摘要:
本讲义聚焦初中化学“实验室制取气体的一般思路和方法”核心知识点,系统梳理确定反应原理(选择试剂、条件,综合考虑速率、纯度等因素)、设计实验装置(发生装置依据反应物状态和反应条件,收集装置依据气体密度和溶解性)、验证气体(依据气体性质)的完整脉络,通过对比氧气和二氧化碳的制取实例构建知识支架。
该资料以对比归纳培养科学思维,如通过氧气与二氧化碳反应原理、装置选择的对比分析,引导学生掌握分类与归纳方法。设计随学随练、题型示例及分层练习题,结合多功能瓶使用等拓展内容,促进科学探究与实践能力提升。强调实验规范(如试剂名称书写、气密性检查),培养严谨科学态度,课中辅助教师高效教学,课后助力学生查漏补缺、巩固知识。
内容正文:
第六单元
碳和碳的氧化物
课题3 二氧化碳的实验室制取
第2课时 实验室制取气体的一般思路和方法
课标要点
1. 学会根据反应条件和反应物状态选择合理的气体发生装置;
2. 学会根据气体的性质选择合适的气体收集方法。
3. 学会对值得的气体进行验证。
学习重难点
重点:
了解实验室制取气体的一般思路和方法。
难点:
了解实验室制取气体的一般思路和方法。
知识点 确定制取气体的化学反应原理
1.在实验室条件下(如常温、 、使用 等),选择试剂、通过什么反应来制取这种气体。
2.确定原理时,需要综合考虑的因素:
(1)反应 ;
(2)产生的气体是否 、是否 ;
(3)实验操作是否 ;
(4)实验过程是否 ;
(5) 等。
3.实验室制取氧气和二氧化碳的反应原理
二氧化碳
氧气
试剂
化学方程式
易错提醒
1.石灰石(或大理石)和稀盐酸都是混合物,故实验室制取二氧化碳的试剂只能写名称,不可以用化学式表示。
随学随练
1.(24-25九年级上·山西大同·阶段检测)实验室用过氧化氢、高锰酸钾均能制取氧气,是因为这些物质中都含
A.氧气 B.氧元素 C.氧分子 D.氧原子
2.(2026·广东河源·一模)下列实验室制取气体的试剂及操作合理的是
A.制CO2的试剂 B.检查气密性
C.制O2的发生装置 D.收集O2
知识点 设计制取气体的实验装置(重点)
1.气体发生装置选择依据:
(1) :固体与固体反应、固体与液体反应、液体与液体反应等。
(2) :是否需要加热、有没有使用催化剂等。
二氧化碳
氧气
试剂状态
石灰石(或大理石):
稀盐酸:
过氧化氢溶液:
二氧化锰: 粉末
高锰酸钾:
反应条件
发生装置
型
型
2.气体收集装置选择依据:气体的 ,如密度、是否溶于水、是否与水反应等。
(1)依据气体密度:
密度比空气 ,不与空气反应的:用向上排空气法(集气瓶口朝 )收集;
密度比空气 ,不与空气反应的:用向下排空气法(集气瓶口朝 )收集。
判断气体密度的方法:空气平均相对分子质量为29,气体相对分子质量>29,密度比空气大;气体相对分子质量<29,密度比空气小;)
(2)依据气体的水溶性
是否溶于水、是否与水反应: 溶于水,不与水反应的:用 收集。
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
适合气体溶解度小
不与水反应的气体
适合密度比空气大
不与空气反应的气体
适合密度比空气小
不与空气反应的气体
注意事项:导管口出现
的气泡时开始收集;
时气体收集满
注意事项:导管伸入集气瓶 ,
以保证排尽集气瓶中空气。
注意事项:导管伸入集气瓶
以保证排尽集气瓶中空气。
(3)氧气、二氧化碳的收集方法及依据
二氧化碳
氧气
密度
比空气
比空气
水溶性
溶于水,与水反应
溶于水,不与水反应
收集方法
;
收集装置
特别提醒
1.排空气法收集气体时,导管要伸到集气瓶底部,否则空气不能全部排出。
随学随练
1.实验室选择制取气体的装置时,可以不考虑的因素是
A.反应物的状态 B.反应条件 C.气体的密度 D.气体的颜色
2.某同学在实验室制取二氧化碳的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的一项是
A.长颈漏斗可用来添加稀硫酸
B.可选用大理石和稀硫酸制取CO2
C.收集CO2的导管应伸入集气瓶底部
D.先将水注入锥形瓶液封,再检查气密性
知识点 验证得到的气体
1.验证得到的气体就是所要制取的气体
验证依据:气体的 。如可燃性、助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等。
2.氧气和二氧化碳的验证
气体
验证方法
氧气
将 伸到盛有氧气的集气瓶中,木条复燃则是氧气。
二氧化碳
将制得的气体通入 ,若 ,则气体是二氧化碳。
易错提醒
1.检验氧气时带火星的木条应伸入瓶内。
2.检验二氧化碳不能用燃烧的木条,因为能使木条熄灭的还可能是氮气,故一般用澄清石灰水。
随学随练
1.(25-26九年级上·山西吕梁·阶段检测)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,有关实验操作如下,其中正确的一项是
A.实验前先检查装置的气密性 B.用药匙将大理石装入试管中
C.只能用排水法收集产生的二氧化碳 D.用燃着的木条检验收集的二氧化碳
拓展 多功能瓶收集气体
排水法
向上排空气法
向下排空气法
测量气体体积
瓶内装满水
空瓶
空瓶
瓶内装水,不一定装满
所有都从气体从 进,水从
出
密度大的待收集气体从容器 进,密度小的空气从容器 出
密度小的待收集气体从容器 进,密度大的空气从容器 出
(1)V排出的水=V气体
(2)为 ,水面放一层 隔绝二者;
(3)集气瓶上端若有空气,不影响收集的气体的 ,但影响收集的气体的 。
活学活用
1.如图的装置被称为“多功能瓶”。现若将被收集的气体从b口进入,则它可收集的气体为
①H2 ②O2 ③CO2 ④NH3
A.①④ B.①② C.②③ D.①②③④均可
2.实验室制取 CO2的有关操作如图,正确的是
A.检查气密性 B.加入固体药品
C.加入液体药品 D.收集气体
题型 实验室制取气体的思路
▌例1 下列不属于实验室制取气体的一般思路和方法的是( )
A.确定所制气体的反应原理 B.选择适合制取该气体的实验装置
C.明确验证所制得气体的方法 D.研究如何使用制得的气体
解题贴士
1.反应原理:选择药品,确定化学反应,反应速率适中、条件简单、产物纯净。
2.发生装置:依据反应物状态和反应条件,选固体加热型或固液常温型。
3.收集装置:根据气体密度、溶解性,选择排水法、向上 / 向下排空气法。
4.检验验满:利用气体特性检验气体;验满在集气瓶瓶口操作。
▌对点练1-1 确定气体的实验室制取方法时,不需要考虑的是
A.反应所需试剂的状态和反应条件 B.实验装置 C.气体的用途 D.气体的密度
▌对点练1-2 (24-25九年级上·广东珠海·期末)实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是
A.反应速率的大小 B.产生的气体是否纯净
C.反应条件是否易于达到 D.气体的密度
题型 实验室制取气体的装置选择
▌例2 (24-25八年级上·山东烟台·期末)实验室制取气体时,选择制取装置应主要考虑
①反应物颜色 ②反应物状态 ③反应物硬度 ④反应条件 ⑤气体的密度 ⑥气体的溶解性
