内容正文:
题型07 常见气体的制备
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 发生装置的选择
考向02 收集装置的选择
考向03 气体检验、验满与性质验证
考向04 气体的净化、干燥与尾气处理
考向05 气体制备综合实验
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
常见气体制备是山东中考必考实验大题,分值8~12分,是整套试卷的核心实验板块。重点考查O₂、CO₂、H₂三大气体的发生装置、收集装置、检验与验满、净化与干燥、注意事项,全部源于教材基础实验,强调装置选择、原理书写、操作规范与实验安全。
考向分类
考向01 发生装置的选择
考向02 收集装置的选择
考向03 气体检验、验满与性质验证
考向04 气体的净化、干燥与尾气处理
考向05 气体制备综合实验
技巧点拨
定→选→写→验→纯 五步解题法
定:定药品与原理——根据反应药品状态和条件确定原理方程式
选:选发生与收集——状态+条件定发生;密度+溶解性定收集
写:规范书写化学方程式——条件、气体符号、配平完整
验:检验与验满——现象明显、操作简单
纯:净化与干燥——先除杂,后干燥;干燥剂不与气体反应
考●向●破●译
考向01 气体发生装置的选择
典例引领
【典例01】(2025·山东临沂·中考真题)实验室用高锰酸钾制取氧气,选择的发生装置是()
A.固固加热型 B.固液常温型 C.液液加热型 D.高温型
方法透视
解题思路
1. 固固加热型:药品都是固体,需要加热(KMnO₄、KClO₃)
2. 固液常温型:固体+液体,不需加热(H₂O₂、CaCO₃+稀盐酸、Zn+H₂SO₄)
3. 口诀:固固加热选试管口略向下;固液常温选长颈/分液漏斗
答题模板
发生装置选择模板:
固体+固体、加热 → 固固加热型
固体+液体、不加热 → 固液常温型
变式演练
【变式01】(2024·山东滨州·中考真题)下列气体的制取,可选用固液常温型发生装置的是()
A. 加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
B. 加热高锰酸钾制取氧气
C. 大理石和稀盐酸制取二氧化碳
D. 电解水制取氢气
【变式02】(2026·山东济南·一模)实验室制取下列气体时,发生装置与制取二氧化碳相同的是()A. 加热分解氧化汞
B. 过氧化氢在二氧化锰催化下制氧气
C. 加热氧化汞制取氧气
D. 加热碳酸氢铵制取气体
考向02 气体收集装置的选择
典例引领
【典例01】(2025·山东青岛·中考真题)收集CO₂可采用的方法是()
A.向上排空气法
B.向下排空气法
C.排水法
D.排水法+向上排空气法
方法透视
解题思路
1. 向上排空气:密度>空气、无毒(O₂、CO₂)
2. 向下排空气:密度<空气(H₂、CH₄)
3. 排水法:难/不易溶于水、不与水反应(O₂、H₂)
4. 排水法收集更纯净,排空气法收集更干燥
答题模板
收集装置选择模板:
密度比空气大 → 向上排空气<br>密度比空气小 → 向下排空气
难溶于水 → 排水法
变式演练
【变式01】(2026・山东济宁・中考模拟)某气体难溶于水,密度比空气略小,且常温下易与空气中的氧气发生反应,则收集该气体应采用的方法是()
A.向下排空气法
B.排水法
C.向上排空气法
D.排水法或向下排空气法
【变式 02】(2026・山东潍坊・一模预测)已知甲烷(CH₄)难溶于水,密度比空气小;二氧化硫(SO₂)易溶于水,密度比空气大,且有毒。下列收集这两种气体的方法组合正确的是()
A.甲烷用向上排空气法,二氧化硫用排水法
B.甲烷用排水法,二氧化硫用向上排空气法
C.甲烷用向下排空气法,二氧化硫用向下排空气法
D.甲烷用排水法,二氧化硫只能用向上排空气法且需尾气处理
考向03 气体的检验、验满与性质验证
典例引领
【典例01】(2025·山东济宁·中考真题)检验CO₂的方法是()
A.伸入燃着木条
B.通入澄清石灰水
C.通入紫色石蕊
D.观察颜色
方法透视
解题思路
1. O₂:检验——带火星木条复燃;验满——放瓶口复燃
2. CO₂:检验——石灰水浑浊;验满——燃着木条放瓶口熄灭
3. H₂:点燃,淡蓝色火焰,干冷烧杯有水雾
4. 检验:瓶内;验满:瓶口
答题模板
检验/验满答题模板:O₂:带火星木条伸入瓶中→复燃→是氧气
CO₂:气体通入澄清石灰水→变浑浊→是二氧化碳
验满:木条放在集气瓶口
变式演练
【变式01】(2025·山东烟台·中考真题)如图是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作,其中正确的是
A.制备 B.收集
C.验满 D.验证性质
【变式02】(2026·山东临沂·二模)下列关于实验室制取氧气的说法中,正确的是
A.选择制取气体的原理时,应考虑反应速率,且速率越快越好
B.用排水法收集氧气时,提前将导管伸入盛满水的集气瓶以便于收集气体
C.用向下排空气法收集氧气需要在瓶口处验满
D.用带火星的木条检验氧气
考向04 气体的净化、干燥与尾气处理
典例引领
【典例01】(2024·山东泰安·中考真题)如图是收集干燥气体并对它进行吸收处理的装置,由图中实验装置推测该气体的有关性质,正确的一组是
A
B
C
D
密度(与空气比较)
大于
大于
小于
小于
