内容正文:
《讲练册》
化学
目录
01
专题突破
第六单元 碳和碳的氧化物
微专题4 常见气体的制取与净化
(省卷、兰州卷均近3年连续考查)
02
跟踪训练
新题好题 一练提优
实验室里制取气体的一般思路和方法
专题突破
新题好题 一练提优
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一、制取常见气体的反应原理
制取的气体 试剂 反应原理(用化学方程式表示)
O2 ①_______________ ②__________________________________
③_______________
_________________ ④________________________________
CO2 ⑤_______________
_________________ ⑥__________________________________
H2 ⑦_______________ ⑧__________________________________
高锰酸钾
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
过氧化氢与二氧
化锰
2H2O2 2H2O+O2↑
石灰石(或大理
石)与稀盐酸
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
锌与稀硫酸
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
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二、制取常见气体的实验装置
1.发生装置的选择
装置图
适用
范围 反应物为固体,需加热 反应物为固体和液体,常温
装置
评价 — 操作简便 可控制反应速率 可随时控制反应的发生和停止 可随时添加液体试剂
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注意
事项 加热时,试管口略向下倾斜的目的是⑨____________________
____________________________________;试管口放一团棉花的目的是
⑩____________________
______________________ 加入试剂不宜过多,防止产生气体过快使橡胶塞弹出 — 固体试剂为块状或大颗粒状 长颈漏斗下端应伸入液面以下,目的是⑪____________
_________________
防止冷凝水流至热的
试管底部,避免试管
防止粉末状试剂进入
导管堵塞导管
防止气体从
长颈漏斗逸出
炸裂
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2.气体的净化
装置图
试剂 浓硫酸 氢氧化钠溶液 饱和碳酸
氢钠溶液 碱石灰(氧化钙和氢氧化钠) 铜粉
(网) 氧化铜
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用途 除去H2O 除去CO2、HCl等酸性气体 除去HCl 除去H2O和酸性气体(如CO2、HCl等) 除去O2 除去H2、CO
适用
气体 酸性和中
性气体,
如CO2 碱性和中性
气体,如NH3、O2、H2等 CO2 中性和碱性气体,如NH3、O2、H2、CO等 不与灼热的铜或氧化铜反应的气体,如N2、CO2等
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3.收集装置的选择
收集方法 排水法 排空气法
向上排空气法 向下排空气法
装置图
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使用范围 难溶或不易溶于水,且不与水反应的气体,如H2、O2 密度比空气的⑫___,且不与空气成分反应的气体,如O2、CO2 密度比空气的⑬___,且不与空气成分反应的气体,如H2
优缺点 收集的气体较纯净但含有水蒸气 收集的气体较干燥但纯度不高
注意事项 当观察到⑭_________
__________________________时开始收集 导管伸到接近集气瓶底部处,便于排尽集气瓶中的空气
大
小
导管口有
连续并比较均匀的气
泡放出
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4.尾气处理
有毒
尾气 CO SO2 NH3、HCl(极易溶于水)
处理
方法 点燃或收集 用NaOH等碱溶液吸收 用水吸收
或
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三、气体的检验与验满
装置图 检验 验满
方法 ⑮____________
__________________________________________ ⑯__________
_______________________________________
_____________ ⑰____________
_____________________________________________ ⑱____________
__________________________________________
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则为氧气
将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则为二氧化碳
将带火星的木
条靠近集气瓶瓶口,若木条复燃,
则氧气已集满
将燃着的木条
靠近集气瓶瓶口,若木条熄灭,则
二氧化碳已集满
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四、多功能瓶的使用
用途 排空气法收集气体(口诀:上轻下重) 排水法收集气体及测定体积 气体除杂、检验
装置
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用多功能瓶收集并测量CO2等能溶于水或能与水反应的气体的体积时,须在瓶内的液面上方加一层植物油,将气体和水隔离开。
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1.(2025大庆)如图是实验室制取气体的几种常用装置,请回答下列问题:
(1)写出图中标号①仪器的名称_________。
(2)实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气,为了控制反应速率,应选用的发生装置为_____(填字母)。
跟踪训练
酒精灯
C
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(3)实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式为______________________
_____________,用装置D收集氧气,验满的方法为__________________
_____________________________________。
(4)甲烷是天然气的主要成分,若用E收集甲烷,气体的进气口为____(填“c”或“d”)。
2KMnO4 K2MnO4+
MnO2+O2↑
将带火星的木条放
在b端导管处,若木条复燃,说明已集满
d
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2.(2024广安改编)化学兴趣小组的同学们在进行气体制取过程中,从实验员处领取了如下实验仪器。
(1)仪器B的名称是_____,该仪器____(填“能”或“不能”)直接加热。
试管
能
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(2)若用大理石与稀盐酸来制取CO2,为组装气体发生装置,应选择的仪器是_____(填字母)、E、C;若用装置I收集CO2,应从____(填“a”或“b”)端进气。
D
a
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(3)若用KMnO4制取O2,除用上述部分仪器外,还必需补充的仪器是___
_____(填仪器名称,棉花除外)。该反应的化学方程式为____________
______________________。
酒
精灯
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
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3.(2025白银二模)下图是实验室制取气体的常用装置,请根据实验装置回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________。
锥形瓶
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(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为_______________________,利用该反应及B装置制取少量氧气的主要操作步骤有①检查装置的气密性;②组装仪器;③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液;④向仪器a中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是_____(填字母)。
A.①②③④⑤
B.①④②③⑤
C.②①④③⑤
D.②③④①⑤
2H2O22H2O+O2↑
C
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(3)如果用E装置收集氧气,当观察到____________________________的
现象时,再开始收集。