A.①②④⑤ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.①④⑤⑥
解题贴士
1.发生装置选择
(1)固体加热型:反应物全为固体,反应需要加热。
(2)固液常温型:固体和液体反应,不需要加热。
2.收集装置选择
(1)排水法:气体难溶于水、不与水发生反应。
(2)向上排空气法:气体密度比空气大,不和空气成分反应。
(3)向下排空气法:气体密度比空气小,不和空气成分反应。
▌对点练2-1 (24-25九年级上·福建泉州·期末)走进化学实验室制取气体是初中化学学习的必备技能。下列有关实验室制取气体的装置的说法正确的是
A.①可用于高锰酸钾制氧气 B.②只能用于制取二氧化碳
C.③可用于收集氢气和氧气 D.用④收集二氧化碳时,从b端通入
▌对点练2-2 (24-25九年级上·江苏南京·期末)实验室制取某些气体的装置如图。下列说法正确的是
A.装置①和④组合可以用来制取氧气
B.装置②和⑤组合可以用来制取氢气
C.装置②和④组合可以用来制取二氧化碳
D.用装置②制O2可以获得平稳气流
题型 多功能瓶的使用
▌例3 (24-25九年级上·上海崇明·期末)实验室可用下图装置制取和收集二氧化碳。有关说法错误的是
A.反应原理为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑
B.可用碳酸钙粉末代替大理石制取二氧化碳
C.收集二氧化碳,气体应从m 端进入
D.夹紧弹簧夹,液体将被压回长颈漏斗中
解题贴士
1.排空气法收集气体:密度大于空气,长管进短管出;密度小于空气,短管进长管出。
2.排水法收集气体:瓶内装满水,气体短管进,水从长管压出。
3.洗气除杂、干燥气体:瓶内盛放液体试剂,长管进气,短管出气。
4.测量气体体积:装满水,短管进气,长管接量筒,测排出水的体积。
5.安全防倒吸:瓶中留少量空气,短进长出,防止液体倒吸入反应装置。
6.气体储存:瓶内装满水,通入气体把水压出,需要气体时加水排出气体。
▌对点练3-1 (24-25九年级上·广东江门·期末)某兴趣小组用如图所示的装置来收集并检验气体的性质,下列说法不正确的是
A.实验中,甲装置收集到的气体较纯净,乙装置收集到的气体较干燥
B.实验中,甲装置导管口连续均匀冒出气泡后开始收集
C.若用乙装置(用排水法)收集氧气,应先将装置装满水再从导管口a处通入气体
D.若用乙装置(用排空气法)收集氢气,b导管口为进气口
▌对点练3-2 (2026·广东·二模)下列关于CO2的制取、收集、验满及性质实验的操作,正确的是
A.制备 B.收集
C.验满 D.不支持燃烧
基础通关
1.确定某种气体的实验室制法,下列因素中①反应所需的药品及反应条件;②实验装置;③气体收集和放置方法;④气体验满方法;⑤整个反应体系是否环保安全。需要考虑的是
A.①③⑤ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
2.(25-26九年级下·山西吕梁·阶段检测)在学习完气体的制取之后,小晋对制取气体的两套装置进行了对比。下列相关说法正确的是
A.图1装置中试管口必须略向上倾斜
B.图2可以控制反应速率
C.图2不需要检查装置的气密性
D.两套装置都可用于实验室制取氧气和二氧化碳
3.(2026·山西临汾·一模)下图是实验室常用的气体制取装置之一。下列有关叙述合理的是
A.该装置可制取二氧化碳 B.加入试剂后检查装置气密性
C.制取的气体不易溶于水 D.该装置能控制反应速率
4.(24-25九年级上·山西朔州·期末)下图依次是实验室制备、收集、检验及验满CO2的装置,其中正确的是
A.制备 B.收集
C.检验 D.验满
5.实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水、密度比空气小的乙炔气体,该反应必须严格控制加水的速度,以免剧烈反应放引起发生装置炸裂。你认为下图中最适合制取乙炔气体的装置组合为
A.②⑥ B.②⑤ C.③④ D.③⑥
6.(24-25九年级上·江苏泰州·期中)实验室用大理石固体和稀盐酸溶液制取二氧化碳,其密度比空气大,能溶于水,二氧化碳使燃着木条熄灭的性质可用于验满。下列实验操作错误的是
A.检查装置气密性 B.收集CO2
C.测量产生CO2的体积 D.验满CO2
7.有关下列装置的说法不正确的是
A.装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的气体
D.装置V可以用于收集,也可以用于实验室收集
8.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)实验室用下列装置制取气体,下列有关说法错误的是
A.装置①④组合用于实验室制取氧气,药品为氯酸钾和二氧化锰
B.装置②中的小试管在实验中起液封和节约药品的作用
C.装置③可用于实验室制二氧化碳,借助弹簧夹能控制反应的开始与结束
D.装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳,燃着的木条应放在a端验满
9.(2025·山东日照·中考真题)下列装置是、、三种气体的实验室制取和收集装置,回答下列问题。说明:分液漏斗可以通过活塞控制液体的流量。
(1)仪器①的名称是_______。
(2)A~D四个装置都能用于制取同一种气体,写出用装置A制取该气体的化学方程式:_______。
(3)在上述制取气体装置中,中间过程可以添加液体试剂的装置是_______(填字母)。
(4)制取密度最小的气体可用_______(填字母)装置来收集。
(5)用装置E收集气体,验满的方法是_______。
(6)下列说法错误的是_______(填字母)。
A.用装置A制取气体,试管口略向下倾斜
B.用装置C制取气体,长颈漏斗下端插入液面以下
C.用装置G收集气体,导管口有气泡放出时立即收集
D.用装置A、G制取并收集气体,结束时先撤导管再熄灭酒精灯
10.(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___________。
11.(2024·山东泰安·中考真题)根据下图回答问题。
(1)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A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向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是______(填序号)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气,当观察到______的现象时,再开始收集。
(3)氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气,此时应选用的发生装置是______(填标号);若用F装置收集氨气,则气体要从______(填“m”或“n”)端通入。
(4)实验室利用装置A制取气体的化学反应方程式为______,用C装置而不用E装置收集气体的原因是______。
