内容正文:
专项3常见气体的制取
专项精拼
一、实验室制取常见气体的反应原理
3.常见固液不加热型发生装置的特点及适
1.用高锰酸钾制取氧气的化学方程式:
用范围
0弹簧夹
2.用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的
装置
化学方程式:
装置一
装置二
装置三
装置四
3.用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧
化碳的化学方程式:
可随时控制反应
安装
便于添加
可控制反
简便
液体
点
心
5
龙
4.用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程
式:
用于平稳
用于剧烈
适
用于制
用于平稳反应并
二、气体发生装置的选择
反应并制
反应并制
范
取少量
持续时间较长的
1.选择依据:反应物的状态及反应条件。
取较多
取较多
气体
气体
制取气体
气体
2.常见实验室制取气体的发生装置
反应物
三、气体收集装置的选择
状态
固体
固体和液体
1.常见的较简便的气体收集装置
反应条件
加热
不需要加热(常温)
铁架台
长颈漏斗分液漏升
收集
依据
收集装置
举例
优点
试管
方法
装置
精
瓶
灯
收集的气体
不易溶于
(1)用双氧水和二氧化
较
水或难溶
锰制取氧气:2H2O,
排水
O2、H2、
高(当导管口
于水且不
im02H,0+02↑
法
CH,等
有连续、均匀
与水反应
的气泡冒出时
举例(写
用高锰酸钾制取氧
(2)用大理石(或石灰石)
的气体
开始收集)
出相应
气:
2KMnO,
和稀盐酸制取二氧化碳:
的化学
K,MnO,MnO,+
CaCO,+2HCI-CaCl
方程式)
02↑
+H,O+C02↑
密度比空
(3)用锌和稀硫酸制取
气
向上
氢气:Zn+H,SO,
(填“大”
排空
02
ZnSO,+H2↑
或“小”)
CO2等
气法
试管口应略向
的气体
领斜,防止凝结的
收集的气体
小水珠倒流使试管
若使用长颈漏斗,长颈
炸裂:用高锰酸钾粉
漏斗下端应插入
密度比空
注意
末制取氧气时,试管
以下,防止生成的
向下
事项
口应放
气体从长颈漏斗口
(填“大”
排空
H2
或“小”)
CH,等
,防止高锰酸钾粉
逸出
气法
末随气流进入导常,
的气体
堵塞导管
考点过关
33
2.用多功能瓶收集气体
五、气体的净化与干燥
1.常见的净化、干燥装置
气体进
图示
操作目的
出方向
举例与原理
长进短出
收集密度
粗选亚霉组出
收集C02O2等,
(填
洗气瓶
球形干燥管
U形干燥管
a进b出
进入的气体聚集
图1
图2
图3
“大于”或
(长进短出)
“小于”)空
在集气瓶
2.常见气体的净化
气的气体
方
吸收剂
吸收的气体杂质
收集密度
易溶性气体,如HC、
收集H2、CH
水
(填
等
b进a出
“大于”或
等,进入的气体聚
(短进长出)
“小于”)空
集在集气瓶
酸性气体,如CO2、SO2、HC、
气的气体
方
NaOH溶液
H,S等
水蒸气:酸性气体,如CO2、
收集密度
碱石灰(NaOH+CaO)
收集CO2、O2等,
H2S等
(填
“大于”或
a进b出
进入的气体聚集
灼热的
H2、C0等
“小于”)空
(短进长出)
在集气瓶
方
灼热的铜网
气的气体
3.常见气体的干燥
收集密度
收集H2、CH
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
(填
“大于”或
b进a出
等,进入的气体聚
“小于”)空
(长进短出)
O2、H2、C0、
集在集气瓶
浓硫酸(酸性)
CO2、HCI等
气的气体
O2、H2、C0、
无水氯化钙(中性)
NH
CO2、HC1等
收集不易溶
收集H2、O2等,
于水或难溶
