内容正文:
化学
广西
课堂精讲册
1
单元2 碳和碳的氧化物
专题培优1 实验室制取气体的一般思路与方法
考情预览
题位 分值 常考点及难度分析 备考指导
实验探究
题中
第1
题 8分 ①仪器识别(易,8考)
②制气原理,化学方程式书写
(易,必考);
③根据发生装置选择试剂或者根据试剂选择发生装置(易,7考)
④收集装置选择及依据(易,5考)
⑤制取气体的注意事项(难点在答题表述,2考)
⑥气体的检验与验满(难点在答题表述,4考)
⑦多功能瓶的使用(较难,3考) 必考题型,难度较低,但学生做题过程中存在几个容易出错的点,教师备考此类题型需要重点强化以下几点:
①在仪器识别中写仪器名称出现错别字;
②文字叙述类的答题表述是学生的难点,如检查装置气密性的操作、检验及验满气体的操作、装置的评价及改进等;
③验满与检验气体时,伸入集气瓶内与放在集气瓶口易混淆
专题精讲
解题思维模型
一、制取原理
制取
气体 试剂与反应原理 发生装置 收集装置
O2 高锰酸钾:①
② (填字
母序号,后同) ③
过氧化氢溶液和二氧化锰:
④ ⑤ ⑥
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
A
C(或D)
2H2O2 2H2O+O2↑
B
C(或D)
制取
气体 试剂与反应原理 发生装置 收集装置
CO2 大理石(或石灰石)与稀盐酸:
⑦
⑧ ⑨
H2 锌粒和稀硫酸:
⑩ ⑪ ⑫
CaCO3+2HCl CaCl2+
H2O+CO2↑
B
D
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
B
C(或E)
二、实验装置
实验室制取气体的装置包括 和 。
1. 确定气体发生装置(广西3年3考,北部湾6年2考)
(1)发生装置的选择依据: 和 。
发生装置
收集装置
反应物的状态
反应条件
(2)常见的气体发生装置有两种:固体加热型和固液常温型。
类型 固体加热型 固液常温型
装置
特点 便于添
加液体
试剂 安装简
单,制取
少量气体 ①
②
能控制
反应速率
可随时控
制反应的发生
与停止
注
意
事
项 a.使用A装置制取气体时,试管口应略向下倾斜的原因是③
;
b.使用B装置制取气体时,长颈漏斗下端应伸入液面以下的目的是
④ ;
c.用高锰酸钾制取氧气时,在试管口放一团棉花的目的是⑤
防止
冷凝水流至热的试管底部,避免试管炸裂
形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗上口逸出
防止
加热时试管内的粉末状物质进入导管,堵塞导管
2. 确定气体收集装置(广西3年3考,北部湾6年3考)
气体的密度
密度 大于 空气且不与空气成分反应——向
上排空气法
密度 小于 空气且不与空气成分反应——向
下排空气法
气体溶解性
难(或不易)溶于水 且不与水反应——排
水法
易溶于水 ——排空气法
(1)收集装置
的选择依据
大于
小于
难(或不易)溶于水
易溶于水
(2)常见的气体收集装置
装置
图
适用
范围 装置适用于密度比
空气的① 且
不与空气成分反应
的气体,如O2、
CO2等 装置适用于密度比空
气的② 且不与
空气成分反应的气
体,如H2、CH4等 适用于③
溶于水且不与水
反应的气体,如O2、
H2、CH4等
大
小
难(或不
易)
注意
事项 导管应伸到集气瓶底部,目的是
④ 最佳收集时间:⑤
时;
收集满的标志:⑥
优缺点 收集的气体较干燥,但纯度不高 收集的气体较纯,但不干燥
充分排净集气瓶内的空气
导管口有
连续、均匀的气泡冒出
集气瓶口
有大气泡冒出
三、检验与验满
检验 验满
氧气
①
②
将带火星的木条伸入集
气瓶中,若木条复燃,则证
明是氧气
将带火星的木条靠近集气瓶瓶口,
若木条复燃,则证明氧气已集满
检验 验满
二氧
化碳
③
④
将收集到的气体通入澄
清石灰水中,若澄清石灰水
变浑浊,则证明是二氧化碳
将燃着的木条放在集气瓶瓶