在水中的溶解性
难溶
极易溶
极易溶
难溶
A.A B.B C.C D.D
方法透视
解题思路
1. 干燥原则:干燥剂不与气体反应
2. 酸性气体(CO₂、SO₂、HCl)→ 浓硫酸(酸性干燥剂)
3. 碱性气体(NH₃)→ 碱石灰、NaOH(碱性干燥剂)
4. 中性气体(O₂、H₂、N₂)→ 所有干燥剂都可用
5. 除杂顺序:先除杂,后干燥
答题模板
净化干燥答题模板:
除杂试剂:只除杂质,不除原气
干燥试剂:不与气体反应<br>顺序:发生→除杂→干燥→收集
变式演练
【变式01】(2025·山东济宁·中考真题)如图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集某些气体(不考虑尾气处理)。该装置可用于( )
A.二氧化锰催化双氧水分解制备氧气
B.KClO3受热分解制备氧气
C.锌和稀盐酸反应制备氢气
D.碳酸钙和稀盐酸反应制备二氧化碳
【变式02】(2026·山东德州·一模)如图是收集某气体的装置,下列对该实验装置和气体分析正确的是
A.干燥气体的原理是与水反应
B.该气体的密度比空气的密度小
C.倒立的漏斗能增加气体与水的接触面积
D.吸收尾气后,所得溶液的
考向05 气体制备综合实验
典例引领
【典例01】(2025·山东枣庄·中考真题)实验室制取、和是初中化学必备知识。下列说法正确的是
A.和的发生装置可以相同 B.和的收集装置完全不同
C.和的检验方法相同 D.和均可用氢氧化钠固体干燥
方法透视
解题思路
1. 综合实验顺序:发生→除杂→干燥→收集→性质→尾气
2. 多功能瓶(万能瓶):
向上排空气:长管进;向下排空气:短管进
排水法:短管进
洗气、干燥:长管进,短管出
答题模板
综合实验答题模板:
原理写方程式→状态条件定发生→密度溶解性定收集→先干燥后收集→多功能瓶看密度
变式演练
【变式01】(2024·山东潍坊·中考真题)用如图装置制取干燥的气体,能实现的是
A
B
C
D
X
锌粒与稀硫酸
二氧化锰与氯酸钾
大理石与稀盐酸
二氧化锰与过氧化氢溶液
Y
浓硫酸
浓硫酸
稀硫酸
浓硫酸
z
H2
O2
CO2
O2
A.A B.B C.C D.D
【变式02】(2026·山东菏泽·模拟预测)下列反应制取气体,可用如图装置制取、干燥和收集的是
A.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
B.2H2O22H2O+O2↑
C.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
D.2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
题●型●训●练
一、单选题
1.(2026·山东德州·一模)实验室用高锰酸钾制取并验证氧气性质,下列操作不正确的是
A.制备 B.收集
C.检验 D.验证性质
2.(2025·山东德州·模拟预测)实验室用过氧化氢溶液制取氧气并进行性质实验,下列操作错误的是
A.加过氧化氢溶液 B.制取氧气
C.收集氧气 D.硫燃烧
3.(2025·山东青岛·一模)用浓硫酸、水、锌粒等制取氢气并检验氢气的纯度,下列操作或装置正确的是
A.读取液体体积 B.稀释浓硫酸 C.制取氢气 D.检验氢气纯度
4.(2025·山东淄博·一模)实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质必须考虑的是
①颜色 ②密度 ③气味 ④可燃性 ⑤能否与水反应 ⑥在水中的溶解情况
A.②③⑥ B.②⑤⑥ C.①③④ D.①④⑤
5.(2026·山东青岛·模拟预测)纳米Fe粉可治疗惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁(H2+FeCO3Fe+H2O+CO2)制取纳米铁粉并检验该反应的气体产物,实验装置如图(加热及部分夹持装置省略),下列说法正确的是
A.①中、②中依次盛装盐酸、浓H2SO4
B.反应开始时,点燃Y处的酒精灯后再打开分液漏斗的活塞
C.装置③的作用是检验H2O,装置⑤是尾气处理装置
D.装置②和装置④可以互换位置
6.(2025·山东泰安·一模)实验室制取气体时所选发生和收集装置不需要考虑的是
A.反应物状态和条件
B.气体密度
C.反应快慢
D.气体溶于水的难易程度
7.(2025·山东泰安·一模)用如图所示装置制取气体,需满足的条件是
①反应物是固体;②反应需加热:③制得的气体不易溶于水;④制得的气体密度比空气大;⑤制得的气体能与空气中氧气反应。
A.①②③④⑤ B.①② C.②④⑤ D.①②③
8.(2025·山东淄博·一模)下列有关实验室制取气体的说法正确的是
A.装置①可作为H2发生装置
B.装置②中用浓硫酸干燥O2时,气体从b管进
C.装置③可用H2的收集装置
D.装置④是CO2气体的验满方法
二、实验题
9.(2025·山东青岛·模拟预测)以下是初中化学常见的实验装置图。请回答有关问题:
(1)仪器①的名称是_______。
(2)实验室用A装置制取的化学方程式是_______。若采用C装置收集氧气,用带火星的木条检验始终不复燃,其原因可能是_______(写一种即可)。
(3)能用E装置收集的气体具有的物理性质是_______。
(4)若用F装置收集一瓶干燥的气体,则该气体可能是_______(填字母序号)