(4)若将O2通入F装置,对比前后的变化可得到燃烧的条件是__________
________________。
有连续并比较均匀的气泡放出
可燃物燃烧
需要与氧气接触
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(5)实验室利用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生反应的化学方程式是________________________________________,为了随时控制反应的发生或停止,发生装置应选用_____(填字母)。
(6)如用D装置收集H2,则气体应从导管____(填“b”或“c”)端通入。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
C
c
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4.(2024烟台改编)实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题。
(1)装置B中仪器①的名称是__________。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2,应选用的发生装置是____(填字
母序号,下同)。实验室加热高锰酸钾固体制取O2,应选用的发生装置是____。
分液漏斗
B
A
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(3)实验室制取CO2和O2,均不能选用的收集装置是____。
D
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(4)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。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相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线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,过氧化氢分解的反应是______(填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是____s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明____________________________
______________________。
放热
30
催化剂只能改变化学反应速率,
不能改变生成物的质量
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5.(2025兰州六十二中二模改编)实验是化学学习的重要途径。根据下列实验装置图回答问题:
Ⅰ.CO2和O2的制取及性质
(1)写出仪器名称:②________。
锥形瓶
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(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,发生反应的化学方程式为__________________________________;若要收集较纯的氧气,可选用的装置是____。
(3)实验室可以选用稀盐酸和石灰石在装置B或C中制取二氧化碳,反应的化学方程式为___________________________________。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
F
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
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Ⅱ.“水草培育”气肥自动补充器,如图所示。
(4)设计原理:采用Na2CO3溶液和稀硫酸反应补充气肥CO2,水草需要吸收气肥CO2进行______作用。
光合
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(5)动手制作:使用时,将导管放入水草培育缸,调节输液调节器。该装置的优点是____________________。导管末端连接多孔玻璃泡的作用是______________________________________________________________
_________。
(6)矿泉水瓶内发生反应的化学方程式为__________________________
_______________。
可以控制反应的速率
增大二氧化碳与水的接触面积,使二氧化碳能更充分地溶解在水中被水草吸收
H2SO4+Na2CO3Na2SO4
+H2O+CO2↑
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6.(2024~2025学年白银九上期末)如图是实验室常用气体的制备装置,据图回答问题。
(1)图中仪器①的名称是__________。
长颈漏斗
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(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,选用装置A时试管应向下倾斜,原因是____________________________;反应的化学方程式为______________
_____________________。若用装置C收集氧气,实验中当观察到导管口________________________时,开始收集氧气;当观察到____________
________________时,表示气体已经收集满。
防止冷凝水倒流造成试管炸裂
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
气泡连续并比较均匀放出
集气瓶口有
大气泡向外冒出
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(3)高锰酸钾制取氧气实验中出现了下列异常现象,请你分析其原因:
现象 原因
水槽中的水
呈紫红色 ___________________________________________
水被倒吸,沿导管进入试管中 ___________________________________________
没有在试管口放一团棉花
实验结束时,先熄灭酒精灯后取出水中导管
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(4)实验室用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,可选用的发生装置是___。若用装置D收集二氧化碳,验满的操作是___________________________
_________________。
(5)化学兴趣小组的同学,利用过氧化氢溶液和二氧化锰制作了一台简易 制氧机(如图F)。图中左瓶里水的作用是____________________________
__________________________。
B
将燃着的木条放在集气瓶瓶口,
木条熄灭则收集满
湿润氧气,可以通过产生气泡的快慢观测产生氧气的速率
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7.(2024兰州一诊)化学实验技能是化学学习的基础和保证,请回答:
(1)实验室制取并收集干燥的CO2,应选择的装置组合为______(按装置连接顺序填写序号),化学方程式为_____________________________
_________。为防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,应注_____________
__________________________。
图1
BED
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O
+CO2↑
长颈漏斗末端
浸没在液面以下形成液封
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(2)如图2,在盛满氧气的集气瓶中放入氧气传感器,移去毛玻璃片后测得数据如图3所示。从微观角度解释瓶内氧气体积分数下降的原因为________________。
图2 图3
分子在不断运动
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(3)如图4是收集干燥某气体并对它进行吸收处理的装置。由该装置推测气体的性质为______________________________________________。
图4
密度比空气小且不与空气中的成分反应,易溶于水
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(4)10.0 mL双氧水(其中含过氧化氢0.68 g)完全反应后,理论制得氧气的质量为______g。如图5装置所示,在量筒中装满水,将10.0 mL双氧水加入装有MnO2的锥形瓶中,记录量筒中收集气体的体积(气体溶于水、密度差异等忽略)。
图5
0.32
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[画图]所得数据如表所示,在坐标图中绘制0~5 min生成O2体积随时间变化的曲线。
时间/min 1 2 3 4 5
量筒读数/mL 20 50 88 124 150
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