课题3 氧气和二氧化碳的制备（15大题型专项训练） 化学沪科版五四学制2024八年级全一册

专题3 空气、氧气、二氧化碳 课题3 氧气和二氧化碳的制备 题型01 工业制取氧气 题型02 过氧化氢制取氧气实验 题型03 高锰酸钾制取氧气实验 题型04 氯酸钾制取氧气 题型05 氧气制取的装置选择 题型06 氧气的检验及验满 题型07 固液加热型装置气密性的检验 题型08 催化剂和催化作用 题型09 制取氧气实验的图像问题 题型10 制取二氧化碳的原理和装置选择 题型11 制取二氧化碳步骤及操作 题型12 二氧化碳的检验、验满 题型13 实验室制取气体的一般思路 题型14 氢气的制备及应用 题型15 制备氢气实验的探究 题型01 工业制取氧气 1.‌核心方法：分离液态空气法‌ ‌原料‌：空气（来源广泛且成本低）。 ‌原理‌：利用液态氮（沸点 ‌-196℃‌）与液态氧（沸点 ‌-183℃‌）的沸点差异实现分离。 ‌关键步骤‌：‌液化空气‌：将空气加压降温至液态（物理变化）； ‌分馏蒸发‌：升温至 ‌-196℃‌ 左右，沸点较低的氮气首先蒸发逸出，剩余主要为液态氧； ‌贮存‌：液态氧加压至 ‌15,000 kPa‌ 后灌入蓝色钢瓶。 2.‌其他工业技术‌ ‌膜分离法‌：利用富氧膜筛选气体分子，产出含氧量 ‌>90%‌ 的富氧空气，适用于医疗或特定工业场景。 3.‌与实验室制法的本质区别 ‌项目‌ ‌工业制法‌ ‌实验室制法‌ ‌原理‌ 物理变化（沸点差异） 化学变化（分解反应） ‌原料‌ 空气（廉价） 高锰酸钾、氯酸钾等（成本高） ‌产量‌ 大规模量产 少量制备 4.‌注意事项‌ 工业过程无新物质生成，属于‌物理变化； 蓝色钢瓶是氧气的标准贮存容器，标识清晰以防混淆。 该方法通过物理手段高效分离氧气，是工业生产的主流选择。 【典例1】（24-25八年级下·山东德州·期中）如下是工业制取氧气的流程图，请回答下面问题。 (1)工业制取氧气，方法是 ，属于 变化。 (2)用 可以来区分空气、氧气和氮气。 (3)从步骤②中可以看出氮气先分离出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点 (“低”或“高”)。 (4)氮气出去之后剩余的液体为 (“纯净物”或“混合物”) 【变式1-1】（24-25九年级下·山东烟台·期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列关于空气及其成分的说法不正确的是 A．工业上通过分离液态空气得到氧气 B．氧气具有可燃性 C．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 D．液氮可作制冷剂 【变式1-2】（24-25九年级上·海南海口·期中）工业上采用分离液态空气法制取氧气。下表是液态空气中常见气体成分的沸点。 物质 二氧化碳 氮气 氧气 沸点/℃ -78.5 -195.8 -183.0 分离液态空气制氧气是依据液氮和液氧的 不同。分析上表数据，控制温度在至 ℃时，可以将氮气从液态空气中分离出来。 【变式1-3】（24-25九年级下·福建莆田·阶段练习）空气可用于工业上制取氧气，其流程如图： (1)工业上制氧气的方法发生了 变化。(填“物理”或“化学”) (2)①所采取的方法是 (填“升温”或“降温”)。 (3)液态空气分离过程中 先被分离出来。 (4)氮气可用于保存容易变质的食物，是利用氮气的 不活泼。 (5)贮存在蓝色钢瓶中的氧气的用途是 。 a．气体肥料       b．医疗急救       c．气割气焊       d．炼钢 题型02 过氧化氢制取氧气实验 1.实验原理‌ 过氧化氢（H₂O₂）在二氧化锰（MnO₂）催化下分解生成水和氧气： ‌注意‌：二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质不变。 2.实验装置‌ (1)‌发生装置‌ ‌类型‌：固液常温型（无需加热）。 ‌仪器组合‌：‌锥形瓶‌（盛放二氧化锰固体）。‌长颈漏斗‌或‌分液漏斗‌（添加过氧化氢溶液）。‌双孔橡胶塞‌（固定漏斗和导气管）。 ‌关键要求‌：长颈漏斗末端需‌伸入液面以下‌，形成液封，防止气体逸出。分液漏斗可‌控制反应速率‌（通过调节活塞）。 (2)‌收集装置‌ ‌排水法‌：氧气不易溶于水，适合收集较纯净氧气。 ‌向上排空气法‌：氧气密度（1.43 g/L）大于空气。 3.实验步骤‌ ‌检查气密性‌： ‌注水法‌（长颈漏斗装置）：关闭止水夹，注水至淹没漏斗下端，液面稳定不下降。 ‌微热法‌（分液漏斗装置）：双手捂热锥形瓶，导管口冒气泡。 ‌装药品‌：先加二氧化锰固体于锥形瓶，再通过漏斗加入过氧化氢溶液。 ‌收集氧气‌：待导管口冒出‌连续均匀气泡‌时开始收集（初始气泡含空气）。 ‌排水法‌：集气瓶口有气泡溢出即收集满。 ‌向上排空气法‌：用带火星木条靠近瓶口，复燃则满。 ‌结束操作‌：先‌移出导管‌，再‌停止添加‌过氧化氢溶液（防倒吸）。 4.注意事项‌ ‌催化剂验证‌：反应后过滤回收二氧化锰，重新加入过氧化氢仍能快速产生氧气，证明其化学性质不变。 ‌安全操作‌：反应剧烈时，可‌减慢滴加速率‌或‌稀释过氧化氢溶液‌（常用5%~6%浓度）。 ‌收集与存放‌：用向上排空气法收集时，导管应伸入集气瓶底部。集满的氧气瓶需‌正放‌（密度大于空气）。 【典例2】（2025·湖南长沙·模拟预测）如图是实验室制取气体常用的实验装置图，请回答下列问题： (1)写出装置图A中①的仪器名称 。 (2)实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，选择的发生装置是 （填序号）。 (3)用E收集气体、导管口开始产生气泡不宜立即收集，当 时，再把导管口伸入集气瓶。 (4)用装置C收集氧气，如何进行验满： 。 【变式2-1】（24-25九年级上·山东聊城·阶段练习）某化学兴趣小组利用课余时间探究初中某常见气体的制取方法，并检验该气体的化学性质，其装置如图所示。下列说法不正确的是 A．除了排水法以外，该气体也可以采取向上排空气法收集 B．锥形瓶内的黑色粉末是二氧化锰，用来改变化学反应速率 C．忘记检查装置气密性，可能会导致该气体实际收集的质量偏大 D．将带火星的木条的靠近集气瓶口，如果木条复燃，则该气体已收集满 【变式2-2】（2025·河北石家庄·一模）图所示为兴趣小组同学利用矿泉水瓶、胶带、铜丝等材料自制的简易供氧器。下列说法错误的是 A．通过推拉铜丝可调控反应的进行 B．在b口用带火星的木条检验氧气 C．二氧化锰能增加生成氧气的质量 D．通过a口的气泡判断氧气的流速 【变式1-3】（24-25九年级上·湖北荆门·期中）根据如图装置，回答问题 (1)写出图中标号仪器名称：① 。 (2)实验室用过氧化氢溶液与适量的二氧化锰混合制取氧气，希望可以在实验过程中控制化学反应速率，可以选择 (填装置序号)作为发生装置，写出该反应的文字表达式 。 (3)若用G装置进行排空气法收集氧气，则将带火星的木条放在 (选填“a”或“b”)处，若观察到带火星的木条复燃，则表示氧气已集满。 (4)若选择将装置G中装满水，连接装置G和H，用排水集气法测定生成氧气的总体积，则导管的连接顺序为 (填导管序号)。 题型03 高锰酸钾制取氧气实验 1.实验原理‌ 高锰酸钾（KMnO₄）加热分解为锰酸钾（K₂MnO₄）、二氧化锰（MnO₂）和氧气（O₂） 反应表达式‌： 2.实验步骤（口诀：查装定点收离熄）‌ ‌查：检查装置气密性‌ 连接试管与导管，将导管末端浸入水中，手握试管外壁；若导管口有气泡，松手后形成稳定水柱，说明气密性良好。 ‌装：装入药品并固定装置‌ 试管内装入高锰酸钾粉末（平铺底部）； ‌关键点‌：试管口略向下倾斜（防冷凝水倒流炸裂试管）； 试管口塞一团棉花（防高锰酸钾粉末堵塞导管）； 铁架台夹在距试管口1/3处。 ‌定：点燃酒精灯加热‌ 先预热试管（酒精灯火焰往复移动），后集中加热药品部位。 ‌收：收集氧气‌ ‌收集时机‌：待导管口有连续、均匀气泡时再收集（初始气泡为空气）； ‌收集方法‌： 排水法（氧气不易溶于水，更纯净）：集气瓶口有大气泡冒出时已满； 向上排空气法（氧气密度＞空气）：带火星木条放瓶口，复燃则满。 ‌离、熄：结束实验‌ 先将导管移出水面，再熄灭酒精灯（防止水倒吸炸裂试管）。 3.注意事项与常见问题 ‌关键操作‌ ‌错误后果‌ 试管口略向下倾斜 冷凝水倒流致试管炸裂 试管口塞棉花 高锰酸钾粉末堵塞导管 收集前未等待连续气泡 氧气不纯（混入空气） 先熄灯后移导管 水倒吸致试管炸裂 铁夹未夹试管中上部 加热时试管松动或破裂 4.氧气检验与验满‌ ‌检验方法‌：将带火星木条伸入集气瓶，木条复燃则为氧气。 ‌验满方法‌： 排水法：集气瓶口有大气泡逸出； 向上排空气法：带火星木条置于瓶口复燃。 5.实验改进提示‌ 若需控制反应速率，可用分液漏斗替代长颈漏斗（用于固液不加热法）； 家庭制氧机可参考带加湿瓶的改进装置（防气流过急）。 【典例3】（24-25九年级上·广东清远·期中）根据如图回答问题： (1)写出图中标号仪器名称：① 。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气应选用的装置是 (填序号，下同)，反应的文字表达式为 。检验生成的气体是否是氧气的正确做法为 。 (3)用排水法收集氧气，实验结束后，应先 ，后 。原因是 。 【变式3-1】（24-25八年级下·山东潍坊·期末）实验小组按图1所示的装置加热高锰酸钾制氧气，图2表示试管内固体的质量随着加热时间的变化关系，下列分析正确的是 A．M点时导管口会冒出的气泡是氧气 B．在图1的N点时刻，导管口无气泡放出 C．P点得到的固体属于纯净物 D．图1中的棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 【变式3-2】（2025·湖南长沙·模拟预测）实验室加热高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是 A．连接实验仪器 B．检查装置气密性 C．装入高锰酸钾 D．点燃酒精灯 【变式3-3】（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图是实验室制取气体的常用装置，回答下列问题： (1)写出仪器①的名称 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 (填序号)，固定装置时试管口略向下倾斜可防止 ，避免试管炸裂。 (3)若用G装置收集氧气，验满时带火星的小木条应放在 端(填“a”或“b”)。 (4)实验室用B装置制氧气，反应的化学方程式为 ；实验室也可以用B装置制二氧化碳，由此可确定实验室制取气体发生装置选择的依据为 。 (5)实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。 (6)若用C装置制取二氧化碳，C装置需要改进的是 。制取过程涉及多步操作，其中的部分操作为：A．盖好橡胶塞；B．加入稀盐酸；C．放入大理石D．收集气体；合理的操作顺序为 (填序号)。 题型04 氯酸钾制取氧气 1.实验原理 氯酸钾（KClO₃）在二氧化锰（MnO₂）催化作用下受热分解，生成氯化钾（KCl）和氧气（O₂），反应表达式为：KClO3KCl +O2 其中二氧化锰作为催化剂，反应前后质量和化学性质不变。 2.实验装置与操作步骤 ‌装置组装‌ 采用固固加热型装置：铁架台固定试管（试管口略向下倾斜）、酒精灯、导管、集气瓶。 检查气密性：将导管末端浸入水中，双手紧捂试管，观察是否有气泡产生。 ‌药品装填‌ 氯酸钾与二氧化锰按质量比约 3:1 混合，平铺于试管底部（避免堆积）。 ‌加热与收集‌ 先预热试管，后集中加热药品部位。 用‌排水法‌（氧气不易溶于水）或 ‌向上排空气法‌（氧气密度大于空气）收集气体。 验满方法：用带火星木条靠近瓶口，木条复燃说明已满。 ‌结束操作:先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。 3.注意事项 ‌安全规范‌ 氯酸钾为强氧化剂，严禁与易燃物（如硫、磷）或还原剂接触，避免剧烈反应或爆炸。 试管口必须略向下倾斜，防止冷凝水回流导致试管炸裂。 ‌催化剂特性‌ 二氧化锰可加速反应，但本身不参与反应，反应后可回收重复使用。 4.与其他制氧方法的对比 方法 反应条件 特点 加热氯酸钾 催化剂+加热 需控制温度，操作较复杂 分解过氧化氢 催化剂（常温） 操作简便，安全性高 【典例4】实验室用下列装置制取几种气体。按要求回答下列问题。 (1)写出图中标有①、②的仪器名称 、 。 (2)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，应选择的发生装置是 ，反应的方程式是 (3)A、B两套装置均可以用于实验室制取氧气。若采用B装置制取氧气的化学方程式为 ， 若要收集纯净的氧气，应选择 装置，若选用了该装置收集氧气，收集到的氧气仍然不纯，其可能的原因是 ，实验结束后应先 ，后 ，防止 。 【变式4-1】（24-25八年级下·山东济宁·期末）某同学用图1所示装置对氯酸钾制取氧气进行探究学习。氯酸钾分解时，传感器得到氧气的浓度随温度的变化如图2所示。下列说法中错误的是 A．图1装置中试管口略向上倾斜防止受热后熔化的氯酸钾流出试管 B．图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气 C．图2可知，不加入催化剂氯酸钾也能分解生成氧气 D．图2可知，加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更高 【变式4-2】（24-25九年级上·福建泉州·阶段练习）实验室可利用氯酸钾制取氧气，下列相关操作正确的是 A．检查装置气密性 B．添加药品 C．有气泡立即收集 D．检验氧气 【变式4-3】（24-25八年级下·上海徐汇·期中）某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾()和二氧化锰混合加热制取氧气，实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，老师指导小组成员对该气体成分进行探究。 查阅资料发现： 资料Ⅰ．氯酸钾与二氧化锰混合加热时，钾、锰元素不能形成气体，产生的气体均以单质的形式存在。 资料Ⅱ．氯气()是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 猜想与假设 猜想一：该气体为；猜想二：该气体为；猜想三：该气体为和的混合物。 实验探究 (1)填写下列表格。 方案 操作 现象 结论 方案Ⅰ 用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶 木条复燃，淀粉碘化钾试纸 猜想一成立 方案Ⅱ 用向上排空气法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶 木条复燃，淀粉碘化钾试纸变蓝 猜想三成立 反思与评价： (2)为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ ①甲同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，理由是 。 ②乙同学：不需要另外进行实验操作就能排除猜想一，理由是 。 ③老师：若已排除猜想一，只需要完成其中瓶 (填“A”或“B”)的实验即可。 题型05 氧气制取的装置选择 1.发生装置选择依据 根据‌反应物状态‌和‌反应条件‌确定： (1)‌固固加热型装置‌ ‌适用反应‌：高锰酸钾加热制氧气、氯酸钾加热制氧气 ‌装置特点‌：使用大试管、酒精灯、铁架台； 试管口‌略向下倾斜‌（防冷凝水倒流炸裂试管）； 高锰酸钾制氧时试管口需‌塞棉花‌（防粉末堵塞导管）。 ‌操作口诀‌：查（气密性）、装（药品）、定（固定）、点（加热）、收（收集）、离（移导管）、熄（灭酒精灯）。 (2)‌固液不加热型装置‌ ‌适用反应‌：过氧化氢（双氧水）在二氧化锰催化下分解制氧气。 ‌装置变体与优化‌： 装置类型 特点 优点 基础简易装置 试管+长颈漏斗 操作简单 分液漏斗装置 锥形瓶+分液漏斗 ‌控制反应速率‌（调节液体流速） 多孔隔板装置 锥形瓶+长颈漏斗+带孔塑料板（固体放板上） ‌随时添加液体药品‌，持续制氧 2.收集装置选择依据 根据‌气体溶解性‌和‌密度‌确定： 收集方法 适用条件 装置示例 ‌排水法‌ 氧气不易溶于水且不与水反应 集气瓶+水槽 ‌向上排空气法‌ 氧气密度大于空气（≈1.43 g/L）且不与空气反应 导管伸入集气瓶底部 ‌排水法更优‌：收集气体纯度更高（排空气法可能混入空气）。 3.关键操作注意事项 (1)‌固固加热型‌： 先移导管出水面，再熄灭酒精灯（防水倒吸炸试管）。 气泡连续均匀放出时再收集（避免混入空气）。 (2)‌固液不加热型‌： 长颈漏斗下端需‌液封‌（防气体逸出）。 分液漏斗可精确控制液体流速，调节反应速率。 4.装置改进案例 ‌直立型装置‌：比传统装置效率更高，无需棉花（冷凝水不回流）。 ‌分液漏斗替代长颈漏斗‌：避免频繁拆卸添加药品，操作更安全。 【典例5】（24-25八年级下·黑龙江伊春·期末）氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如下图所示，请回答下列问题。 (1)写出图中仪器a的名称： 。 (2)若用图中装置A制取氧气，反应的文字表达式是： ；装置A中的试管口略向下倾斜的原因是 。实验室可以用装置C收集氧气，开始收集的最佳时机是 。 (3)若用过氧化氢溶液制取氧气，可以选择的发生和收集装置是 （填字母编号、从A-E中选）。 (4)若用装置F采用向上排空气法收集氧气，应将气体从 （填“b”或“c”）口通入。 【变式5-1】完成以下基础实验与学科实践内容 Ⅰ、实验室制取O2及性质检验 (1)上图中仪器①的名称是 。 (2)加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取O2，应选择上图中的发生装置 (填字母)，用装置D排空气收集氧气时，氧气应从导管口 (填“a”或“b”)通入，该反应的化学方程式为 。 (3)收集一瓶O2并进行性质检验。 操作 现象 结论 硫燃烧时， (填字母)，生成刺激性气味的气体 a．产生大量白烟 b．发出淡蓝色火焰 c．发出蓝紫色火焰 O2具有氧化性 【变式5-2】（24-25八年级下·山东淄博·期末）请根据下面化学实验装置，回答以下问题。 (1)写出仪器①的名称 。 (2)实验室用高锰酸钾加热制取氧气，应选用装置 作为气体的发生装置。若用F装置收集氧气，则氧气应从 端通入集气瓶中。 【变式5-3】（2025·河南·中考真题）实验室制取气体的常用装置如下图所示，请回答下列问题。 (1)制取和可选用相同的发生和收集装置，该套装置为 (填字母)。 (2)写出实验室用装置B制取的化学方程式 。 (3)若用虚线框内装置干燥气体，请将该装置图补画完整 。 题型06 氧气的检验及验满 1.氧气的检验 ‌目的：‌ 确认一瓶未知气体是否是氧气。 ‌方法：‌ ‌将带火星的木条伸入集气瓶内。‌ ‌现象：‌ ‌带火星的木条在氧气中剧烈燃烧，发出明亮的白光，重新燃烧起来（复燃）。‌ ‌原理：‌ 氧气具有助燃性，能使带火星但未熄灭的木条（即木条上还有红热的炭）重新获得足够的能量而燃烧起来。 ‌关键点：木条是‌带火星‌的（刚熄灭，还有红热部分），不是燃着的木条（燃着的木条在空气和氧气中都会燃烧，无法区分）。 木条需要‌伸入集气瓶内部‌（底部或中部），以便接触到瓶内积聚的氧气。 ‌结论：‌ 如果观察到带火星的木条复燃，则该气体是氧气。 2.氧气的验满 ‌目的：‌ 判断用‌排水法‌或‌向上排空气法‌收集氧气的集气瓶是否已经收集满了氧气。 ‌方法：‌ ‌排水法收集：‌ 当集气瓶口有大气泡冒出时，说明水已被氧气完全排出，此时集气瓶已满。通常不需要再用木条验证，气泡是直观的标志。 ‌向上排空气法收集：‌ ‌将带火星的木条放在集气瓶口。‌ ‌现象（向上排空气法）：‌ ‌带火星的木条放在瓶口时，木条立即复燃。‌ ‌原理：‌ 因为氧气密度略大于空气，会被聚集在集气瓶底部。当集气瓶收集满时，瓶口处的氧气浓度也足够高。将带火星的木条放在瓶口，如果瓶口处有高浓度的氧气逸出，就能使木条复燃，证明瓶内已充满氧气（瓶口处也是氧气）。 ‌关键点：木条同样是‌带火星‌的。 木条‌只能放在集气瓶口处‌（非常靠近瓶口，甚至接触瓶口边缘），‌绝对不能深入到瓶子内部‌！否则验的是瓶内的氧气，而不是判断是否满到瓶口。 ‌结论（向上排空气法）：‌ 如果带火星的木条在集气瓶口处复燃，则说明该瓶氧气已经收集满了。 【典例6】（24-25九年级上·湖北襄阳·期中）实验室用过氧化氢(H2O2)俗称双氧水慢慢加入装有少量二氧化锰粉末的锥形瓶中，可用如图装置用双氧水制取氧气(通过分液漏斗玻璃活塞的“开”、“关”，可随时向锥形瓶中滴加双氧水)。 (1)如果在实验室中用此法代替高锰酸钾加热制取氧气请简述其优点有哪些？ (任意答1点)。 (2)二氧化锰在这个实验中所起的作用是 ，检验所收集的气体是氧气的方法为 。 【变式6-1】（2025·湖南永州·二模）如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。请回答下列问题。 (1)写出仪器①的名称 。 (2)实验室用二氧化锰与双氧水制取氧气，若要较好地控制产生氧气的速度，应选用的发生装置为 （填字母序号）。 (3)利用D装置收集二氧化碳时，检验二氧化碳是否集满的操作方法是 。 (4)用收集到的氧气进行如图H的实验，集气瓶内水的作用是 。 【变式6-2】（2025·河南·中考真题）实验室制取气体的常用装置如下图所示，请回答下列问题。 (1)制取和可选用相同的发生和收集装置，该套装置为 (填字母)。 (2)写出实验室用装置B制取的化学方程式 。 (3)若用虚线框内装置干燥气体，请将该装置图补画完整 。 【变式6-3】（24-25九年级上·贵州遵义·期中）化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题： (1)写出指定仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气时，该反应的符号表达式为 ，可选用的发生装置是 (填字母代号)。用排水收集氧气时判断收集满依据是 。 (3)绿色化学同样需要化学实验的绿色。如图2四种途径都可以得到氧气。从实现原料和反应过程的绿色化考虑，你认为在中学化学实验室中，甲、乙、丙三种制取氧气的途径中， (填“甲”或“乙”或“丙”)途径更体现化学实验的绿色化追求。 (4)在医院里给病人输氧时，在氧气钢瓶和病人吸氧器之间连接一个类似如图3所示的装置，在装置中盛放大约半瓶蒸馏水，导气管 (填“a”或“b”)端连接在供氧气的钢瓶上。 (5)用如图装置探究氧气的性质，实验步骤如下：①将透明实验盒用隔板分成两部分，点燃燃烧室内的蜡烛，将倾倒室内的氧气传感器连接电脑并采集数据；②将氧气缓慢倒入倾倒室；③提起中间隔板；④观察并记录蜡烛的燃烧现象。 a．图像中P点所对应的操作步骤是 (填序号)。 b．结合图像分析，25-50s蜡烛燃烧的变化情况是 。 c．该探究实验能说明氧气的物理性质是 ，化学性质是 。 题型07 固液加热型装置气密性的检验 1.液差法（长颈漏斗装置） ‌封闭体系‌：连接仪器，确保橡胶塞、导管等连接处密封。 ‌注水操作‌：向长颈漏斗中缓慢注水，直至淹没下端口。 ‌观察现象‌：若漏斗内液面形成稳定液面差且长时间不下降，则气密性良好。 2.注射器法（带注射器装置） ‌密封装置‌：关闭阀门或密封其他出口形成封闭体系。 ‌操作注射器‌：拉动注射器活塞后松开。 ‌判断标准‌：若活塞能自动回到原位或装置内压强差稳定，则气密性良好。 这些方法基于气密性原理：在密闭体系中，压强变化（如注水或拉动活塞）会导致液位或活塞移动，通过观察其稳定性判断泄漏情况。实际操作前需确保装置干燥且连接紧固。 【典例7】（24-25九年级下·湖南长沙·期中）装置气密性良好是实验成功的关键因素之一，下列所示装置和操作图中，不能用于检查装置气密性的是 A． B． C． D． 【变式7-1】（24-25九年级上·河南驻马店·期末）实验室选择制取CO2的发生装置，需达到“随开随制，随关随停”效果。下列装置中不合适的是 A． B． C． D． 【变式7-2】（24-25九年级上·海南海口·期末）实验室用下列装置制取气体，下列有关说法错误的是 A．装置①④组合用于实验室制取氧气，药品为高锰酸钾 B．装置②中的小试管在实验中起液封和节约药品的作用 C．装置③可用于实验室制二氧化碳，借助弹簧夹能控制反应的开始与结束 D．装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳，燃着的木条应放在a端验满 【变式7-3】（2025·江苏扬州·一模）实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是 A．检查气密性 B．装药品 C．收集气体 D．气体验满 题型08 催化剂和催化作用 1.催化剂定义‌ 在化学反应中，能‌改变其他物质的反应速率‌（加速或减慢），而‌本身的质量和化学性质反应前后保持不变‌的物质。 2.催化作用原理‌ 催化剂通过‌降低反应活化能‌，提供一条更易进行的反应路径，使反应物分子更快转化为生成物。 3.核心特点（“一变两不变”） 特点 说明 ‌一变‌ 改变化学反应速率（加快或减慢） ‌质量不变‌ 反应前后催化剂质量不变 ‌化学性质不变‌ 化学性质不变（物理性质可能改变，如状态） 4.注意事项‌ 催化剂不是反应物或生成物，不改变生成物的质量。 【典例8】（2025·河南·模拟预测）结合下图实验，下列说法不正确的是 A．该实验证明O2可以支持燃烧 B．实验③带火星的木条复燃且MnO₂质量不变 C．该实验说明MnO2能增大过氧化氢产生O2的质量 D．该实验说明MnO2能加快过氧化氢产生O2的速度 【变式8-1】（24-25八年级下·湖南株洲·期中）下列关于催化剂的说法中，正确的是 A．催化剂能改变化学反应速率 B．催化剂在化学反应前后质量和性质都不变 C．二氧化锰是所有化学反应的催化剂 D．没有催化剂，化学反应就不能发生 【变式8-2】（24-25九年级上·广东广州·期中）某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。 【任务一】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是___________(填字母)。 A．不加入催化剂，化学反应就无法发生 B．在化学反应前后，催化剂的质量、化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质，不可能是其他反应的反应物或生成物 D．加入催化剂后，生成物的质量会迅速增加 【任务二】探究催化剂：查阅资料知道氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究。称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。 (2)填写下表： 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论 无明显现象 试管中有大量气泡产生，带火星的木条 。 氧化铜的质量为 。 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂。 (3)步骤⑦的实验目的是 。 【任务三】探究不同催化剂的催化效果 分别取10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。 (4)对比图2中的 点(填字母)，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (5)请从催化剂的角度解释在实验过程中，上述两个反应虽然反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。 【变式8-3】某校化学社的同学们在寻找新催化剂的活动中探究了红砖粉末是否也可作为过氧化氢分解的催化剂。 【提出问题】红砖粉末能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ 【作出猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 (1) 实验步骤 实验现象 实验结论 实验1 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 常温下过氧化氢分解速度很慢 实验2 加1g红砖粉末，将带火星的木条伸入试管中 产生大量气泡，木条复燃 【实验分析】 (2)红砖粉末能做过氧化氢的催化剂。反应的符号表达式为 。 【反思评价】小蓉认为：仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢分解反应的催化剂，并补充了下列实验。 【继续实验】 (3)探究反应前后红砖粉末的 是否改变：待反应结束，将实验2试管中的物质进行过滤，并将滤渣洗涤、干燥、称量，滤渣的质量为 g； (4)探究 ：将滤渣置于另一试管中，再加入5mL5%的过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察到木条复燃。 【得出结论】红砖粉末可以做过氧化氢分解反应的催化剂。 题型09 制取氧气实验的图像问题 1.氧气质量随时间变化曲线 (1)‌高锰酸钾加热制氧气‌ ‌图像特征‌：反应初期有平缓段（预热阶段），中期斜率增大（快速产氧），反应结束后成水平线（氧气总量固定）。 ‌易错点‌：若图像从原点开始上升（忽略预热）或反应结束后仍上升（错误认为持续产氧）均错误。 ‌关键‌：最终氧气质量由反应物质量决定。 (2)‌氯酸钾分解（含催化剂对比）‌ ‌加二氧化锰‌：曲线起始早、斜率大（催化加快反应），但最终氧气总量与不加催化剂相同。 ‌未加催化剂‌：起始滞后，斜率平缓，结束时间更晚。 ‌陷阱题‌：若图像显示加催化剂时氧气总量更多，则为错误。 2.固体质量及成分变化图像 ‌剩余固体质量-时间关系 ‌ ‌高锰酸钾分解‌：固体质量逐渐减小，最终稳定值 >0（残留锰酸钾和二氧化锰）。 ‌常见错误‌：曲线降至零（忽略固体残留物）。 ‌二氧化锰质量分数变化‌ ‌氯酸钾+二氧化锰混合物‌：反应中固体总质量减少，二氧化锰质量不变，其质量分数持续增大直至反应结束。 ‌图像特征‌：曲线从低到高上升，最终水平。 ‌元素质量分数曲线‌ ‌钾元素‌：质量不变，但固体总质量减少，故钾元素质量分数持续上升至稳定。 ‌氧元素‌：部分氧转化为气体，残留固体中氧元素质量分数下降（但不为零）。 3.实验装置与操作相关图像 ‌排水法收集氧气‌ ‌氧气体积-时间曲线‌：初期导管内空气排出无气体收集，中期稳定上升，结束前气泡减少。 ‌关键点‌：起点不为原点，结束前需提前移出导管。 ‌催化剂回收实验‌ ‌二氧化锰质量-时间‌：反应前后质量不变，图像为水平直线（催化剂性质不变）。 4.解题要点总结 ‌图像类型‌ ‌核心规律‌ ‌高频错误陷阱‌ 氧气产量曲线 催化剂只改变斜率，不改变终点纵坐标 误判催化剂增加氧气总量 固体残留质量 最终值 >0（含不可分解固体） 曲线错误降至零 元素质量分数 钾元素分数上升，氧元素分数下降但≠0 误认为氧元素完全消失 排水法气体收集 起点滞后（排空气阶段） 曲线从原点开始上升 ‌提示‌：解图像题需结合反应原理（如高锰酸钾分解：KMnO4 K2MnO4+MnO2 + O2），重点分析坐标含义、反应终点和物质守恒。 【典例9】（24-25八年级下·上海静安·期中）实验室常用加热一定质量高锰酸钾固体制取氧气。下列正确的是 A． B． C． D． 【变式9-1】（24-25九年级上·四川泸州·期中）某同学误将少量的高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．t2～t3只发生了一个化学反应 B．t1时刻开始有氧气生成 C．c是氧气 D．d是锰酸钾 【变式9-2】（24-25九年级上·江西赣州·阶段练习）用高锰酸钾制取氧气，混合物的质量变化情况如图所示。下列说法中正确的是 A．反应结束时能生成(a-b)g氧气 B．P点处固体成分是锰酸钾和二氧化锰 C．在反应过程中二氧化锰的质量一直保持不变 D．在0-t1时段，O2质量不断增大 【变式9-3】（24-25九年级上·广东惠州·阶段练习）取a、b两份等质量的氯酸钾，仅向b中加入少量二氧化锰，分别放在两支试管中同时加热下列生成氧气质量与加热时间的关系图像正确的是 A． B． C． D． 题型10 制取二氧化碳的原理和装置选择 1.反应原理‌ ‌核心反应：实验室通过大理石（或石灰石，主要成分碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳： HCl＋CaCO3→ CaCl2＋CO2↑＋H2O ‌药品选择的“三不原则”‌ ‌不用浓盐酸‌：易挥发产生氯化氢气体，导致二氧化碳不纯。 ‌不用稀硫酸‌：反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面阻止反应持续进行。 ‌不用粉末状碳酸钙/碳酸钠‌：反应速率过快，难以控制气体产生量。 2.装置选择依据‌ (1)发生装置：固液常温型‌ ‌原因‌：反应物为块状固体（大理石）和液体（稀盐酸），无需加热。 ‌常见装置‌: ‌基础装置‌：试管+带导管的单孔橡胶塞（制取少量气体）。 ‌长颈漏斗装置‌：便于添加稀盐酸，漏斗下端需浸入液面以下防止气体逸出。 ‌分液漏斗装置‌：通过活塞控制稀盐酸流速，调节反应速率。 (2)收集装置：向上排空气法‌ ‌原因‌：二氧化碳密度大于空气，且能溶于水（不能用排水法）。 ‌关键操作‌：导管伸入集气瓶底部，确保排尽瓶内空气。 【典例10】2025·安徽合肥·一模）下列关于实验室制取、收集、检验二氧化碳的说法中不正确的是 A．用大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B．用向上排空气法收集二氧化碳 C．用澄清石灰水检验二氧化碳 D．为了得到平稳的气流，加入液体试剂的装置选用分液漏斗 【变式10-1】（2025·安徽·二模）实验室制取二氧化碳，下列药品选用、组建装置、检验和验满操作中不正确的是 A．  药品取用 B．    检查装置气密性 C．  取用石灰石 D．  验满 【变式10-2】（24-25八年级下·山东烟台·期末）根据下列实验室制取气体并进行相关性质实验的装置，回答问题。 (1)实验室制取的化学方程式是 。 (2)相较于B装置，A装置的优点是 ，C装置的优点是 。 (3)用B装置制，为防止从长颈漏斗跑出去，加液体时加到 。 (4)将纯净干燥的缓慢通入装置D，观察到现象：玻璃管内的干燥纸花始终未变色；塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。 ①根据上述现象，得出关于性质的结论是： 、 。 ②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是 （用化学方程式表示）。 【变式10-3】（2025·贵州遵义·模拟预测）某小组学习了二氧化碳的有关知识后，以二氧化碳的制取为课题展开了项目式探究。 【项目一】探究二氧化碳的制取原理 (1)能否利用碳燃烧获得较纯净的二氧化碳，你的判断及理由是 。 (2)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，实验室可用装置B或C制二氧化碳，C装置相对于B的优点有 。 (3)利用数字化实验可以比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，装置及瓶内气压的变化如右下图曲线所示。有关说法正确的是_______。 A．曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应 B．b点时碳酸钙与盐酸反应已停止 C．等质量碳酸钙，粉末产生的的最多 D．对比点c、d可知，相同的气压时粉状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快 【项目二】探究二氧化碳的收集方法 (4)能用向上排空气法收集二氧化碳，理由是 。 (5)为了探究能否用排水法收集，小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶气体，所需时间如下表所示。请你对的两种收集方法做出评价： 。 组别收集方法 1 2 3 4 排水法 排空气法 (6)为进一步验证排水实验的可行性，利用数字传感器测得不同时间收集的浓度如图所示。你能从中获得的信息有 。 题型11 制取二氧化碳步骤及操作 1.操作步骤‌ ‌组装与检查气密性：连接仪器，双手紧握试管，观察导管口是否有气泡（气密性良好）。 ‌添加药品：先放大理石（用镊子取块状固体），再通过长颈漏斗倒入稀盐酸。 ‌收集气体：导管伸入集气瓶底部，用向上排空气法收集。 ‌验满方法：将燃着的木条靠近瓶口，木条熄灭说明已集满。 2.操作与注意事项 ‌问题‌ ‌改进方法‌ ‌目的‌ 长颈漏斗未浸入液面下 漏斗下端伸入液面以下 防止气体从漏斗逸出 反应速率过快 换用分液漏斗/块状大理石 控制液体流速，减缓反应 导管未伸入集气瓶底部 导管应伸入集气瓶底部 确保排尽瓶内空气 【典例11】（24-25八年级下·山东泰安·期末）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置回答问题。 (1)实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面以下的目的是 ，与装置B相比，装置C的优点是 。 (2)实验室用石灰石和稀盐酸混合制取CO2的化学方程式为 ，利用该反应及C装置制取少量CO2的主要操作步骤有：①检查装置的气密性；②组装仪器；③向分液漏斗中注入稀盐酸；④向锥形瓶中放入石灰石；⑤收集气体。正确的操作顺序是 (填字母序号)。 A．①②③④⑤    B．①④②③⑤    C．②①④③⑤    D．②③④①⑤ (3)用F装置而不用D装置收集CO2气体的原因是 。 (4)实验室用加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，用装置G收集氧气时，气体应从导管口 (填“a”或“b”)通入。 【变式11-1】实验室制取二氧化碳有以下步骤：①向锥形瓶内加入大理石；②检查装置气密性；③向分液漏斗中加入稀盐酸；④按要求连接好仪器和装置；⑤用向上排空气法收集。正确的顺序是 A．③②①④⑤ B．④③②①⑤ C．①③②④⑤ D．④②①③⑤ 【变式11-2】（24-25八年级下·黑龙江绥化·期末）根据下列实验装置图回答问题： (1)用已有的仪器制取CO2气体，应选择的发生装置是 （填字母），其中仪器a的名称是 ，实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，其反应的方程式为 ，不能用浓盐酸的原因是 。 (2)利用A装置与C装置制备较纯净的氧气时，其反应的化学方程式为 。 (3)若用F装置收集二氧化碳，气体应该从导管口 （选填“b”或“c”）端通入。 (4)用G装置测量二氧化碳的体积时，如果G中无植物油，则测得的二氧化碳的体积 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【变式11-3】（2025·福建福州·模拟预测）为完成“制取二氧化碳”的实践性作业，学习小组开展如下活动。 (1)A组认为可用木炭燃烧制取二氧化碳，该方法不适合用于实验室制取二氧化碳的原因是 。 (2)B组在实验室开展实践活动。 ①该组同学选用下图装置中 (填标号)，组装一套随开随停的装置制取气体。 ②甲同学用 (填仪器名称)把大理石装入容器中，而后倒入液体药品；该反应的化学方程式是 。 ③乙同学负责收集气体，验满并检验气体。验满气体的方法是 。 ④实验结束，丙同学将残余物直接倒入下水道，洗涤仪器，整理实验台。大家认为丙同学的操作有待改进，你的改进措施是 (写一条)。 题型12 二氧化碳的检验、验满 1.二氧化碳的检验方法‌ ‌操作步骤‌：取少量待测气体通入澄清石灰水中。 观察现象：若石灰水变浑浊（生成白色沉淀），则证明气体是二氧化碳。 ‌原理‌：二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙沉淀：CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O 2.二氧化碳的验满方法‌ ‌操作步骤‌：将燃着的木条放在集气瓶口（禁止伸入瓶内）。 观察现象：若木条立即熄灭，则证明二氧化碳已收集满。 ‌原理‌：二氧化碳不支持燃烧，当瓶口处二氧化碳浓度足够高时，燃着的木条会因缺氧而熄灭。 3.注意事项‌ ‌检验‌需用澄清石灰水（确认气体成分）； ‌验满‌需用燃着的木条（确认是否充满集气瓶）。两者操作目的不同，不可混淆。‌操作细节‌：验满时木条必须置于瓶口，若伸入瓶内可能因瓶内未满而误判。不可用带火星木条或紫色石蕊溶液验满。 ‌干扰排除‌：氮气等不支持燃烧的气体也可能使木条熄灭，因此燃着的木条不能用于检验气体成分（仅用于验满）。 4.注意事项‌ ‌检验需定量‌：石灰水变浑浊仅说明含二氧化碳，不反映浓度。 ‌验满需谨慎‌：木条熄灭说明瓶口浓度达灭火界限，但无法排除其他不支持燃烧的气体干扰。 【典例12】（2025·湖南长沙·三模）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)仪器C的名称是 。 (2)利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳，组装发生装置需要的仪器有 (填字母)。 (3)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。 (4)将收集的氧气倒入图2的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 。 【变式12-1】下列为实验室制备、收集、检验的一系列操作和装置，其中错误的是 A．装置甲：加入大理石 B．装置乙：制备二氧化碳 C．装置丙：收集二氧化碳 D．装置丁：检验二氧化碳 【变式12-2】（2025·重庆·一模）实验室用下列装置制取气体，有关说法正确的是 A．装置①④组合用于高锰酸钾制取氧气，氧气从口进入 B．装置⑤用于实验室收集二氧化碳，燃着的木条放在端处验满 C．装置②用作实验室制取二氧化碳的发生装置，优点是能控制反应速率 D．装置③中的小试管在实验过程中起液封和节约试剂的作用 【变式12-3】（2025·黑龙江绥化·模拟预测）掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有稀硫酸、稀盐酸、石灰水、石灰石、氯酸钾、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。 (1)仪器⑦的名称是 。 (2)利用上述仪器 (选填序号)和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为 。用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片 (选填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面， (选填“正”或“倒”)放在桌面上。 (3)利用上述药品制取二氧化碳所需仪器的是 (选填序号)，药品不选稀硫酸的原因是 。检验二氧化碳的方法是 。 题型13 实验室制取气体的一般思路 1.核心步骤（五大环节） (1)‌确定反应原理‌ ‌选择依据‌：反应速率适中、原料易得、操作安全、生成物纯净。 ‌初中常见气体反应‌： ‌氧气（O₂）： ‌二氧化碳（CO₂）：CaCO₃ + HCl →CaCl₂ + H₂O + CO₂↑（大理石/石灰石+稀盐酸） ‌氢气（H₂）：Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑（锌粒+稀硫酸） (2)‌设计实验装置‌ 类型 适用反应 装置特点 示例气体 ‌固固加热型‌ 固体+固体，需加热 试管+酒精灯，管口略向下倾 O₂(KMnO₄) ‌固液常温型‌ 固体+液体，无需加热 锥形瓶/试管+长颈漏斗/分液漏斗 CO₂, H₂ ‌关键细节‌： 长颈漏斗末端必须‌液封‌（防止气体逸出） 分液漏斗可控制反应速率 容器内导管露出胶塞即可 ‌收集装置‌（根据气体物理性质选择）： 方法 适用气体性质 装置示意 示例气体 ‌排水法‌ 难溶于水、不与水反应 集气瓶+水槽 O₂, H₂ ‌向上排空气法‌ 密度 > 空气（Mr≈29 ） 导管伸入瓶底 O₂, CO₂ ‌向下排空气法‌ 密度 < 空气 导管置于瓶口 H₂ (3)‌验证与验满‌ ‌氧气验证‌：带火星木条伸入集气瓶→‌复燃‌ ‌验满‌：带火星木条放瓶口→复燃 ‌二氧化碳验证‌：通入澄清石灰水→‌白色浑浊‌ ‌验满‌：燃着木条放瓶口→熄灭 ‌氢气验证‌：点燃有爆鸣声，火焰淡蓝色（需验纯！） 2.操作流程（五步法） ‌查气密性‌： 组装装置后，关闭止水夹，从长颈漏斗注水→液面不下降则气密性良好 （加热装置：导管入水，手捂容器看气泡） ‌装药品‌： 固固加热型：粉末平铺试管底 固液常温型：先固后液（防剧烈反应） ‌收集气体‌： 排水法：气泡均匀连续时开始收集（排出空气） 排空气法：导管伸到集气瓶底部 ‌终止反应‌： 固液型：关闭止水夹或拔出漏斗 加热型：先将导管移出水槽，再停止加热（防水倒吸） ‌存放‌：氧气/CO₂：玻璃片盖正放；氢气：倒放（密度小） 3.注意事项 ‌安全第一‌： 制H₂前必须验纯（试管收集后点火，声音小则纯） 加热时试管预热防炸裂 ‌防倒吸处理‌：排水法结束前‌先移导管后撤灯‌（防冷水倒吸炸试管） ‌纯度干扰‌：用KMnO₄制O₂时试管口塞棉花（防粉末堵塞导管）；制CO₂不用硫酸（生成微溶CaSO₄覆盖大理石阻碍反应） 4.实战对比表 气体 反应原理 发生装置 收集方法 验满方法 O₂ H2O2 2H2O+O2 固液常温型 排水法/向上排空 带火星木条复燃 CO₂ CaCO₃+ HCl→CaCl2+H2O+CO₂ 固液常温型 向上排空 燃着木条熄灭 H₂ Zn+H2SO₄→ZnSO₄+H2 固液常温型 排水法/向下排空 试管点火听到噗声 【典例13】（2025·湖南长沙·模拟预测）实验室用下列装置制取气体，请据图回答下列问题。 (1)仪器①的名称是 。 (2)装置B和C相比，B的优点是 (写一点即可)。 (3)若用E收集氧气，则气体应从 (填“a”或“b”)口进入。 (4)实验室制取氧气时，下列因素中，不需要考虑的是______(填字母)。 A．药品容易获得，能生成氧气 B．所选药品的颜色 C．操作简便易行、安全可靠、节能环保 D．反应条件易于控制，反应速率适中 【变式13-1】（24-25九年级上·广东珠海·期末）实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是 A．反应速率的大小 B．产生的气体是否纯净 C．反应条件是否易于达到 D．气体的密度 【变式13-2】（24-25九年级上·山东济宁·期中）我国航天事业飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，与实验室、工业制气体等密切相关。如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题： (1)仪器a的名称是 。 (2)若用过氧化氢制取氧气，反应的符号表达式是 。 (3)若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是 (填序号)。试管口需要塞上一团棉花，其目的是 。 (4)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是___________(填序号)。 A．所要制取气体的颜色 B．药品容易获得，能生成所要制取的气体 C．反应条件易于控制，反应速率适中 D．操作简便易行，安全可靠，节能环保 【变式13-3】气体的制取是初中化学实验的要内容，请根据下列装回答问题。 (1)实验室用石灰石和稀盐酸制取一瓶二氧化碳，选择的发生装是 ；实验中先将碳酸钙加入 (写仪器名称)中；从 (写仪器名称)中加稀盐酸；实验中要将盐酸加入容器与碳酸钙反应的具体操作为 ，实验中用丙装置收集二氧化碳的原因 。若用戊装置收集二氧化碳，气体应从 (填“b”或“c”)通入，验满的方法是 。 (2)甲烷是一种密度比空气小、难溶于水的气体，实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制得。现要在实验室制取一瓶较为纯净的甲烷气体，应选用的装置组合是 (选填装置序号)。 (3)实验室制取气体时，不需要考虑的因素是_____(选填字母序号)。 A．反应原理 B．发生和收集装置 C．检验和验满方法 D．气体的颜色 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题3 空气、氧气、二氧化碳 课题3 氧气和二氧化碳的制备 题型01 工业制取氧气 题型02 过氧化氢制取氧气实验 题型03 高锰酸钾制取氧气实验 题型04 氯酸钾制取氧气 题型05 氧气制取的装置选择 题型06 氧气的检验及验满 题型07 固液加热型装置气密性的检验 题型08 催化剂和催化作用 题型09 制取氧气实验的图像问题 题型10 制取二氧化碳的原理和装置选择 题型11 制取二氧化碳步骤及操作 题型12 二氧化碳的检验、验满 题型13 实验室制取气体的一般思路 题型14 氢气的制备及应用 题型15 制备氢气实验的探究 题型01 工业制取氧气 1.‌核心方法：分离液态空气法‌ ‌原料‌：空气（来源广泛且成本低）。 ‌原理‌：利用液态氮（沸点 ‌-196℃‌）与液态氧（沸点 ‌-183℃‌）的沸点差异实现分离。 ‌关键步骤‌：‌液化空气‌：将空气加压降温至液态（物理变化）； ‌分馏蒸发‌：升温至 ‌-196℃‌ 左右，沸点较低的氮气首先蒸发逸出，剩余主要为液态氧； ‌贮存‌：液态氧加压至 ‌15,000 kPa‌ 后灌入蓝色钢瓶。 2.‌其他工业技术‌ ‌膜分离法‌：利用富氧膜筛选气体分子，产出含氧量 ‌>90%‌ 的富氧空气，适用于医疗或特定工业场景。 3.‌与实验室制法的本质区别 ‌项目‌ ‌工业制法‌ ‌实验室制法‌ ‌原理‌ 物理变化（沸点差异） 化学变化（分解反应） ‌原料‌ 空气（廉价） 高锰酸钾、氯酸钾等（成本高） ‌产量‌ 大规模量产 少量制备 4.‌注意事项‌ 工业过程无新物质生成，属于‌物理变化； 蓝色钢瓶是氧气的标准贮存容器，标识清晰以防混淆。 该方法通过物理手段高效分离氧气，是工业生产的主流选择。 【典例1】（24-25八年级下·山东德州·期中）如下是工业制取氧气的流程图，请回答下面问题。 (1)工业制取氧气，方法是 ，属于 变化。 (2)用 可以来区分空气、氧气和氮气。 (3)从步骤②中可以看出氮气先分离出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点 (“低”或“高”)。 (4)氮气出去之后剩余的液体为 (“纯净物”或“混合物”) 【答案】(1) 分离液态空气法 物理 (2)燃着的木条 (3)低 (4)混合物 【详解】（1）工业上制取氧气，先将空气加压变成液态空气，再利用液氮和液氧沸点不同，升温分离出氮气，从而得到液氧，这种方法是分离液态空气法； 分离液态空气法制取氧气过程中，只是利用各成分沸点不同进行分离，没有新物质生成，属于物理变化。 （2）氧气具有助燃性，空气中氧气浓度较低，而氮气不能燃烧也不支持燃烧。把燃着的木条分别伸入空气、氧气和氮气中，木条在空气中正常燃烧；在氧气中燃烧更旺；在氮气中会熄灭，所以可用燃着的木条区分这三种气体。 （3）步骤②中氮气先分离出来，是因为氮气沸点比氧气低，升温时氮气先达到沸点汽化分离出去。 （4）除去氮气后，剩余液体中还含有液氧、稀有气体等多种物质，属于混合物。 【变式1-1】（24-25九年级下·山东烟台·期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列关于空气及其成分的说法不正确的是 A．工业上通过分离液态空气得到氧气 B．氧气具有可燃性 C．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 D．液氮可作制冷剂 【答案】B 【详解】A、工业上利用液态氮和液态氧沸点的不同，通过分离液态空气的方法制取氧气，该选项正确； B、氧气具有助燃性，能支持燃烧，但本身不具有可燃性，不能燃烧，该选项错误； C、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯等电光源，该选项正确； D、液氮汽化时会吸收大量的热，能使周围环境温度降低，可作制冷剂，该选项正确。 故选B。 【变式1-2】（24-25九年级上·海南海口·期中）工业上采用分离液态空气法制取氧气。下表是液态空气中常见气体成分的沸点。 物质 二氧化碳 氮气 氧气 沸点/℃ -78.5 -195.8 -183.0 分离液态空气制氧气是依据液氮和液氧的 不同。分析上表数据，控制温度在至 ℃时，可以将氮气从液态空气中分离出来。 【答案】 沸点 -183.0 【详解】工业上分离液态空气制氧气，是利用液氮和液氧的沸点不同。液氮的沸点为-195.8℃，液氧的沸点为-183.0℃。由于沸点差异，当温度升高时，沸点较低的氮气会先气化，而氧气仍保持液态，从而实现分离。 分离氮气时，需控制温度在氮气沸点至氧气沸点之间，即-195.8℃至-183.0℃。原因是： 当温度达到-195.8℃时，氮气开始气化（因其沸点最低），在-195.8℃至-183.0℃范围内，氮气完全气化并被分离，而氧气未达到沸点，仍为液态。因此，温度上限是氧气的沸点-183.0℃。 【变式1-3】（24-25九年级下·福建莆田·阶段练习）空气可用于工业上制取氧气，其流程如图： (1)工业上制氧气的方法发生了 变化。(填“物理”或“化学”) (2)①所采取的方法是 (填“升温”或“降温”)。 (3)液态空气分离过程中 先被分离出来。 (4)氮气可用于保存容易变质的食物，是利用氮气的 不活泼。 (5)贮存在蓝色钢瓶中的氧气的用途是 。 a．气体肥料       b．医疗急救       c．气割气焊       d．炼钢 【答案】(1)物理 (2)降温 (3)氮气/N2　 (4)化学性质 (5)bcd 【详解】（1）工业上用降温、加压的方法制氧气，没有新物质产生，属于物理变化，故填：物理； （2）①所采取的方法是加压、降温，使空气液化，故填：降温； （3）液态空气分离过程中氮气先被分离出来，其分离的依据是沸点不同，因为氮气的沸点低先被汽化，故填：氮气或N2； （4）氮气可用于保存容易变质的食物，是利用氮气常温下化学性质不活泼，故填：化学性质； （5）贮存在蓝色钢瓶中氧气的用途是：能供给人类呼吸、用于医疗急救、具有氧化性能气割气焊和炼钢，故选：bcd。 题型02 过氧化氢制取氧气实验 1.实验原理‌ 过氧化氢（H₂O₂）在二氧化锰（MnO₂）催化下分解生成水和氧气： ‌注意‌：二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质不变。 2.实验装置‌ (1)‌发生装置‌ ‌类型‌：固液常温型（无需加热）。 ‌仪器组合‌：‌锥形瓶‌（盛放二氧化锰固体）。‌长颈漏斗‌或‌分液漏斗‌（添加过氧化氢溶液）。‌双孔橡胶塞‌（固定漏斗和导气管）。 ‌关键要求‌：长颈漏斗末端需‌伸入液面以下‌，形成液封，防止气体逸出。分液漏斗可‌控制反应速率‌（通过调节活塞）。 (2)‌收集装置‌ ‌排水法‌：氧气不易溶于水，适合收集较纯净氧气。 ‌向上排空气法‌：氧气密度（1.43 g/L）大于空气。 3.实验步骤‌ ‌检查气密性‌： ‌注水法‌（长颈漏斗装置）：关闭止水夹，注水至淹没漏斗下端，液面稳定不下降。 ‌微热法‌（分液漏斗装置）：双手捂热锥形瓶，导管口冒气泡。 ‌装药品‌：先加二氧化锰固体于锥形瓶，再通过漏斗加入过氧化氢溶液。 ‌收集氧气‌：待导管口冒出‌连续均匀气泡‌时开始收集（初始气泡含空气）。 ‌排水法‌：集气瓶口有气泡溢出即收集满。 ‌向上排空气法‌：用带火星木条靠近瓶口，复燃则满。 ‌结束操作‌：先‌移出导管‌，再‌停止添加‌过氧化氢溶液（防倒吸）。 4.注意事项‌ ‌催化剂验证‌：反应后过滤回收二氧化锰，重新加入过氧化氢仍能快速产生氧气，证明其化学性质不变。 ‌安全操作‌：反应剧烈时，可‌减慢滴加速率‌或‌稀释过氧化氢溶液‌（常用5%~6%浓度）。 ‌收集与存放‌：用向上排空气法收集时，导管应伸入集气瓶底部。集满的氧气瓶需‌正放‌（密度大于空气）。 【典例2】（2025·湖南长沙·模拟预测）如图是实验室制取气体常用的实验装置图，请回答下列问题： (1)写出装置图A中①的仪器名称 。 (2)实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，选择的发生装置是 （填序号）。 (3)用E收集气体、导管口开始产生气泡不宜立即收集，当 时，再把导管口伸入集气瓶。 (4)用装置C收集氧气，如何进行验满： 。 【答案】(1)试管 (2)B (3)气泡连续均匀冒出 (4)将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已收集满 【详解】（1）据图可知，仪器①的名称是：试管； （2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，该反应属于固液常温型反应，选择的发生装置是：B； （3）用E装置（排水法）收集气体时，导管口开始产生的气泡是装置内的空气，不宜立即收集；当气泡连续均匀冒出时，产生的是纯净的氧气，此时再把导管口伸入集气瓶； （4）用装置C收集氧气，因为氧气具有助燃性，所以验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已收集满。 【变式2-1】（24-25九年级上·山东聊城·阶段练习）某化学兴趣小组利用课余时间探究初中某常见气体的制取方法，并检验该气体的化学性质，其装置如图所示。下列说法不正确的是 A．除了排水法以外，该气体也可以采取向上排空气法收集 B．锥形瓶内的黑色粉末是二氧化锰，用来改变化学反应速率 C．忘记检查装置气密性，可能会导致该气体实际收集的质量偏大 D．将带火星的木条的靠近集气瓶口，如果木条复燃，则该气体已收集满 【答案】C 【详解】A、氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用排水法或向上排空气法收集，故说法正确； B、在过氧化氢制取氧气的实验中，锥形瓶内的黑色粉末是二氧化锰，二氧化锰是该反应的催化剂，可以加快过氧化氢的分解速率，故说法正确； C、忘记检查装置气密性，可能会导致装置漏气，使该气体实际收集的质量偏小，故说法错误； D、氧气具有助燃性，将带火星的木条的靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满，故说法正确。 故选C。 【变式2-2】（2025·河北石家庄·一模）图所示为兴趣小组同学利用矿泉水瓶、胶带、铜丝等材料自制的简易供氧器。下列说法错误的是 A．通过推拉铜丝可调控反应的进行 B．在b口用带火星的木条检验氧气 C．二氧化锰能增加生成氧气的质量 D．通过a口的气泡判断氧气的流速 【答案】C 【详解】A、通过推拉铜丝，可以实现固液的接触和分离，从而控制反应的发生和停止，不符合题意； B、氧气具有助燃性，可在b口用带火星的木条检验氧气，带火星的木条复燃，说明是氧气，不符合题意； C、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成氧气的质量，符合题意； D、该实验中，可通过a口产生气泡的速率观测生成氧气的速率，不符合题意。 故选C。 【变式1-3】（24-25九年级上·湖北荆门·期中）根据如图装置，回答问题 (1)写出图中标号仪器名称：① 。 (2)实验室用过氧化氢溶液与适量的二氧化锰混合制取氧气，希望可以在实验过程中控制化学反应速率，可以选择 (填装置序号)作为发生装置，写出该反应的文字表达式 。 (3)若用G装置进行排空气法收集氧气，则将带火星的木条放在 (选填“a”或“b”)处，若观察到带火星的木条复燃，则表示氧气已集满。 (4)若选择将装置G中装满水，连接装置G和H，用排水集气法测定生成氧气的总体积，则导管的连接顺序为 (填导管序号)。 【答案】(1)酒精灯 (2) C (3)b (4)bac 【详解】（1）仪器①的名称是酒精灯； （2）实验室用过氧化氢溶液与适量的二氧化锰混合制取氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B或C，其中C装置能通过分液漏斗控制液体药品的滴加速率，从而控制反应速率，故发生装置应选择装置C； 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为； （3）若用G装置进行排空气法收集氧气，由于氧气密度比空气略大，所以氧气从a端通入，空气从b端排出，则验满时应将带火星的木条放在b处，若观察到带火星的木条复燃，则表示氧气已集满； （4）若选择将装置G中装满水，连接装置G和H，用排水集气法测定生成氧气的总体积，由于氧气密度比水小，所以氧气从b端通入，水从a端排出进入量筒，量筒中水的体积即为生成氧气的体积，故导管的连接顺序为 题型03 高锰酸钾制取氧气实验 1.实验原理‌ 高锰酸钾（KMnO₄）加热分解为锰酸钾（K₂MnO₄）、二氧化锰（MnO₂）和氧气（O₂） 反应表达式‌： 2.实验步骤（口诀：查装定点收离熄）‌ ‌查：检查装置气密性‌ 连接试管与导管，将导管末端浸入水中，手握试管外壁；若导管口有气泡，松手后形成稳定水柱，说明气密性良好。 ‌装：装入药品并固定装置‌ 试管内装入高锰酸钾粉末（平铺底部）； ‌关键点‌：试管口略向下倾斜（防冷凝水倒流炸裂试管）； 试管口塞一团棉花（防高锰酸钾粉末堵塞导管）； 铁架台夹在距试管口1/3处。 ‌定：点燃酒精灯加热‌ 先预热试管（酒精灯火焰往复移动），后集中加热药品部位。 ‌收：收集氧气‌ ‌收集时机‌：待导管口有连续、均匀气泡时再收集（初始气泡为空气）； ‌收集方法‌： 排水法（氧气不易溶于水，更纯净）：集气瓶口有大气泡冒出时已满； 向上排空气法（氧气密度＞空气）：带火星木条放瓶口，复燃则满。 ‌离、熄：结束实验‌ 先将导管移出水面，再熄灭酒精灯（防止水倒吸炸裂试管）。 3.注意事项与常见问题 ‌关键操作‌ ‌错误后果‌ 试管口略向下倾斜 冷凝水倒流致试管炸裂 试管口塞棉花 高锰酸钾粉末堵塞导管 收集前未等待连续气泡 氧气不纯（混入空气） 先熄灯后移导管 水倒吸致试管炸裂 铁夹未夹试管中上部 加热时试管松动或破裂 4.氧气检验与验满‌ ‌检验方法‌：将带火星木条伸入集气瓶，木条复燃则为氧气。 ‌验满方法‌： 排水法：集气瓶口有大气泡逸出； 向上排空气法：带火星木条置于瓶口复燃。 5.实验改进提示‌ 若需控制反应速率，可用分液漏斗替代长颈漏斗（用于固液不加热法）； 家庭制氧机可参考带加湿瓶的改进装置（防气流过急）。 【典例3】（24-25九年级上·广东清远·期中）根据如图回答问题： (1)写出图中标号仪器名称：① 。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气应选用的装置是 (填序号，下同)，反应的文字表达式为 。检验生成的气体是否是氧气的正确做法为 。 (3)用排水法收集氧气，实验结束后，应先 ，后 。原因是 。 【答案】(1)酒精灯 (2) AD/AF 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 将带火星的木条伸入集气瓶，观察木条是否复燃 (3) 将导管移出水面 熄灭酒精灯 防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂 【详解】（1）根据常见仪器的图形可知①是酒精灯。本问答案为：酒精灯。 （2）①实验室用高锰酸钾制取氧气，因为高锰酸钾制取氧气需要加热，所以发生装置选A；氧气不易溶于水，可用排水法收集，即装置F，氧气密度比空气大，也可用向上排空气法收集，即装置D，所以应选用的装置是AD或AF。本问答案为：AD或AF。 ② 高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。本问答案为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。 ③检验生成的气体是否是氧气，可以将带火星的木条伸入集气瓶，观察木条是否复燃。本问答案为：将带火星的木条伸入集气瓶，观察木条是否复燃。 （3）用排水法收集氧气，实验结束后，应先将导管移出水面，后熄灭酒精灯。因为如果先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽中的水会倒吸入试管，使试管炸裂。故本问答案为：将导管移出水面；熄灭酒精灯；防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂。 【变式3-1】（24-25八年级下·山东潍坊·期末）实验小组按图1所示的装置加热高锰酸钾制氧气，图2表示试管内固体的质量随着加热时间的变化关系，下列分析正确的是 A．M点时导管口会冒出的气泡是氧气 B．在图1的N点时刻，导管口无气泡放出 C．P点得到的固体属于纯净物 D．图1中的棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管 【答案】D 【详解】A、M点时高锰酸钾没有分解，导管口会冒出的气泡是受热膨胀逸出的空气，故选项不正确。 B、在图1的N点时刻，高锰酸钾正在分解生成氧气等物质，导管口有气泡放出，故选项不正确。 C、P点得到的固体中含有锰酸钾和二氧化锰，是混合物，故选项不正确。 D、图1中的棉花可以防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，故选项正确。 故选：D． 【变式3-2】（2025·湖南长沙·模拟预测）实验室加热高锰酸钾制取氧气的部分操作如图所示，其中正确的是 A．连接实验仪器 B．检查装置气密性 C．装入高锰酸钾 D．点燃酒精灯 【答案】B 【详解】A、连接实验仪器时，应左手拿试管，右手拿橡胶塞，把橡胶塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，图示操作错误，不符合题意； B、检查装置气密性的方法：将导管末端浸入水中，用手握住试管外壁，观察到导管口有气泡冒出，说明该装置气密性良好，图示操作正确，符合题意； C、高锰酸钾是固体粉末状药品，取用高锰酸钾时，为避免药品沾在管口或管壁上，应先使试管倾斜，把盛有药品的药匙或纸槽小心地送至试管底部，然后使试管直立起来，图示操作错误，不符合题意； D、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，禁止用燃着的酒精灯去点燃另一支酒精灯，图示操作错误，不符合题意。 故选：B。 【变式3-3】（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图是实验室制取气体的常用装置，回答下列问题： (1)写出仪器①的名称 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 (填序号)，固定装置时试管口略向下倾斜可防止 ，避免试管炸裂。 (3)若用G装置收集氧气，验满时带火星的小木条应放在 端(填“a”或“b”)。 (4)实验室用B装置制氧气，反应的化学方程式为 ；实验室也可以用B装置制二氧化碳，由此可确定实验室制取气体发生装置选择的依据为 。 (5)实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。 (6)若用C装置制取二氧化碳，C装置需要改进的是 。制取过程涉及多步操作，其中的部分操作为：A．盖好橡胶塞；B．加入稀盐酸；C．放入大理石D．收集气体；合理的操作顺序为 (填序号)。 【答案】(1)铁架台 (2) A 冷凝水回流到热的试管底部 (3)b (4) 反应物的状态和反应条件 (5)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ (6) 长颈漏斗下端管口伸到液面下 CABD 【详解】（1）观察可知，仪器①的形状特点符合铁架台的特征，所以仪器①的名称是铁架台。 故本问答案为：铁架台。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾制取氧气需要加热，在给出的装置中A装置是固体加热型发生装置，所以应选用的发生装置是A。  固定装置时试管口略向下倾斜，是因为如果试管口向上，在加热过程中，药品中的水分蒸发形成水蒸气，在试管口冷凝成水后，水会回流到热的试管底部，导致试管炸裂。所以可防止冷凝水回流到热的试管底部。 故本问答案为：A；冷凝水回流到热的试管底部。 （3）若用G装置收集氧气，氧气的密度比空气大，会沉在集气瓶下方，从长管a进入，空气从短管b排出，验满时要在空气排出的一端检验，所以带火星的小木条应放在b端。 故本问答案为：b。 （4）验室用B装置制氧气，B装置是固-液不加热型发生装置，用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制取氧气符合该装置的要求，反应的化学方程式为。 实验室也可以用B装置制二氧化碳，制取氧气和二氧化碳都能用B装置，是因为这两个反应的反应物状态都是固体和液体，反应条件都是不需要加热。所以可确定实验室制取气体发生装置选择的依据是反应物的状态和反应条件。 故本问答案为：；反应物的状态和反应条件。 （5）实验室制取二氧化碳是用大理石（或石灰石，主要成分碳酸钙和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为。 故本问答案为：。 （6）若用C装置制取二氧化碳，C装置中长颈漏斗没有伸到液面以下，气体会从长颈漏斗逸出，所以需要改进的是将长颈漏斗下端伸到液面以下。制取二氧化碳时，先放入大理石（C），再盖好橡胶塞（A），防止在加入稀盐酸时气体逸出，然后加入稀盐酸（B），最后收集气体（D）。所以合理的操作顺序为C、A、B、D。 故本问答案为：将长颈漏斗下端伸到液面以下；CABD。 题型04 氯酸钾制取氧气 1.实验原理 氯酸钾（KClO₃）在二氧化锰（MnO₂）催化作用下受热分解，生成氯化钾（KCl）和氧气（O₂），反应表达式为：KClO3KCl +O2 其中二氧化锰作为催化剂，反应前后质量和化学性质不变。 2.实验装置与操作步骤 ‌装置组装‌ 采用固固加热型装置：铁架台固定试管（试管口略向下倾斜）、酒精灯、导管、集气瓶。 检查气密性：将导管末端浸入水中，双手紧捂试管，观察是否有气泡产生。 ‌药品装填‌ 氯酸钾与二氧化锰按质量比约 3:1 混合，平铺于试管底部（避免堆积）。 ‌加热与收集‌ 先预热试管，后集中加热药品部位。 用‌排水法‌（氧气不易溶于水）或 ‌向上排空气法‌（氧气密度大于空气）收集气体。 验满方法：用带火星木条靠近瓶口，木条复燃说明已满。 ‌结束操作:先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。 3.注意事项 ‌安全规范‌ 氯酸钾为强氧化剂，严禁与易燃物（如硫、磷）或还原剂接触，避免剧烈反应或爆炸。 试管口必须略向下倾斜，防止冷凝水回流导致试管炸裂。 ‌催化剂特性‌ 二氧化锰可加速反应，但本身不参与反应，反应后可回收重复使用。 4.与其他制氧方法的对比 方法 反应条件 特点 加热氯酸钾 催化剂+加热 需控制温度，操作较复杂 分解过氧化氢 催化剂（常温） 操作简便，安全性高 【典例4】实验室用下列装置制取几种气体。按要求回答下列问题。 (1)写出图中标有①、②的仪器名称 、 。 (2)实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，应选择的发生装置是 ，反应的方程式是 (3)A、B两套装置均可以用于实验室制取氧气。若采用B装置制取氧气的化学方程式为 ， 若要收集纯净的氧气，应选择 装置，若选用了该装置收集氧气，收集到的氧气仍然不纯，其可能的原因是 ，实验结束后应先 ，后 ，防止 。 【答案】(1) 试管 集气瓶 (2) A (3) E 集气瓶中未装满水（或导管口有气泡冒出时就立即收集等合理即可） 将导管移出水面 熄灭酒精灯 水倒吸炸裂试管 【详解】（1）标有①的仪器名称为试管，②为集气瓶。 （2）实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，即A，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾、氧气，反应方程式为。 （3）若采用B装置制取氧气，则选择药品为过氧化氢溶液和二氧化锰，发生的是过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气和水的反应，化学方程式为，氧气密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，要收集纯净氧气，应选择排水法，即E，收集到的氧气仍然不纯，可能是集气瓶中未装满水或导管口有气泡冒出时就立即收集等，实验结束后为防止水倒吸炸裂试管，需先将导管移出水面，然后再熄灭酒精灯。 【变式4-1】（24-25八年级下·山东济宁·期末）某同学用图1所示装置对氯酸钾制取氧气进行探究学习。氯酸钾分解时，传感器得到氧气的浓度随温度的变化如图2所示。下列说法中错误的是 A．图1装置中试管口略向上倾斜防止受热后熔化的氯酸钾流出试管 B．图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气 C．图2可知，不加入催化剂氯酸钾也能分解生成氧气 D．图2可知，加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更高 【答案】D 【详解】A、加热氯酸钾时，氯酸钾受热会熔化，熔化的氯酸钾会流出试管。试管口略向上倾斜可防止受热后熔化的氯酸钾流出试管，A正确。 B、观察图 2，在 A→B 段，随着加热的进行，温度不断升高。装置内的气体受热会膨胀，根据气体热胀冷缩的性质，其中一部分空气就会逸出装置。而在这个过程中，氯酸钾还未开始分解产生氧气，所以氧气浓度会逐渐降低，B 正确。 