素养提升
12.(2026·江苏苏州·一模)用如图所示装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状可以增加二氧化碳的质量
B.实验可以把稀盐酸换成稀硫酸
C.用弹簧夹夹紧橡胶管可以让反应停止
D.收集满一瓶后,盖上毛玻璃片可以减少二氧化碳的逸散
13.(2025·上海奉贤·一模)实验室制取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
14.(2026·山西运城·一模)在实验室利用如图装置制取二氧化碳。下列分析正确的是
A.分液漏斗中装的试剂为稀硫酸 B.该发生装置便于控制反应速率
C.产生的气体应该从b导管通入 D.该装置不能用于实验室制取氧气
15.(2026·山东淄博·二模)在实验室中用下图A装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状石灰石可以增加二氧化碳的质量
B.可用稀硫酸替代稀盐酸进行实验
C.关闭弹簧夹可以让反应停止
D.收集满一瓶后,图B所示盖上毛玻璃片,可以减少二氧化碳的逸散
16.(2026·陕西咸阳·三模)兴趣小组在老师的指导下设计了如图所示的简易供氧器。图甲为供氧器的工作原理(过碳酸钠溶于水可产生),下列说法不正确的是
A.二氧化锰是溶液分解的催化剂
B.甲中装置Ⅰ能控制产生的快慢
C.通过甲中装置Ⅱ的水可观察氧气输出的速率
D.图乙用作加湿仓时,b管与病人相连
17.下图是收集某气体并用水吸收产生的过多的该气体的装置。由实验装置推测该气体的有关性质正确的是
A
B
C
D
密度比空气
大
大
小
小
水中的溶解性
难溶
易溶
易溶
难溶
A.A B.B C.C D.D
18.(24-25九年级上·江苏扬州·期末)医用氧气吸入器如图1所示,病人吸氧时的原理如图2所示,下列说法正确的是
A.图1中的a接口相当于图2中的n接口 B.氧气易溶于水
C.该装置不能观察到氧气的流速 D.瓶中的水能使氧气湿润
19.(24-25九年级上·海南海口·期末)实验室用下列装置制取气体,下列有关说法错误的是
A.装置①④组合用于实验室制取氧气,药品为高锰酸钾
B.装置②中的小试管在实验中起液封和节约药品的作用
C.装置③可用于实验室制二氧化碳,借助弹簧夹能控制反应的开始与结束
D.装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳,燃着的木条应放在a端验满
20.(2026·四川达州·中考真题)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置回答问题:
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验室用B装置制取氧气的反应原理是_____(用化学方程式回答)。可用C装置收集氧气,是因为氧气______。
(3)如图中D所示,沿烧杯内壁缓慢倾倒二氧化碳,可观察到的现象是______。
(4)氨气是一种密度比空气小,极易溶于水的气体,实验室用加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物来制取氨气,应选择的发生装置是______(填装置的字母序号)。收集氨气最好选用下图中的______(填序号)。
21.(2026·四川自贡·中考真题)实验是学习化学的重要途径。根据所给装置和实验设计,回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_____。
(2)请在符合要求的中打“√”。
要求
待选
装置A、B均可制取
CO2
H2
O2
收集一瓶N2
装置C
装置D
装置E
(3)若用装置B制取气体,请在B中用“——”画出反应时液面应保持的合理位置。
(4)实验室制取CO2的化学方程式为______。
(5)按如图所示装置验证CO2性质:挤压滴管使其中溶液进入烧瓶,与CO2充分反应后,打开止水夹,观察到烧杯中溶液喷入烧瓶,且溶液颜色变为红色。则滴管中可能是_____溶液,对应反应的化学方程式为_____。
迁移创新
22.(25-26九年级上·福建泉州·期末)兴趣小组为水草缸(图2)设计了图1所示的补给装置。下列说法错误的是
【资料】不溶于饱和溶液。
A.该装置可控制反应的发生与停止
B.乙瓶用于净化,瓶中左侧导管应伸到液面下
C.可通过乙瓶观察的产生速率
D.为了使水草更好地生长,水草缸导管口应置于缸内“2”处
23.(25-26九年级上·湖南株洲·期末)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A.收集 B.收集
C.验证性质 D.监控气体流速
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第六单元
碳和碳的氧化物
课题3 二氧化碳的实验室制取
第2课时 实验室制取气体的一般思路和方法
课标要点
1. 学会根据反应条件和反应物状态选择合理的气体发生装置;
2. 学会根据气体的性质选择合适的气体收集方法。
3. 学会对值得的气体进行验证。
学习重难点
重点:
了解实验室制取气体的一般思路和方法。
难点:
了解实验室制取气体的一般思路和方法。
知识点 确定制取气体的化学反应原理
1.在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等),选择试剂、通过什么反应来制取这种气体。
2.确定原理时,需要综合考虑的因素:
(1)反应速率大小;
(2)产生的气体是否易于收集、是否纯净;
(3)实验操作是否简单、安全;
(4)实验过程是否会产生污染;
(5)试剂的价格等。
3.实验室制取氧气和二氧化碳的反应原理
二氧化碳
氧气
试剂
大理石(或石灰石)、稀盐酸
过氧化氢
高锰酸钾
化学方程式
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
易错提醒
1.石灰石(或大理石)和稀盐酸都是混合物,故实验室制取二氧化碳的试剂只能写名称,不可以用化学式表示。
随学随练
1.(24-25九年级上·山西大同·阶段检测)实验室用过氧化氢、高锰酸钾均能制取氧气,是因为这些物质中都含
A.氧气 B.氧元素 C.氧分子 D.氧原子
【答案】B
【详解】实验室用过氧化氢、高锰酸钾均能制取氧气,是因为这些物质中都含氧元素,故选:B。
2.(2026·广东河源·一模)下列实验室制取气体的试剂及操作合理的是
A.制CO2的试剂 B.检查气密性
C.制O2的发生装置 D.收集O2
【答案】B
【详解】A.实验室制取CO2应选用大理石和稀盐酸,若用稀硫酸,反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻止反应持续进行,试剂选择不合理。
B.向外拉注射器活塞时,装置内压强小于外界大气压,若装置气密性良好,外界空气会从长颈漏斗进入,长颈漏斗下端管口出现气泡,符合气密性检查的原理,操作合理。