b进a出
于水且不与
进入的气体聚集
碱石灰(生石灰、固
O2、H2、CO
HCI、
(短进长出)
水反应的
在集气瓶上方,水
体氢氧化钠)(碱性)
NH,等
气体
从长导管被压出
六、尾气处理
四、气体的检验与验满
气球
能吸收尾
气体
检验方法
验满方法
营气的溶液
将带火星的木条放在
图1
图2
图3
将
的木条
集气瓶
,若木
1.点燃尾气(如图1):可燃且有污染的气
氧气
伸入集气瓶内,木条
复燃
条复燃,则说明已收
体,将其点燃转化成无污染的气体(如点燃
集满
CO)
通入
木条靠近
二氧
资
2.溶液吸收(如图2):酸性气体通入碱性溶
化碳
中,澄清石灰水变
集气瓶口,若木条立即
液中,碱性气体通入酸性溶液中,使气体与溶液
浑浊
熄灭,则说明已收集满
反应生成不具挥发性的盐类(如将CO2、SO2通
34
2026江西化学
入NaOH溶液中)。
或其他容器,用以集中处理或再利用有污染的
3.尾气回收(如图3):装置末端接一个气球
气体。
专项训练
1.下列是中学化学常用的仪器。请回答:
“b”)端通入。
(4)将制得的二氧化碳气体通入装置F中,观
察到燃着的木条乙先熄灭,燃着的木条甲后熄
灭,说明二氧化碳具有的物理性质是
,化学性质是
双孔
3.(2025赣州模拟)实验室用下列装置制取CO2
气体,并进行相关性质探究。已知CO2不能
(1)请写出仪器A、D的名称:A
与饱和NaHCO3溶液发生反应。请回答相关
_,D
问题:
(2)实验室制取和收集二氧化碳气体,可从
一细铁丝
A~G中选取
(填字
干燥的紫色
塑料瓶
石蕊纸花
母)组装一套实验装置。实验前,必须检查装
+作9
湿润的
紫色石
置的
玻璃管
蕊纸花
D
(3)证明二氧化碳已收集满的方法是
(1)装置B是在装置A的基础上的改进装置,
其优点是
:将少量该气体通入澄清石灰水
中出现的现象是
(2)向装置B中
(填仪器名
2.(2025吉安模拟)根据下列装置回答问题:
称)内加入稀盐酸,发生反应的化学方程式为
(3)若装置C内盛放饱和NaHCO3溶液,其
作用是
(1)仪器①的名称是
(2)实验室用高锰酸钾和装置A制取氧气,发
(4)若装置C用来干燥CO2,则装置C中应盛
生反应的化学方程式为
放的试剂是
装置中棉花的
(5)将纯净干燥的CO2缓慢通入装置D中,则
作用是
玻璃管内的干燥纸花
(填
“变红”或“始终未变色”),塑料瓶内的下方纸
(3)实验室制取CO2时应选择的发生装置为
花
(填“先变红”或“后变红”)。
(填字母),用装置D收集二氧
4.(2025赣州大余模拟)根据图1回答有关
化碳时,气体应从导管
(填“a”或
问题:
考点过关
35
多孔塑料片
②仪器A的名称为
现用图
1中的仪器组装制取氧气的发生装置,应选用
的仪器有
(填字母)。
③欲用浓硫酸干燥氧气,应从装置F的
NaOH
溶液
(填“a”或“b”)端通入气体。
图1
(1)图1中仪器①的名称是
」墨双
(2)写出实验室用装置A制取氧气的化学方
图1
程式:
(2)按图2所示的装置进行实验。
①关闭K,通入氢气,点燃。为保铁丝网
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,
证安全,点燃氢气之前应先
H
为了产生平稳的气流,应选择的发生装置是
。
将铁丝网放在火焰上
02
(填字母)。若用装置E收集CO2,
灼烧,铁丝网只发红,不熔断。
图2
气体应从
(填“a”或“b”)端通入。
②打开K,通入氧气,火焰更明亮,铁丝熔断,
(4)若气体M只能选用装置F收集,则它可能
说明燃烧的剧烈程度与氧气的
具有的性质是
(填字母)。
有关。
A.密度比空气大
6.根据下列实验装置图回答相关问题。
B.难溶于水
C.能与NaOH溶液反应
D.有毒或对空气有污染
