重难点03 实验室制取气体的一般思路与方法(重难专练)(上海专用) 2026年中考化学二轮复习讲练测
2026-03-18
|
3份
|
41页
|
1259人阅读
|
35人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 气体制取和净化 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.53 MB |
| 发布时间 | 2026-03-18 |
| 更新时间 | 2026-03-18 |
| 作者 | 大眼睛看世界 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56877751.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
重难03 实验室制取气体的一般思路与方法
参考答案
重●难●提●分●必●刷
考向01 气体发生与收集装置的选择与设计
1.(1)铁架台
(2)在试管口放一团棉花 氧气不易溶于水
(3)将带火星的小木条放到瓶口,若观察到小木条复燃,则氧气已收集满
(4)B
(5)m
2.(1)分液漏斗
(2)B A
(3)D
(4)猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量
3.(1)锥形瓶
(2)
(3)B 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则已收集满
(4)③
4.(1) 集气瓶
(2) 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已收集满
(3)紫色石蕊溶液变红
(4)AD 检查装置的气密性
5.(1)长颈漏斗
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管口没有放一团棉花
(3)可以控制反应速率/可以得到平稳气流
(4)BD/CD 防止CO2溶于水
考向02 气体的净化与干燥
1.(1)AD
(2)
(3)
2.(1)盐酸(或石灰石) 石灰石(或盐酸) B 丙 粉状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快
(2)酒精灯 分液漏斗 bg 饱和NaHCO3溶液 b
3.(1)长颈漏斗 用于添加液体药品
(2)B 二氧化碳能溶于水,且与水反应,二氧化碳密度比空气大
(3)
(4)A C
考向03 实验室制取气体的完整流程与一般思路
1.A
2.(1)B
(2)CO2能溶于水且与水反应,密度比空气大
(3)向集气瓶中注入适量的澄清石灰水并振荡
(4)能与水反应生成碳酸
3.(1)C
(2)状态 条件 密度 溶解性 向上排空气 向集气瓶中倒入适量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,证明集气瓶内的气体是二氧化碳
4.(1)观察是否有气泡产生和产生气体的快慢
(2)湿润氧气,且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率(合理即可)
(3)可以控制反应的发生和停止(合理即可)
(4)将a导管延长并伸入到水面以下
(5)将带火星的木条放在B瓶b导管口处,若带火星的木条复燃,说明该气体为氧气
(6)ABCD
公司2 / 18
学科网(北京)股份有限公司
$
重难03 实验室制取气体的一般思路与方法
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
重难考向 考法解读 考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 技巧点拨
考向01 气体发生与收集装置的选择与设计
考向02 气体的净化与干燥
考向03 实验室制取气体的完整流程与一般思路
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
重难考向
考法解读/预测
考法预测
考向01 对溶解度的理解
中考必考内容,主要考查根据反应物状态和反应条件选择发生装置的能力,以及根据气体密度和溶解性选择收集装置的能力,涉及多功能瓶的灵活使用。气体的净化与干燥要求根据杂质性质选择除杂试剂和干燥剂,掌握洗气瓶的连接顺序(长进短出)及“除杂在前、干燥在后”的原则,常结合CO2、H2的制备考查HCl、H2O等杂质的去除。实验室制取气体的完整流程是本专题核心,涵盖从明确目标气体、确定反应原理、选择药品、搭建装置、检查气密性、进行实验到检验验满的系统性思路,特别关注药品选择的“三不能”原则(如制CO2不用硫酸、浓盐酸、碳酸钠粉末)。
预计2026年中考将以选择题或实验填空题形式,结合具体气体的制备考查装置选择的依据及优缺点;在综合实验题中设置气体净化环节,要求选择除杂装置并排序或判断试剂作用;并以实验探究题形式完整考查气体的制取全过程,突出对一般思路的理解和应用。
考向02 溶质的质量分数
考向03 溶解度曲线
考向04 溶解度表格
考向05 一定浓度溶液的配制
重●难●要●点●剖●析
考向01 气体发生与收集装置的选择与设计
要点梳理
一、发生装置选择的依据
选择气体发生装置时,主要考虑两个因素: 和 (是否需要加热)。
反应类型
反应物状态
反应条件
典型发生装置
适用气体举例
固固加热型
体
+ 体
需要
试管配单孔塞,试管口略向下倾斜
O2(KMnO4或KClO3加热分解)
固液不加热型
体
+ 体
不需要
锥形瓶/试管 + 长颈漏斗/分液漏斗
O2(H2O2与MnO2)、CO2(大理石与稀盐酸)、H₂(锌与稀硫酸)
二、固固加热型装置的注意事项
1. 略向下倾斜:防止加热时固体药品潮湿或反应生成的水倒流,引起试管炸裂。
2.先均匀加热后集中加热:用酒精灯 先预热试管,再对准药品部位加热。
3.导管稍露出橡皮塞:便于 ,不宜伸入过长。
4.棉花团的使用:用高锰酸钾制氧气时,试管口应放一团 ,防止 。
三、固液不加热型装置的四种形式及优缺点
装置类型
装置图
特点与优点
局限性
简易装置(试管+导管)
装置 ,适用于制取少量气体
容易造成气体泄漏,添加药品不方便
带长颈漏斗装置
便于
长颈漏斗下端必须插入液面以下,防止气体从漏斗逸出
带分液漏斗装置
可通过活塞控制 ,从而使
装置相对复杂
启普发生器原理装置(带多孔隔板)
可以控制反应的 和 :关闭活塞,内部气压 ,将液体压入 ,固液 ,反应 ;打开活塞,气体导出,液体 ,固液 ,反应
固体必须为 状,粉末状固体无法实现固液分离
四、收集装置选择的依据
选择气体收集装置时,主要考虑气体的密度(与空气比较)、溶解性及是否与水或空气反应。
收集方法
适用条件
装置特点
典型气体
排水法
或不易溶于水,且
集气瓶装满 ,导管伸入
即可
、H2、CO(不常用)
向上排空气法