C.加热固体制取O2时,试管口需略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂热的试管,图中试管口向上倾斜,操作错误。
D.O2密度大于空气,用该万用瓶收集时应“长进短出”,图中从短管进气无法收集到O2,操作错误。
知识点 设计制取气体的实验装置(重点)
1.气体发生装置选择依据:
(1)反应物的状态:固体与固体反应、固体与液体反应、液体与液体反应等。
(2)反应条件:是否需要加热、有没有使用催化剂等。
二氧化碳
氧气
试剂状态
石灰石(或大理石):固体
稀盐酸:液体
过氧化氢溶液:液体
二氧化锰:固体粉末
高锰酸钾:固体
反应条件
不加热
不加热
加热
发生装置
固液不加热型
固体加热型
2.气体收集装置选择依据:气体的性质,如密度、是否溶于水、是否与水反应等。
(1)依据气体密度:
密度比空气大,不与空气反应的:用向上排空气法(集气瓶口朝上)收集;
密度比空气小,不与空气反应的:用向下排空气法(集气瓶口朝下)收集。
判断气体密度的方法:空气平均相对分子质量为29,气体相对分子质量>29,密度比空气大;气体相对分子质量<29,密度比空气小;)
(2)依据气体的水溶性
是否溶于水、是否与水反应:难溶于水,不与水反应的:用排水法收集。
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
适合气体溶解度小
不与水反应的气体
适合密度比空气大
不与空气反应的气体
适合密度比空气小
不与空气反应的气体
注意事项:导管口出现连续均匀的气泡时开始收集;集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满
注意事项:导管伸入集气瓶底部,
以保证排尽集气瓶中空气。
注意事项:导管伸入集气瓶底部,
以保证排尽集气瓶中空气。
(3)氧气、二氧化碳的收集方法及依据
二氧化碳
氧气
密度
比空气大
比空气大
水溶性
能溶于水,与水反应
不易溶于水,不与水反应
收集方法
向上排空气法
排水法;向上排空气法
收集装置
特别提醒
1.排空气法收集气体时,导管要伸到集气瓶底部,否则空气不能全部排出。
随学随练
1.实验室选择制取气体的装置时,可以不考虑的因素是
A.反应物的状态 B.反应条件 C.气体的密度 D.气体的颜色
【答案】D
【分析】实验室里制取气体的一般思路和方法是:1、根据要求选择适当的反应,包括反应物的状态和反应条件;2、选择合适的实验装置,比如固液不加热装置,固体加热装置等;3、验证所制得的气体。
【详解】A、根据反应物的状态选择合适的发生装置,所以反应物的状态是需要考虑的因素,选项不符合题意;
B、根据反应条件选择合适的发生装置,比如是否需要加热、加压等,所以反应条件是需要考虑的因素,选项不符合题意;
C、根据气体的性质选择收集气体方法,所以气体的密度是必须考虑的因素,选项不符合题意;
D、制取气体时,气体的颜色不需要考虑,选项符合题意。
故选D。
2.某同学在实验室制取二氧化碳的发生和收集装置如图所示。下列说法不正确的一项是
A.长颈漏斗可用来添加稀硫酸
B.可选用大理石和稀硫酸制取CO2
C.收集CO2的导管应伸入集气瓶底部
D.先将水注入锥形瓶液封,再检查气密性
【答案】B
【详解】A. 长颈漏斗可用来添加液体药品,故可用来添加稀硫酸,正确;
B. 大理石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻碍反应的进一步进行,故不能选用大理石和稀硫酸制取二氧化碳,错误;
C. 二氧化碳的密度比空气大,收集CO2的导管应伸入集气瓶底部,这样才能将装置内空气排尽,正确;
D. 正确。
知识点 验证得到的气体
1.验证得到的气体就是所要制取的气体
验证依据:气体的性质。如可燃性、助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等。
2.氧气和二氧化碳的验证
气体
验证方法
氧气
将带火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中,木条复燃则是氧气。
二氧化碳
将制得的气体通入澄清的石灰水,若变浑浊,则气体是二氧化碳。
易错提醒
1.检验氧气时带火星的木条应伸入瓶内。
2.检验二氧化碳不能用燃烧的木条,因为能使木条熄灭的还可能是氮气,故一般用澄清石灰水。
随学随练
1.(25-26九年级上·山西吕梁·阶段检测)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,有关实验操作如下,其中正确的一项是
A.实验前先检查装置的气密性 B.用药匙将大理石装入试管中
C.只能用排水法收集产生的二氧化碳 D.用燃着的木条检验收集的二氧化碳
【答案】A
【详解】A、实验室制取气体前,必须检查装置的气密性,防止装置漏气导致气体收集失败,此选项正确;
B、向试管中装入块状固体(如大理石)时,应先将试管横放,用镊子把固体放在试管口,再缓慢将试管竖立,使固体滑到试管底部,不能用药匙直接装入,否则易打破试管,此选项错误;
C、二氧化碳能溶于水且能与水反应,不能用排水法收集,二氧化碳密度比空气大,应采用向上排空气法收集,此选项错误;
D、检验二氧化碳应使用澄清石灰水(二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊),燃着的木条熄灭只能证明气体不支持燃烧,不能确定是二氧化碳(如氮气也能使燃着的木条熄灭),此选项错误。
故选:A。
拓展 多功能瓶收集气体
排水法
向上排空气法
向下排空气法
测量气体体积
瓶内装满水
空瓶
空瓶
瓶内装水,不一定装满
所有都从气体从上端进,水从下端出
密度大的待收集气体从容器下端进,密度小的空气从容器上端出
密度小的待收集气体从容器上端进,密度大的空气从容器下端出
(1)V排出的水=V气体
(2)为防止气体溶解在水中,水面放一层植物油隔绝二者;
(3)集气瓶上端若有空气,不影响收集的气体的体积数据,但影响收集的气体的纯度。
活学活用
1.如图的装置被称为“多功能瓶”。现若将被收集的气体从b口进入,则它可收集的气体为
①H2 ②O2 ③CO2 ④NH3
A.①④ B.①② C.②③ D.①②③④均可
【答案】A
【详解】①氢气密度比空气小,用向下排空气法收集,则用该装置收集时,气体应从b口通入;
②氧气密度比空气大,用向上排空气法收集,则用该装置收集时,气体应从a口通入;
③二氧化碳密度比空气大,用向上排空气法收集,则用该装置收集时,气体应从a口通入;
④NH3的相对分子质量为14+1×3=17,小于29,密度比空气小,用向下排空气法收集,则用该装置收集时,气体应从b口通入。
故选A。
2.实验室制取 CO2的有关操作如图,正确的是
A.检查气密性 B.加入固体药品
C.加入液体药品 D.收集气体
【答案】A
【详解】A、该装置的气密性检查方法是:当拉动注射器的活塞时,锥形瓶内的空气体积增大压强变小,若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡,正确;
B、向锥形瓶中加入石灰石的方法是应该先将锥形瓶横放,再用镊子夹持石灰石放到瓶口,然后将锥形瓶慢慢树立起来,使石灰石缓缓落到瓶底, 错误;