C、观察图 2 可知，在不加入催化剂的情况下，当温度达到一定值时，氧气浓度开始上升，这表明不加入催化剂氯酸钾也能分解生成氧气，C 正确。 D 、由图 2 能够看到，加入催化剂后，氯酸钾开始分解产生氧气的温度比不加入催化剂时低，即加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更低，D 错误。 故选D。 【变式4-2】（24-25九年级上·福建泉州·阶段练习）实验室可利用氯酸钾制取氧气，下列相关操作正确的是 A．检查装置气密性 B．添加药品 C．有气泡立即收集 D．检验氧气 【答案】A 【详解】A、检查该装置气密性时，先把导管放入水中，再用手紧握试管，若有气泡冒出，说明装置气密性良好，该选项操作正确； B、添加药品时，应先将试管横放，用药匙将药品送至试管底，再将试管竖立，该选项操作不正确； C、用排水法收集气体时，应待气泡连续且均匀冒出时，再开始收集，该选项操作不正确； D、检验氧气时，应将带火星的木条伸入集气瓶中，而不是放在集气瓶口，该选项操作不正确。 故选A。 【变式4-3】（24-25八年级下·上海徐汇·期中）某化学兴趣小组在实验室用氯酸钾()和二氧化锰混合加热制取氧气，实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味，老师指导小组成员对该气体成分进行探究。 查阅资料发现： 资料Ⅰ．氯酸钾与二氧化锰混合加热时，钾、锰元素不能形成气体，产生的气体均以单质的形式存在。 资料Ⅱ．氯气()是有刺激性气味的气体，能溶于水，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 猜想与假设 猜想一：该气体为；猜想二：该气体为；猜想三：该气体为和的混合物。 实验探究 (1)填写下列表格。 方案 操作 现象 结论 方案Ⅰ 用排水集气法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶 木条复燃，淀粉碘化钾试纸 猜想一成立 方案Ⅱ 用向上排空气法收集A、B两瓶气体，将带火星的木条伸入A瓶，湿润的淀粉碘化钾试纸伸入B瓶 木条复燃，淀粉碘化钾试纸变蓝 猜想三成立 反思与评价： (2)为什么两种方案得出的结论不一致？哪个是正确的？ ①甲同学：方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，理由是 。 ②乙同学：不需要另外进行实验操作就能排除猜想一，理由是 。 ③老师：若已排除猜想一，只需要完成其中瓶 (填“A”或“B”)的实验即可。 【答案】(1)不变色 (2) 氯气能溶于水，不能使用排水法收集 氧气没有刺激性气味 A 【详解】（1）氧气具有助燃性，可使带火星的木条复燃，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。方案Ⅰ的实验结论是猜想一成立，则气体为O2，现象是木条复燃，淀粉碘化钾试纸不变色。 （2）①根据资料Ⅰ，氯气能溶于水。方案Ⅰ结论不正确，其操作不合理，理由是：氯气能溶于水，不能使用排水法收集。 ②不需要另外进行实验操作就能排除猜想一，理由是：氧气没有刺激性气味。 ③若已排除猜想一，则气体中一定含有Cl2，只需要完成其中A瓶的实验，证明是否含有O2即可。 题型05 氧气制取的装置选择 1.发生装置选择依据 根据‌反应物状态‌和‌反应条件‌确定： (1)‌固固加热型装置‌ ‌适用反应‌：高锰酸钾加热制氧气、氯酸钾加热制氧气 ‌装置特点‌：使用大试管、酒精灯、铁架台； 试管口‌略向下倾斜‌（防冷凝水倒流炸裂试管）； 高锰酸钾制氧时试管口需‌塞棉花‌（防粉末堵塞导管）。 ‌操作口诀‌：查（气密性）、装（药品）、定（固定）、点（加热）、收（收集）、离（移导管）、熄（灭酒精灯）。 (2)‌固液不加热型装置‌ ‌适用反应‌：过氧化氢（双氧水）在二氧化锰催化下分解制氧气 ‌装置变体与优化‌： 装置类型 特点 优点 基础简易装置 试管+长颈漏斗 操作简单 分液漏斗装置 锥形瓶+分液漏斗 ‌控制反应速率‌（调节液体流速） 多孔隔板装置 锥形瓶+长颈漏斗+带孔塑料板（固体放板上） ‌随时添加液体药品‌，持续制氧 2.收集装置选择依据 根据‌气体溶解性‌和‌密度‌确定： 收集方法 适用条件 装置示例 ‌排水法‌ 氧气不易溶于水且不与水反应 集气瓶+水槽 ‌向上排空气法‌ 氧气密度大于空气（≈1.43 g/L）且不与空气反应 导管伸入集气瓶底部 ‌排水法更优‌：收集气体纯度更高（排空气法可能混入空气）。 3.关键操作注意事项 (1)‌固固加热型‌： 先移导管出水面，再熄灭酒精灯（防水倒吸炸试管）。 气泡连续均匀放出时再收集（避免混入空气）。 (2)‌固液不加热型‌： 长颈漏斗下端需‌液封‌（防气体逸出）。 分液漏斗可精确控制液体流速，调节反应速率。 4.装置改进案例 ‌直立型装置‌：比传统装置效率更高，无需棉花（冷凝水不回流）。 ‌分液漏斗替代长颈漏斗‌：避免频繁拆卸添加药品，操作更安全。 【典例5】（24-25八年级下·黑龙江伊春·期末）氧气是初中化学学习的一种重要气体。实验室制取气体常用的装置如下图所示，请回答下列问题。 (1)写出图中仪器a的名称： 。 (2)若用图中装置A制取氧气，反应的文字表达式是： ；装置A中的试管口略向下倾斜的原因是 。实验室可以用装置C收集氧气，开始收集的最佳时机是 。 (3)若用过氧化氢溶液制取氧气，可以选择的发生和收集装置是 （填字母编号、从A-E中选）。 (4)若用装置F采用向上排空气法收集氧气，应将气体从 （填“b”或“c”）口通入。 【答案】(1)酒精灯 (2) 防止试管口产生的冷凝水倒流，使试管炸裂 导管口有连续均匀的气泡冒出 (3)BC/BD (4)b 【详解】（1）仪器a的名称是酒精灯； （2）A装置为固体加热型发生装置且试管口有一团棉花，则实验室用A装置制取氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为； 装置A中的试管口略向下倾斜的原因是防止试管口产生的冷凝水倒流，使试管炸裂； 实验室可以用装置C通过排水法收集氧气，开始收集的最佳时机是导管口有连续均匀的气泡冒出； （3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，即装置B，氧气密度比空气略大、不易溶于水且不与水反应，可采用向上排空气法或排水法收集，即装置D或C，综上可知，可以选择的发生和收集装置是BC或BD； （4）若用装置F采用向上排空气法收集氧气，由于氧气密度比空气略大，应将气体从b口通入。 【变式5-1】完成以下基础实验与学科实践内容 Ⅰ、实验室制取O2及性质检验 (1)上图中仪器①的名称是 。 (2)加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取O2，应选择上图中的发生装置 (填字母)，用装置D排空气收集氧气时，氧气应从导管口 (填“a”或“b”)通入，该反应的化学方程式为 。 (3)收集一瓶O2并进行性质检验。 操作 现象 结论 硫燃烧时， (填字母)，生成刺激性气味的气体 a．产生大量白烟 b．发出淡蓝色火焰 c．发出蓝紫色火焰 O2具有氧化性 【答案】(1)酒精灯 (2) A b (3)c 【详解】（1）由图可知，仪器①的名称是：酒精灯； （2）加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A； 用装置D排空气收集氧气时，氧气的密度比空气大，氧气应从导管口b端通入； 氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为：； （3）硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，故填：c； 【变式5-2】（24-25八年级下·山东淄博·期末）请根据下面化学实验装置，回答以下问题。 (1)写出仪器①的名称 。 (2)实验室用高锰酸钾加热制取氧气，应选用装置 作为气体的发生装置。若用F装置收集氧气，则氧气应从 端通入集气瓶中。 【答案】(1)酒精灯 (2) A b 【详解】（1）由图可知，仪器①的名称：酒精灯； （2）实验室用高锰酸钾加热制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A； 若用F装置收集氧气，氧气的密度比水小，则氧气应从b端通入集气瓶中； 【变式5-3】（2025·河南·中考真题）实验室制取气体的常用装置如下图所示，请回答下列问题。 (1)制取和可选用相同的发生和收集装置，该套装置为 (填字母)。 (2)写出实验室用装置B制取的化学方程式 。 (3)若用虚线框内装置干燥气体，请将该装置图补画完整 。 【答案】(1)AD (2) (3) 【详解】（1）实验室制取氧气若用过氧化氢在二氧化锰催化下分解，是固液常温型反应，制取二氧化碳是用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，也是固液常温型反应，所以发生装置都可以用 A。氧气密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法（收集装置选 D）或排水法收集；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集（收集装置选 D）。所以制取O2和CO2可选用相同的发生和收集装置为 AD。 （2）装置 B 是固体加热型发生装置，用 B 装置制取氧气是氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为：。 （3）用浓硫酸干燥二氧化碳气体，应遵循 “长进短出” 的原则，即二氧化碳从长管进入，与浓硫酸充分接触干燥后从短管排出。所以装置图应为：进气口 c 连接长管，短管另一端空着 。 题型06 氧气的检验及验满 1.氧气的检验 ‌目的：‌ 确认一瓶未知气体是否是氧气。 ‌方法：‌ ‌将带火星的木条伸入集气瓶内。‌ ‌现象：‌ ‌带火星的木条在氧气中剧烈燃烧，发出明亮的白光，重新燃烧起来（复燃）。‌ ‌原理：‌ 氧气具有助燃性，能使带火星但未熄灭的木条（即木条上还有红热的炭）重新获得足够的能量而燃烧起来。 ‌关键点：木条是‌带火星‌的（刚熄灭，还有红热部分），不是燃着的木条（燃着的木条在空气和氧气中都会燃烧，无法区分）。 木条需要‌伸入集气瓶内部‌（底部或中部），以便接触到瓶内积聚的氧气。 ‌结论：‌ 如果观察到带火星的木条复燃，则该气体是氧气。 2.氧气的验满 ‌目的：‌ 判断用‌排水法‌或‌向上排空气法‌收集氧气的集气瓶是否已经收集满了氧气。 ‌方法：‌ ‌排水法收集：‌ 当集气瓶口有大气泡冒出时，说明水已被氧气完全排出，此时集气瓶已满。通常不需要再用木条验证，气泡是直观的标志。 ‌向上排空气法收集：‌ ‌将带火星的木条放在集气瓶口。‌ ‌现象（向上排空气法）：‌ ‌带火星的木条放在瓶口时，木条立即复燃。‌ ‌原理：‌ 因为氧气密度略大于空气，会被聚集在集气瓶底部。当集气瓶收集满时，瓶口处的氧气浓度也足够高。将带火星的木条放在瓶口，如果瓶口处有高浓度的氧气逸出，就能使木条复燃，证明瓶内已充满氧气（瓶口处也是氧气）。 ‌关键点：木条同样是‌带火星‌的。 木条‌只能放在集气瓶口处‌（非常靠近瓶口，甚至接触瓶口边缘），‌绝对不能深入到瓶子内部‌！否则验的是瓶内的氧气，而不是判断是否满到瓶口。 ‌结论（向上排空气法）：‌ 如果带火星的木条在集气瓶口处复燃，则说明该瓶氧气已经收集满了。 【典例6】（24-25九年级上·湖北襄阳·期中）实验室用过氧化氢(H2O2)俗称双氧水慢慢加入装有少量二氧化锰粉末的锥形瓶中，可用如图装置用双氧水制取氧气(通过分液漏斗玻璃活塞的“开”、“关”，可随时向锥形瓶中滴加双氧水)。 (1)如果在实验室中用此法代替高锰酸钾加热制取氧气请简述其优点有哪些？ (任意答1点)。 (2)二氧化锰在这个实验中所起的作用是 ，检验所收集的气体是氧气的方法为 。 【答案】(1)节约能源，操作简单 (2) 催化作用 将带火星的木条伸入气体中，木条复燃，说明是氧气 【详解】（1）在实验室中用此法代替高锰酸钾加热制取氧气，该方法在常温下进行，可以节约能源，且操作简单； （2）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，起到催化作用； 氧气具有助燃性，检验该气体是氧气的方法是：将带火星的木条伸入气体中，木条复燃，说明是氧气。 【变式6-1】（2025·湖南永州·二模）如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。请回答下列问题。 (1)写出仪器①的名称 。 (2)实验室用二氧化锰与双氧水制取氧气，若要较好地控制产生氧气的速度，应选用的发生装置为 （填字母序号）。 (3)利用D装置收集二氧化碳时，检验二氧化碳是否集满的操作方法是 。 (4)用收集到的氧气进行如图H的实验，集气瓶内水的作用是 。 【答案】(1)分液漏斗 (2)C (3)将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满 (4)防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 【详解】（1）由图可知，仪器①的名称是：分液漏斗； （2）实验室用双氧水与二氧化锰制取氧气，属于固液不加热反应，若要较好地控制产生氧气的速度，应选用的发生装置为C，C装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率； （3）利用D装置收集二氧化碳时，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，检验二氧化碳是否集满的操作方法是：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满； （4）图H实验中，铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，集气瓶内水的作用是：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。 【变式6-2】（2025·河南·中考真题）实验室制取气体的常用装置如下图所示，请回答下列问题。 (1)制取和可选用相同的发生和收集装置，该套装置为 (填字母)。 (2)写出实验室用装置B制取的化学方程式 。 (3)若用虚线框内装置干燥气体，请将该装置图补画完整 。 【答案】(1)AD (2) (3) 【详解】（1）实验室制取氧气若用过氧化氢在二氧化锰催化下分解，是固液常温型反应，制取二氧化碳是用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，也是固液常温型反应，所以发生装置都可以用 A。氧气密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法（收集装置选 D）或排水法收集；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集（收集装置选 D）。所以制取O2和CO2可选用相同的发生和收集装置为 AD。 （2）装置 B 是固体加热型发生装置，用 B 装置制取氧气是氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为：。 （3）用浓硫酸干燥二氧化碳气体，应遵循 “长进短出” 的原则，即二氧化碳从长管进入，与浓硫酸充分接触干燥后从短管排出。所以装置图应为：进气口 c 连接长管，短管另一端空着 。 【变式6-3】（24-25九年级上·贵州遵义·期中）化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题： (1)写出指定仪器的名称：① ；② 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气时，该反应的符号表达式为 ，可选用的发生装置是 (填字母代号)。用排水收集氧气时判断收集满依据是 。 (3)绿色化学同样需要化学实验的绿色。如图2四种途径都可以得到氧气。从实现原料和反应过程的绿色化考虑，你认为在中学化学实验室中，甲、乙、丙三种制取氧气的途径中， (填“甲”或“乙”或“丙”)途径更体现化学实验的绿色化追求。 (4)在医院里给病人输氧时，在氧气钢瓶和病人吸氧器之间连接一个类似如图3所示的装置，在装置中盛放大约半瓶蒸馏水，导气管 (填“a”或“b”)端连接在供氧气的钢瓶上。 (5)用如图装置探究氧气的性质，实验步骤如下：①将透明实验盒用隔板分成两部分，点燃燃烧室内的蜡烛，将倾倒室内的氧气传感器连接电脑并采集数据；②将氧气缓慢倒入倾倒室；③提起中间隔板；④观察并记录蜡烛的燃烧现象。 a．图像中P点所对应的操作步骤是 (填序号)。 b．结合图像分析，25-50s蜡烛燃烧的变化情况是 。 c．该探究实验能说明氧气的物理性质是 ，化学性质是 。 【答案】(1) 试管 集气瓶 (2) A 集气瓶口有大气泡向外冒出 (3)甲 (4)a (5) ③ 蜡烛燃烧更旺 密度大于空气 能支持燃烧 【详解】（1）仪器①②的名称分别是试管、集气瓶； （2）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为；该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，即装置A； 用排水法收集氧气时判断收集满的依据是集气瓶口有大气泡向外冒出； （3）甲为过氧化氢制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应不需加热，且生成物只有水和氧气，不会污染环境，所以更体现绿色化学追求； （4）氧气不易溶于水，则瓶中蒸馏水起到湿润氧气的作用，导气管a端连接在供氧气的钢瓶上，导气管b端连接到病人吸氧器； （5）a．步骤①是初始状态，步骤②是倾倒氧气，则氧气浓度上升，步骤③提起中间隔板，则倾倒室和燃烧室气体逐渐混合均匀，燃烧室蜡烛燃烧消耗氧气，所以氧气浓度逐渐下降，由图可知，P点氧气浓度最高，之后开始下降，所以P点所对应操作步骤是③； b．由上述分析可知，25s所对应操作步骤是提起中间隔板，随着氧气进入燃烧室，燃烧室氧气浓度变大，氧气具有助燃性，则25-50s蜡烛燃烧的变化情况是蜡烛燃烧更旺； c．整个实验中，将氧气缓慢倒入倾倒室，倾倒室内的氧气增多，说明氧气的密度大于空气；氧气能使蜡烛燃烧更旺，说明氧气具有能支持燃烧的性质，故该探究实验能说明氧气的物理性质是密度大于空气，化学性质是能支持燃烧。 题型07 固液加热型装置气密性的检验 1.液差法（长颈漏斗装置） ‌封闭体系‌：连接仪器，确保橡胶塞、导管等连接处密封。 ‌注水操作‌：向长颈漏斗中缓慢注水，直至淹没下端口。 ‌观察现象‌：若漏斗内液面形成稳定液面差且长时间不下降，则气密性良好。 2.注射器法（带注射器装置） ‌密封装置‌：关闭阀门或密封其他出口形成封闭体系。 ‌操作注射器‌：拉动注射器活塞后松开。 ‌判断标准‌：若活塞能自动回到原位或装置内压强差稳定，则气密性良好。 这些方法基于气密性原理：在密闭体系中，压强变化（如注水或拉动活塞）会导致液位或活塞移动，通过观察其稳定性判断泄漏情况。实际操作前需确保装置干燥且连接紧固。 【典例7】（24-25九年级下·湖南长沙·期中）装置气密性良好是实验成功的关键因素之一，下列所示装置和操作图中，不能用于检查装置气密性的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、用手握住试管使试管内空气温度升高，体积增大，如果气密性好就可以在烧杯中看到有气泡冒出，可以用来检查气密性，选项不符合题意； B、注射器应连接短导管口，推动注射器活塞，长导管中会产生一段稳定的水柱，证明装置气密性良好，注射器与长管连接，无论装置是否漏气，推动注射器都会看到导管口有气泡冒出，不能用来检查气密性，选项符合题意； C、关闭止水夹往长颈漏斗时加水，若气密性好可以看到长颈漏斗中的液面不会下降，可以用来检查气密性，选项不符合题意； D、推动注射器使瓶内压强增大把水压入长颈漏斗，若气密性好可以看到一段稳定的水柱，可以用来检查气密性，选项不符合题意； 故选B。 【变式7-1】（24-25九年级上·河南驻马店·期末）实验室选择制取CO2的发生装置，需达到“随开随制，随关随停”效果。下列装置中不合适的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、用弹簧夹夹住橡胶管时气体排不出去，球形瓶中的气体压强变大，从而迫使稀盐酸从干燥管中排除并与大理石分离，反应停止；放开弹簧夹时，稀盐酸进入干燥管，并和烧杯中的液面相平同时与大理石接触，发生化学反应，所以该装置可以通过控制弹簧夹来达到使盐酸和大理石接触和分离，从而控制反应的发生和停止，不符合题意； B、大理石放于多孔铜片上（铜不与酸反应），通过长颈漏斗添加盐酸，固液接触反应发生，夹上活塞，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，故能控制反应的发生和停止，不符合题意； C、该装置将固体放于铜网上，铜网放入液体，反应生成气体，将铜网拉出，固液分离，反应停止，故能控制反应的发生和停止，不符合题意； D、大理石放于隔板上，通过长颈漏斗添加液体，长颈漏斗下端在液面以上，即使夹上弹簧夹液体也无法压入长颈漏斗，故无法控制反应的发生和停止，符合题意； 故选D。 【变式7-2】（24-25九年级上·海南海口·期末）实验室用下列装置制取气体，下列有关说法错误的是 A．装置①④组合用于实验室制取氧气，药品为高锰酸钾 B．装置②中的小试管在实验中起液封和节约药品的作用 C．装置③可用于实验室制二氧化碳，借助弹簧夹能控制反应的开始与结束 D．装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳，燃着的木条应放在a端验满 【答案】D 【详解】A、装置①为固体加热型发生装置，则装置①④组合用于实验室制取氧气，药品可以是高锰酸钾，说法正确，不符合题意； B、装置②中的小试管可以起到缓冲作用，将液体装满后再进入锥形瓶，可以保留液体药品，节约药品，另外小试管内液体直接封住长颈漏斗下端，形成密闭装置，说法正确，不符合题意； C、装置③可用于实验室制二氧化碳，借助弹簧夹能控制反应的开始与结束，夹紧弹簧夹，反应生成的气体增多，使得装置内压强增大，瓶内液体被压入烧杯内，固液分离反应停止，打开弹簧夹，气体导出，使得装置内压强减小，烧杯内液体重新进入瓶内，固液接触反应开始，说法正确，不符合题意； D、装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳，由于二氧化碳密度比空气大，所以二氧化碳应从a端导管口通入，则燃着的木条应放在b端验满，木条熄灭，说明已收集满，说法错误，符合题意。 故选D。 【变式7-3】（2025·江苏扬州·一模）实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是 A．检查气密性 B．装药品 C．收集气体 D．气体验满 【答案】A 【详解】A.图示装置向外拉注射器的活塞时，装置内气压减小，若观察到长颈漏斗下端冒出气泡，说明该装置的气密性良好，故A正确； B.实验室制取二氧化碳使添加试剂的顺序为先添加固体试剂，再添加液体试剂，且加入大理石时，应先将试管横放，把大理石放在试管口，再把试管竖立起来，使大理石缓缓滑到试管底部，故B错误； C.二氧化碳密度比空气大，且不与空气中的成分反应，应采用向上排空气法来收集，故C错误； D.二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，验满时应将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已集满，而不是伸入瓶内，故D错误。 故选：A。 题型08 催化剂和催化作用 1.催化剂定义‌ 在化学反应中，能‌改变其他物质的反应速率‌（加速或减慢），而‌本身的质量和化学性质反应前后保持不变‌的物质。 2.催化作用原理‌ 催化剂通过‌降低反应活化能‌，提供一条更易进行的反应路径，使反应物分子更快转化为生成物。 3.核心特点（“一变两不变”） 特点 说明 ‌一变‌ 改变化学反应速率（加快或减慢） ‌质量不变‌ 反应前后催化剂质量不变 ‌化学性质不变‌ 化学性质不变（物理性质可能改变，如状态） 4.注意事项‌ 催化剂不是反应物或生成物，不改变生成物的质量。 【典例8】（2025·河南·模拟预测）结合下图实验，下列说法不正确的是 A．该实验证明O2可以支持燃烧 B．实验③带火星的木条复燃且MnO₂质量不变 C．该实验说明MnO2能增大过氧化氢产生O2的质量 D．该实验说明MnO2能加快过氧化氢产生O2的速度 【答案】C 【详解】A、带火星的木条复燃，说明氧气可以支持燃烧，故A正确； B、实验③中过氧化氢溶液中加入二氧化锰，加快了过氧化氢的分解，产生的氧气使带火星的木条复燃，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，故B正确； C、该实验能说明二氧化锰能加快过氧化氢分解，但无法说明MnO2能增大过氧化氢产生O2的质量，故C错误； D、实验①带火星的木条不复燃，实验③带火星的木条复燃，实验①的反应速率比实验③的慢，从而说明MnO2能加快过氧化氢产生O2的速度，故D正确。 故选C。 【变式8-1】（24-25八年级下·湖南株洲·期中）下列关于催化剂的说法中，正确的是 A．催化剂能改变化学反应速率 B．催化剂在化学反应前后质量和性质都不变 C．二氧化锰是所有化学反应的催化剂 D．没有催化剂，化学反应就不能发生 【答案】A 【详解】A、催化剂的作用就是改变（加快或减慢）化学反应的速率，例如，在过氧化氢分解制氧气时，二氧化锰作为催化剂能加快反应速率，A正确； B、催化剂在反应前后质量不变，但“性质”不变应指化学性质不变，物理性质如状态、形状可能改变，B错误； C、二氧化锰只是某些反应（如过氧化氢分解、氯酸钾分解）的催化剂，并非所有反应的催化剂，C错误； D、许多化学反应没有催化剂也能发生，如硫在氧气中燃烧，D错误。 故选A。 【变式8-2】（24-25九年级上·广东广州·期中）某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。 【任务一】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是___________(填字母)。 A．不加入催化剂，化学反应就无法发生 B．在化学反应前后，催化剂的质量、化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质，不可能是其他反应的反应物或生成物 D．加入催化剂后，生成物的质量会迅速增加 【任务二】探究催化剂：查阅资料知道氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究。称量0.2g氧化铜，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。 (2)填写下表： 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论 无明显现象 试管中有大量气泡产生，带火星的木条 。 氧化铜的质量为 。 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂。 (3)步骤⑦的实验目的是 。 【任务三】探究不同催化剂的催化效果 分别取10mL5%过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触，测得相同条件下瓶内气压的变化如图2所示。 (4)对比图2中的 点(填字母)，可知化学反应速率与催化剂的种类有关。 (5)请从催化剂的角度解释在实验过程中，上述两个反应虽然反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是 。 【答案】(1)B (2) 复燃 0.2g (3)探究化学反应前后氧化铜的化学性质是否改变 (4)b、d（或a、c） (5)催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量 【详解】（1）A、不加入催化剂，化学反应也能发生，只是有些反应速率可能较慢，不符合题意； B、催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后，其质量和化学性质不变，符合题意； C、用作催化剂的物质，可能是其他反应的反应物或生成物，如在过氧化氢分解制取氧气的反应中，二氧化锰是催化剂，而在加热高锰酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰是生成物，不符合题意； D、催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，故加入催化剂后，生成物的质量不会增加，不符合题意。 故选B； （2）结论为氧化铜是过氧化氢分解的催化剂，催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后，其质量和化学性质不变，步骤①中未加催化剂，无明显现象，步骤②中加入了氧化铜，故步骤③试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃，说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率，步骤⑥氧化铜的质量为0.2g，说明化学反应前后氧化铜的质量不变； （3）步骤⑦中重复步骤②③，目的是：探究化学反应前后氧化铜的化学性质是否改变； （4）对比图2中ac点，产生相同体积气体，所需时间不同；或bd点时间相同，产生气体体积不同，可知化学反应速率与催化剂的种类有关； （5）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，故上述两个反应虽然反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同。 【变式8-3】某校化学社的同学们在寻找新催化剂的活动中探究了红砖粉末是否也可作为过氧化氢分解的催化剂。 【提出问题】红砖粉末能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？ 【作出猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 【进行实验】 (1) 实验步骤 实验现象 实验结论 实验1 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 常温下过氧化氢分解速度很慢 实验2 加1g红砖粉末，将带火星的木条伸入试管中 产生大量气泡，木条复燃 【实验分析】 (2)红砖粉末能做过氧化氢的催化剂。反应的符号表达式为 。 【反思评价】小蓉认为：仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢分解反应的催化剂，并补充了下列实验。 【继续实验】 (3)探究反应前后红砖粉末的 是否改变：待反应结束，将实验2试管中的物质进行过滤，并将滤渣洗涤、干燥、称量，滤渣的质量为 g； (4)探究 ：将滤渣置于另一试管中，再加入5mL5%的过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察到木条复燃。 【得出结论】红砖粉末可以做过氧化氢分解反应的催化剂。 【答案】(1) 木条不复燃 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中 红砖粉末常温下能加快过氧化氢的分解速率 (2) (3) 质量 1 (4)化学反应前后红砖粉末的化学性质是否改变 【详解】（1）①因为常温下过氧化氢分解速度很慢，所以带火星的木条不会复燃，故实验现象为：木条不复燃； ②为了保证控制单一变量，所以取用的过氧化氢溶液浓度应和实验1相同，故填：取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中； ③因为产生大量气泡，木条复燃，所以说明实验结论是：红砖粉末常温下作加快过氧化氢的分解速率； （2）过氧化氢在红砖粉末的催化下分解生成水和氧气，该反应的符号表达式为; （3）①根据实验过程：待反应结束，将实验2试管中的物质进行过滤，并将滤渣（即反应后的红砖粉末）洗涤、干燥、称量，是为了探究化学反应前后红砖粉末的质量是否改变，故填：质量； ②红砖粉末在该反应中做催化剂，催化剂在反应前后质量不变，所以该反应结束后催化剂红砖粉末的质量不变，仍为1g； （4）根据实验过程：将滤渣置于另一试管中，再加入5mL5%的过氧化氢溶液，伸入带火星的木条，观察到木条复燃，说明反应后的红砖粉末依旧可以做过氧化氢分解的催化剂，即反应前后红砖粉末化学性质不变，该实验是探究化学反应前后红砖粉末的化学性质是否改变。 题型09 制取氧气实验的图像问题 1.氧气质量随时间变化曲线 (1)‌高锰酸钾加热制氧气‌ ‌图像特征‌：反应初期有平缓段（预热阶段），中期斜率增大（快速产氧），反应结束后成水平线（氧气总量固定）。 ‌易错点‌：若图像从原点开始上升（忽略预热）或反应结束后仍上升（错误认为持续产氧）均错误。 ‌关键‌：最终氧气质量由反应物质量决定。 (2)‌氯酸钾分解（含催化剂对比）‌ ‌加二氧化锰‌：曲线起始早、斜率大（催化加快反应），但最终氧气总量与不加催化剂相同。 ‌未加催化剂‌：起始滞后，斜率平缓，结束时间更晚。 ‌陷阱题‌：若图像显示加催化剂时氧气总量更多，则为错误。 2.固体质量及成分变化图像 ‌剩余固体质量-时间关系 ‌ ‌高锰酸钾分解‌：固体质量逐渐减小，最终稳定值 >0（残留锰酸钾和二氧化锰）。 ‌常见错误‌：曲线降至零（忽略固体残留物）。 ‌二氧化锰质量分数变化‌ ‌氯酸钾+二氧化锰混合物‌：反应中固体总质量减少，二氧化锰质量不变，其质量分数持续增大直至反应结束。 ‌图像特征‌：曲线从低到高上升，最终水平。 ‌元素质量分数曲线‌ ‌钾元素‌：质量不变，但固体总质量减少，故钾元素质量分数持续上升至稳定。 ‌氧元素‌：部分氧转化为气体，残留固体中氧元素质量分数下降（但不为零）。 3.实验装置与操作相关图像 ‌排水法收集氧气‌ ‌氧气体积-时间曲线‌：初期导管内空气排出无气体收集，中期稳定上升，结束前气泡减少。 ‌关键点‌：起点不为原点，结束前需提前移出导管。 ‌催化剂回收实验‌ ‌二氧化锰质量-时间‌：反应前后质量不变，图像为水平直线（催化剂性质不变）。 4.解题要点总结 ‌图像类型‌ ‌核心规律‌ ‌高频错误陷阱‌ 氧气产量曲线 催化剂只改变斜率，不改变终点纵坐标 误判催化剂增加氧气总量 固体残留质量 最终值 >0（含不可分解固体） 曲线错误降至零 元素质量分数 钾元素分数上升，氧元素分数下降但≠0 误认为氧元素完全消失 排水法气体收集 起点滞后（排空气阶段） 曲线从原点开始上升 ‌提示‌：解图像题需结合反应原理（如高锰酸钾分解：KMnO4 K2MnO4+MnO2 + O2 ），重点分析坐标含义、反应终点和物质守恒。 【典例9】（24-25八年级下·上海静安·期中）实验室常用加热一定质量高锰酸钾固体制取氧气。下列正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减少，至高锰酸钾完全分解为止，才不再改变，最终生成的锰酸钾和二氧化锰都是固体，固体质量不会变为0，错误； B、在高锰酸钾没有分解时，氧气的质量为零，随着反应的进行，氧气的质量不断增大，至高锰酸钾反应完全，氧气的质量不再发生变化，错误； C、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减少，至高锰酸钾完全分解为止，才不再改变，最终生成的锰酸钾和二氧化锰都是固体，固体质量不会变为0，错误 D、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减少，至高锰酸钾完全分解为止，才不再改变，最终生成的锰酸钾和二氧化锰都是固体，固体质量不会变为0，正确； 故选D。 【变式9-1】（24-25九年级上·四川泸州·期中）某同学误将少量的高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．t2～t3只发生了一个化学反应 B．t1时刻开始有氧气生成 C．c是氧气 D．d是锰酸钾 【答案】B 【分析】某同学误将少量的高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，高锰酸钾的质量较少，故b表示高锰酸钾、a表示氯酸钾，高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故高锰酸钾在时刻开始分解、时刻完全分解；氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气，故氯酸钾在时刻开始分解、时刻完全分解；c在时刻开始产生、时刻达到最大值，d在时刻开始产生、时刻达到最大值，故c表示氯化钾、d表示氧气。 