A. B. C. D.
10.(2026·山东枣庄·模拟预测)根据所学知识回答:
(1)镁、锌、铁各65g,含原子数目最多的是___________。质量相等的两种物质①H2O2、②H2O完全分解后所制得氧气的质量由大到小的顺序为___________(填序号)。
(2)小明和几位同学在实验室用下列装置制取几种气体,请按要求作答。
①仪器X的名称是___________;加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气,氨气极易溶于水,密度小于空气,则制取氨气的一套装置为___________(填字母代号)。
②B和C装置均可制取O2,与B相比较,C的主要优点是___________。
③若制取的O2用G装置收集,请将图G补画完整___________。
④现已知:钠与水反应生在氢氧化钠和氢气。小明在实验室里用6.9g钠理论上可以制得氢气多少克?要求写出必要的计算过程___________。
三、综合应用题
11.(2025·山东济南·一模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器。某化学兴趣小组同学欲利用其进行下列各探究实验。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)某小组同学欲用过氧化氢溶液与二氧化锰制取并收集一瓶干燥的氧气。所选仪器的连接顺序为 A-E-F,选择 A 作为该发生装置的依据是___________;E 装置在实验中的作用是___________;写出 A 装置中反应的化学方程式为___________。
(2)若用石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体(提示:挥发出的少量 HCl 气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)。
①所选装置的连接顺序为___________(从左至右填写装置字母序号)。
②C 中反应的化学方程式为___________。
③A 装置反应过程中锥形瓶内溶液的pH ___________ (填“变小”“变大”“基本一致”之一) 。
(3)用一氧化碳气体(含少量水蒸气)测定氧化铁样品(含杂质,杂质不反应)中氧化铁的质量分数。所选仪器按“一氧化碳气体→E→D→B→尾气处理装置”的顺序连接,实验前检查装置的气密性。
①能证明一氧化碳具有还原性的现象是___________,写出 D 装置中玻璃管内发生反应的化学方程式___________。
②实验测得反应前 D 装置玻璃管中氧化铁样品的质量为 10g,反应完全后,继续通一氧化碳气体直至冷却。此时测得固体质量变为 7.3g,计算该样品中氧化铁的质量分数为___________。
③该实验中尾气处理的方法是___________。
12.(2025·山东烟台·中考真题)如图为实验室常见的气体制备、收集和性质的实验装置,据图回答。
(1)指出B装置中标号仪器名称:①_____。
(2)实验室用大理石与稀盐酸反应制取CO2应选择的发生装置是_____(填装置序号,下同),收集装置是_____,反应的化学方程式是_____。
(3)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,应选择的发生装置是_____。为探究氨气的性质,小红利用图中F装置进行氨气与氧化铜反应的实验,实验中观察到黑色氧化铜粉末变成红色。
【提出问题】得到的红色粉末是什么?
查阅资料:Cu2O是红色,易与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
【猜想假设】红色粉末是①Cu②Cu2O③_____
【设计实验】小明设计如下实验验证红色粉末中是否含有Cu2O:
实验步骤
实验现象
实验结论
取红色粉未于试管中,加入足量稀硫酸
_____
红色粉末中含有Cu2O
【实验反思】小明设计的实验无法证明红色粉末中是否含有Cu,原因是_____。
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题型07 常见气体的制备
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 发生装置的选择
考向02 收集装置的选择
考向03 气体检验、验满与性质验证
考向04 气体的净化、干燥与尾气处理
考向05 气体制备综合实验
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
常见气体制备是山东中考必考实验大题,分值8~12分,是整套试卷的核心实验板块。重点考查O₂、CO₂、H₂三大气体的发生装置、收集装置、检验与验满、净化与干燥、注意事项,全部源于教材基础实验,强调装置选择、原理书写、操作规范与实验安全。
考向分类
考向01 发生装置的选择
考向02 收集装置的选择
考向03 气体检验、验满与性质验证
考向04 气体的净化、干燥与尾气处理
考向05 气体制备综合实验
技巧点拨
定→选→写→验→纯 五步解题法
定:定药品与原理——根据反应药品状态和条件确定原理方程式
选:选发生与收集——状态+条件定发生;密度+溶解性定收集
写:规范书写化学方程式——条件、气体符号、配平完整
验:检验与验满——现象明显、操作简单
纯:净化与干燥——先除杂,后干燥;干燥剂不与气体反应
考●向●破●译
考向01 气体发生装置的选择
典例引领
【典例01】(2025·山东临沂·中考真题)实验室用高锰酸钾制取氧气,选择的发生装置是()
A.固固加热型 B.固液常温型 C.液液加热型 D.高温型
【答案】A
【分析】发生装置由反应物状态和反应条件共同决定。
【详解】高锰酸钾是固体,反应需要加热,属于固固加热型,故选A。
方法透视
解题思路
1. 固固加热型:药品都是固体,需要加热(KMnO₄、KClO₃)
2. 固液常温型:固体+液体,不需加热(H₂O₂、CaCO₃+稀盐酸、Zn+H₂SO₄)
3. 口诀:固固加热选试管口略向下;固液常温选长颈/分液漏斗
答题模板
发生装置选择模板:
固体+固体、加热 → 固固加热型
固体+液体、不加热 → 固液常温型
变式演练
【变式01】(2024·山东滨州·中考真题)下列气体的制取,可选用固液常温型发生装置的是()
A. 加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气
B. 加热高锰酸钾制取氧气