密度比空气 ,且
导管伸入集气瓶 ,瓶口向
、
向下排空气法
密度比空气 ,且
导管伸入集气瓶 ,瓶口向
、NH3
五、多功能瓶的灵活使用
多功能瓶(洗气瓶)是气体实验中的“万能装置”,不同用途对应不同的连接方式:
用途
连接方式
原理说明
向上排空气法收集
气体密度大于空气,从 管进入,将空气从 管排出
气体密度小于空气,从 管进入,将空气从 管排出
向下排空气法收集
气体密度大于空气,从 管进入,聚集在瓶口,空气从 管排出
气体密度小于空气,从 管进入,聚集在瓶底,空气从 管排出
排水法收集
瓶内装满 , 进 出
气体进入,将水从 管排出(可测体积)
气体净化/干燥
进 出
气体通过液体试剂,充分接触
六、验满方法
气体
验满方法
现象
O₂
用 的木条放在
木条
CO₂
用 的木条放在
木条
排水法收集
观察 或
有 从瓶口向外冒出即满
或集气瓶内的水
【易错提醒】
❗ 固固加热型试管口向下:很多学生误以为试管口应向上,实际必须向下,否则冷凝水倒流会炸裂试管。
❗ 长颈漏斗忘记液封:漏画或忘记检查液封是常见失分点。
❗ 启普发生器不能用粉末:若使用粉末状固体,关闭活塞后固体仍与液体接触,无法控制反应停止。
❗ 验满操作位置错误:验满时,火柴或木条必须放在集气瓶口,不能伸入瓶内。
❗ 排空气法导管未伸到底部:排空气法收集时,导管必须伸入集气瓶底部,否则空气排不干净,气体不纯。
技巧点拨
1.发生装置“先看状态后看条件”:判断发生装置时,先看反应物是固体还是固液混合物,再看是否需要加热。固体+固体→加热型;固体+液体→不加热型。
2.液封判断:凡使用长颈漏斗的装置,长颈漏斗下端管口必须位于液面以下,否则气体会从漏斗逸出。
3.启普发生器原理识别:带多孔隔板且可通过活塞控制固液接触的装置,都能“随开随用、随关随停”。
4.收集方法“三步判断”:一看溶解性(是否可用排水法),二看密度(与空气比较,决定排空气法方向),三看是否反应(是否与空气或水反应)。
5.多功能瓶“用途定进出”:收集气体看密度,净化干燥必长进。
考向02 气体的净化与干燥
要点梳理
一、气体净化的原则
1.除杂在前,干燥在后:先通过除杂试剂除去其他杂质气体,再通过干燥剂除去水蒸气。若顺序颠倒,干燥后的气体通过溶液除杂会 。
2.不引入新杂质:选择的除杂试剂只能与杂质反应,不能与 反应。
3.导管连接“长进短出”:洗气瓶中气体从 管进入,通过液体充分接触,从 管导出。
二、常见气体杂质的去除方法
目标气体
杂质气体
除杂试剂
反应原理
CO2
HCl
饱和NaHCO3溶液
CO2
H2O
浓H2SO4
浓硫酸具有 性
H2
HCl
水或 溶液
HCl易溶于水或与碱反应
H2
H2O
浓H2SO₄或碱石灰
浓硫酸吸水,碱石灰可吸水也可除酸性气体
O2
H2O
浓H2SO4
浓硫酸吸水
三、常见干燥剂及其适用范围
干燥剂
可干燥的气体
不可干燥的气体
原因
浓H2SO4(酸性)
、 、 、CO、HCl
浓硫酸与NH3反应
碱石灰/固体NaOH(碱性)
、 、CO、NH3
、
碱石灰吸收酸性气体
无水CaCl2(中性)
多数气体(除NH3)
NH3
CaCl2与NH3形成络合物
【易错提醒】
❗ 除杂顺序错误:先干燥后除杂,导致干燥后的气体再次变潮湿。
❗ 导管方向接反:洗气瓶若“短进长出”,气体会直接从短管逸出,无法通过液体,起不到除杂作用。
❗ 干燥剂选择错误:用碱石灰干燥CO2,或用浓H2SO4干燥NH3,都是常见错误。
技巧点拨
1.“酸酸、碱碱”原则:酸性干燥剂(浓H2SO4)不能干燥碱性气体(NH3);碱性干燥剂(碱石灰)不能干燥酸性气体(CO2、HCl)。
2.饱和NaHCO3除HCl的妙用:既除去了HCl,又增加了CO2的产量(因为HCl与NaHCO3反应生成CO2)。
3.连接顺序口诀:“除杂在前,干燥在后;洗气长进短出,干燥管粗进细出”。
考向03 实验室制取气体的完整流程与一般思路
要点梳理
一、实验室制取气体的一般思路与方法
实验室制取气体,应遵循以下系统性的思路:
第一步:明确目标
确定需要制取的气体是什么(O2、CO2、H2等)。
了解该气体的 性质(密度、溶解性、颜色、气味)和 性质(是否稳定、是否有毒、是否与空气成分反应)。
第二步:确定反应原理
根据目标气体的性质,选择能够在实验室条件下发生的化学反应。
反应应具备:原料 、反应条件 、反应速率 、气体纯度 、安全环保等特点。
第三步:选择药品
根据确定的反应原理,选择合适的药品。
考虑药品的 (固体、液体)、纯度、反应速率等因素。
特别记忆:制CO2的“三不能”原则(见下表)。
第四步:选择仪器与搭建装置
根据 和 ,选择合适的气体发生装置。
根据气体的 和 ,选择合适的气体收集装置。
如需获得纯净干燥的气体,还需考虑净化干燥装置及其连接顺序。
第五步:检查装置气密性
在装入药品前,必须检查 。
形成封闭体系→改变压强(加热或注水)→观察现象(气泡或液柱)。
第六步:进行实验
按照“先查后装、先固后液、先本后尾”的顺序进行操作。
控制反应速率,确保气体平稳产生。
第七步:检验与验满
收集气体前,可用适当方法检验产生的气体是否为预期目标气体。
收集过程中或结束时,用正确的方法验满。
第八步:净化与干燥(根据需要)
如气体中含有杂质,按照“ 在前、 在后”的原则进行净化处理。
第九步:尾气处理(根据需要)
若气体有毒,需设计尾气吸收或收集装置,防止污染空气。
二、典型气体的药品选择与反应原理(上海中考重点)
气体
药品
化学方程式
注意事项
O2
①KMnO4 ②KClO3+MnO2 ③H2O2+MnO2
①
②
③
①试管口放棉花
②MnO2作
③控制滴加速率可平稳产气
CO2
大理石(或石灰石)+ 稀盐酸
“三不能”:不用硫酸(生成
微溶,阻止反应)、不用浓盐酸(挥发 ,气体不纯)、不用碳酸钠粉末(反应速率 )
H2
锌粒 + 稀硫酸
不用浓盐酸(挥发 ),不用锌粉(反应速率 )
三、实验室制取气体的完整操作步骤(以CO2为例)
步骤
操作要点
易错点
①查
检查
顺序:先把导管放入 中,再用手握试管加热
②装
先加固体(大理石),后加液体(稀盐酸)
顺序颠倒,液体溅出
③定
固定装置,调整高度
试管从底部往上套,夹在中上部
④收
收集
导管伸入集气瓶 ,玻璃片半封闭瓶口
⑤验
验满、检验气体
验满在瓶口,检验通入澄清石灰水
【特别提示】
❗ CO₂不能用硫酸的原因:CaCO3 + H2SO4 == CaSO4 + H2O + CO2↑,但生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻止反应进一步进行。
❗ 启普发生器停止反应的条件:关闭活塞后,若固液不分离,可能是固体量不足或酸已耗尽,不一定是装置问题。
❗ 尾气处理:有毒气体(如CO)必须进行尾气处理,常用方法有燃烧法、吸收法、收集法等。
技巧点拨
1.一般思路“七步法”记忆:目标→原理→药品→装置→气密→实验→验净。