口,若木条熄灭,说明二氧化碳已
集满
易错警示
注意检验与验满氧气的操作时,检验氧气是伸入集气瓶内,验满氧气需要
放在集气瓶口。
四、常见气体的净化与干燥
1. 气体净化与干燥的原则:①一般除杂在前,干燥在后,但如果用加热法
除杂,则干燥在前。②吸收剂和干燥剂只能吸收气体中的杂质和水分(或
将其转化为被净化的气体),不能与被净化的气体反应。
2. 常见的净化、干燥装置
装置
图
干燥 (填试剂名称,后
同)——可干燥H2、O2、CO2
等中性或酸性气体,不能干
燥NH3等碱性气体 NaOH固体、CaO、碱石灰——可干
燥H2、O2、NH3等中性或碱性气体,
不能干燥HCl、CO2、SO2等酸性气体
除杂 ——
除去CO2中混有的HCl;氢氧
化钠溶液——除去CO2、
HCl、SO2等酸性气体 NaOH固体、CaO、碱石灰——可除
去酸性气体,如HCl、CO2、SO2等
浓硫酸
饱和碳酸氢钠溶液
五、多功能瓶的应用[2023.28(4),北部湾6年4考]
目的 图示 操作说明
收集
气体
排空气法 遵循“上轻下重”原则:
收集密度比空气大的气体,气体应从① (填
“a”或“b”,下同)端通入;
收集密度比空气小的气体,气体应从② 端
通入
排水法 收集气体时,气体应从③ 端通入
a
b
b
目的 图示 操作说明
测定气
体体积
气体从短导管进入多功能瓶,量筒内进
入液体的体积即为收集的气体体积;
若收集的气体能溶于水或能与水反应
(如CO2),应在水面上加一层植物油
气体的检
验、干燥或除杂 进行气体的检验、干燥或除杂时,气体
应从④ 端通入
a
针对训练
1. (2025广西27题8分)实验是化学研究的重要手段。某同学在实验室制取
氧气并进行氧气性质的探究。
(1)该同学用双氧水和二氧化锰制取氧气,发生反应的化学方程式
是 ,选用的发生装置是 (填字母序号)。
(2)实验室现有的双氧水浓度过大,使用前需要稀释。稀释双氧水时用到的
玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯和 。
2H2O2 2H2O+O2↑
A
玻璃棒
(3)用排空气法收集氧气应选装置 (填字母序号),还可以用
法收集氧气。
(4)用带火星的木条放在集气瓶口,观察到木条 ,说明氧气已集
满。将红热的铁丝伸入集满氧气的集气瓶中,铁丝剧烈燃烧,火星四射,
生成 色固体。
D
排水
复燃
黑
2. (2024广西28题改编8分)实验是学习化学的重要途径。回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
锥形瓶
(2)检查装置气密性是在添加试剂 (填“前”或“后”)。检查B装置
气密性的操作是
。
前
向锥形瓶中加水直至液体浸没长颈漏斗的下端,关闭弹
簧夹,继续加水,若长颈漏斗中形成一段液柱,静置后,液柱高度不下
降,则证明装置的气密性良好(合理即可)
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,其反应的化学方程式是
,可选用的发生和收集装置
是 (填字母序号)。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
BD
(4)用A、C装置制取并收集氧气,得到的气体中除氧气外,还含有
;实验完毕后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,目的是
。
水蒸
气
防止水
槽中的水倒吸,使试管炸裂
(5)装置B中长颈漏斗需要伸入液面以下的原因是
。
(6)能用C装置收集氧气是因为氧气具有 的性
质。集满氧气的集气瓶应 (填“正”或“倒”)放在实验台上。
(7)若选择A装置用高锰酸钾制取氧气,可能导致的后果是
。
形成液封,防止
生成的气体从长颈漏斗上口逸出
不易溶于水且不与水反应
正
试管内的粉末
状物质进入导管,堵塞导管,导致气体无法排出