C. 大理石和稀盐酸制取二氧化碳
D. 电解水制取氢气
【答案】C
【分析】固液常温型装置适用于固体与液体在常温下反应制取气体。
【详解】A:氯酸钾和二氧化锰均为固体,反应需要加热,属于固固加热型,不符合。
B:高锰酸钾是固体,制取氧气需要加热,属于固固加热型,不符合。
C:大理石(固体)和稀盐酸(液体)在常温下就能反应生成二氧化碳,可用固液常温型装置,符合题意。
D:电解水需要通电,不属于固液常温反应,不符合。
【变式02】(2026·山东济南·一模)实验室制取下列气体时,发生装置与制取二氧化碳相同的是()A. 加热分解氧化汞
B. 过氧化氢在二氧化锰催化下制氧气
C. 加热氧化汞制取氧气
D. 加热碳酸氢铵制取气体
【答案】B
【分析】实验室用大理石和稀盐酸制 CO₂,用的是固液常温型发生装置。
【详解】
A:氧化汞加热分解,反应物为固体且需加热,为固固加热型,装置不同。
B:过氧化氢(液体)和二氧化锰(固体)常温下反应制氧气,为固液常温型,与制二氧化碳装置相同。
C:加热氧化汞为固体加热型装置,与题意不符。
D:加热碳酸氢铵为固体加热反应,装置不同。
考向02 气体收集装置的选择
典例引领
【典例01】(2025·山东青岛·中考真题)收集CO₂可采用的方法是()
A.向上排空气法
B.向下排空气法
C.排水法
D.排水法+向上排空气法
【答案】A
【分析】收集方法由密度和溶解性决定。
【详解】CO₂密度比空气大,能溶于水且与水反应,只能用向上排空气法。
方法透视
解题思路
1. 向上排空气:密度>空气、无毒(O₂、CO₂)
2. 向下排空气:密度<空气(H₂、CH₄)
3. 排水法:难/不易溶于水、不与水反应(O₂、H₂)
4. 排水法收集更纯净,排空气法收集更干燥
答题模板
收集装置选择模板:
密度比空气大 → 向上排空气<br>密度比空气小 → 向下排空气
难溶于水 → 排水法
变式演练
【变式01】(2026・山东济宁・中考模拟)某气体难溶于水,密度比空气略小,且常温下易与空气中的氧气发生反应,则收集该气体应采用的方法是()
A.向下排空气法
B.排水法
C.向上排空气法
D.排水法或向下排空气法
【答案】B
【分析】需同时考虑溶解性、密度、化学稳定性三个条件,不能只看密度。
【详解】该气体难溶于水且不与水反应,符合排水法收集要求;虽然密度比空气小,看似可用向下排空气法,但该气体易与空气中的氧气反应,用排空气法会导致气体被氧化变质,无法收集到有效气体;
因此只能使用排水法,故选 B。
【变式 02】(2026・山东潍坊・一模预测)已知甲烷(CH₄)难溶于水,密度比空气小;二氧化硫(SO₂)易溶于水,密度比空气大,且有毒。下列收集这两种气体的方法组合正确的是()
A.甲烷用向上排空气法,二氧化硫用排水法
B.甲烷用排水法,二氧化硫用向上排空气法
C.甲烷用向下排空气法,二氧化硫用向下排空气法
D.甲烷用排水法,二氧化硫只能用向上排空气法且需尾气处理
【答案】D
【分析】本题需综合判断溶解性、密度、毒性,对气体收集要求更严谨。
【详解】A 甲烷、二氧化硫方法均错误;
B 未考虑二氧化硫有毒,需尾气处理,表述不完整;
C 二氧化硫收集方法错误;
D 描述完全正确,故选 D。
考向03 气体的检验、验满与性质验证
典例引领
【典例01】(2025·山东济宁·中考真题)检验CO₂的方法是()
A.伸入燃着木条
B.通入澄清石灰水
C.通入紫色石蕊
D.观察颜色
【答案】B
【分析】检验必须现象唯一、结论唯一。
【详解】
能使澄清石灰水变浑浊是CO₂的特征反应,故选B。
方法透视
解题思路
1. O₂:检验——带火星木条复燃;验满——放瓶口复燃
2. CO₂:检验——石灰水浑浊;验满——燃着木条放瓶口熄灭
3. H₂:点燃,淡蓝色火焰,干冷烧杯有水雾
4. 检验:瓶内;验满:瓶口
答题模板
检验/验满答题模板:O₂:带火星木条伸入瓶中→复燃→是氧气
CO₂:气体通入澄清石灰水→变浑浊→是二氧化碳
验满:木条放在集气瓶口
变式演练
【变式01】(2025·山东烟台·中考真题)如图是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作,其中正确的是
A.制备 B.收集
C.验满 D.验证性质
【答案】A
【详解】A、双氧水溶液和二氧化锰固体制取氧气,不需要加热,故属于固液常温型,图示中分液漏斗加双氧水,滴加入装有二氧化锰的圆底烧瓶中,可以制备氧气,故选项正确;
B、因为氧气的密度比空气大,所以用向上排空气法收集氧气,因此应该将导气管插到集气瓶底部,故选项错误;
C、氧气具有助燃性,所以验满时应该将带火星的木条放在集气瓶瓶口,而不是伸入集气瓶内,故选项错误;
D、细铁丝在氧气中燃烧会产生大量的热,为了防止高温的熔融物炸裂集气瓶底部,应该在集气瓶底部预先放些水或细沙,故选项错误;
故选A。
【变式02】(2026·山东临沂·二模)下列关于实验室制取氧气的说法中,正确的是
A.选择制取气体的原理时,应考虑反应速率,且速率越快越好
B.用排水法收集氧气时,提前将导管伸入盛满水的集气瓶以便于收集气体
C.用向下排空气法收集氧气需要在瓶口处验满
D.用带火星的木条检验氧气
【答案】D
【详解】A、制取气体时,反应速率应适中,反应速率过快不利于收集气体,错误;
B、用排水法收集时,应当气泡均匀连续地放出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶,这样收集的气体比较纯净,错误;
C、氧气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,错误;
D、氧气具有助燃性,可用带火星的木条检验氧气,带火星的木条复燃,说明是氧气,符合题意。
故选D。
考向04 气体的净化、干燥与尾气处理
典例引领
【典例01】(2024·山东泰安·中考真题)如图是收集干燥气体并对它进行吸收处理的装置,由图中实验装置推测该气体的有关性质,正确的一组是
A
B
C
D
密度(与空气比较)
大于
大于
小于
小于
在水中的溶解性
难溶
极易溶
极易溶
难溶
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】收集气体从万能瓶短管进入,先集中在上部。说明气体密度比空气小。处理该气体尾气使用防倒吸装置,并且用水吸收处理,所以该气体极易溶于水。故选C。
方法透视
解题思路
1. 干燥原则:干燥剂不与气体反应
2. 酸性气体(CO₂、SO₂、HCl)→ 浓硫酸(酸性干燥剂)
3. 碱性气体(NH₃)→ 碱石灰、NaOH(碱性干燥剂)