C、稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的进行,不能用于制取CO2,错误;
D、二氧化碳的密度比空气的大,气体应从长导管通入,将空气从短导管排出,错误。
故选A。
题型 实验室制取气体的思路
▌例1 下列不属于实验室制取气体的一般思路和方法的是( )
A.确定所制气体的反应原理 B.选择适合制取该气体的实验装置
C.明确验证所制得气体的方法 D.研究如何使用制得的气体
【答案】D
【详解】实验室制取气体的一般思路和方法包括选择方法和原理,选定合适的实验装置,安排合理的实验步骤,如明确验证所制得气体的方法,不包括研究如何使用制得的气体,故选:D。
解题贴士
1.反应原理:选择药品,确定化学反应,反应速率适中、条件简单、产物纯净。
2.发生装置:依据反应物状态和反应条件,选固体加热型或固液常温型。
3.收集装置:根据气体密度、溶解性,选择排水法、向上 / 向下排空气法。
4.检验验满:利用气体特性检验气体;验满在集气瓶瓶口操作。
▌对点练1-1 确定气体的实验室制取方法时,不需要考虑的是
A.反应所需试剂的状态和反应条件 B.实验装置 C.气体的用途 D.气体的密度
【答案】C
【详解】A.确定气体的实验室制取方法时,需要考虑反应所需试剂的状态,根据反应物的状态和反应条件来确定发生装置,该选项不符合题意;
B.确定气体的实验室制取方法时,需要考虑实验装置,包括气体发生装置和收集装置,该选项不符合题意;
C.确定气体的实验室制取方法时,不需要考虑气体的用途,该选项符合题意;
D.确定气体的实验室制取方法时,需要考虑气体的密度和反应条件,收集装置的选择需根据气体的密度和溶解性来确定,发生装置的确定需根据反应所需试剂的状态和反应条件来确定,该选项不符合题意。
故选:C。
▌对点练1-2 (24-25九年级上·广东珠海·期末)实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是
A.反应速率的大小 B.产生的气体是否纯净
C.反应条件是否易于达到 D.气体的密度
【答案】D
【详解】A、制取气体的化学反应原理时,需要考虑反应速率,太快或太慢都不行,该选项不符合题意;
B、制取气体的化学反应原理时,需要考虑产生的气体是否纯净,否则还需要除杂,该选项不符合题意;
C、制取气体的化学反应原理时,需要考虑反应条件是否易于达到,该选项不符合题意;
D、制取气体的化学反应原理时,不需要考虑气体的密度,选择收集装置时,才考虑气体的密度,该选项符合题意。
故选D。
题型 实验室制取气体的装置选择
▌例2 (24-25八年级上·山东烟台·期末)实验室制取气体时,选择制取装置应主要考虑
①反应物颜色 ②反应物状态 ③反应物硬度 ④反应条件 ⑤气体的密度 ⑥气体的溶解性
A.①②④⑤ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.①④⑤⑥
【答案】C
【详解】发生装置的选择与反应物的状态和反应条件有关.实验室制取气体收集方法,一般考虑气体物理性质中的密度和溶解性。无需考虑反应物的颜色和硬度。故正确的有:②④⑤⑥。
故选C。
解题贴士
1.发生装置选择
(1)固体加热型:反应物全为固体,反应需要加热。
(2)固液常温型:固体和液体反应,不需要加热。
2.收集装置选择
(1)排水法:气体难溶于水、不与水发生反应。
(2)向上排空气法:气体密度比空气大,不和空气成分反应。
(3)向下排空气法:气体密度比空气小,不和空气成分反应。
▌对点练2-1 (24-25九年级上·福建泉州·期末)走进化学实验室制取气体是初中化学学习的必备技能。下列有关实验室制取气体的装置的说法正确的是
A.①可用于高锰酸钾制氧气 B.②只能用于制取二氧化碳
C.③可用于收集氢气和氧气 D.用④收集二氧化碳时,从b端通入
【答案】C
【详解】A、①装置为固体加热型,试管口没有塞一团棉花,可用于氯酸钾和二氧化锰制取氧气,不可用于高锰酸钾制氧气,故错误;
B、②为固液常温型发生装置,可用于利用石灰石或大理石与稀盐酸制取二氧化碳、实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气、用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,故错误;
C、③为排水法收集装置,氢气难溶于水,氧气不易溶于水水,均可用排水法收集,则③可用于收集氢气和氧气,故正确;
D、二氧化碳的密度比空气大,用④收集二氧化碳时,从a端通入,故错误;
故选:C。
▌对点练2-2 (24-25九年级上·江苏南京·期末)实验室制取某些气体的装置如图。下列说法正确的是
A.装置①和④组合可以用来制取氧气
B.装置②和⑤组合可以用来制取氢气
C.装置②和④组合可以用来制取二氧化碳
D.用装置②制O2可以获得平稳气流
【答案】B
【详解】A、实验室制取氧气可用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法,属于固体加热型,应选用的发生装置是①;但O2密度比空气的大,应用向上排空气法收集,收集装置应选择③,A选项错误;
B、实验室制取氢气常采用锌与稀硫酸反应来制取,属于固液常温型,应选用的发生装置是②;氢气难溶于水,可用排水法收集,收集装置可选择⑤,B选项正确;
C、实验室中常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,属于固液常温型,应选用的发生装置是②;但二氧化碳密度比空气的大,应用向上排空气法收集,收集装置应选择③,C选项错误;
D、装置②使用的是长颈漏斗,固体与液体接触后不能进行分离,不能控制反应速率,无法获得平稳的气流,D选项错误。
故选:B。
题型 多功能瓶的使用
▌例3 (24-25九年级上·上海崇明·期末)实验室可用下图装置制取和收集二氧化碳。有关说法错误的是
A.反应原理为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑
B.可用碳酸钙粉末代替大理石制取二氧化碳
C.收集二氧化碳,气体应从m 端进入
D.夹紧弹簧夹,液体将被压回长颈漏斗中
【答案】B
【详解】A、实验室利用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故选项说法正确;
B、用碳酸钙粉末代替大理石制取二氧化碳不能用如图装置,因为碳酸钙粉末会从多孔隔板漏下,故选项说法错误;
C、二氧化碳的密度比空气大,收集二氧化碳,气体应从m端进入,故选项说法正确;
D、夹紧弹簧夹,产生的气体无法排出,装置内压强增大,液体将被压回长颈漏斗中,故选项说法正确;
故选:B。
解题贴士
1.排空气法收集气体:密度大于空气,长管进短管出;密度小于空气,短管进长管出。
2.排水法收集气体:瓶内装满水,气体短管进,水从长管压出。
3.洗气除杂、干燥气体:瓶内盛放液体试剂,长管进气,短管出气。
4.测量气体体积:装满水,短管进气,长管接量筒,测排出水的体积。
5.安全防倒吸:瓶中留少量空气,短进长出,防止液体倒吸入反应装置。