(5)利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲
自制了一台家庭简易制氧机(如图2)。
可上下抽
拉的线绳
纱布包的
用
空饮料瓶
二氧化锰
E
固定胶带
(1)图中仪器m的名称是
过氧化
氢溶液
圃水
(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净
B
图2
的氧气,应选用的装置组合是
(填
若想利用上述装置监测产生氧气的速度,B中
字母),发生反应的化学方程式为
有一处不足之处,你的改进措施是
(3)用装置F干燥二氧化碳气体,则装置F中
5.结合题图回答下列问题:
应加入的试剂为
(1)用过氧化氢溶液制取氧气(二氧化锰作催
(4)甲烷是一种无色无臭、难溶于水、密度比空
化剂)
气小的气体。若用装置F且用排空气法收
①反应的化学方程式为
集,气体应从
(填“a”或“b”)端通入。
36
2026江西化学
跨学科实践活动5基于碳中和理念设计低碳行动方案
1.实现碳中和已成为全球共识。碳替代、碳减
合成。这项研究成果的意义是
排、碳封存、碳的资源化利用等是实现碳中和
的重要方法。
2.项目式学习2030年前实现碳达峰,2060年前
(1)碳替代指用清洁能源替代传统化石能源。
实现碳中和,是我国政府对国际社会的重要承
一种可用于碳替代的能源是
诺。为此某化学兴趣小组的同学开启了关于
低碳行动的项目式学习之旅。
(2)碳减排是指减少二氧化碳的排放量。下
活动一:了解二氧化碳的主要来源
列做法不能实现碳减排的是
(填
(1)近几十年来,大气中CO2含量增多的主要
字母)。
原因是
A.加高烟囱排放工业废气
活动二:了解二氧化碳在自然界中消耗的途径
B.推进新能源汽车使用
(2)①途径一:绿色植物通过
C.养成节约用水、用电习惯
吸收CO2。空气中CO2含量的增加会导致
D.提倡使用节能灯泡
(3)碳封存是指捕获碳并安全存储二氧化碳
②途径二:地球上的海水吸收。发生反应的化
的技术。下图是一种捕捉烟气(含CO2的废
学方程式为
气)中CO2的工艺流程。
活动三:科技进步助力碳中和
NaOH溶液
CaO固体
碳替代、碳减排、碳封存、
碳循环
人17%
碳循环是实现碳中和的4碳封存
低C0,浓+
吸
15%
碳替代
度气体
C02
Caco.
封存
种主要途径。科学家预
47%
碳减排
高C0,浓
器
溶液
固体
度气体
测,到2050年,4种途径
21%
①分离器中发生复分解反应的化学方程式为
对全球碳中和的贡献率如上图所示。
(3)由图可知,到2050年,对全球碳中和贡献
率最大的途径是
②用该技术进行“碳捕捉”可有效利用原材
(4)二氧化碳的吸收是碳封存的首要环节,常
料,在该流程中被循环利用的物质有
选用NaOH溶液作吸收剂。写出用氢氧化钠
(填化学式)。
溶液吸收二氧化碳的化学方程式:
③捕捉到的CO2可用于给蔬菜大棚中补充气
体肥料,这样有利于促进绿色植物进行
(5)以CO2为原料生产尿素〔CO(NH2)2)是
作用,提高产量。
实现碳达峰、碳中和的成功范例。该反应的化
(4)碳的资源化利用可为相关工业提供必要
学方程式为CO,十2X一定条件C0(NH2),十
的生产原料,提高生产效益。我国科学家首
H2O,X的化学式为
次实现了从CO2到淀粉〔(C。HoO)n)的全
考点过关
37继续进行,反应会渐渐停止,C错误。将燃着的木条伸入
的溶解度随压强减小而减小,打开汽水瓶盖时汽水会自
集气瓶,火焰立即熄灭,瓶内气体不一定是二氧化碳,也
动喷出,说明打开瓶盖时瓶内气压大于外界大气压。
有可能是氨气等,D错误。
13.(1)增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
4.D
CO2+2NaOH—Na,CO,十H,O(2)石灰乳比石灰