4. 中性气体(O₂、H₂、N₂)→ 所有干燥剂都可用
5. 除杂顺序:先除杂,后干燥
答题模板
净化干燥答题模板:
除杂试剂:只除杂质,不除原气
干燥试剂:不与气体反应<br>顺序:发生→除杂→干燥→收集
变式演练
【变式01】(2025·山东济宁·中考真题)如图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集某些气体(不考虑尾气处理)。该装置可用于( )
A.二氧化锰催化双氧水分解制备氧气
B.KClO3受热分解制备氧气
C.锌和稀盐酸反应制备氢气
D.碳酸钙和稀盐酸反应制备二氧化碳
【答案】C
【详解】A、二氧化锰催化双氧水分解制备氧气,收集装置不可行,因为氧气的密度比空气大,故选项错误;
B、KClO3受热分解制备氧气不可行,因为氯酸钾制氧气属于固体混合加热型,且氧气的密度比空气大,故选项错误;
C、锌和稀盐酸反应制备氢气可行,故选项正确;
D、碳酸钙和稀盐酸反应制备二氧化碳,收集装置不可行,因为二氧化碳的密度比空气大,故选项错误;
故选:C。
【变式02】(2026·山东德州·一模)如图是收集某气体的装置,下列对该实验装置和气体分析正确的是
A.干燥气体的原理是与水反应
B.该气体的密度比空气的密度小
C.倒立的漏斗能增加气体与水的接触面积
D.吸收尾气后,所得溶液的
【答案】C
【详解】A、NaOH干燥气体的原理是NaOH能吸收水分,不是与水反应,故A错误;
B、由图可知,气体是长进短出,则说明该气体的密度比空气大,故B错误;
C、倒立的漏斗,可以使尾气尽量分散地接触水面,从而增大接触面积、提高吸收效率,故C正确;
D、NaOH固体能干燥碱性或者中性的气体,不能干燥酸性气体,则吸收尾气后,所得溶液的pH值不能小于7,故D错误。
故选C。
考向05 气体制备综合实验
典例引领
【典例01】(2025·山东枣庄·中考真题)实验室制取、和是初中化学必备知识。下列说法正确的是
A.和的发生装置可以相同 B.和的收集装置完全不同
C.和的检验方法相同 D.和均可用氢氧化钠固体干燥
【答案】A
【详解】A、实验室用过氧化氢和二氧化锰制、用锌粒和稀硫酸制,均为固液不加热型反应,发生装置可以相同,说法正确。
B、不易溶于水、难溶于水,二者都可用排水法收集,收集装置并非完全不同,说法错误。
C、用带火星的木条检验(木条复燃),用澄清石灰水检验(石灰水变浑浊),检验方法不同,说法错误。
D、能与氢氧化钠发生反应,不能用氢氧化钠固体干燥,说法错误。
方法透视
解题思路
1. 综合实验顺序:发生→除杂→干燥→收集→性质→尾气
2. 多功能瓶(万能瓶):
向上排空气:长管进;向下排空气:短管进
排水法:短管进
洗气、干燥:长管进,短管出
答题模板
综合实验答题模板:
原理写方程式→状态条件定发生→密度溶解性定收集→先干燥后收集→多功能瓶看密度
变式演练
【变式01】(2024·山东潍坊·中考真题)用如图装置制取干燥的气体,能实现的是
A
B
C
D
X
锌粒与稀硫酸
二氧化锰与氯酸钾
大理石与稀盐酸
二氧化锰与过氧化氢溶液
Y
浓硫酸
浓硫酸
稀硫酸
浓硫酸
z
H2
O2
CO2
O2
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】如图所给装置发生装置为固液常温型,Y装置盛装的液体干燥剂可以是浓硫酸等,Z装置收集的气体应密度比空气大。
【详解】A、锌粒与稀硫酸反应生成氢气,属于固液常温型,可以用浓硫酸干燥,但氢气密度比空气的小,不能用向上排空气法收集,不符合题意;
B、氯酸钾在二氧化锰催化和加热条件下反应生成氯化钾和氧气,属于固固加热型,不能用图中实验装置制取,不符合题意;
C、大理石(主要成分是碳酸钙)与盐酸生成二氧化碳气体,属于固液常温型,二氧化碳不能与浓硫酸反应,能用浓硫酸干燥,不能用稀硫酸干燥,不符合题意;
D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成氧气,属于固液常温型,氧气不能与浓硫酸反应,能用浓硫酸干燥,氧气密度比空气的大,能用向上排空气法收集,符合题意。故选D。
【变式02】(2026·山东菏泽·模拟预测)下列反应制取气体,可用如图装置制取、干燥和收集的是
A.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
B.2H2O22H2O+O2↑
C.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
D.2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
【答案】B
【分析】该图由气体发生、干燥、收集三部分组成,发生装置为固液不加热制取气体装置;干燥部分为氢氧化钠固体,属于碱,可干燥碱性或中性气体;收集装置为向上排空气法收集气体装置,适合收集密度比空气大的气体。
【详解】A、锌和稀硫酸常温下制取氢气,发生装置可用,氢气可用氢氧化钠干燥,干燥装置可用,但氢气密度比空气小,不能用向上排空气法收集,收集装置不可用,选项不符合题意;
B、过氧化氢溶液与固体二氧化锰混合物在常温下制取氧气,发生装置可用,氧气可用氢氧化钠干燥,干燥装置可用,氧气密度比空气大,用向上排空气法收集,收集装置可用,选项符合题意;
C、碳酸钙和稀盐酸在常温下反应制取二氧化碳气体,发生装置可用,二氧化碳密度比空气大,用向上排空气法收集,收集装置可用,但二氧化碳能和氢氧化钠反应,干燥装置不可用,选项不符合题意;
D、氯化铵和熟石灰加热制取氨气,反应需要加热,发生装置不可用,氨气是碱性气体,可用氢氧化钠干燥,干燥装置可用,氨气密度比空气小,不能用向上排空气法收集,收集装置不可用,选项不符合题意。
故选B。
题●型●训●练
一、单选题
1.(2026·山东德州·一模)实验室用高锰酸钾制取并验证氧气性质,下列操作不正确的是
A.制备 B.收集
C.检验 D.验证性质
【答案】D
【详解】A、高锰酸钾制取氧气时,试管口略向下倾斜,可防止冷凝水倒流炸裂试管,管口放置棉花,防止加热时粉末状物质进入导管,并使用酒精灯外焰加热,故图示操作正确。
B、氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,气体应从长管通入,空气从短管排出,故图示操作正确。
C、氧气具有助燃性,检验氧气时将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃即可证明气体为氧气,故图示操作正确。