3. (2023广西28题改编8分)根据下列装置回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳常用的试剂是 。用
装置E收集二氧化碳的原因是 。
试管
大理石(或石灰石)和稀盐酸
二氧化碳的密度比空气大
(3)实验室用装置B制取氧气,反应的化学方程式是
。用装置C收集氧气,当观察到 时,表示氧气已收集满。
(4)用装置F收集氧气,气体应该从 (填“a”或“b”)端通入。检验氧
气已经收集满的操作是
。
2KMnO4 K2MnO4
+MnO2+O2↑
集气瓶口有大气泡冒出
a
将带火星的木条放在b口,若木条复燃,说明已
收集满
4. (2025龙东改编)根据实验装置图,回答问题:
(1)图中仪器a的名称 。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为
。试管口放一团棉花的作用是
,要做铁丝在氧气中燃烧实验最好选用装置 (填字
母序号)收集氧气。
长颈漏斗
2KMnO4 K2MnO4+
MnO2+O2↑
防止加热时试管内的粉末
状物质进入导管
E
(3)实验室制取二氧化碳,选择C装置作为该气体发生装置的优点是
。检验二氧化碳的方法是 .
。
(4)若用装置D收集氢气,氢气应从 (填“b”或“c”)端通入。
可以
随时控制反应的发生和停止
石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳
将气体通入澄清
c
5. (2025贵港一模改编)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,根据
下列实验装置图,回答有关问题。
(1)标号为①的仪器名称为 。
(2)在实验室可选用装置A和E组合制取氧气,若收集到的氧气不纯,原因
可能为 。
酒精灯
刚开始时,集气瓶没有装满水(合理即可)
(3)实验室制取二氧化碳气体选用的发生装置是装置 ,反应的化学方
程式为 ,为了得到纯净干燥
的二氧化碳气体,将该反应产生的气体通过装置F、G,其中试剂X是
,装置G的作用是 。
B
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
饱
和碳酸氢钠溶液
干燥气体
(4)化学兴趣小组利用下图所示“制氧机”自制O2。
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2;Na2CO3易溶
于水。
【操作】在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。
【现象】左瓶中黑色粉末翻腾、液体浑浊,瓶壁温热;右瓶水中导管口有
气泡冒出。
【评价】右瓶中水的作用是
(写一条即可)。
通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率
(合理即可)
6. 实验室里现有石灰石、二氧化锰、过氧化氢溶液、稀盐酸和稀硫酸,以
及如图所示的仪器。
(1)仪器①的名称是 。
(2)利用上述仪器和试剂可以制取氧气,你选择的仪器是
(填序号),反应的化学方程式是 ,
若用排水法收集氧气,当导管口 时,开始收集。
集气瓶
①②⑦⑧
(或①②⑥⑧⑨)
2H2O2 2H2O+O2↑
连续均匀的气泡
(3)若用如图装置收集二氧化碳,验满时应将燃着的木条放在 (填
“a”或“b”)端。
b
(4)某同学利用家庭中的鸡蛋壳和食醋,并用如图所示甲、乙发生装置制取
二氧化碳。
①比较甲、乙装置,甲装置的优点是 。
②选用甲装置还可以进行的实验是 (填字母序号)。
A. 锌粒与稀硫酸制氢气 B. 浓硫酸与甲酸共热制一氧化碳
C. 粉末状的二氧化锰与过氧化氢溶液制氧气
可以随时控制反应的发生和停止
A
7. (2025贵州改编)自然界氧循环对维持人类生活与生态平衡具有重要
意义。
(1)用图1装置制取CO2和O2
图1
①用大理石(CaCO3)和稀HCl制取CO2应选用的收集装置是 ,验满的方法是 。