6.气体储存:瓶内装满水,通入气体把水压出,需要气体时加水排出气体。
▌对点练3-1 (24-25九年级上·广东江门·期末)某兴趣小组用如图所示的装置来收集并检验气体的性质,下列说法不正确的是
A.实验中,甲装置收集到的气体较纯净,乙装置收集到的气体较干燥
B.实验中,甲装置导管口连续均匀冒出气泡后开始收集
C.若用乙装置(用排水法)收集氧气,应先将装置装满水再从导管口a处通入气体
D.若用乙装置(用排空气法)收集氢气,b导管口为进气口
【答案】D
【详解】A、实验中,甲装置排水法收集到的气体较纯净,乙装置排空气法收集到的气体较干燥,故A正确;
B、实验中,甲装置为排水法,由于刚开始产生的气泡是排出的装置中的空气,不能立即收集,应该待导管口气泡连续均匀冒出时开始收集,故B正确;
C、若用乙装置(用排水法)收集氧气,应先将装置装满水再从导管口a处通入气体,故C正确;
D、若用乙装置(用排空气法)收集氢气,氢气密度比空气小,则a导管口为进气口,故D错误;
故选:D。
▌对点练3-2 (2026·广东·二模)下列关于CO2的制取、收集、验满及性质实验的操作,正确的是
A.制备 B.收集
C.验满 D.不支持燃烧
【答案】D
【详解】A.实验室制取应选择稀盐酸和石灰石,稀硫酸与石灰石反应生成微溶的,会覆盖在石灰石表面,阻止反应持续进行,错误。
B.密度大于空气,用万能瓶收集时应“长管进、短管出”,错误。
C.验满需将燃着的木条放在集气瓶口,错误。
D.向放有阶梯蜡烛的烧杯中倾倒,低处蜡烛先熄灭,可验证不支持燃烧、密度大于空气的性质,正确。
基础通关
1.确定某种气体的实验室制法,下列因素中①反应所需的药品及反应条件;②实验装置;③气体收集和放置方法;④气体验满方法;⑤整个反应体系是否环保安全。需要考虑的是
A.①③⑤ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
【答案】D
【详解】气体的实验室制法,需要考虑的是①反应所需的药品是否无毒易得及反应条件是否简单;②实验装置是否简单易操作;③气体收集和放置方法如何;④气体怎样验满;⑤整个反应体系是否环保安全无毒无污染;
故选D。
2.(25-26九年级下·山西吕梁·阶段检测)在学习完气体的制取之后,小晋对制取气体的两套装置进行了对比。下列相关说法正确的是
A.图1装置中试管口必须略向上倾斜
B.图2可以控制反应速率
C.图2不需要检查装置的气密性
D.两套装置都可用于实验室制取氧气和二氧化碳
【答案】B
【详解】A、图1为固体加热型气体发生装置,试管口需略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管,该说法错误;
B、图2中注射器可控制液体药品的滴加速率,进而控制反应速率,该说法正确;
C、所有制取气体的实验装置,实验前都必须检查装置气密性,防止装置漏气,该说法错误;
D、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,不能使用图1的固体加热型装置,该说法错误。
3.(2026·山西临汾·一模)下图是实验室常用的气体制取装置之一。下列有关叙述合理的是
A.该装置可制取二氧化碳 B.加入试剂后检查装置气密性
C.制取的气体不易溶于水 D.该装置能控制反应速率
【答案】C
【详解】A、二氧化碳能溶于水且能与水反应,不能用排水法收集,故选项叙述不合理。
B、实验室制取气体时,需先检查装置气密性,确认气密性良好后再加入试剂,故选项叙述不合理。
C、能用排水法收集的气体,具备不易(或难)溶于水、不与水反应的性质,故选项叙述合理。
D、该装置使用长颈漏斗添加液体,无法控制液体滴加速率,因此不能控制反应速率,故选项叙述不合理。
故选C。
4.(24-25九年级上·山西朔州·期末)下图依次是实验室制备、收集、检验及验满CO2的装置,其中正确的是
A.制备 B.收集
C.检验 D.验满
【答案】B
【详解】A. 实验室制取二氧化碳的方法是大理石(或石灰石)和稀盐酸在常温下反应生成氯化钙、水和二氧化碳,应选择固液常温型发生装置,装置选择正确,为了防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗口逸出,应将长颈漏斗下端管口插到液面以下,错误;
B.能溶于水且能和水反应的气体通常不用排水法收集;二氧化碳能溶于水且能与水反应,但难溶于食用油,故用食用油作隔离,气体从短管进入,液体从长管排出,可用排水法收集二氧化碳,正确;
C. 检验二氧化碳应用澄清石灰水,将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,石蕊溶液变红,能够证明二氧化碳和水反应生成了酸性物质,并不能直接检验二氧化碳,错误。
D. 二氧化碳的密度大于空气,应用向上排空气法收集,利用图示装置收集二氧化碳时,应长管进短管出,验满则应在短管处放置燃着的木条,错误。
5.实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水、密度比空气小的乙炔气体,该反应必须严格控制加水的速度,以免剧烈反应放引起发生装置炸裂。你认为下图中最适合制取乙炔气体的装置组合为
A.②⑥ B.②⑤ C.③④ D.③⑥
【答案】D
【详解】实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水、密度比空气小的乙炔气体,该反应必须严格控制加水的速度,以免剧烈反应放引起发生装置炸裂,该反应为固液常温型反应,而③装置可以通过注射器控制加水速率,进而可以控制反应速率,②装置不可以,所以发生装置选择③装置;乙炔密度比空气小,微溶于水,所以收集装置是:⑤或⑥,故最适合制取制取乙炔气体的装置组合为③⑤或③⑥,故选D。
6.(24-25九年级上·江苏泰州·期中)实验室用大理石固体和稀盐酸溶液制取二氧化碳,其密度比空气大,能溶于水,二氧化碳使燃着木条熄灭的性质可用于验满。下列实验操作错误的是
A.检查装置气密性 B.收集CO2
C.测量产生CO2的体积 D.验满CO2
【答案】C
【详解】A、检查装置气密性的方法是先用弹簧夹夹紧胶皮管,再向长颈漏斗中注入水,使水浸没长颈漏斗下端,静置一段时间,观察到漏斗中水柱不下降,说明装置气密性良好,图中所示操作正确;
B、二氧化碳的密度比空气的大,应用向上排空气法收集,导气管伸入集气瓶的底部,图中所示操作正确;
C、因为二氧化碳能溶于水,则用排水法测量产生二氧化碳的体积时,可以在水面上滴一层植物油,防止二氧化碳与水直接接触,气体进入集气瓶时应短进长出,图中所示操作错误;
D、.检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作正确。
故选:C。
7.有关下列装置的说法不正确的是
A.装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替
C.装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的气体
D.装置V可以用于收集,也可以用于实验室收集
【答案】D