D、玻璃是热的不良导体,受热不均会发生炸裂,所以用收集好的氧气做铁丝燃烧实验时,会生成高温熔融物,因此应在集气瓶底部放少量的水或铺一层细沙,故图示操作不正确。
故选D。
2.(2025·山东德州·模拟预测)实验室用过氧化氢溶液制取氧气并进行性质实验,下列操作错误的是
A.加过氧化氢溶液 B.制取氧气
C.收集氧气 D.硫燃烧
【答案】D
【详解】A、向容器中倒入液体,容器倾斜,瓶塞要倒放,标签朝向手心,瓶口紧挨容器口,故图示操作正确。
B、过氧化氢制取氧气,属于固液常温型反应,可采用图示装置制取氧气,故图示操作正确。
C、氧气密度比空气大,可采用向上排空气法收集,用该装置收集氧气时,气体应从长管通入,空气从短管排出,故图示操作正确。
D、硫燃烧生成有毒的二氧化硫,需在瓶底放适量水或氢氧化钠溶液吸收二氧化硫防止污染空气,放细沙无法吸收有毒气体,故图示操作不正确。
故选D。
3.(2025·山东青岛·一模)用浓硫酸、水、锌粒等制取氢气并检验氢气的纯度,下列操作或装置正确的是
A.读取液体体积 B.稀释浓硫酸 C.制取氢气 D.检验氢气纯度
【答案】D
【详解】A、量筒读数时,视线要与凹液面最低处保持水平,不符合题意;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散,不符合题意;
C、制取氢气时长颈漏斗要插入液面以下,以防漏气,不符合题意;
D、检验氢气的纯度时,用拇指堵住盛满氢气的试管口,然后凑近酒精灯火焰,放开手指点燃,听是否有尖锐爆鸣声,符合题意;
故选D。
4.(2025·山东淄博·一模)实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质必须考虑的是
①颜色 ②密度 ③气味 ④可燃性 ⑤能否与水反应 ⑥在水中的溶解情况
A.②③⑥ B.②⑤⑥ C.①③④ D.①④⑤
【答案】B
【详解】选择气体收集方法时,密度(②)决定排空气法(向上或向下),在水中的溶解情况(⑥)和能否与水反应(⑤)决定能否用排水法。颜色(①)、气味(③)和可燃性(④)不影响收集方法选择。
因此实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质必须考虑的是②⑤⑥。
故选B。
5.(2026·山东青岛·模拟预测)纳米Fe粉可治疗惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁(H2+FeCO3Fe+H2O+CO2)制取纳米铁粉并检验该反应的气体产物,实验装置如图(加热及部分夹持装置省略),下列说法正确的是
A.①中、②中依次盛装盐酸、浓H2SO4
B.反应开始时,点燃Y处的酒精灯后再打开分液漏斗的活塞
C.装置③的作用是检验H2O,装置⑤是尾气处理装置
D.装置②和装置④可以互换位置
【答案】D
【详解】A、制取氢气,药品选择:锌粒和稀盐酸或稀硫酸,不能选择浓盐酸,浓盐酸有挥发性,使产生的氢气不纯,①中是稀盐酸,故A错误;
B、先制取氢气,将装置内空气排尽后,再点燃酒精灯,防止氢气不纯爆炸,故B错误;
C、装置③的作用是检验H2O,装置⑤是检验二氧化碳的生成,故C错误;
D、②中盛将浓硫酸,干燥生成的氢气,装置④的作用是吸收水并防止⑤中的水进入③中造成干扰,可以是无水氯化钙或无水硫酸铜,不能是碱石灰,因为碱石灰会吸收二氧化碳,因此装置②和装置④可以互换位置,故D正确。
故选D。
6.(2025·山东泰安·一模)实验室制取气体时所选发生和收集装置不需要考虑的是
A.反应物状态和条件
B.气体密度
C.反应快慢
D.气体溶于水的难易程度
【答案】C
【详解】因为发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关。如反应物是固体+液体反应,不需加热,属于固液常温型制取气体;反应物都是固体,且需要加热,属于固体加热型,需要选用有酒精灯等加热装置的装置。故确定某种气体的发生装置时,需要考虑的因素是反应物的状态和反应条件。
实验室制取气体收集方法的选择是根据:一般考虑气体物理性质中的密度和溶解性,化学性质中看它是否与水发生化学反应;难溶于水或不易溶于水且不与水反应的气体可用排水法收集;密度比空气大的气体(不能与空气中的成分反应)可用向上排空气法收集,密度比空气小的气体(不能与空气中的成分反应)可用向下排空气法收集。
故不需要考虑的是反应的快慢。
故选:C。
7.(2025·山东泰安·一模)用如图所示装置制取气体,需满足的条件是
①反应物是固体;②反应需加热:③制得的气体不易溶于水;④制得的气体密度比空气大;⑤制得的气体能与空气中氧气反应。
A.①②③④⑤ B.①② C.②④⑤ D.①②③
【答案】D
【详解】该装置是固体加热装置,用排水法收集气体;
①固体加热装置,反应物是固体;说法正确;
②固体加热装置,有酒精灯加热,反应需加热;说法正确;
③用排水法收集气体,制得的气体不易溶于水;说法正确;
④用排水法收集气体,制得的气体密度与空气密度无关;说法错误;
⑤用排水法收集气体,制得的气体能与空气中氧气能否发生反应无关;说法错误;
需满足的条件是:①②③
故选:D。
8.(2025·山东淄博·一模)下列有关实验室制取气体的说法正确的是
A.装置①可作为H2发生装置
B.装置②中用浓硫酸干燥O2时,气体从b管进
C.装置③可用H2的收集装置
D.装置④是CO2气体的验满方法
【答案】A
【详解】A、实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的,因此不需要加热,故选项正确;
B、装置②中用浓硫酸干燥O2时,气体从a管进入,b管进错误,故选项错误;
C、氢气难溶于水,密度比空气的密度小,因此可以用排水法和向下排空气法收集,不能用向上排空气法收集,故选项错误;
D、装置④是CO2气体的验满方法错误,因为验满时,燃着的木条应该放在集气瓶口,故选项错误。
故选A。
【点睛】气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。
二、实验题
9.(2025·山东青岛·模拟预测)以下是初中化学常见的实验装置图。请回答有关问题:
(1)仪器①的名称是_______。
(2)实验室用A装置制取的化学方程式是_______。若采用C装置收集氧气,用带火星的木条检验始终不复燃,其原因可能是_______(写一种即可)。
(3)能用E装置收集的气体具有的物理性质是_______。
(4)若用F装置收集一瓶干燥的气体,则该气体可能是_______(填字母序号)