【详解】A、由分析可知，发生了两个化学反应，分别是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气，说法错误，不符合题意； B、由分析可知，d表示氧气，则时刻开始有氧气生成，说法正确，符合题意； C、由分析可知，c表示氯化钾，说法错误，不符合题意； D、由分析可知，d表示氧气，锰酸钾在时刻停止生成，达到最大值，说法错误，不符合题意。 故选：B。 【变式9-2】（24-25九年级上·江西赣州·阶段练习）用高锰酸钾制取氧气，混合物的质量变化情况如图所示。下列说法中正确的是 A．反应结束时能生成(a-b)g氧气 B．P点处固体成分是锰酸钾和二氧化锰 C．在反应过程中二氧化锰的质量一直保持不变 D．在0-t1时段，O2质量不断增大 【答案】A 【详解】A、根据质量守恒定律可知，高锰酸钾加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，所以反应中固体混合物质量的减少就是生成的氧气的质量，反应结束时能收集到的(a-b)g氧气，故符合题意； B、P点是高锰酸钾部分分解，因此有未反应的高锰酸钾和生成的锰酸钾、二氧化锰，故不符合题意； C、二氧化锰为生成物，在反应过程中二氧化锰的质量随着高锰酸钾的分解逐渐增加，直至反应完全后不再改变，故不符合题意； D、在0-t1时段，固体基本不变，说明高锰酸钾还没有开始分解，无氧气生成，故不符合题意。 故选A。 【变式9-3】（24-25九年级上·广东惠州·阶段练习）取a、b两份等质量的氯酸钾，仅向b中加入少量二氧化锰，分别放在两支试管中同时加热下列生成氧气质量与加热时间的关系图像正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】二氧化锰作为氯酸钾分解的催化剂，催化剂只能改变反应速率，但不能影响生成物的质量，a、b试管中加入的氯酸钾的质量相同，有没有催化剂（二氧化锰）生成氧气质量最终都相同，但b中有催化剂，生成气体的速率比a快，即b较早产生氧气，而且b的曲线比a陡。 故选B。 题型10 制取二氧化碳的原理和装置选择 1.反应原理‌ ‌核心反应：实验室通过大理石（或石灰石，主要成分碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳： HCl＋CaCO3→ CaCl2＋CO2↑＋H2O ‌药品选择的“三不原则”‌ ‌不用浓盐酸‌：易挥发产生氯化氢气体，导致二氧化碳不纯。 ‌不用稀硫酸‌：反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面阻止反应持续进行。 ‌不用粉末状碳酸钙/碳酸钠‌：反应速率过快，难以控制气体产生量。 2.装置选择依据‌ (1)发生装置：固液常温型‌ ‌原因‌：反应物为块状固体（大理石）和液体（稀盐酸），无需加热。 ‌常见装置‌: ‌基础装置‌：试管+带导管的单孔橡胶塞（制取少量气体）。 ‌长颈漏斗装置‌：便于添加稀盐酸，漏斗下端需浸入液面以下防止气体逸出。 ‌分液漏斗装置‌：通过活塞控制稀盐酸流速，调节反应速率。 (2)收集装置：向上排空气法‌ ‌原因‌：二氧化碳密度大于空气，且能溶于水（不能用排水法）。 ‌关键操作‌：导管伸入集气瓶底部，确保排尽瓶内空气。 【典例10】2025·安徽合肥·一模）下列关于实验室制取、收集、检验二氧化碳的说法中不正确的是 A．用大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B．用向上排空气法收集二氧化碳 C．用澄清石灰水检验二氧化碳 D．为了得到平稳的气流，加入液体试剂的装置选用分液漏斗 【答案】A 【详解】A、稀硫酸与大理石（CaCO3）反应会生成微溶的硫酸钙，覆盖在大理石表面阻止反应持续进行。实验室通常用稀盐酸与大理石反应制取二氧化碳，选项错误； B、二氧化碳密度比空气大，可溶与水，只能使用向上排空气法收集，选项正确； C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验室用澄清石灰水检验二氧化碳，选项正确； D、为了得到平稳的气流，加入液体试剂的装置选用分液漏斗，通过分液漏斗控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，产生平稳的气流，选项正确； 故选A。 【变式10-1】（2025·安徽·二模）实验室制取二氧化碳，下列药品选用、组建装置、检验和验满操作中不正确的是 A．  药品取用 B．    检查装置气密性 C．  取用石灰石 D．  验满 【答案】C 【详解】A、石灰石是固体，存放在广口瓶中；稀盐酸是液体，存放在细口瓶中，故选项实验操作正确； B、检查装置气密性的方法：连接装置，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出，说明气密性良好，故选项实验操作正确； C、向试管中装石灰石时，先将试管横放，用镊子把石灰石放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，故选项实验操作错误； D、二氧化碳验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，故选项实验操作正确。 故选C。 【变式10-2】（24-25八年级下·山东烟台·期末）根据下列实验室制取气体并进行相关性质实验的装置，回答问题。 (1)实验室制取的化学方程式是 。 (2)相较于B装置，A装置的优点是 ，C装置的优点是 。 (3)用B装置制，为防止从长颈漏斗跑出去，加液体时加到 。 (4)将纯净干燥的缓慢通入装置D，观察到现象：玻璃管内的干燥纸花始终未变色；塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色。 ①根据上述现象，得出关于性质的结论是： 、 。 ②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，原因是 （用化学方程式表示）。 【答案】(1) (2) 可以控制反应速率 可以随时控制反应的发生和停止 (3)液封长颈漏斗下端管口 (4) 二氧化碳能与水反应 二氧化碳的密度比空气大 【详解】（1）实验室制取二氧化碳通常用大理石（或石灰石，主要成分碳酸钙CaCO3）与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：。 故本问答案为：。 （2）相较于B装置，A装置使用了分液漏斗，分液漏斗可以通过控制活塞来控制液体的滴加速率，从而控制反应速率。所以A装置的优点是可以控制反应速率。 C装置使用了多孔隔板，关闭弹簧夹时，装置内气体压强增大，液体被压回长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；打开弹簧夹时，气体排出，压强减小，液体流下与固体接触，反应发生。所以C装置的优点是可以随时控制反应的发生和停止。 故本问答案为：可以控制反应速率；可以随时控制反应的发生和停止。 （3）用B装置制CO2，为防止CO2从长颈漏斗跑出去，加液体时要加到液封长颈漏斗下端管口，这样可以形成液封，阻止气体从长颈漏斗逸出。 故本问答案为：液封长颈漏斗下端管口。 （4）①玻璃管内的干燥纸花始终未变色，说明二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变色；塑料瓶内的下方纸花先变红色，上方纸花后变红色，说明二氧化碳能与水反应生成酸性物质（碳酸），且二氧化碳的密度比空气大。所以得出关于CO2性质的结论是：二氧化碳能与水反应、二氧化碳的密度比空气大。 ②将变红的石蕊纸花取出，加热一段时间，纸花重新变成紫色，是因为碳酸受热分解生成二氧化碳和水，化学方程式为：。 故本问答案为：二氧化碳能与水反应；二氧化碳的密度比空气大；。 【变式10-3】（2025·贵州遵义·模拟预测）某小组学习了二氧化碳的有关知识后，以二氧化碳的制取为课题展开了项目式探究。 【项目一】探究二氧化碳的制取原理 (1)能否利用碳燃烧获得较纯净的二氧化碳，你的判断及理由是 。 (2)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为 ，实验室可用装置B或C制二氧化碳，C装置相对于B的优点有 。 (3)利用数字化实验可以比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸流入瓶中与固体发生反应，装置及瓶内气压的变化如右下图曲线所示。有关说法正确的是_______。 A．曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应 B．b点时碳酸钙与盐酸反应已停止 C．等质量碳酸钙，粉末产生的的最多 D．对比点c、d可知，相同的气压时粉状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快 【项目二】探究二氧化碳的收集方法 (4)能用向上排空气法收集二氧化碳，理由是 。 (5)为了探究能否用排水法收集，小组同学分4组用排水法和排空气法分别收集1瓶气体，所需时间如下表所示。请你对的两种收集方法做出评价： 。 组别收集方法 1 2 3 4 排水法 排空气法 (6)为进一步验证排水实验的可行性，利用数字传感器测得不同时间收集的浓度如图所示。你能从中获得的信息有 。 【答案】(1)不能，因为集气瓶中还含有未反应的氧气，不便于收集二氧化碳 (2) 能控制反应的发生与停止 (3)D (4)二氧化碳密度大于空气且不与空气中的成分反应 (5)排水法收集二氧化碳气体所用时间比向上排空气法所用时间更短 (6)排水法收集的二氧化碳浓度更高等 【详解】（1）不能，碳燃烧生成二氧化碳，气体参与了反应，如果氧气过量，不便将氧气与二氧化碳分离，且氧气不足时，碳会燃烧生成一氧化碳，从而导致二氧化碳不纯。 （2）大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为： 关闭C装置活塞，试管内压强增大，稀盐酸被压入长颈漏斗，实现稀盐酸与大理石分离，反应停止，打开活塞，试管内气体进入集气瓶压强减小，长颈漏内的盐酸进入试管，大理石与盐酸接触，反应发生，B装置不能随时实现大理石和盐酸脱离接触，所以C装置的优点是可以随时控制反应发生和停止。 （3）A、粉末状碳酸钙与稀盐酸的接触面积更大，反应速率更快，由图像可知曲线①反应的速率比曲线②反应的速率快，所以曲线①为粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，故错误； B、b点之后压强继续增大，仍然有气体生成，所以b点碳酸钙与稀盐酸反应并没有停止，故错误； C、等质量的块状碳酸钙和粉末状的碳酸钙生成的二氧化碳应该一样多，故错误； D、由图像可知c、d气压相同，但c点所用的时间较短，反映的速率更快，曲线①为粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，故正确。 故选D。 （4）二氧化碳密度大于空气且不与空气中的成分反应，故能用向上排空气法收集二氧化碳。 （5）由表中数据可知，收集相同体积的二氧化碳，排水法所需时间较短，说明与排空气法相比，排水法收集速率快。 （6）由表中数据可知，相同时间内排水法收集到的二氧化碳体积分数更大，浓度更高。 题型11 制取二氧化碳步骤及操作 1.操作步骤‌ ‌组装与检查气密性：连接仪器，双手紧握试管，观察导管口是否有气泡（气密性良好）。 ‌添加药品：先放大理石（用镊子取块状固体），再通过长颈漏斗倒入稀盐酸。 ‌收集气体：导管伸入集气瓶底部，用向上排空气法收集。 ‌验满方法：将燃着的木条靠近瓶口，木条熄灭说明已集满。 2.操作与注意事项 ‌问题‌ ‌改进方法‌ ‌目的‌ 长颈漏斗未浸入液面下 漏斗下端伸入液面以下 防止气体从漏斗逸出 反应速率过快 换用分液漏斗/块状大理石 控制液体流速，减缓反应 导管未伸入集气瓶底部 导管应伸入集气瓶底部 确保排尽瓶内空气 【典例11】（24-25八年级下·山东泰安·期末）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置回答问题。 (1)实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面以下的目的是 ，与装置B相比，装置C的优点是 。 (2)实验室用石灰石和稀盐酸混合制取CO2的化学方程式为 ，利用该反应及C装置制取少量CO2的主要操作步骤有：①检查装置的气密性；②组装仪器；③向分液漏斗中注入稀盐酸；④向锥形瓶中放入石灰石；⑤收集气体。正确的操作顺序是 (填字母序号)。 A．①②③④⑤    B．①④②③⑤    C．②①④③⑤    D．②③④①⑤ (3)用F装置而不用D装置收集CO2气体的原因是 。 (4)实验室用加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，用装置G收集氧气时，气体应从导管口 (填“a”或“b”)通入。 【答案】(1) 防止生成的气体从长颈漏斗中逸出 可以控制反应的速率 (2) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ C (3)二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，与水会反应 (4) a 【详解】（1）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面以下的目的是：防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。因为如果长颈漏斗下端未伸入液面以下，气体就会通过长颈漏斗跑出去。 与装置B相比，装置C的优点是：可以控制反应的速率。装置C使用了分液漏斗，通过旋转分液漏斗的活塞能够控制液体药品的滴加速度，从而控制反应的速率。 故本问答案为：防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；可以控制反应的速率。 （2）实验室用石灰石（主要成分碳酸钙CaCO3）和稀盐酸混合制取CO2，反应的化学方程式为：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。 利用该反应及C装置制取少量CO2，正确的操作顺序是：首先要组装仪器，然后检查装置的气密性，只有气密性良好才能进行后续操作，接着向锥形瓶中放入石灰石，再向分液漏斗中注入稀盐酸，最后收集气体，即②①④③⑤，答案选C。 故本问答案为：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；C。 （3）用F装置而不用D装置收集CO2气体的原因是：二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，与水会反应。D装置是排水法收集气体，由于二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集；F装置是向上排空气法，因为二氧化碳密度比空气大，所以适合用向上排空气法收集。 故本问答案为：二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，与水会反应。 （4）实验室用加热高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为：。 用装置G收集氧气时，因为氧气的密度比水小，所以气体应从导管口a通入，将水从b导管排出。 故本问答案为：；a。 【变式11-1】实验室制取二氧化碳有以下步骤：①向锥形瓶内加入大理石；②检查装置气密性；③向分液漏斗中加入稀盐酸；④按要求连接好仪器和装置；⑤用向上排空气法收集。正确的顺序是 A．③②①④⑤ B．④③②①⑤ C．①③②④⑤ D．④②①③⑤ 【答案】D 【详解】制取气体首先要做的就是连接仪器和装置，检查装置的气密性，装药品时遵循先装固体药品，再装液体药品的原则；二氧化碳用向上排空气法收集。 故选。 【变式11-2】（24-25八年级下·黑龙江绥化·期末）根据下列实验装置图回答问题： (1)用已有的仪器制取CO2气体，应选择的发生装置是 （填字母），其中仪器a的名称是 ，实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，其反应的方程式为 ，不能用浓盐酸的原因是 。 (2)利用A装置与C装置制备较纯净的氧气时，其反应的化学方程式为 。 (3)若用F装置收集二氧化碳，气体应该从导管口 （选填“b”或“c”）端通入。 (4)用G装置测量二氧化碳的体积时，如果G中无植物油，则测得的二氧化碳的体积 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【答案】(1) B 长颈漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 挥发出HCl使二氧化碳不纯（合理即可） (2) (3)b (4)偏小 【详解】（1）反应物为固液混合物，且不需要加热，故选B为发生装置； 据图可知，仪器a的名称是：长颈漏斗； 大理石中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，其反应的方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，浓盐酸具有挥发性，容易进入二氧化碳，造成气体不纯； （2）装置A试管口有棉花团，该装置适用于高锰酸钾制氧气，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：； （3）二氧化碳的密度比空气大，若用F装置收集二氧化碳时，气体应该从b端进入F装置； （4）用装置G测量二氧化碳的体积时，由于二氧化碳能溶于水且与水反应，若G中无植物油，则测得的二氧化碳的体积偏小。 【变式11-3】（2025·福建福州·模拟预测）为完成“制取二氧化碳”的实践性作业，学习小组开展如下活动。 (1)A组认为可用木炭燃烧制取二氧化碳，该方法不适合用于实验室制取二氧化碳的原因是 。 (2)B组在实验室开展实践活动。 ①该组同学选用下图装置中 (填标号)，组装一套随开随停的装置制取气体。 ②甲同学用 (填仪器名称)把大理石装入容器中，而后倒入液体药品；该反应的化学方程式是 。 ③乙同学负责收集气体，验满并检验气体。验满气体的方法是 。 ④实验结束，丙同学将残余物直接倒入下水道，洗涤仪器，整理实验台。大家认为丙同学的操作有待改进，你的改进措施是 (写一条)。 【答案】(1)收集的二氧化碳不纯 (2) CD 镊子 将燃着的木条放在瓶口，若熄灭，则集满 将残余物倒入指定的废液缸内 【详解】（1）木炭燃烧制取二氧化碳时，木炭燃烧消耗氧气，同时生成二氧化碳，但是如果氧气有剩余，会导致收集到的二氧化碳不纯；而且木炭燃烧的条件不易控制，反应速率也不好把握。