5.B【解析】检查装置气密性时,将导管置于水中,用手紧
水中氢氧化钙含量高,反应效果更好(3)吸附
握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出且松开
14.(1)溶液变红(2)C0(3)不成立黑色粉末变红
手后导管中形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好,
CO+Cu0△Cu+C0,(4)在装置末端放燃着的酒精
A正确。把密度较大的块状试剂或金属颗粒放入玻璃容
灯或系气球(5)B【解析】(1)紫色石蕊溶液遇酸变
器时,应该先把容器横放,用镊子把块状试剂或金属颗粒
红,遇碱变蓝,由结论可知蚁酸溶液显酸性,故会观絮到
放到容器口后,再把容器慢慢地竖立起来,使块状试剂或
溶液颜色变成红色。(2)蚁酸由碳、氢、氧元素组成,生成
金属颗粒缓缓地滑到容器底部,以免打破容器,B不正确。
水后,还剩余碳元素,另一种产物是气体,由碳元素组成
二氧化碳的密度比空气大,用图示装置收集二氧化碳时,
的气体有二氧化碳或一氧化碳,故猜想该气体是CO。
应“长进短出”,C正确。将二氧化碳倒入烧杯中,蜡烛熄
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,试管A中无明显
灭,说明二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧,D正确。
现象说明生成的气体不是二氧化碳,猜想①不成立;由
6.D
上述分析可知,另一种产物是一氧化碳,一氧化碳能与
7.A将气体分别通入澄清石灰水中(或将气体分别通入紫
氧化铜反应产生铜和二氧化碳,故玻璃管B中的现象是
色石蕊溶液中,合理即可)
8.(1)AB(2)物理(3)C+0,点尴C0,【解折11)石墨
黑色粉末变成红色,反应的化学方程式为C0十CuO△
Cu十CO2。(4)一氧化碳是空气污染物,从环保角度看,
质软,且为灰黑色,可用于制铅笔芯:石墨具有导电性,可
该装置的缺陷是缺少尾气处理装置。一氧化碳具有可
用作电极;石墨质软,不能用于切割大理石。(2)活性炭
燃性,处理的方法是在装置末端放燃着的酒精灯或系气
作冰箱除味剂,不需要通过化学变化就可以表现出来,是
球。(5)稀氨水、肥皂水和牙膏都显碱性,可以中和蚊酸。
利用它的物理性质。(3)木炭完全燃烧生成二氧化碳,反
应的化学方程式为C+O,点槛c0。
专项3常见气体的制取
9.(1)化石能源的燃烧和利用(合理即可)温室效应加剧
闷专项精讲
(2)6(3)CO2十H2O一H,CO2B(4)出门随手
关灯(合理即可)植树造林(合理即可)
能力提升
1.2KMn0,△K,Mn0,+Mn0,+0,+
10.C
2.2H202
Mm0:-2H.0+0.↑
11.C用于净水(合理即可)
3.CaCO+2HCI=CaCl,+H:O+CO:
12.(1)氧化物
C、0(2)分子2CO0:+4HO
4.Zn+HS0,=ZnSO,+H2↑
第米催化剂2CH,0H+30,(3)①乙②甲>乙>丙
(4)温度大于(5)温室效应增强乘坐公共交通
2.下一团棉花液面
工具出行(或使用清洁能源,合理即可)【解析】(1)CO:
3.速率发生停止
由C、O两种元素组成,属于氧化物。(2)由反应的微观
三、
示意图可知,该反应为CO,和H,O在纳米催化剂的作
1.纯度大小干燥
用下反应生成CHOH和O,据此写出反应的化学方程
2.大于
下小于上大于下小于上
式。(3)①水与CO,反应生成可溶于水的H,CO:澄清
四
石灰水中的Ca(OH),与CO2反应生成CaCO2沉淀,澄
带火星瓶口澄清石灰水燃着的
清石灰水变浑浊:NaOH与CO,反应生成可溶于水的
五、
Na,CO3。因此只有乙出现浑浊现象。②1体积水约能
2.NH,CuO O.