2.“三不能”记忆法:制CO2不用硫酸、不用浓盐酸、不用粉末——理解原因后记忆更牢固。
3.气密性检查“三步曲”:①形成封闭体系;②改变压强(加热或加水);③观察现象(气泡或液柱)。
4.控制反应速率的方法:①使用分液漏斗控制滴速;②用较稀的酸;③将块状固体改为颗粒(但不能用粉末)。
5.药品添加顺序:先加固体,后加液体,防止液体溅出或反应过于剧烈。
重●难●提●分●必●刷
考向01 气体发生与收集装置的选择与设计
1.(25-26九年级上·上海普陀·期末)化学是一门以实验为基础的学科。请回答以下问题:
(1)写出仪器①名称:_______。
(2)实验室用装置A加热一种暗紫色固体制取氧气,需要做出的改进是_______,该反应的化学方程式为_______,能用装置C收集氧气的原因是_______。
(3)若用装置D收集氧气,检验氧气收集满的方法是_______。
(4)实验室在常温下用固体大理石与液体稀盐酸反应来制取二氧化碳,可以选用的发生装置是_______(在A~E中选择)。
(5)甲烷是一种难溶于水,密度比空气小的气体。利用右图装置收集甲烷,气体应从_______(填“m”或“n”)端通入。
2.(2024·山东烟台·中考真题)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______。
(3)实验室制取CO2和O2,均不能选用的收集装置是______。
(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10mL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______。
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______。
3.(2025·陕西·中考真题)气体制备是初中化学实验的重要内容,根据下列装置回答问题:
(1)写出标有字母a的仪器名称:_________。
(2)用A装置制取O2时,反应原理用化学方程式表示为_______。
(3)实验室制备CO2应选择的发生装置是_________(填字母),检验CO2收集满的方法是_________。
(4)若某气体既能用C装置也能用E装置收集,则该气体具有的性质是_________(填序号)。
①密度比空气大,难溶于水 ②密度比空气小,易溶于水 ③密度比空气小,难溶于水
4.(2025·山东德州·中考真题)下面是实验室气体制取和性质验证的实验装置,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验室用装置B、C制取氧气,反应的化学方程式为______,验满方法是______。
(3)将装置B、F相连,制取二氧化碳并验证其性质,装置F试管中的现象为______,烧杯中发生反应的化学方程式为______。
(4)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气。通常状况下,氨气密度比空气小,极易溶于水。实验室制取氨气应选择的装置组合是______(填序号)。连接好仪器后,应先进行的操作是______。
5.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)实验室制取气体的部分装置如下图所示,请回答下列问题:
(1)请写出标号仪器的名称:a___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为___________。
当用装置F收集时,发现水槽内的水变成紫色,其原因是___________。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气时可选择装置B或C作发生装置。与装置B相比,装置C的优点是___________。
(4)要组装一套实验室制取二氧化碳的装置,可从A~F中选择___________(填字母序号)。若用装置G测量生成二氧化碳气体的体积,其中植物油的作用是___________。
考向02 气体的净化与干燥
1.(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O2和CO2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O2的化学方程式________。
(3)若用虚线框内装置干燥CO2气体,请将该装置图补画完整________。
2.(23-24八年级下·山东烟台·期中)气体制取是重要的化学实验,某化学小组对CO2的制取展开了项目学习。
(1)选用药品
①要制取CO2,小组同学应从如图所示药品中选择______和_____,写出同学们选择的药品制取二氧化碳的化学方程式:__________________。
②小组同学选择以上药品来制取二氧化碳的理由是________(填字母代号)。
A.可选用木炭和氧气反应,因为反应可生成二氧化碳,成本低廉,反应原理简单
B.可选用稀盐酸与石灰石反应,因为反应速率适中,条件要求不高气体产物较纯净,易于收集
③三名同学选择了3种方案(如表)制CO2。
编号
药品
A
块状石灰石、10%稀硫酸
B
块状石灰石、7%稀盐酸
C
粉状石灰石、7%稀盐酸
他们各自取了等质量的同种石灰石加入足量酸中,产生CO2的体积随时间变化曲线如图1所示:
则方案A对应的曲线应是______(选填“甲”、“乙”或“丙”)。小组同学决定用B方案制备CO2气体,不用方案C制备CO2的原因是______________。
(2)选择发生和收集装置
①请补充图2中下列仪器的名称:a:集气瓶d:________,h:_______。
②实验室利用图2中仪器制取CO2,你选用的仪器除了a和h,还需要______(填序号)。
③已知:CO2在不同溶剂中的溶解能力
物质种类
水
酒精
饱和NaHCO3溶液
每毫升液体中溶解CO2的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用图3装置收集一瓶纯净的CO2,集气瓶中的液体应选择_______(请从水、酒精、饱和NaHCO3溶液中选择),收集CO2气体时气体从____(填“a”或“b”)口通入。
3.(22-23九年级下·江苏连云港·期中)下列是初中化学常见仪器和装置,请回答相关问题。
(1)仪器X的名称是______,X在此装置中作用是______。
(2)制取CO2可选择发生装置______,其反应原理用化学方程式表示为______,收集CO2选择D装置而不用C装置是因为______。
(3)实验室常用澄清石灰水检验CO2,写出反应的化学方程式______。
(4)实验中,制得的CO2气体中往混有HCl、H2S(硫化氢)等气体,为获取纯净、干燥的CO2气体,需对产生气体进行除杂,实验装置如图:
思考:甲和丙中各盛放何种试剂?