所以该方法不适合用于实验室制取二氧化碳。故答案为：收集的二氧化碳不纯(答案不唯一)； （2）①实验室用大理石（或石灰石）与稀盐酸制取二氧化碳，要组装一套随开随停的装置制取气体，C装置中，当关闭活塞时，气体无法排出，装置内压强增大，将液体压向右测，当右侧液面低于塑料隔板时，固体和液体分离，反应停止，打开活塞时，形成连通器，右侧内液体流向左侧，液面相平，液体没过塑料隔板，反应发生，所以应选用C装置；二氧化碳的密度比空气大，可溶于水，只能选用向上排空气法收集，故收集装置选D，故装置组合为CD； ②取用块状固体用镊子，则把大理石装入容器中常用的仪器是镊子； 大理石主要成分碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式为：； ③二氧化碳密度比空气大，用D装置收集，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以验满二氧化碳的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明二氧化碳已收集满； ④残余物中可能含有盐酸等酸性物质，直接倒入下水道会腐蚀下水道，应该将残余物倒入指定的废液缸内，处理后再排放。 题型12 二氧化碳的检验、验满 1.二氧化碳的检验方法‌ ‌操作步骤‌：取少量待测气体通入澄清石灰水中。 观察现象：若石灰水变浑浊（生成白色沉淀），则证明气体是二氧化碳。 ‌原理‌：二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙沉淀：CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O 2.二氧化碳的验满方法‌ ‌操作步骤‌：将燃着的木条放在集气瓶口（禁止伸入瓶内）。 观察现象：若木条立即熄灭，则证明二氧化碳已收集满。 ‌原理‌：二氧化碳不支持燃烧，当瓶口处二氧化碳浓度足够高时，燃着的木条会因缺氧而熄灭。 3.注意事项‌ ‌检验‌需用澄清石灰水（确认气体成分）； ‌验满‌需用燃着的木条（确认是否充满集气瓶）。两者操作目的不同，不可混淆。‌操作细节‌：验满时木条必须置于瓶口，若伸入瓶内可能因瓶内未满而误判。不可用带火星木条或紫色石蕊溶液验满。 ‌干扰排除‌：氮气等不支持燃烧的气体也可能使木条熄灭，因此燃着的木条不能用于检验气体成分（仅用于验满）。 4.注意事项‌ ‌检验需定量‌：石灰水变浑浊仅说明含二氧化碳，不反映浓度。 ‌验满需谨慎‌：木条熄灭说明瓶口浓度达灭火界限，但无法排除其他不支持燃烧的气体干扰。 【典例12】（2025·湖南长沙·三模）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)仪器C的名称是 。 (2)利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳，组装发生装置需要的仪器有 (填字母)。 (3)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。 (4)将收集的氧气倒入图2的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是 。 【答案】(1)试管 (2)AEF (3)木条熄灭 (4)能支持燃烧，密度比空气大 【详解】（1）由图可知，仪器C为试管； （2）实验室用大理石（或石灰石）与稀盐酸制取二氧化碳，应选用固液常温型发生装置，故选：AEF； （3）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； （4）木条复燃，说明氧气能支持燃烧，下方的木条先复燃，说明氧气密度比空气大。 【变式12-1】下列为实验室制备、收集、检验的一系列操作和装置，其中错误的是 A．装置甲：加入大理石 B．装置乙：制备二氧化碳 C．装置丙：收集二氧化碳 D．装置丁：检验二氧化碳 【答案】D 【详解】A、把大理石放入试管时，应该先把试管横放，把大理石放入试管口后，再把试管慢慢地竖起来，使大理石滑到试管底部，以免打破试管，不符合题意； B、用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应属于固液不加热反应，且大理石是块状，可以选择乙装置作为发生装置，不符合题意； C、二氧化碳的密度比空气大，用丙装置收集二氧化碳，应“长进短出”，不符合题意； D、二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，无明显现象，不能用氢氧化钠溶液检验二氧化碳，应用澄清石灰水检验二氧化碳，符合题意。 故选D。 【变式12-2】（2025·重庆·一模）实验室用下列装置制取气体，有关说法正确的是 A．装置①④组合用于高锰酸钾制取氧气，氧气从口进入 B．装置⑤用于实验室收集二氧化碳，燃着的木条放在端处验满 C．装置②用作实验室制取二氧化碳的发生装置，优点是能控制反应速率 D．装置③中的小试管在实验过程中起液封和节约试剂的作用 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，发生装置选A，氧气密度比水小，用④装置收集时，气体应从b口进入，该选项说法不正确； B、二氧化碳密度比空气大，用⑤收集时，气体应从d口通入，则验满时，将燃着的木条放在c口检验，该选项说不正确； C、②装置中，可将固体放在多孔隔板上，关闭弹簧夹，产生的气体使装置中的压强增大，将液体压入长颈漏斗中，与固体分离，反应停止，则该装置能控制反应的发生与停止，但不能控制反应速率，该选项说法不正确； D、装置③中的小试管可以起到缓冲作用，将液体装满后再进入锥形瓶，可以保留液体试剂，节约试剂，另外小试管内液体直接封住长颈漏斗下端，形成密闭装置，该选项说法正确。 故选D。 【变式12-3】（2025·黑龙江绥化·模拟预测）掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。某化学实验室现有稀硫酸、稀盐酸、石灰水、石灰石、氯酸钾、二氧化锰药品以及下列仪器，请回答有关问题。 (1)仪器⑦的名称是 。 (2)利用上述仪器 (选填序号)和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为 。用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片 (选填“磨砂”或“光滑”)一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面， (选填“正”或“倒”)放在桌面上。 (3)利用上述药品制取二氧化碳所需仪器的是 (选填序号)，药品不选稀硫酸的原因是 。检验二氧化碳的方法是 。 【答案】(1)水槽 (2) ②③⑥⑦⑧⑨ 磨砂 正 (3) ①③④⑤ 硫酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应会生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行 将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳 【详解】（1）由图可知，⑦是水槽； （2）根据题中提供的药品可知，制取氧气选用的药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为； 该反应是固固加热型，故利用上述药品制取氧气所需仪器为：②③⑥⑦⑧⑨； 用排水集气法收集氧气，当集气瓶里的水排完后，为防止装置漏气，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口，由于氧气的密度大于空气，防止氧气逸出，将集气瓶移出水面，正放在桌面上； （3）根据题中提供的药品可知，药品中能产生二氧化碳的是石灰石与稀硫酸，石灰石与稀盐酸，由于硫酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应会生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行，反应不能持续进行，故制取二氧化碳选用的药品是稀盐酸和石灰石；该反应是固液常温型，故利用上述药品制取二氧化碳所需仪器为：①③④⑤；故填：①③④⑤；硫酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应会生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行。 二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水中，若产生白色沉淀，则该气体是二氧化碳。 题型13 实验室制取气体的一般思路 1.核心步骤（五大环节） (1)‌确定反应原理‌ ‌选择依据‌：反应速率适中、原料易得、操作安全、生成物纯净。 ‌初中常见气体反应‌： ‌氧气（O₂）： ‌二氧化碳（CO₂）：CaCO₃ + HCl →CaCl₂ + H₂O + CO₂↑（大理石/石灰石+稀盐酸） ‌氢气（H₂）：Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑（锌粒+稀硫酸） (2)‌设计实验装置‌ 类型 适用反应 装置特点 示例气体 ‌固固加热型‌ 固体+固体，需加热 试管+酒精灯，管口略向下倾 O₂(KMnO₄) ‌固液常温型‌ 固体+液体，无需加热 锥形瓶/试管+长颈漏斗/分液漏斗 CO₂, H₂ ‌关键细节‌： 长颈漏斗末端必须‌液封‌（防止气体逸出） 分液漏斗可控制反应速率 容器内导管露出胶塞即可 ‌收集装置‌（根据气体物理性质选择）： 方法 适用气体性质 装置示意 示例气体 ‌排水法‌ 难溶于水、不与水反应 集气瓶+水槽 O₂, H₂ ‌向上排空气法‌ 密度 > 空气（Mr≈29 ） 导管伸入瓶底 O₂, CO₂ ‌向下排空气法‌ 密度 < 空气 导管置于瓶口 H₂ (3)‌验证与验满‌ ‌氧气验证‌：带火星木条伸入集气瓶→‌复燃‌ ‌验满‌：带火星木条放瓶口→复燃 ‌二氧化碳验证‌：通入澄清石灰水→‌白色浑浊‌ ‌验满‌：燃着木条放瓶口→熄灭 ‌氢气验证‌：点燃有爆鸣声，火焰淡蓝色（需验纯！） 2.操作流程（五步法） ‌查气密性‌： 组装装置后，关闭止水夹，从长颈漏斗注水→液面不下降则气密性良好 （加热装置：导管入水，手捂容器看气泡） ‌装药品‌： 固固加热型：粉末平铺试管底 固液常温型：先固后液（防剧烈反应） ‌收集气体‌： 排水法：气泡均匀连续时开始收集（排出空气） 排空气法：导管伸到集气瓶底部 ‌终止反应‌： 固液型：关闭止水夹或拔出漏斗 加热型：先将导管移出水槽，再停止加热（防水倒吸） ‌存放‌：氧气/CO₂：玻璃片盖正放；氢气：倒放（密度小） 3.注意事项 ‌安全第一‌： 制H₂前必须验纯（试管收集后点火，声音小则纯） 加热时试管预热防炸裂 ‌防倒吸处理‌：排水法结束前‌先移导管后撤灯‌（防冷水倒吸炸试管） ‌纯度干扰‌：用KMnO₄制O₂时试管口塞棉花（防粉末堵塞导管）；制CO₂不用硫酸（生成微溶CaSO₄覆盖大理石阻碍反应） 4.实战对比表 气体 反应原理 发生装置 收集方法 验满方法 O₂ H2O2 2H2O+O2 固液常温型 排水法/向上排空 带火星木条复燃 CO₂ CaCO₃+ HCl→CaCl2+H2O+CO₂ 固液常温型 向上排空 燃着木条熄灭 H₂ Zn+H2SO₄→ZnSO₄+H2 固液常温型 排水法/向下排空 试管点火听到噗声 【典例13】（2025·湖南长沙·模拟预测）实验室用下列装置制取气体，请据图回答下列问题。 (1)仪器①的名称是 。 (2)装置B和C相比，B的优点是 (写一点即可)。 (3)若用E收集氧气，则气体应从 (填“a”或“b”)口进入。 (4)实验室制取氧气时，下列因素中，不需要考虑的是______(填字母)。 A．药品容易获得，能生成氧气 B．所选药品的颜色 C．操作简便易行、安全可靠、节能环保 D．反应条件易于控制，反应速率适中 【答案】(1)长颈漏斗 (2)节约药品 (3)a (4)B 【详解】（1）由实验装置图可知，仪器①的名称为长颈漏斗，故填：长颈漏斗。 （2）B中通过小试管液封长颈漏斗下端，相对于C装置，优点是节约药品，故填：节约药品。 （3）若用E装置收集氧气，氧气密度大于空气，气体应长进短出，从a端进入，故填：a。 （4）A、药品容易获得，能生成所要制取的气体需要考虑，不符合题意； B、所要制取气体的颜色无需考虑，符合题意； C、操作简便易行，安全可靠，节能环保需要考虑，不符合题意； D、反应条件易于控制，反应速率适中需要考虑，不符合题意； 故答案为：B。 【变式13-1】（24-25九年级上·广东珠海·期末）实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是 A．反应速率的大小 B．产生的气体是否纯净 C．反应条件是否易于达到 D．气体的密度 【答案】D 【详解】A、制取气体的化学反应原理时，需要考虑反应速率，太快或太慢都不行，该选项不符合题意； B、制取气体的化学反应原理时，需要考虑产生的气体是否纯净，否则还需要除杂，该选项不符合题意； C、制取气体的化学反应原理时，需要考虑反应条件是否易于达到，该选项不符合题意； D、制取气体的化学反应原理时，不需要考虑气体的密度，选择收集装置时，才考虑气体的密度，该选项符合题意。 故选D。 【变式13-2】（24-25九年级上·山东济宁·期中）我国航天事业飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，与实验室、工业制气体等密切相关。如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题： (1)仪器a的名称是 。 (2)若用过氧化氢制取氧气，反应的符号表达式是 。 (3)若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是 (填序号)。试管口需要塞上一团棉花，其目的是 。 (4)实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是___________(填序号)。 A．所要制取气体的颜色 B．药品容易获得，能生成所要制取的气体 C．反应条件易于控制，反应速率适中 D．操作简便易行，安全可靠，节能环保 【答案】(1)锥形瓶 (2) (3) AE 防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管 (4)A 【详解】（1）由图可知，仪器a为锥形瓶。 （2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：。 （3）高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，发生装置选A，排空气法收集的氧气较干燥，且氧气密度比空气大，收集装置选E； 加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应塞一团棉花。 （4）A、确定实验室制取气体的反应原理时，不需要考虑所要制取气体的颜色和气味，该选项不符合题意； B、确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑药品容易获得，能生成所要制取的气体，该选项不符合题意； C、确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑反应条件易于控制，反应速率适中，该选项不符合题意； D、确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑操作简便易行，安全可靠，节能环保，该选项不符合题意。 故选A。 【变式13-3】气体的制取是初中化学实验的要内容，请根据下列装回答问题。 (1)实验室用石灰石和稀盐酸制取一瓶二氧化碳，选择的发生装是 ；实验中先将碳酸钙加入 (写仪器名称)中；从 (写仪器名称)中加稀盐酸；实验中要将盐酸加入容器与碳酸钙反应的具体操作为 ，实验中用丙装置收集二氧化碳的原因 。若用戊装置收集二氧化碳，气体应从 (填“b”或“c”)通入，验满的方法是 。 (2)甲烷是一种密度比空气小、难溶于水的气体，实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制得。现要在实验室制取一瓶较为纯净的甲烷气体，应选用的装置组合是 (选填装置序号)。 (3)实验室制取气体时，不需要考虑的因素是_____(选填字母序号)。 A．反应原理 B．发生和收集装置 C．检验和验满方法 D．气体的颜色 【答案】(1) 乙 锥形瓶 分液漏斗 拿下塞子，打开分液漏斗活塞 二氧化碳的密度比空气大 b 将燃着的木条放在导管口c处，若木条熄灭则已经集满，否则未收集满 (2)甲丁 (3)D 【详解】（1）①实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，是固液常温反应，所以选择乙作为反应装置； ②碳酸钙是固体应将先放入锥形瓶中，故填锥形瓶； ③稀盐酸是液体应将装于分液漏斗中，故填分液漏斗； ④实验中要将盐酸加入容器与碳酸钙反应的具体操作为拿下塞子，打开分液漏斗活塞； ⑤实验中用丙装置收集二氧化碳的原因二氧化碳的密度比空气大； ⑥二氧化碳的密度比空气大，从导管的流向是“长进短出”气体应从b端进入； ⑦用戊装置收集二氧化碳，验满的方法是将燃着的木条放在导管口c处，若木条熄灭则已经集满，否则未收集满； （2）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制甲烷，根据反应物的状态为固体和液体，反应条件为加热，发生装置选固固加热装置，故选甲；用排水法收集到的气体较纯净，甲烷难溶于水，可用排水法收集，装置为丁； （3）实验室制取气体时，一般需要考虑的因素是：1.确定制取气体的化学反应原理，即在实验室条件下（如常温、加热、加催化剂等），选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体；2.确定制取气体应采用的实验装置，包括气体发生装置和收集装置；3.确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体及验满方法。不需要考虑的因素是气体的颜色。故选：D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$