溶解1体积CO2气体,甲瓶内压强减小:澄清石灰水的
3.NH2
CO:
主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳
包专项训练
酸钙和水,乙瓶内压强减小,且减小程度大于甲瓶:氢氧
1.(1)酒精灯长颈漏斗(2)BDFG(或BEFG)气密性
化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,丙瓶内压强减
(3)把燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条熄灭则证明已
小,由于氢氧化钠易溶于水,氢氧化钙微溶于水,因此相
收集满澄清石灰水变浑浊【解析】(1)A是酒精灯,D
同体积的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的量大于澄清石
是长颈漏斗。(2)实验室常用大理石或石灰石和稀盐酸
灰水吸收二氧化碳的量,因此丙瓶压强减小程度大于乙
反应制取二氧化碳,应选择固液常温型发生装置,二氧化
瓶。振荡后,根据各溶液吸收二氧化碳量的多少,可知
碳的密度比空气的大,能溶于水,应选择向上排空气法收
甲、乙、丙中气体压强的大小关系为甲>乙>丙。
集装置,故可选取BDFG或BEFG:实验前,必须检查装置
(4)CO2的溶解度随温度的降低而增大,因此用柠檬酸
的气密性。(3)由于二氧化碳的密度比空气的大,不能燃
和Na HCO3反应制得的汽水摇匀后要冷藏保存。气体
烧,也不支持燃烧,故可把燃着的木条放在集气瓶瓶口来
2026江西化学
验满,若木条熄灭则证明已收集满。二氧化碳能使澄清
跨学科实践活动5基于碳中和理念
石灰水变浑浊。
2.a)酒精灯(2)2KMn0,△K,Mm0,+Mn0,+0,↑
设计低碳行动方案
防止加热时固体粉末进入导管,堵塞导管(3)Ba
1.(1)太阳能(合理即可)(2)A(3)①Ca(OH)2十
(4)密度比空气大不能燃烧且不支持燃烧【解析】
Naz CO3=CaCO3¥+2NaOH②NaOH、CaO③光
(1)仪器①的名称是酒精灯。(2)实验室用高锰酸钾制取
合(4)有利于促进碳中和(合理即可)
氧气的原理是高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、
2.(1)化石燃料的大量燃烧(2)①光合作用温室效应增
二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMm0,△
强②CO,+H,0一H,CO1(3)碳替代(4)CO.+
2NaOH =Na,CO,+H,O (5)NH
K:MnO,十MnO:十O2个:装置A中棉花的作用是防止加
热时固体粉末进入导管,堵塞导管。(3)实验室制取二氧
第七单元
能源的合理利用与开发
化碳的原理是石灰石(或大理石)与稀盐酸反应生成氯化
钙、二氧化碳和水,该反应中反应物为固体和液体,反应
的真题链接
条件为常温,应选择固液常温型发生装置,即装置B:用装
1.B
置D收集二氧化碳时,由于二氧化碳的密度比空气大,故
2.(1)B(2)使可燃物的温度达到着火点(3)作燃料(合
气体应从导管a端通入。(4)将制得的二氧化碳气体通入
理即可)延展(4)更环保(或污染更小,合理即可)
装置F中,观察到燃着的木条乙先熄灭,燃着的木条甲后
【解析】(1)用火驱赶野兽,开拓家园,有利于人类文明进
熄灭,说明二氧化碳具有的物理性质是密度比空气大,化
步,A不符合题意。火攻水淹,夺城掠地,是对人类文明
学性质是不能燃烧且不支持燃烧。
的破坏,B符合题意。用火取暖照明,改善生活,有利于人
3.(1)可以通过弹簧夹控制反应的发生和停止(2)长颈漏