查阅资料:H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应;CO2中的HCl气体可用饱和的NaHCO3溶液除去。
则装置甲和丙中分别所选所选试剂为______和______。(填字母)
A.CuSO4溶液 B.石灰水 C.浓硫酸 D.氢氧化钠溶液
考向03 实验室制取气体的完整流程与一般思路
1.(25-26九年级上·四川成都·期末)模型建构是化学学习必备的素养之一。下列模型不正确的是
A.空气质量分级标准
B.地球咸水、淡水的储量比
C.实验室制取气体的一般思路和方法
D.低碳行动是缓解全球变暖的重要措施
2.(25-26九年级上·河北承德·期末)小组同学利用下图装置制取并收集二氧化碳,回答下列问题。
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2时,选用的发生装置是___________(填字母)。
(2)小组同学选用装置C而非装置D收集CO2,原因是___________。
(3)对收集的CO2进行检验,应进行的操作是___________。
(4)小组同学通过以上实验归纳出实验室制取气体的一般思路,顺序为___________(填字母)。
a.设计制取气体的实验装置
b.验证得到的气体就是所要制取的气体
c.确定制取气体的化学反应原理
(5)将制得的CO2通入如图装置(夹持仪器已略去),观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红,可知CO2的化学性质是___________。
3.(2025九年级上·上海·专题练习)按要求完成下列问题:
(1)实验室制备二氧化碳的部分操作如下图所示,正确的是___________。
A. 检查气密性 B. 取用大理石
C. 收集气体 D. 验满
(2)观察上述实验装置,实验室选择制备二氧化碳发生装置的依据是反应物的___________和反应的___________,确定应为固-液不加热型装置;而实验室选择制备二氧化碳收集装置的依据是二氧化碳气体___________和___________,确定应用___________法;检验集气瓶内收集到的气体为二氧化碳的操作和现象是___________,检验二氧化碳的化学方程式为___________。
4.(2025·河北邯郸·三模)化学兴趣小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
活动1:认识供氧器
下图1为某款家用制氧机结构示意图。
(1)制氧机观察窗的作用是_______。
(2)加湿仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是_______。
活动2:自制供氧器
学习小组利用身边物品,模仿市售制氧机,自制了如图2的简易供氧器。
(3)利用可以抽拉的线绳,可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点_______(答一点)。
(4)若想利用B装置监测产生氧气的气流速度,B图中有一处不足之处,你的改进措施是_______。
(5)验证B瓶导出的气体是氧气的方法是_______。
(6)制作简易供氧器在选择反应原理时,需要考虑的因素有________(填字母)。
A.原料是否廉价易得 B.反应速率是否适中
C.制得气体是否纯净 D.是否安全、环保
公司2 / 18
学科网(北京)股份有限公司
$
重难03 实验室制取气体的一般思路与方法
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
重难考向 考法解读 考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 技巧点拨
考向01 气体发生与收集装置的选择与设计
考向02 气体的净化与干燥
考向03 实验室制取气体的完整流程与一般思路
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
重难考向
考法解读/预测
考法预测
考向01 对溶解度的理解
中考必考内容,主要考查根据反应物状态和反应条件选择发生装置的能力,以及根据气体密度和溶解性选择收集装置的能力,涉及多功能瓶的灵活使用。气体的净化与干燥要求根据杂质性质选择除杂试剂和干燥剂,掌握洗气瓶的连接顺序(长进短出)及“除杂在前、干燥在后”的原则,常结合CO2、H2的制备考查HCl、H2O等杂质的去除。实验室制取气体的完整流程是本专题核心,涵盖从明确目标气体、确定反应原理、选择药品、搭建装置、检查气密性、进行实验到检验验满的系统性思路,特别关注药品选择的“三不能”原则(如制CO2不用硫酸、浓盐酸、碳酸钠粉末)。
预计2026年中考将以选择题或实验填空题形式,结合具体气体的制备考查装置选择的依据及优缺点;在综合实验题中设置气体净化环节,要求选择除杂装置并排序或判断试剂作用;并以实验探究题形式完整考查气体的制取全过程,突出对一般思路的理解和应用。
考向02 溶质的质量分数
考向03 溶解度曲线
考向04 溶解度表格
考向05 一定浓度溶液的配制
重●难●要●点●剖●析
考向01 气体发生与收集装置的选择与设计
要点梳理
一、发生装置选择的依据
选择气体发生装置时,主要考虑两个因素:反应物状态和反应条件(是否需要加热)。
反应类型
反应物状态
反应条件
典型发生装置
适用气体举例
固固加热型
固体 + 固体
需要加热
试管配单孔塞,试管口略向下倾斜
O2(KMnO4或KClO3加热分解)
固液不加热型
固体 + 液体
不需要加热
锥形瓶/试管 + 长颈漏斗/分液漏斗
O2(H2O2与MnO2)、CO2(大理石与稀盐酸)、H₂(锌与稀硫酸)
二、固固加热型装置的注意事项
1.试管口略向下倾斜:防止加热时固体药品潮湿或反应生成的水倒流,引起试管炸裂。
2.先均匀加热后集中加热:用酒精灯外焰先预热试管,再对准药品部位加热。
3.导管稍露出橡皮塞:便于气体排出,不宜伸入过长。
4.棉花团的使用:用高锰酸钾制氧气时,试管口应放一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末随气流进入导管。
三、固液不加热型装置的四种形式及优缺点
装置类型
装置图
特点与优点
局限性
简易装置(试管+导管)
装置简单,适用于制取少量气体
容易造成气体泄漏,添加药品不方便
带长颈漏斗装置
便于随时添加液体药品
长颈漏斗下端必须插入液面以下,防止气体从漏斗逸出
带分液漏斗装置
可通过活塞控制液体滴加速率,从而使反应平稳进行
装置相对复杂
启普发生器原理装置(带多孔隔板)
可以控制反应的发生和停止:关闭活塞,内部气压增大,将液体压入长颈漏斗,固液分离,反应停止;打开活塞,气体导出,液体回流,固液接触,反应发生
固体必须为块状,粉末状固体无法实现固液分离
四、收集装置选择的依据
选择气体收集装置时,主要考虑气体的密度(与空气比较)、溶解性及是否与水或空气反应。
收集方法
适用条件
装置特点
典型气体
排水法
难溶于水或不易溶于水,且不与水反应
集气瓶装满水,导管伸入瓶口即可
O2、H2、CO(不常用)
向上排空气法
密度比空气大,且不与空气成分反应
导管伸入集气瓶底部,瓶口向上
CO2、O2
向下排空气法
密度比空气小,且不与空气成分反应
导管伸入集气瓶底部,瓶口向下
H2、NH3
五、多功能瓶的灵活使用
多功能瓶(洗气瓶)是气体实验中的“万能装置”,不同用途对应不同的连接方式:
用途
连接方式
原理说明
向上排空气法收集
气体密度大于空气,从长管进入,将空气从短管排出
气体密度小于空气,从短管进入,将空气从长管排出
向下排空气法收集
气体密度大于空气,从短管进入,聚集在瓶口,空气从长管排出
气体密度小于空气,从长管进入,聚集在瓶底,空气从短管排出
排水法收集
瓶内装满水,短进长出
气体进入,将水从长管排出(可测体积)
气体净化/干燥
长进短出
气体通过液体试剂,充分接触
