制取某种气体所给的原料选择，发生、收集装置的选择及错误操作所造成的后果及原因分析。 对氧气和二氧化碳两种气体的发生与收集装置进行分析比较，归纳总结出结论并加以应用，解决某些未知气体的制取问题，并融合新教材的8个实验活动。 2.实验室制备气体的反应原理：一般考虑反应条件是否简单，反应是否容易进行，反应的速率是否适中等。 3.气体制备装置的选择：根据反应物的状态和反应的条件来确定。应注意，即使是制备同一种气体，发生装置也会随选用反应物状态和反应条件的不同而不同，不可死记硬背，发生装置分为：固、固加热型，固、液常温型，固、液加热型。 4.气体的收集方法：收集方法取决于气体的性质。如果气体既不与水反应，又难溶于水，则可用排水法收集，排水法收集的气体相对较纯净；如果气体的密度明显大于空气，则可用向上排空气法收集；如果气体的密度明显小于空气，则可用向下排空气法收集，排空气法收集的气体相对较干燥；若排水法和排气法均可选用时，常用排水法收集。 5.气体的净化原则：净化时所需的气体不能与除杂试剂发生化学反应或因溶解而被除去，也不能引入新的杂质。净化的顺序一般是先除杂，后干燥，干燥后的气体不能再通过水溶液。装置的连接一般为：发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置。 6.实验室制取气体的操作顺序一般是：连接装置→检查装置气密性→装药品(先固体，后液体)→反应→收集气体(应等到装置中空气排净后再收集)。 题型01 氧气的实验室制取 1．气体的制备是初中化学实验重要的内容，请根据下列装置回答问题： （1）写出图中标注①仪器的名称： 。 （2）B装置制取气体优点是 ；（3）实验室若用装置C制取二氧化碳，加盐酸时液面高度至少应该在 （填a或b）处以上；小亮对装置C作了改进，如图F所示，改进后装置的优点是 。 【答案】（1）分液漏斗 （2）可以控制反应速率 （3）a 节约药品 【解析】（1）根据图像，仪器①是分液漏斗。 （2）B 装置使用分液漏斗，通过控制分液漏斗中液体的滴加速度，从而控制反应速率； （3）用装置 C 制取二氧化碳，为防止生成的气体从长颈漏斗逸出，加盐酸时液面高度至少应该在 a 处以上，形成液封； 装置 F 使用小试管，可以利用较少的药品达到液封效果，优点是节约药品。 题型02 二氧化碳的实验室制取 2．实验能充分发挥学生的主动性、创造性，兴趣小组按如图所示装置探究二氧化碳的性质。 [讨论交流]该小组同学对装置中可能出现的现象预测如下：小致同学认为B中纸花是干燥的，二氧化碳不能使其变红。 ① [现象分析]当打开开关K，反应一段时间后： （1）写出图中标注①仪器的名称： 。 （2）B中干燥纸花变红，此现象与小致同学的预测不一致，原因是 。 （3）C中可以观察到的现象为 。 （4）D中蜡烛熄灭，证明二氧化碳具有的化学性质是 。 【答案】（1） 长颈漏斗 （2）A中制取的CO2含有水蒸气 （3） 澄清石灰水变浑浊 （4）不可燃，不助燃 【解析】（1）仪器①的名称：长颈漏斗； （2）B中干燥纸花变红，此现象与小致同学的预测不一致，原因是A中导出的二氧化碳中含有水蒸气，二氧化碳和水蒸气反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红色； （3）C中可以观察到的现象为澄清石灰水变浑浊，是因为氢氧化钙和二氧化碳反应生成白色沉淀碳酸钙和水； （4）D中蜡烛熄灭，证明二氧化碳具有的化学性质是不可燃，不助燃。 题型03 其他气体的制取 3．如图所示为实验室常用的实验装置，请回答问题： （1）写出带标号仪器的名称：② 。 （2）常温下，用锌和稀硫酸反应制取氢气，选用的发生装置是 (填标号)， （3）氢气是密度最小气体，难溶于水。收集装置可选 (填标号)。 （4）水曾被误认为是一种“元素”。下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是_____(填字母序号)。 A．水的电解 B．水的蒸馏 C．氢气在氧气中燃烧 D．水的煮沸 【答案】 集气瓶 B C或 E （4）AC 【解析】（1）仪器的名称：集气瓶； （2）常温下，用锌和稀硫酸反应制取氢气，选用的发生装置是固液常温型B， （3）氢气是密度最小气体，难溶于水，可以用向下排空气法或排水法收集，收集装置可选C或 E。 （4）A、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据“反应前后元素种类不变”，则水是由氢、氧元素组成，该选项符合题意； B、水蒸馏过程中，没有新物质生成，不能证明水的组成，该选项不符合题意； C、氢气在氧气中燃烧生成水，根据“反应前后元素种类不变”，则水是由氢、氧元素组成，该选项符合题意； D、水煮沸过程中，没有新物质生成，不能证明水的组成，该选项不符合题意； 故选：AC。 1．实验室里现有高锰酸钾、稀硫酸、石灰石和稀盐酸，以及下图所示的仪器。 （1）利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳。试剂是 ，你选择的仪器是 （填序号）。 （2）收集二氧化碳时证明是否集满的方法是将燃着的小木条放在集气瓶口，若 ，则证明已满。 （3）若补充一种仪器 （填仪器名称），再利用上述仪器和试剂还可以制取氧气。 【答案】（1）石灰石和稀盐酸 ①②⑦⑧ （2）木条熄灭 （3）试管 【解析】（1）实验室采用石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸为原料制取二氧化碳，则试剂选择石灰石和稀盐酸；该反应适用于固-液常温型，二氧化碳密度比空气大，能溶于水也与水反应，应采用向上排空气法进行收集，应选择的仪器是锥形瓶、双孔橡皮塞、长颈漏斗、集气瓶，即①②⑦⑧，故填：石灰石和稀盐酸；①②⑦⑧； （2）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，则收集二氧化碳时证明是否集满的方法是将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明已满，故填：木条熄灭； （3）根据提供的药品，高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应适用于固体加热型，若利用上述仪器和药品制取氧气，应补充盛放药品的试管，故填：试管。 2．如图是实验室制取气体的常用装置。 （1）写出①仪器名称： 。 （2）若用高锰酸钾制取较纯净的氧气，选用的发生装置和收集装置的组合是 （填字母）。 （3）若用排空气法收集氧气，验满时，将带火星木条放在瓶口，若木条 ，说明氧气已收集满。 （4）为了防止加热时试管内高锰酸钾粉末进入导管，应在试管口放一团 。 【答案】（1）酒精灯 （2）AC （3）复燃 （4）棉花 【解析】（1）由图知，仪器①是酒精灯。 （2）加热高锰酸钾制取氧气，选用固体加热型发生装置，即发生装置选用A，氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，排水法收集的氧气较纯净，收集装置选用C，则选用的发生装置和收集装置的组合是AC。 （3） 氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已经集满。 （4）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花。 3．如图装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题： （1）写出仪器甲的名称： 。 （2）实验室制取二氧化碳时，为了得到平稳的气流，应选择的气体发生装置为 (填装置字母)。 （3）装置A中长颈漏斗要伸入液面以下的原因是 。 （4）若用G装置收集二氧化碳，验满的方法是 。 【答案】（1）铁架台 （2）B （3）防止气体由长颈漏斗逸出 （4）将燃烧的木条放在a端的管口处 【解析】（1）仪器甲的名称是铁架台。 （2）实验室制取二氧化碳时，为了得到平稳的气流，应选择的气体发生装置为B，可通过控制分液漏斗滴加液体的速度来控制化学反应速率。 （3）装置A中长颈漏斗要伸入液面以下的原因是，防止气体由长颈漏斗逸出。 （4）若用G装置收集二氧化碳，由于二氧化碳的密度比空气的密度大，进入以后占据下方空间，空气则被赶到上方空间而易从a端排出，所以二氧化碳的验满方法是：将燃烧的木条放在a端的管口处，如果燃烧的木条熄灭，说明收集满了二氧化碳。 4．某班同学在实验室进行二氧化碳的制取和性质实验，发现实验桌上已摆放如图所示的仪器可供选用，请回答下列问题： （1）请组合一套制取二氧化碳的实验装置，要求反应过程方便添加液态反应物，你选用的仪器组合是 。