【详解】A、装置Ⅰ适用于固体加热反应制取气体,说法正确,不符合题意;
B、装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替,且可通过分液漏斗、注射器控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,不符合题意;
C、装置Ⅲ是向上排空气法收集气体,装置Ⅳ是向下排空气法收集气体,排空气法收集气体可用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的气体,不符合题意;
D、装置V是排水法收集气体,氧气不易溶于水,且与水不反应,可用排水法收集氧气,二氧化碳溶于水,且能与水反应,不能用于实验室收集二氧化碳,符合题意。
故选D。
8.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)实验室用下列装置制取气体,下列有关说法错误的是
A.装置①④组合用于实验室制取氧气,药品为氯酸钾和二氧化锰
B.装置②中的小试管在实验中起液封和节约药品的作用
C.装置③可用于实验室制二氧化碳,借助弹簧夹能控制反应的开始与结束
D.装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳,燃着的木条应放在a端验满
【答案】D
【详解】A、装置①为固体加热型发生装置,则装置①④组合用于实验室制取氧气,药品可以是氯酸钾和二氧化锰,氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,说法正确,不符合题意;
B、装置②中的小试管可以起到缓冲作用,将液体装满后再进入锥形瓶,可以保留液体药品,节约药品,另外小试管内液体直接封住长颈漏斗下端,形成密闭装置,说法正确,不符合题意;
C、装置③可用于实验室制二氧化碳,借助弹簧夹能控制反应的开始与结束,夹紧弹簧夹,反应生成的气体增多,使得装置内压强增大,瓶内液体被压入烧杯内,固液分离反应停止,打开弹簧夹,气体导出,使得装置内压强减小,烧杯内液体重新进入瓶内,固液接触反应开始,说法正确,不符合题意;
D、装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳,由于二氧化碳密度比空气大,所以二氧化碳应从a端导管口通入,则燃着的木条应放在b端验满,木条熄灭,说明已收集满,说法错误,符合题意。
故选:D。
9.(2025·山东日照·中考真题)下列装置是、、三种气体的实验室制取和收集装置,回答下列问题。说明:分液漏斗可以通过活塞控制液体的流量。
(1)仪器①的名称是_______。
(2)A~D四个装置都能用于制取同一种气体,写出用装置A制取该气体的化学方程式:_______。
(3)在上述制取气体装置中,中间过程可以添加液体试剂的装置是_______(填字母)。
(4)制取密度最小的气体可用_______(填字母)装置来收集。
(5)用装置E收集气体,验满的方法是_______。
(6)下列说法错误的是_______(填字母)。
A.用装置A制取气体,试管口略向下倾斜
B.用装置C制取气体,长颈漏斗下端插入液面以下
C.用装置G收集气体,导管口有气泡放出时立即收集
D.用装置A、G制取并收集气体,结束时先撤导管再熄灭酒精灯
【答案】(1)锥形瓶
(2)
(3)CD
(4)F/G
(5)将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满
(6)C
【详解】(1)仪器①的名称是锥形瓶;
(2)A装置为固体加热型发生装置且试管口有一团棉花,可用于实验室制取氧气,其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;B、C、D装置均为固液常温型发生装置,可用于实验室制取氧气,其原理是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,故A~D四个装置都能用于制取氧气,则用装置A制取氧气的化学方程式为;
(3)C装置中的长颈漏斗以及D装置中的分液漏斗均可在中间过程添加液体试剂,故填:CD;
(4)密度最小的气体通常指氢气,可用向下排空气法收集,即装置F;氢气难溶于水,也可用排水法的G装置收集。
(5)二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,则用装置E收集气体,验满的方法是:将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,说明二氧化碳已收集满;
(6)A、用装置A制取气体,试管口略向下倾斜,防止试管口产生的冷凝水倒流,使试管炸裂,说法正确,不符合题意;
B、用装置C制取气体,长颈漏斗下端插入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗逸出,说法正确,不符合题意;
C、用装置G通过排水法收集气体,应等到导管口有连续均匀的气泡放出时收集,说法错误,符合题意;
D、用装置A、G制取并收集气体,结束时先撤导管再熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒吸入热的试管底部,使试管炸裂,说法正确,不符合题意。
故选:C。
10.(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 防止溶于水
【详解】(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;防止溶于水。
11.(2024·山东泰安·中考真题)根据下图回答问题。
(1)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A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向锥形瓶中放入二氧化锰;⑤收集气体。正确的操作顺序是______(填序号)。
A.①②③④⑤ B.①④②③⑤ C.②①④③⑤ D.②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气,当观察到______的现象时,再开始收集。
(3)氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气,此时应选用的发生装置是______(填标号);若用F装置收集氨气,则气体要从______(填“m”或“n”)端通入。
(4)实验室利用装置A制取气体的化学反应方程式为______,用C装置而不用E装置收集气体的原因是______。
【答案】(1) C
(2)导管口有连续均匀的气泡冒出
(3) B n
(4) 二氧化碳的密度比空气大且能溶于水
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为,利用该反应及A装置制取少量氧气是要先组装仪器,然后检查装置气密性,再向锥形瓶中放入二氧化锰,向分液漏斗中注入过氧化氢溶液,最后收集气体,操作步骤为②①④③⑤,故选:C;