六、验满方法
气体
验满方法
现象
O₂
用带火星的木条放在集气瓶口
木条复燃
CO₂
用燃着的木条放在集气瓶口
木条熄灭
排水法收集
观察瓶口是否有大气泡冒出或集气瓶内的水是否排干净
有大气泡从瓶口向外冒出即满
或集气瓶内的水已被排净
【易错提醒】
❗ 固固加热型试管口向下:很多学生误以为试管口应向上,实际必须向下,否则冷凝水倒流会炸裂试管。
❗ 长颈漏斗忘记液封:漏画或忘记检查液封是常见失分点。
❗ 启普发生器不能用粉末:若使用粉末状固体,关闭活塞后固体仍与液体接触,无法控制反应停止。
❗ 验满操作位置错误:验满时,火柴或木条必须放在集气瓶口,不能伸入瓶内。
❗ 排空气法导管未伸到底部:排空气法收集时,导管必须伸入集气瓶底部,否则空气排不干净,气体不纯。
技巧点拨
1.发生装置“先看状态后看条件”:判断发生装置时,先看反应物是固体还是固液混合物,再看是否需要加热。固体+固体→加热型;固体+液体→不加热型。
2.液封判断:凡使用长颈漏斗的装置,长颈漏斗下端管口必须位于液面以下,否则气体会从漏斗逸出。
3.启普发生器原理识别:带多孔隔板且可通过活塞控制固液接触的装置,都能“随开随用、随关随停”。
4.收集方法“三步判断”:一看溶解性(是否可用排水法),二看密度(与空气比较,决定排空气法方向),三看是否反应(是否与空气或水反应)。
5.多功能瓶“用途定进出”:收集气体看密度,净化干燥必长进。
考向02 气体的净化与干燥
要点梳理
一、气体净化的原则
1.除杂在前,干燥在后:先通过除杂试剂除去其他杂质气体,再通过干燥剂除去水蒸气。若顺序颠倒,干燥后的气体通过溶液除杂会重新带出水蒸气。
2.不引入新杂质:选择的除杂试剂只能与杂质反应,不能与目标气体反应。
3.导管连接“长进短出”:洗气瓶中气体从长管进入,通过液体充分接触,从短管导出。
二、常见气体杂质的去除方法
目标气体
杂质气体
除杂试剂
反应原理
CO2
HCl
饱和NaHCO3溶液
HCl + NaHCO3 == NaCl + H2O + CO2↑(CO2不反应)
CO2
H2O
浓H2SO4
浓硫酸具有吸水性
H2
HCl
水或NaOH溶液
HCl易溶于水或与碱反应
H2
H2O
浓H2SO₄或碱石灰
浓硫酸吸水,碱石灰可吸水也可除酸性气体
O2
H2O
浓H2SO4
浓硫酸吸水
三、常见干燥剂及其适用范围
干燥剂
可干燥的气体
不可干燥的气体
原因
浓H2SO4(酸性)
H2、O2、CO2、CO、HCl
NH3
浓硫酸与NH3反应
碱石灰/固体NaOH(碱性)
H2、O2、CO、NH3
CO2、HCl
碱石灰吸收酸性气体
无水CaCl2(中性)
多数气体(除NH₃)
NH3
CaCl2与NH3形成络合物
【易错提醒】
❗ 除杂顺序错误:先干燥后除杂,导致干燥后的气体再次变潮湿。
❗ 导管方向接反:洗气瓶若“短进长出”,气体会直接从短管逸出,无法通过液体,起不到除杂作用。
❗ 干燥剂选择错误:用碱石灰干燥CO2,或用浓H2SO4干燥NH3,都是常见错误。
技巧点拨
1.“酸酸、碱碱”原则:酸性干燥剂(浓H2SO4)不能干燥碱性气体(NH3);碱性干燥剂(碱石灰)不能干燥酸性气体(CO2、HCl)。
2.饱和NaHCO3除HCl的妙用:既除去了HCl,又增加了CO2的产量(因为HCl与NaHCO3反应生成CO2)。
3.连接顺序口诀:“除杂在前,干燥在后;洗气长进短出,干燥管粗进细出”。
考向03 实验室制取气体的完整流程与一般思路
要点梳理
一、实验室制取气体的一般思路与方法
实验室制取气体,应遵循以下系统性的思路:
第一步:明确目标
确定需要制取的气体是什么(O2、CO2、H2等)。
了解该气体的物理性质(密度、溶解性、颜色、气味)和化学性质(是否稳定、是否有毒、是否与空气成分反应)。
第二步:确定反应原理
根据目标气体的性质,选择能够在实验室条件下发生的化学反应。
反应应具备:原料易得、反应条件温和、反应速率适中、气体纯度高、安全环保等特点。
第三步:选择药品
根据确定的反应原理,选择合适的药品。
考虑药品的状态(固体、液体)、纯度、反应速率等因素。
特别记忆:制CO2的“三不能”原则(见下表)。
第四步:选择仪器与搭建装置
根据反应物状态和反应条件,选择合适的气体发生装置。
根据气体的密度和溶解性,选择合适的气体收集装置。
如需获得纯净干燥的气体,还需考虑净化干燥装置及其连接顺序。
第五步:检查装置气密性
在装入药品前,必须检查整套装置的气密性。
形成封闭体系→改变压强(加热或注水)→观察现象(气泡或液柱)。
第六步:进行实验
按照“先查后装、先固后液、先本后尾”的顺序进行操作。
控制反应速率,确保气体平稳产生。
第七步:检验与验满
收集气体前,可用适当方法检验产生的气体是否为预期目标气体。
收集过程中或结束时,用正确的方法验满。
第八步:净化与干燥(根据需要)
如气体中含有杂质,按照“除杂在前、干燥在后”的原则进行净化处理。
第九步:尾气处理(根据需要)
若气体有毒,需设计尾气吸收或收集装置,防止污染空气。
二、典型气体的药品选择与反应原理(上海中考重点)
气体
药品
化学方程式
注意事项
O2
①KMnO4 ②KClO3+MnO2 ③H2O2+MnO2
①2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
②2KClO3 2KCl+3O2↑
③2H2O2 2H₂O+O₂↑
①试管口放棉花
②MnO2作催化剂
③控制滴加速率可平稳产气
CO2
大理石(或石灰石)+ 稀盐酸
CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H₂O + CO₂↑
“三不能”:不用硫酸(生成CaSO4微溶,阻止反应)、不用浓盐酸(挥发HCl,气体不纯)、不用碳酸钠粉末(反应速率太快)
H2
锌粒 + 稀硫酸
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
不用浓盐酸(挥发HCl),不用锌粉(反应速率太快)
三、实验室制取气体的完整操作步骤(以CO2为例)
步骤
操作要点
易错点
①查
检查装置气密性
顺序:先把导管放入水中,再用手握试管加热
②装
先加固体(大理石),后加液体(稀盐酸)
顺序颠倒,液体溅出
③定
固定装置,调整高度
试管从底部往上套,夹在中上部
④收
收集气体
导管伸入集气瓶底部,玻璃片半封闭瓶口
⑤验
验满、检验气体
验满在瓶口,检验通入澄清石灰水
【特别提示】
❗ CO₂不能用硫酸的原因:CaCO3 + H2SO4 == CaSO4 + H2O + CO2↑,但生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻止反应进一步进行。
❗ 启普发生器停止反应的条件:关闭活塞后,若固液不分离,可能是固体量不足或酸已耗尽,不一定是装置问题。
❗ 尾气处理:有毒气体(如CO)必须进行尾气处理,常用方法有燃烧法、吸收法、收集法等。
技巧点拨
1.一般思路“七步法”记忆:目标→原理→药品→装置→气密→实验→验净。
2.“三不能”记忆法:制CO2不用硫酸、不用浓盐酸、不用粉末——理解原因后记忆更牢固。
3.气密性检查“三步曲”:①形成封闭体系;②改变压强(加热或加水);③观察现象(气泡或液柱)。
4.控制反应速率的方法:①使用分液漏斗控制滴速;②用较稀的酸;③将块状固体改为颗粒(但不能用粉末)。
5.药品添加顺序:先加固体,后加液体,防止液体溅出或反应过于剧烈。
重●难●提●分●必●刷
考向01 气体发生与收集装置的选择与设计
1.(25-26九年级上·上海普陀·期末)化学是一门以实验为基础的学科。请回答以下问题:
(1)写出仪器①名称:_______。
(2)实验室用装置A加热一种暗紫色固体制取氧气,需要做出的改进是_______,该反应的化学方程式为_______,能用装置C收集氧气的原因是_______。
(3)若用装置D收集氧气,检验氧气收集满的方法是_______。
(4)实验室在常温下用固体大理石与液体稀盐酸反应来制取二氧化碳,可以选用的发生装置是_______(在A~E中选择)。