（填序号） （2）以下是同学们对实验室制取二氧化碳所需药品的讨论，你认为正确的是 （填序号）。 ①不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，使氯化氢气体混入二氧化碳气体中 ②一般不选用碳酸钠粉末，因为它与稀盐酸反应速度太快，不便于收集 ③可用木炭和氧气反应，制取二氧化碳 ④可用稀盐酸与石灰石反应，因为该反应速度适中，易于收集 （3）将收集满二氧化碳的试管倒插入水中并轻轻振荡试管，可观察到的实验现象是 。 （4）制取二氧化碳的发生装置还可以制取的气体是 。 【答案】（1）②⑤⑥⑨（合理即可） （2）①②④ （3）试管中液面上升 （4）氧气或氢气 【解析】（1）因为“要制取大量的CO2，反应过程要便于添加液态的反应物”，所以可以将固体置于锥形瓶中，反应中可以通过长颈漏斗添加液体，通过导管输出二氧化碳气体；故填：②⑤⑥⑨（合理即可）； （2）①浓盐酸具有挥发性，会导致二氧化碳不纯；故①正确； ②碳酸钠是白色粉末，与稀盐酸反应时速度太快，不利于收集二氧化碳气体；故②正确； ③可用木炭和氧气反应，当燃烧不充分时，会有杂质一氧化碳气体生成；或者氧气剩余时，二氧化碳不纯；故③错误； ④石灰石与稀盐酸，反应速率适中，便于气体的收集；故④正确； 综上所述，正确的说法有：①②④； 故填①②④； （3）氧化碳能溶于水，试管内压强减小，外界气压将水压入试管内，所以现象为：试管中液面上升； （4）由于制取二氧化碳时是固液混合，而且不需要加热，因此制取二氧化碳的气体发生装置还可以用来制取氧气或氢气。 5．氢气是一种最清洁的化学能源，现对氢气的制取、性质、应用做以下研究，请回答相关问题： （1）仪器①的名称是 。 （2）实验室用锌粒和稀硫酸反应制氢气，而不用铁的原因是 。 （3）氢气具有可燃性，若要验证氢气燃烧的产物，最好用 装置收集氢气。（从 C、D、E 中选择） （4）若用收集在装置 F 中的纯净氢气做还原氧化铜的实验，可用水将 F 中气体压出，通入如图的硬质玻璃管中，那么，水应从 端（选填“a” 或“b”）注入。 【答案】（1）水槽 （2）铁与稀硫酸反应速率太慢 （3）D （4）b 【分析】（1）熟记仪器的名称；（2）根据铁的活动性来分析；（3）根据验证氢气燃烧生成水的实验要求来分析；（4）根据实验目的以及仪器的连接方法来分析。 【解析】（1）仪器①的名称是水槽；故填：水槽； （2）铁与稀硫酸反应速率太慢，而锌粒与稀硫酸反应快慢适中，便于操作和收集，所以实验室用锌粒和稀硫酸反应制氢气，而不用铁；故填：铁与稀硫酸反应速率太慢； （3）氢气的密度比空气小，难溶于水，所以可采用向下排空气法和排水法来收集，氢气燃烧生成水，为验证有水生成，需要采用向下排空气法来收集氢气；故填：D； （4）氢气难溶于水，密度比空气小，所以水应从b端进入；故填：b。 【点睛】选择发生装置时，要考虑反应物的状态、反应条件等因素；选择收集装置时，要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素。 6．实验室制取气体的常见装置如下图所示，根据所学的知识回答下列问题。 （1）请写出F图中标有①的仪器名称： 。 （2）实验室用5%过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选用的装置组合为 。(填装置字母代号) （3）用排水法收集氢气且测定氢气体积时，常用到F装置，氢气应从 (填“a”或“b”)端进入。点燃氢气前一定要 ，防止点燃时发生爆炸。 【答案】（1）量筒 （2）BC或BE或BF （3）a 检验纯度 【解析】（1）由图可知， F图中标有①的仪器名称为：量筒，故填：量筒； （2）过氧化氢和二氧化锰制取氧气属于固液混合常温型，所以发生装置选用装置 B ，氧气密度比空气大，且不易溶于水，可采用向上排空气法和排水法，收集装置可选用装置 C 或 E或F ，故填： BC 或 BE 或BF； （3）1、由于氢气的密度比空气的密度小，采用排水法收集氢气且测定氢气体积时，气体应从 a 端进入。故故填： a ； 2、氢气是可燃性气体，点燃之前应检验纯度，故填：检验纯度。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$