类文明进步,C不符合题意。燃烧提供热量,冶炼金属,发
斗CaCO,+2HC1-CaCl,+H,O+CO:↑(3)除去
展生产,有利于人类文明进步,D不符合题意。(2)“木与
二氧化碳中混有的氯化氢气体(4)浓硫酸(5)始终未
木相摩”是木头相互摩擦产生热量,使木头达到着火点,
变色先变红
则取火原理是使可燃物的温度达到着火点。(3)《天工开
4.a)分液漏斗(22KMn0,△K,Mn0,+Mh0,.+0,+
物》记载有关炼铁过程中炭的作用是作燃料或提供热量
等。铁有延展性,故可锻打成薄片。(4)天然气是气体,
(3)Ca(4)ACD(5)将a导管口伸入到水面以下
【解析】(1)由图可知,仪器①为分液漏斗。(2)实验室用
气体燃烧更充分,污染小,则用天然气代替煤的意义是更
环保等。
装置A制取氧气,应选用高锰酸钾,高锰酸钾受热分解生
成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故化学方程式为2KMnO,
3.澄清石灰水温度达到着火点
4.需要可燃物棉花燃烧(或烧黑,合理即可)】
△K,MhO,+MnO,十0,↑。(3)实验室用大理石和稀
5.C
盐酸制取二氧化碳,应选用固液常温型发生装置,装置C
6.A用锅盖盖灭(或向锅中加入大量的蔬菜,合理即可)
能通过分液漏斗控制滴加液体的速率,从而控制反应速
【解析】图书馆图书着火用二氧化碳灭火器灭火,不会损
率,产生平稳气流:二氧化碳密度比空气大,若用装置E
坏图书,A正确。酒精灯失火,不能用嘴吹灭,应该用湿
收集CO2,气体应长进短出,故从a端通入。
抹布盖灭,B错误。电器着火,不能用水浇灭,应用厚棉被
5.a)02H,0,a02H.0+0.↑②锥形瓶ACD
盖灭或用干粉灭火器灭火,C错误。油锅着火可用锅盖盖
③a(2)①验纯②浓度【解析】(1)①在二氧化锰作催
灭或向锅中加入大量的蔬菜等。
化剂的条件下,用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式
7.C灯帽盖灭
为2H.02
Ma02H,0十0:↑。②仪器A的名称为锥
8.B9.A10.D
11.C太阳能(合理即可)
形瓶。依据此题信息应选择的发生装置为固液常温型装
置。③用装置F干燥气体时,气体应长进短出。(2)①点
间分层训练
燃可燃性气体前应先验纯。②关闭K和打开K的区别为
基础过关
氧气的浓度不同。
1.C2.D3.B
4,A【解析】消防通道是消防人员实施营救和被困人员疏
6.a)酒精灯(2)AE2KMn0,△K,Mn0,+Mm0,+
散的通道,在发生火灾等紧急情况时,消防车需要迅速通
O2↑(3)浓硫酸(4)b【解析】(1)由图可知,仪器m
过消防通道到达火灾现场进行灭火数援:在消防通道上
为酒精灯。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用固体
乱停放车辆会堵塞消防通道,阻碍消防车的通行,导致消
加热型发生装置,氧气的密度比空气略大,不易溶于水,
防人员无法及时到达火灾现场,延误灭火救援的最佳时
既可以采用向上排空气法,又可以采用排水法收集,排水
机,可能会使火灾造成的损失进一步扩大,甚至危及人员
法收集的气体比较纯净。高锰酸钾受热分解生成锰酸
的生命安全,A错误。炒菜时油锅起火,用锅盖盖灭,以
钾、二氧化锰和氧气,故化学方程式为2KM0,△
隔绝氧气达到灭火目的,B正确。在森林和村庄间设置防
K,MnO十MnO,十O2↑。(3)浓硫酸具有吸水性,且不
火隔离带,清除隔离带内的可燃物,使森林与村庄之间形
与二氧化碳反应,能用于干燥二氧化碳。
成一个没有可燃物的区域,当森林火灾蔓延到防火隔离
参考答案
9