(5)甲烷是一种难溶于水,密度比空气小的气体。利用右图装置收集甲烷,气体应从_______(填“m”或“n”)端通入。
【答案】(1)铁架台
(2) 在试管口放一团棉花 氧气不易溶于水
(3)将带火星的小木条放到瓶口,若观察到小木条复燃,则氧气已收集满
(4)B
(5)m
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称是铁架台,故填:铁架台。
(2)用装置A加热一种暗紫色固体制取氧气,则实验是加热高锰酸钾制取氧气,需要做出的改进的是试管口放一团棉花,防止固体粉末进入导管,造成导管堵塞,故填试管口放一团棉花;高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:;由图可知,装置C为排水法收集气体,适用于收集难溶于水的气体,能用装置C收集氧气的原因是氧气不易溶于水,故填氧气不易溶于水,故填:在试管口放一团棉花;;氧气不易溶于水。
(3)由图可知,装置D为向上排空气集气法,用装置D收集氧气,氧气具有助燃性,能够使带火星的木条复燃,则检验氧气收集满的方法是将带火星的木条伸到集气瓶口处,如木条复燃,证明已经集满氧气,故填:将带火星的小木条放到瓶口,若观察到小木条复燃,则氧气已收集满。
(4)实验室在常温下用固体大理石与液体稀盐酸反应来制取二氧化碳,是固体与液体在常温下生成气体的反应,应选用的发生装置是固液常温发生装置,即装置B,故填:B。
(5) 甲烷是一种难溶于水的气体,且密度比水小,利用图中的装置选择排水法收集甲烷,则气体从短管,即m管进入瓶中,故填:m。
2.(2024·山东烟台·中考真题)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______。
(3)实验室制取CO2和O2,均不能选用的收集装置是______。
(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10mL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______。
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______。
【答案】(1)分液漏斗
(2) B A
(3)D
(4) 猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量
【解析】(1)装置B中仪器①的名称是分液漏斗;
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2,制取原理是碳酸钙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,反应条件为常温,则应选用固液常温型发生装置,即装置B;
实验室加热高锰酸钾固体制取O2,制取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,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,则应选用固体加热型发生装置,即装置A;
(3)二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应,应采用向上排空气法进行收集;氧气密度比空气略大且不易溶于水,可采用向上排空气法和排水法进行收集,因此实验室制取CO2和O2,均不能选用的收集装置是D;
(4)①由图乙可知,相同时间内猪肝块作催化剂使装置内压强变化更大,说明相同时间内猪肝块作催化剂对过氧化氢分解产生的氧气更多,则两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块;
②由图乙可知,装置内压强先增大后减小,是因为反应产生气体使装置内压强增大,反应结束后温度降低使装置内压强减小,说明过氧化氢分解的反应是放热反应;由图可知,30s时加猪肝块催化的过氧化氢使装置内压强达到最大,说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s;
③该实验为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10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液,由图乙可知,曲线a、b最终达到相同的压强,说明最终生成氧气的体积相同,说明催化剂只改变化学反应速率,不改变生成物的质量。
3.(2025·陕西·中考真题)气体制备是初中化学实验的重要内容,根据下列装置回答问题:
(1)写出标有字母a的仪器名称:_________。
(2)用A装置制取O2时,反应原理用化学方程式表示为_______。
(3)实验室制备CO2应选择的发生装置是_________(填字母),检验CO2收集满的方法是_________。
(4)若某气体既能用C装置也能用E装置收集,则该气体具有的性质是_________(填序号)。
①密度比空气大,难溶于水 ②密度比空气小,易溶于水 ③密度比空气小,难溶于水
【答案】(1)锥形瓶
(2)
(3) B 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则已收集满
(4)③
【解析】(1)由图可知,标有字母a的仪器名称为:锥形瓶;
(2)A装置为固体加热型发生装置,且试管口有一团棉花,用A装置制取时,应选用药品高锰酸钾,高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)实验室制备CO2选用药品大理石(或石灰石)和稀盐酸,该反应属于固液常温型,应选择的发生装置是B;二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大且能溶于水,可用向上排空气法收集,检验CO2收集满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则已收集满;
(4)装置C为排水法,装置E为向下排空气法,若某气体既能用C装置也能用E装置收集,则该气体具有的性质是密度比空气小,难溶于水,故填③。
4.(2025·山东德州·中考真题)下面是实验室气体制取和性质验证的实验装置,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验室用装置B、C制取氧气,反应的化学方程式为______,验满方法是______。
(3)将装置B、F相连,制取二氧化碳并验证其性质,装置F试管中的现象为______,烧杯中发生反应的化学方程式为______。
(4)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气。通常状况下,氨气密度比空气小,极易溶于水。实验室制取氨气应选择的装置组合是______(填序号)。连接好仪器后,应先进行的操作是______。
【答案】(1) 集气瓶
(2) 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已收集满
(3) 紫色石蕊溶液变红
(4) AD 检查装置的气密性
【解析】(1)仪器①的名称是集气瓶。
(2)装置B是固液不加热型发生装置,C是向上排空气法收集装置。实验室用装置B、 C制取氧气,是用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气,化学方程式为。 氧气具有助燃性,验满方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已收集满。
(3)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,所以装置F试管中的现象为紫色石蕊溶液变红。 烧杯中是二氧化碳与氢氧化钙反应,化学方程式为。