D
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则二氧化碳已收集满
②用B作发生装置制取O2反应的化学方程式为 ,检验氧气的方法是
。
2H2O2 2H2O+O2↑
将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,证明
该气体为氧气
图1
(2)探究鱼缸中氧循环
①图2鱼缸中pH和含氧量比一周前明显下降。pH下降的原因可能是
(用文字叙述表示)。
鱼呼
出的二氧化碳与水反应生成碳酸
②用图3进行实验,测得4小时后a中含氧量为8.32 g/L,b中含氧量为6.23
g/L。从氧循环的角度分析,氧含量不同的原因是
。
③若要恢复鱼缸中的正常氧循环,可以采取的一种做法是 。
水草经光合作用,将
二氧化碳转化为氧气
补充光照
8. (2025柳州二模改编)化学是一门以实验为基础的学科,请根据所给装置
回答下列问题:
图1
(1)仪器a的名称是 。
分液漏斗
(2)实验室用高锰酸钾制氧气,若选用装置AC组合,则还需要改进的地方
是 ,收集气体的时机是
,若用D装置收集O2,验满时应将带火星的木条放在导管
口 (填“b”或“c”)处。
在试管口放一团棉花
导管口有连续且均匀的
气泡冒出时
c
(3)有同学将实验室制得的CO2通入澄清石灰水,石灰水未变浑浊,为探究
澄清石灰水不变浑浊的原因,于是作如图2探究:
①实验室制取CO2反应的化学方程式是
。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O
+CO2↑
图2
②实验过程中观察到装置E、G中溶液变浑浊,F中溶液不变浑浊的现象,
则原澄清石灰水未变浑浊的原因是
。
③装置F的作用是 。
原气体中混有HCl,HCl与澄清石灰
水先发生反应
检验HCl是否被完全吸收,防止对CO2的检验造成干扰
图2
9. (2025新疆改编)下图为实验室气体制取和应用的常用装置,回答下
列问题。
(1)仪器a的名称: 。
水槽
(2)用高锰酸钾制氧气的发生装置为 (填字母序号,下同),收集装置
是 ,反应的化学方程式为 。
A
D
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)用高锰酸钾制取氧气时,下列图标不需要标注的是 (填字母序号,
下同)。
c
(4)用C装置收集气体时,导管需要伸入集气瓶底部的原因是
。
将空气充分
排尽,便于收集到更纯净的气体
(5)E装置是实践小组同学在老师指导下设计的家用简易制氧机原理图。过
碳酸钠在水的作用下分解成碳酸钠和过氧化氢。
①验证甲仓导出的气体是氧气的方法:
。
②甲仓的主要作用是 (答一点即可)。
将带火星的木条伸入甲仓导出的
气体中,若木条复燃,证明是氧气
判断氧气的流速(合理即可)
10. (2025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A中仪器a的名称是 。
铁架台
(2)实验室用过氧化氢溶液制取O2,用大理石和稀盐酸制取CO2。二者都可
以选用的发生装置是 (填字母序号,下同),用排空气法收集两种气
体都可以选用的收集装置是 。
B
D
(3)实验室用过氧化氢溶液和MnO2制取O2,反应的化学方程式是
,用装置C收集生成的O2纯度偏低,原因可
能是 (填序号)。
①制取装置气密性不好
②收集前,集气瓶中未注满水
③收集完成时,集气瓶中仍有少量水
2H2O2 2H2O+O2↑
②
(4)水、过氧化氢溶液和高锰酸钾都能用来制取氧气,是因为物质中都含
有 元素。
(5)向盛有80 ℃热水的装置F的试管中放入白磷,然后将O2通入试管中与白
磷接触,白磷燃烧(白磷着火点为40 ℃)。水能灭火,但试管中的白磷却在
水中燃烧,请从可燃物燃烧的条件分析,原因是
。
氧
向试管中通氧气,白磷
与氧气接触,80 ℃的热水温度达到白磷的着火点
46
$