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微专题一 常见气体的制取、干燥和净化 【例】实验室制取气体的常见装置如下,回答下列相关问题。 考查点1 填写仪器的名称 (1)写出标号仪器的名称: ①_______; ②_________; ③_________; ④____________; ⑤_________; ⑥___________; ⑦_________; ⑧________。 试管 酒精灯 铁架台 长颈漏斗 锥形瓶 分液漏斗 集气瓶 水槽 考查点2 发生装置的选择及评价 (2)选择发生装置的依据:____________(固固型或固液型)和___________(是否需要加热)。 ①实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,发生装置为____(填字母),反应的化学方程式为_____________________________________。 ②实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气,可选择的发生装置为________(填字母),反应的化学方程式为___________________________。 ③实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳,可选择的发生装置为__________(填字母) ,反应的化学方程式为__________________________________。 ④实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,可选择的发生装置为____________(填字母),反应的化学方程式为_____________________________。 反应物状态 反应条件 B C或D C或D或E CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ C或D或E Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ (3)对常见固液常温型发生装置的评价 ①与C装置相比,实验室制气体用D装置的优点是_______________________。 ②实验室用C、E装置制气体,若要能随时控制反应的发生与停止,应选择的发生装置是____。 能控制反应的发生速率 E 考查点3 收集装置的选择 (4)选择收集装置的依据:气体的_______和__________。 ①实验室制取氧气可选用的收集装置是_________(填字母,下同)。 ②欲收集一瓶较纯净的氧气,应选用的收集装置是____。 ③实验室制取H2可选用的收集装置是________。 ④实验室制取二氧化碳可选用的收集装置是____,一般不用H装置收集二氧化碳的原因是_____________________________________。 密度 溶解性 F或H H G或H F 二氧化碳能溶于水,且能与水反应 考查点4 气体的检验与验满 (5)O2与CO2的检验 ①实验室检验氧气的方法和现象是 将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明是O2。 ②实验室验证生成的气体是二氧化碳:将该气体通入___________中,观察到______________,发生反应的化学方程式为________________________________。 澄清石灰水 石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O (6)O2与CO2的验满 ①用向上排空气法收集氧气时,验满的方法是__________________________________________________________。 ②检验二氧化碳是否收集满的方法是________________________________________________________。 将带火星的木条靠近集气瓶瓶口,若木条复燃,说明O2已集满 将燃着的木条靠近集气瓶瓶口,若木条熄灭,说明CO2已集满 考查点5 实验操作中的注意事项 (7)按要求写出下列操作要点 ①用A(或B)装置制取气体时,试管口应稍向下倾斜的目的是_____________________________。B装置试管口放一小团棉花的目的是_________________________________________。 ②检查装置气密性的操作应在装入试剂____(填“前”或“后”),实验室检查A装置气密性的方法是 _________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________。检查装置C气密性的方法是 先关闭弹簧夹,然后向长颈漏斗中加适量水,若锥形瓶与漏斗内的液面形成高度差,且一段时间后高度差不变,说明不漏气。 防止冷凝水倒流,使试管炸裂 防止试管中的粉末状物质进入导管,堵塞导管 前 将导管伸入水中,用酒精灯微热试管(或用手紧握试管),若观察到水中导管口有气泡冒出,停止加热一段时间后(或松开手一段时间后),导管中液面上升并形成一段稳定水柱,则装置气密性良好 ③C装置中仪器④的末端应伸入液面以下,目的是 形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出。 ④用F、G装置收集气体时,导管应伸入集气瓶底部的原因是 防止收集的气体不纯。 ⑤用H装置收集气体时,开始收集气体的标志是_______________________________;集满气体的标志是______________________。 ⑥用B、H装置组合制取氧气时,待收集完后,应先从水槽中撤出导管,再停止加热,原因是____________________________________。 导管口有连续、均匀的气泡冒出 大量气泡从瓶口冒出 防止水槽中的水倒流导致试管炸裂 考查点6 多功能瓶的使用 (8)气体的收集 ①排空气法收集气体:密度比空气大的气体(如O2、CO2)应从图I装置的____(填“a”或“b”,下同)端通入;密度比空气小的气体(如H2)应从图I装置的____端通入。 ②排水法收集气体:集气瓶装满水后,气体应从____端通入。 a b b (9)气体的检验与干燥 ①用图I装置检验CO2,则集气瓶中装入的试剂为____________,气体应从____(填“a”或“b”)端通入。 ②用图I装置检验氯化氢气体,则集气瓶中装入的试剂为______________,气体应从____(填“a”或“b”)端通入。 ③用图I装置干燥氧气或二氧化碳,装置中应装入的试剂为 _________,气体应从____(填“a”或“b”)端通入。 澄清石灰水 a 硝酸银溶液 a 浓硫酸 a (10)气体的除杂 ①实验室制取的二氧化碳中常混有少量氯化氢气体,若用图I装置除去氯化氢气体,则集气瓶中应装入的试剂为___________________,气体应从____(填“a”或“b”)端通入。 ②若用图I装置除去一氧化碳中的二氧化碳,则集气瓶中装入的试剂为____________,气体应从____(填“a”或“b”)端通入。 (11)气体体积的测定 若用图I装置收集一定体积的二氧化碳,需先加入水,再加入少量植物油,其中植物油的作用是___________________________,该装置的____端连接量筒。 饱和NaHCO3溶液 a NaOH溶液 a 防止CO2溶于水或与水反应 a 1.实验室制取CO2、O2和H2是初中化学必备知识。下列说法不正确的是( ) A.CO2和O2的发生装置可以相同 B.CO2和O2的发生装置可以不同 C.CO2和H2的收集装置完全相同 D.O2和H2的发生和收集装置可以相同 C 2.(2025·山西)如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中,正确的一项是( ) A.均需用酒精灯加热 B.均可用镊子装入固体 C.均需检查装置的气密性 D.均可用带火星的木条检验气体 C 3.实验室利用如图所示部分装置制取纯净、干燥的CO2,验证其与水反应的性质并收集,为达到实验目的,所选用装置的导管口从左到右的连接顺序正确的是( ) A.abchiedfgj B.abcedfgj C.aedhifgj D.ahiedfgj D 4.(2025·长春)回答“氧气的实验室制取”实验中的相关问题。 (1)仪器a的名称是 _________。 (2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取O2。 ① 该反应的化学方程式为 ___________________________________ ; ② 用该方法制取O2的发生装置应选择图1中的装置 ____ (填字母)。 (3)将图2中的仪器组装成收集装置,与选择的发生装置相连,制取氧气。实验完成后,老师对“组装收集装置”和“收集气体”的过程进行点评,上述两个过程中的一些错误操作,可能会影响收集到氧气的浓度,例如“未验满就停止收集”。请再写出两点可能导致收集到氧气的浓度偏低的错误操作: 导管口刚有气泡冒出就开始收集、收集氧气前集气瓶未装满水。 酒精灯 A 5.(2025·苏州)某同学在实验室制取CO2并进行研究。 (1)该同学拟用块状石灰石制CO2,应选用的另一种试剂是 _______ (填名称)。用图1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置,需要用到的仪器有_____ (填字母)。 (2)如图2所示,进行验证CO2能与水反应生成酸性物质的实验。试管中的物质X为______________________ 。通入CO2后可观察到的现象为______________________。 稀盐酸 AC 滴有紫色石蕊溶液的水 溶液由紫色变成红色 (3)下列反应均能生成CO2: A.木炭燃烧 B.碳酸钠与稀硫酸反应 C.石灰石高温分解 D.CO与氧化铁高温下反应 ①其中最适合用于实验室制取CO2的是____(填字母)。 ②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是 ____________________________________________ (写两条)。 B 制得的二氧化碳较纯净;常温下进行,操作方便 (4)收集CO2时,常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭,CO2真的集满了吗?如图3,向三颈烧瓶中持续通CO2,测定瓶内氧气体积分数的变化情况,并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭,结果如图4所示。 ①图3中,通CO2导管的末端应处于____ (填“A”或“B”)位置。 ②图4所示C点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为_______ (空气中氧气体积分数取20%)。 B 60% 6.(2025·河北)供氧自救器可用于生产生活中遇到有害气体时应急自救,某兴趣小组探究并自制了供氧自救器。 活动Ⅰ:探究供氧自救器 【分析原理】为防止人体吸入有害气体,使用自救器时夹住鼻子,只用嘴呼吸,使气体在“气囊―→人体―→CO2清洁罐―→气囊”间形成循环(如图1所示)。 【交流讨论】 (1)用氧气瓶为人体提供氧气,是因为氧气能供给______。 (2)氧气经压缩储存于氧气瓶中,从微观角度分析,氧气可被压缩是因为________________。 (3)CO2清洁罐中填充有CO2吸收剂。小组同学讨论后认为:氢氧化钠和氢氧化钙均可吸收CO2,理由是 _______________________________________ 。资料显示:氢氧化钠比氢氧化钙价格高,且具有强烈的腐蚀性。故实际选用氢氧化钙作CO2吸收剂。 活动Ⅱ:自制简易供氧自救器 小组同学利用化学方法提供氧气,制作简易供氧自救器。 呼吸 分子间有间隔 氢氧化钠和氢氧化钙均可和二氧化碳反应 【回忆旧知】 (4)获取氧气的化学方法: 一是加热高锰酸钾,反应的化学方程式为_________________________________________ ; 二是混合过氧化氢溶液和二氧化锰,反应的化学方程式为_________________________。 小组同学经讨论选择了第二种方法。 【设计制作】参照图1所示原理,利用透明塑料板、导管等材料,设计并制作了图2所示的简易供氧自救器(鼻夹、排气阀等未画出)。 【分析讨论】使用时,打开开关a、b,从注液口加入适量过氧化氢溶液,自救器开始工作。 (5)工作时,乙中水的作用是_______________________(写一条即可)。 (6)关闭开关a可使制氧室中的反应基本停止,其原理是 关闭开关a,制氧室中压强增大,使过氧化氢溶液和二氧化锰分离,反应基本停止。 (7)供氧自救器需要科学维护,应定期检查 ______________ (答案不唯一)(写一条即可)。 润湿氧气(答案不唯一) 装置的气密性