(4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙两种固体混合物的方法制取氨气,发生装置应选固体加热型的A;通常状况下,氨气密度比空气小,极易溶于水,所以收集装置应选向下排空气法的D,故装置组合是AD。 连接好仪器后,为了防止装置漏气导致实验失败,应先进行的操作是检查装置的气密性。
5.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)实验室制取气体的部分装置如下图所示,请回答下列问题:
(1)请写出标号仪器的名称:a___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为___________。
当用装置F收集时,发现水槽内的水变成紫色,其原因是___________。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气时可选择装置B或C作发生装置。与装置B相比,装置C的优点是___________。
(4)要组装一套实验室制取二氧化碳的装置,可从A~F中选择___________(填字母序号)。若用装置G测量生成二氧化碳气体的体积,其中植物油的作用是___________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管口没有放一团棉花
(3)可以控制反应速率/可以得到平稳气流
(4) BD/CD 防止CO2溶于水
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称为长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;当用装置F收集时,发现水槽内的水变成紫色,其原因是试管口没有放一团棉花,加热时粉末状的物质进入水槽内,故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;试管口没有放一团棉花;
(3)装置C中含有分液漏斗,与装置B相比,装置C的优点是可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率,来控制反应速率,得到平稳的氧气流,故填:可以控制反应速率或可以得到平稳气流;
(4)实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液常温型,选择的发生装置为B或C;二氧化碳的密度比空气大,且能溶于水,只能采用向上排空气收集,选择的收集装置为D;
用装置G测量生成二氧化碳气体的体积,二氧化碳的体积等于排出水的体积,在水面上放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水,故填:BD或CD;防止CO2溶于水。
考向02 气体的净化与干燥
1.(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O2和CO2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O2的化学方程式________。
(3)若用虚线框内装置干燥CO2气体,请将该装置图补画完整________。
【答案】(1)AD
(2)
(3)
【解析】(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 。
2.(23-24八年级下·山东烟台·期中)气体制取是重要的化学实验,某化学小组对CO2的制取展开了项目学习。
(1)选用药品
①要制取CO2,小组同学应从如图所示药品中选择______和_____,写出同学们选择的药品制取二氧化碳的化学方程式:__________________。
②小组同学选择以上药品来制取二氧化碳的理由是________(填字母代号)。
A.可选用木炭和氧气反应,因为反应可生成二氧化碳,成本低廉,反应原理简单
B.可选用稀盐酸与石灰石反应,因为反应速率适中,条件要求不高气体产物较纯净,易于收集
③三名同学选择了3种方案(如表)制CO2。
编号
药品
A
块状石灰石、10%稀硫酸
B
块状石灰石、7%稀盐酸
C
粉状石灰石、7%稀盐酸
他们各自取了等质量的同种石灰石加入足量酸中,产生CO2的体积随时间变化曲线如图1所示:
则方案A对应的曲线应是______(选填“甲”、“乙”或“丙”)。小组同学决定用B方案制备CO2气体,不用方案C制备CO2的原因是______________。
(2)选择发生和收集装置
①请补充图2中下列仪器的名称:a:集气瓶d:________,h:_______。
②实验室利用图2中仪器制取CO2,你选用的仪器除了a和h,还需要______(填序号)。
③已知:CO2在不同溶剂中的溶解能力
物质种类
水
酒精
饱和NaHCO3溶液
每毫升液体中溶解CO2的体积
1mL
3.6mL
几乎不溶
利用图3装置收集一瓶纯净的CO2,集气瓶中的液体应选择_______(请从水、酒精、饱和NaHCO3溶液中选择),收集CO2气体时气体从____(填“a”或“b”)口通入。
【答案】(1) 盐酸(或石灰石) 石灰石(或盐酸) B 丙 粉状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快
(2) 酒精灯 分液漏斗 bg 饱和NaHCO3溶液 b
【解析】(1)①实验室常用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳,稀盐酸和石灰石中的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。答案为:盐酸(或石灰石);石灰石(或盐酸);。
②A、木炭和氧气能生成二氧化碳,但二氧化碳与氧气不易分离,也不易收集,故A不符合题意;
B、稀盐酸和石灰石中的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:,反应速率适中,条件要求不高气体产物较纯净,易于收集,故B符合题意。
故选B。
③石灰石中的碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表面阻止反应进一步进行,所以表中方案A对应图1中的曲线是丙,故填:丙;
块状石灰石与稀盐酸制取二氧化碳时,反应速率适中,粉状石灰石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快,不易控制,故填:粉状大理石与稀盐酸接触面积大,反应速率太快。
(2)①图2中下列仪器的名称,d是酒精灯,h是分液漏斗,故填:酒精灯;分液漏斗。
②实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选用固液常温型发生装置,二氧化碳能溶于水,密度比空气大,用向上排空气法收集,则选用仪器ahbg,故填:bg。
③由表中数据知,二氧化碳在酒精中的溶解度较大,在水中的溶解度较小,在饱和NaHCO3溶液中几乎不溶解二氧化碳,则集气瓶中的液体应选择饱和NaHCO3溶液,故填:饱和NaHCO3溶液。
利用图3装置收集一瓶纯净的二氧化碳时,气体从b端通入,瓶内液体从a端排出,故填:b。
3.(22-23九年级下·江苏连云港·期中)下列是初中化学常见仪器和装置,请回答相关问题。
(1)仪器X的名称是______,X在此装置中作用是______。
(2)制取CO2可选择发生装置______,其反应原理用化学方程式表示为______,收集CO2选择D装置而不用C装置是因为______。
(3)实验室常用澄清石灰水检验CO2,写出反应的化学方程式______。
(4)实验中,制得的CO2气体中往混有HCl、H2S(硫化氢)等气体,为获取纯净、干燥的CO2气体,需对产生气体进行除杂,实验装置如图:
思考:甲和丙中各盛放何种试剂?