A. B. C. D.
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 装置漏气(或药品量不足也对,但写导管未伸入瓶底不给分)
(3)难(不易)溶于水
(4)D
【详解】(1)图中标号①的仪器名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)①A装置为固固加热型发生装置,试管口放了一团棉花,是用高锰酸钾制氧气,其化学方程式为;
②小木条始终不复燃,说明该瓶气体没有集满,出现这种情况的原因可能是高锰酸钾量不足或装置漏气,写一种即可,故填:装置漏气(或药品量不足);
(3)E装置为排水法收集气体,能用此方法收集气体,说明气体难(不易)溶于水,故填:难(不易)溶于水;
(4)用F装置收集一瓶干燥的气体,需要气体不与硫酸反应、不与空气中的成分反应、密度比空气小;
A、NH3密度比空气小,但不能用浓硫酸干燥,不符合题意;
B、CO2密度比空气大,不符合题意;
C、O2密度比空气大,不符合题意;
D、H2密度比空气小,能用浓硫酸干燥,符合题意;
故填D。
【点睛】气体制备实验中,选择发生装置时,要考虑反应物的状态、反应条件等因素;选择收集装置时,要考虑气体的水溶性、能否和水发生化学反应、密度、能否和空气中的物质发生化学反应等因素。
10.(2026·山东枣庄·模拟预测)根据所学知识回答:
(1)镁、锌、铁各65g,含原子数目最多的是___________。质量相等的两种物质①H2O2、②H2O完全分解后所制得氧气的质量由大到小的顺序为___________(填序号)。
(2)小明和几位同学在实验室用下列装置制取几种气体,请按要求作答。
①仪器X的名称是___________;加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气,氨气极易溶于水,密度小于空气,则制取氨气的一套装置为___________(填字母代号)。
②B和C装置均可制取O2,与B相比较,C的主要优点是___________。
③若制取的O2用G装置收集,请将图G补画完整___________。
④现已知:钠与水反应生在氢氧化钠和氢气。小明在实验室里用6.9g钠理论上可以制得氢气多少克?要求写出必要的计算过程___________。
【答案】(1) 镁 ②①
(2) 长颈漏斗 AD/DA 便于控制反应随时进行或停止 设生成氢气质量为xg,
理论上可以制得氢气0.3克
【详解】(1)原子个数等于原子的总质量与原子的质量之比,镁、锌、铁各65g,含原子数目分别为:,含原子数目最多的是镁;
过氧化氢、水反应生成氧气的化学方程式及其质量关系:设二者质量为m,
由以上质量关系可知,质量相等的两种种物质①H2O2、②H2O完全分解后所制得氧气的质量由大到小的顺序为②①;故答案为:镁;②①;
(2)①仪器X的名称是长颈漏斗;故答案为:长颈漏斗;
②加热氯化铵和熟石灰的固体混合物可制取氨气,氨气极易溶于水,密度小于空气,则制取氨气的一套装置为固固加热装置和向下排空气法,故选AD;故答案为:AD;
③B和C装置均可制取O2,与B相比较,C的主要优点是能够通过控制止水夹的开闭来控制反应的进行或停止,当关闭止水夹时,试管内压强增大,液体进入长颈漏斗,使试管内液面下降至塑料板以下,此时固体与液体不接触,反应停止,打开止水夹,反应开始,故答案为:便于控制反应随时进行或停止;
④排水法收集气体,气体应该从短口进,图片见答案;
⑤见答案。
三、综合应用题
11.(2025·山东济南·一模)如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和性质实验的部分仪器。某化学兴趣小组同学欲利用其进行下列各探究实验。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)某小组同学欲用过氧化氢溶液与二氧化锰制取并收集一瓶干燥的氧气。所选仪器的连接顺序为 A-E-F,选择 A 作为该发生装置的依据是___________;E 装置在实验中的作用是___________;写出 A 装置中反应的化学方程式为___________。
(2)若用石灰石和稀盐酸为原料制取并收集干燥、纯净的二氧化碳气体(提示:挥发出的少量 HCl 气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)。
①所选装置的连接顺序为___________(从左至右填写装置字母序号)。
②C 中反应的化学方程式为___________。
③A 装置反应过程中锥形瓶内溶液的pH ___________ (填“变小”“变大”“基本一致”之一) 。
(3)用一氧化碳气体(含少量水蒸气)测定氧化铁样品(含杂质,杂质不反应)中氧化铁的质量分数。所选仪器按“一氧化碳气体→E→D→B→尾气处理装置”的顺序连接,实验前检查装置的气密性。
①能证明一氧化碳具有还原性的现象是___________,写出 D 装置中玻璃管内发生反应的化学方程式___________。
②实验测得反应前 D 装置玻璃管中氧化铁样品的质量为 10g,反应完全后,继续通一氧化碳气体直至冷却。此时测得固体质量变为 7.3g,计算该样品中氧化铁的质量分数为___________。
③该实验中尾气处理的方法是___________。
【答案】 反应物为固体和液体且不需要加热 干燥氧气 ACEF 变大 D 中玻璃管中红色固体变为黑色 90% 在装置末端加一盏燃着的酒精灯
【详解】(1)用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气,反应物为固体和液体且不需要加热,发生装置选择固液不加热装置A。浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应,E 装置装浓硫酸可以干燥氧气;过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,化学方程式为。
(2)①实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,制取的二氧化碳气体中含有氯化氢气体和水蒸气,需要用碳酸氢钠吸收氯化氢,再用浓硫酸吸收水分,二氧化碳密度比空气大,最后用向上排空气法收集。所以所选仪器的连接顺序为A→C→E→F;