查阅资料:H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应;CO2中的HCl气体可用饱和的NaHCO3溶液除去。
则装置甲和丙中分别所选所选试剂为______和______。(填字母)
A.CuSO4溶液 B.石灰水 C.浓硫酸 D.氢氧化钠溶液
【答案】(1) 长颈漏斗 用于添加液体药品
(2) B 二氧化碳能溶于水,且与水反应,二氧化碳密度比空气大
(3)
(4) A C
【解析】(1)由图可知,仪器X的名称是长颈漏斗,X在该装置中的作用是:用于添加液体药品;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选B;
石灰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:;
二氧化碳能溶于水,且与水反应,故不能选择排水法即C装置收集,二氧化碳密度比空气大, 故可选择向上排空气法即D装置收集;
(3)实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
(4)制得的二氧化碳气体中混有氯化氢、硫化氢气体,硫化氢能与氢氧化钠等碱溶液、硫酸铜溶液反应,故可选择硫酸铜溶液除去硫化氢,不选择氢氧化钠溶液,是因为二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故甲装置选择硫酸铜溶液,丙装置的作用是干燥气体,浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,故丙装置选择浓硫酸,故填:A、C。
考向03 实验室制取气体的完整流程与一般思路
1.(25-26九年级上·四川成都·期末)模型建构是化学学习必备的素养之一。下列模型不正确的是
A.空气质量分级标准
B.地球咸水、淡水的储量比
C.实验室制取气体的一般思路和方法
D.低碳行动是缓解全球变暖的重要措施
【答案】A
【解析】A、空气质量分为六级,但质量指数越大,说明污染物含量越多,说明污染越严重,该选项模型不正确;
B、地球上海水约占96.53%,淡水约占2.53%,陆地咸水约占0.94%,该选项模型正确;
C、实验室制取气体的一般思路为:确定反应原理→选择发生装置→选择收集装置→检验与验纯,该选项模型正确;
D、空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应,则缓解温室效应的方法有:增加二氧化碳吸收、减少二氧化碳排放,该选项模型正确。
故选A。
2.(25-26九年级上·河北承德·期末)小组同学利用下图装置制取并收集二氧化碳,回答下列问题。
(1)实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2时,选用的发生装置是___________(填字母)。
(2)小组同学选用装置C而非装置D收集CO2,原因是___________。
(3)对收集的CO2进行检验,应进行的操作是___________。
(4)小组同学通过以上实验归纳出实验室制取气体的一般思路,顺序为___________(填字母)。
a.设计制取气体的实验装置
b.验证得到的气体就是所要制取的气体
c.确定制取气体的化学反应原理
(5)将制得的CO2通入如图装置(夹持仪器已略去),观察到试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红,可知CO2的化学性质是___________。
【答案】(1)B
(2)CO2能溶于水且与水反应,密度比空气大
(3)向集气瓶中注入适量的澄清石灰水并振荡
(4)能与水反应生成碳酸
【解析】(1)实验室用石灰石(固体)和稀盐酸(液体)反应制取CO2,不需要加热,所以选用的发生装置是B(固液不加热型装置)。
(2)二氧化碳能溶于水且能与水反应,所以不能用排水法收集;二氧化碳密度比空气大,可用向上排空气法收集。装置C是向上排空气法,装置D是排水法,所以选用装置C而非装置D收集CO2的原因是二氧化碳能溶于水且能与水反应,密度比空气大。
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以检验二氧化碳的操作是向集气瓶中注入适量的澄清石灰水并振荡,石灰水变浑浊,证明是CO2 。
(4)归纳实验室制取气体的一般思路顺序:首先要确定制取气体的化学反应原理(c),根据反应原理和反应物状态、反应条件等设计制取气体的实验装置(a),最后验证得到的气体就是所要制取的气体(b),所以顺序为c、a、b。
(5)将制得的CO2通入装置,观察到试纸 Ⅰ(干燥的石蕊试纸)不变色而试纸 Ⅱ(湿润的石蕊试纸)变红,说明二氧化碳本身不能使石蕊变色,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊变红,可知CO2的化学性质是能与水反应生成碳酸。
3.(2025九年级上·上海·专题练习)按要求完成下列问题:
(1)实验室制备二氧化碳的部分操作如下图所示,正确的是___________。
A. 检查气密性 B. 取用大理石
C. 收集气体 D. 验满
(2)观察上述实验装置,实验室选择制备二氧化碳发生装置的依据是反应物的___________和反应的___________,确定应为固-液不加热型装置;而实验室选择制备二氧化碳收集装置的依据是二氧化碳气体___________和___________,确定应用___________法;检验集气瓶内收集到的气体为二氧化碳的操作和现象是___________,检验二氧化碳的化学方程式为___________。
【答案】(1)C
(2) 状态 条件 密度 溶解性 向上排空气 向集气瓶中倒入适量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,证明集气瓶内的气体是二氧化碳
【解析】(1)A、图示装置中长颈漏斗与外界相通,没有形成密闭系统,无法检查气密性,故A图示操作错误;
B、向试管中添加块状固体试剂时,将试管平放或倾斜,用镊子将大理石放到试管口,然后将试管慢慢竖起,使试剂滑落到试管底部,故B图示操作错误;
C、二氧化碳的密度比空气大,气体应从长导管通入,将空气从短导管排出。故C图示操作正确;
D、二氧化碳验满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,而不是伸入集气瓶内,故D图示操作错误;
故选:C。
(2)选择发生装置需要考虑反应物状态和反应条件;选择收集装置需要考虑气体的密度和水中的溶解性;二氧化碳的能溶于水,能与水反应,密度比空气大,确定应用向上排空气法收集二氧化碳;检验集气瓶内收集到的气体为二氧化碳:向集气瓶中倒入适量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,证明集气瓶内的气体是二氧化碳;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,化学方程式为:。
4.(2025·河北邯郸·三模)化学兴趣小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
活动1:认识供氧器
下图1为某款家用制氧机结构示意图。
(1)制氧机观察窗的作用是_______。
(2)加湿仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是_______。
活动2:自制供氧器
学习小组利用身边物品,模仿市售制氧机,自制了如图2的简易供氧器。
(3)利用可以抽拉的线绳,可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点_______(答一点)。
(4)若想利用B装置监测产生氧气的气流速度,B图中有一处不足之处,你的改进措施是_______。
(5)验证B瓶导出的气体是氧气的方法是_______。
(6)制作简易供氧器在选择反应原理时,需要考虑的因素有________(填字母)。
A.原料是否廉价易得 B.反应速率是否适中
C.制得气体是否纯净 D.是否安全、环保
【答案】(1)观察是否有气泡产生和产生气体的快慢
(2)湿润氧气,且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率(合理即可)
(3)可以控制反应的发生和停止(合理即可)
(4)将a导管延长并伸入到水面以下
(5)将带火星的木条放在B瓶b导管口处,若带火星的木条复燃,说明该气体为氧气
(6)ABCD
【解析】(1)制氧机观察窗的作用是观察是否有气泡产生和产生气体的快慢;
(2)加湿仓的中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是:湿润氧气,且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率;
(3)利用可以抽拉的线绳,可实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,从而控制反应的发生和停止,故优点是:可以控制反应的发生和停止;
(4)若想利用B装置监测产生氧气的气流速度,应将a导管延长并伸入到水面以下,这样才可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率;
(5)氧气具有助燃性,验证B瓶导出的气体是氧气的方法是:将带火星的木条放在B瓶b导管口处,若带火星的木条复燃,说明该气体为氧气;
(6)A、需要考虑原料是否廉价易得,应选择成本低、容易获取的原料,以确保可行性和经济性,符合题意;
B、需要考虑反应速率是否适中,反应速率应适中,过快可能导致氧气释放失控,过慢则无法满足需求,符合题意;
C、需要考虑制得气体是否纯净,这样才能收集到所需的气体,符合题意;
D、需要考虑是否安全、环保,避免产生有毒或易燃易爆物质,确保操作过程安全,减少意外风险,符合题意。
故选ABCD。
公司2 / 18
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。