②C 中碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。反应的化学方程式为。
③碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;随反应进行盐酸浓度降低,氯化钠溶液呈中性,同时生成二氧化碳被氢氧化钠吸收,所以锥形瓶中溶液酸性减弱,pH将变大。
(3)①一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,反应方程式为:。所以D处硬质玻璃管中的现象是红色粉末慢慢变成黑色,说明一氧化碳夺取了氧化铁中的氧,体现了一氧化碳的还原性;
②实验测得反应前 D 装置玻璃管中氧化铁样品的质量为 10g,反应完全后,继续通一氧化碳气体直至冷却。此时测得固体质量变为 7.3g,D装置固体减少量即为氧化铁中氧元素的质量,氧化铁中氧元素质量:10g-7.3g=2.7g,氧化铁质量:2.7g÷×100%=9g,
该样品中氧化铁的质量分数为:×100%=90%。
答:氧化铁样品中氧化铁的质量分数为90%。
③一氧化碳具有可燃性,该实验中尾气处理的方法是在装置末端加一盏燃着的酒精灯点燃或用气球收集。
12.(2025·山东烟台·中考真题)如图为实验室常见的气体制备、收集和性质的实验装置,据图回答。
(1)指出B装置中标号仪器名称:①_____。
(2)实验室用大理石与稀盐酸反应制取CO2应选择的发生装置是_____(填装置序号,下同),收集装置是_____,反应的化学方程式是_____。
(3)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,应选择的发生装置是_____。为探究氨气的性质,小红利用图中F装置进行氨气与氧化铜反应的实验,实验中观察到黑色氧化铜粉末变成红色。
【提出问题】得到的红色粉末是什么?
查阅资料:Cu2O是红色,易与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
【猜想假设】红色粉末是①Cu②Cu2O③_____
【设计实验】小明设计如下实验验证红色粉末中是否含有Cu2O:
实验步骤
实验现象
实验结论
取红色粉未于试管中,加入足量稀硫酸
_____
红色粉末中含有Cu2O
【实验反思】小明设计的实验无法证明红色粉末中是否含有Cu,原因是_____。
【答案】 分液漏斗 B E CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ A Cu、Cu2O 固体减少,溶液由无色变蓝色 氧化亚铜和稀硫酸反应生成铜
【详解】(1)根据常见仪器解答;(2)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应不需要加热,大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙,能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳能够溶于水,密度比空气大;(3)根据反应物的状态、反应条件解答;【猜想假设】根据猜想①②结合Cu和Cu2O都是红色解答;【设计实验】根据实验步骤和实验结论分析解答;【实验反思】根据Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O解答。(1)①是分液漏斗;(2)实验室用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳不需要加热,应选择的发生装置是B;二氧化碳能够溶于水,不能用排水法收集,密度比空气大,可以用向上排空气法收集,即用E装置收集;反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;(3)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,应选择的发生装置是A;【猜想假设】③Cu、Cu2O;【设计实验】取红色粉未于试管中,加入足量稀硫酸,固体减少,溶液由无色变蓝色,说明红色粉末中含有Cu2O;【实验反思】小明设计的实验无法证明红色粉末中是否含有Cu,原因是氧化亚铜和稀硫酸反应生成铜。
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【典例01】【答案】A
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题型07常见气体的制备
考●向●破●译
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考向04气体的净化、干燥与尾气处理
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【变式02】【答案】B
1.D
2.D
3.D
4.B
5.D
6.c
7.D
8.A
9.(1)长颈漏斗
(2)2KMnO,K:MnO,+MnO
(3)难(不易)溶于水
(4)D
10.(1)镁
②①
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(2)长颈漏斗
AD/DA
便于控制反应随时进行或停止
设生成氢气质量为xg,
2Na +2H,O 2NaOH H,t
46
2
6.9g
46
6.9g
2
x=0.3g
理论上可以制得氢气0.3克
nO2
11.反应物为固体和液体且不需要加热
干燥氧气
2H,02
2H,0+0,个
ACEF
NaHCO,+HCI=NaCI+H,0+CO,
变大
D中玻璃管中红色固体变为黑色
高温
Fe,0,+3C0
2Fe+3C0,
90%
在装置末端加一盏燃着的酒精灯
12.分液漏斗
B
E
CaCO2+2HCIQCaCl2+H2O+CO2 t
Cu、Cu2O
固体减少,溶液
由无色变蓝色
氧化亚铜和稀硫酸反应生成铜
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