(2)用E装置排水法收集氧气时,当观察到导管口气泡连续均匀冒出的现象时,再开始收集,因为刚开始排出的是装置内的空气;
(3)实验室用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气为固固加热型反应,应选用的发生装置是B,氨气密度比空气小,若用F装置收集氨气,则气体要从n端通入;
(4)实验室常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,用C装置向上排空气法收集而不用E装置排水法收集CO2气体的原因是二氧化碳密度比空气大且能溶于水。
素养提升
12.(2026·江苏苏州·一模)用如图所示装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状可以增加二氧化碳的质量
B.实验可以把稀盐酸换成稀硫酸
C.用弹簧夹夹紧橡胶管可以让反应停止
D.收集满一瓶后,盖上毛玻璃片可以减少二氧化碳的逸散
【答案】D
【详解】A. 反应物总质量不变时,将块状大理石改成粉末状仅能增大反应速率,不会增加生成二氧化碳的质量,错误。
B. 稀硫酸和大理石反应会生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石表面阻止反应持续进行,不能替换成稀硫酸,错误。
C. 该装置没有多孔隔板,夹紧弹簧夹后无法实现固液分离,不能让反应停止,错误。
D. 分子在不断运动,收集满二氧化碳后盖好毛玻璃片,可减少二氧化碳的逸散,正确。
13.(2025·上海奉贤·一模)实验室制取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
【答案】C
【详解】A、该装置未构成封闭体系,即左边的长颈漏斗与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,故图示操作不正确;
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,故图示操作不正确;
C、二氧化碳的密度比空气大,气体先在集气瓶底部聚集,用图示装置收集二氧化碳时,二氧化碳应从长管通入,故图示操作正确;
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,故图示操作不正确。
故选C。
14.(2026·山西运城·一模)在实验室利用如图装置制取二氧化碳。下列分析正确的是
A.分液漏斗中装的试剂为稀硫酸 B.该发生装置便于控制反应速率
C.产生的气体应该从b导管通入 D.该装置不能用于实验室制取氧气
【答案】B
【详解】A、实验室制取二氧化碳不能使用稀硫酸,因为稀硫酸和碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在石灰石或大理石表面,会阻碍反应持续进行,则分液漏斗中应盛放稀盐酸,A错误。
B、该发生装置使用分液漏斗,可以通过活塞控制液体药品的滴加速度,因此便于控制反应速率,B正确。
C、二氧化碳密度比空气大,用该装置收集二氧化碳时,需要“长进短出”,气体从长导管a通入,才能将空气从短导管b排出,C错误。
D、实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,是固液不加热型反应,且氧气密度大于空气,该装置完全可以用于制取和收集氧气,D错误。
故选B。
15.(2026·山东淄博·二模)在实验室中用下图A装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状石灰石可以增加二氧化碳的质量
B.可用稀硫酸替代稀盐酸进行实验
C.关闭弹簧夹可以让反应停止
D.收集满一瓶后,图B所示盖上毛玻璃片,可以减少二氧化碳的逸散
【答案】D
【详解】A.生成二氧化碳的质量由参与反应的反应物总质量决定,粉末状石灰石仅增大了反应物接触面积、加快反应速率,不会改变最终生成二氧化碳的质量,说法错误;
B.稀硫酸和石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙,附着在石灰石表面阻碍反应持续进行,因此不能用稀硫酸替代稀盐酸,说法错误;
C.关闭弹簧夹后,反应生成的二氧化碳无法排出,锥形瓶内压强增大,稀盐酸不能被压回分液漏斗,无法实现固液分离,反应不会自动停止,说法错误;
D.二氧化碳密度大于空气,收集满后应沿集气瓶口水平推动毛玻璃片盖住,可以减少逸散,说法正确。
16.(2026·陕西咸阳·三模)兴趣小组在老师的指导下设计了如图所示的简易供氧器。图甲为供氧器的工作原理(过碳酸钠溶于水可产生),下列说法不正确的是
A.二氧化锰是溶液分解的催化剂
B.甲中装置Ⅰ能控制产生的快慢
C.通过甲中装置Ⅱ的水可观察氧气输出的速率
D.图乙用作加湿仓时,b管与病人相连
【答案】D
【详解】A.二氧化锰能加快分解速率,且反应前后质量、化学性质不变,是分解的催化剂,表述正确。
B.装置Ⅰ的注射器可控制加水的速率,从而控制过碳酸钠溶解产生的速率,进而控制生成的快慢,表述正确。
C.通入装置Ⅱ的水中会产生气泡,通过气泡的产生速率可直观判断氧气输出速率,表述正确。
D.图乙作加湿仓时,需让从长管b通入水中加湿,再从短管a排出连接病人;若b管连病人,瓶内压强增大后会将水压入病人呼吸道,表述错误。
17.下图是收集某气体并用水吸收产生的过多的该气体的装置。由实验装置推测该气体的有关性质正确的是
A
B
C
D
密度比空气
大
大
小
小
水中的溶解性
难溶
易溶
易溶
难溶
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】收集某气体在瓶口朝上的情况下短管进长管出,可知气体密度比空气小。密度小的气体从短管进入集气瓶飘在上方,将比其密度大的下方的空气从长管排出。用水吸收产生的过多的该气体,可知该气体易溶于水,用水吸收防止向空气中逸散。故C正确。
故选C。
18.(24-25九年级上·江苏扬州·期末)医用氧气吸入器如图1所示,病人吸氧时的原理如图2所示,下列说法正确的是
A.图1中的a接口相当于图2中的n接口 B.氧气易溶于水
C.该装置不能观察到氧气的流速 D.瓶中的水能使氧气湿润
【答案】D
【详解】A、氧气不易溶于水,图2中氧气应该从m端通入,图1中a接口连接的是供氧瓶,相当于图2的m接口,通过产生的气泡可以观察氧气的流速,故选项说法错误;
B、氧气不易溶于水,故选项说法错误;
C、氧气不易溶于水,图2中氧气应该从m端通入,该装置能观察到产生气泡的快慢,能观察到氧气的流速,故选项说法错误;
D、氧气不易溶于水,图2中氧气应该从m端通入,瓶中的水可以除去氧气中的灰尘,同时带出水蒸气,可用来增加氧气的湿度,能使氧气湿润,故选项说法正确;
故选:D。
19.(24-25九年级上·海南海口·期末)实验室用下列装置制取气体,下列有关说法错误的是
A.装置①④组合用于实验室制取氧气,药品为高锰酸钾
B.装置②中的小试管在实验中起液封和节约药品的作用
C.装置③可用于实验室制二氧化碳,借助弹簧夹能控制反应的开始与结束
D.装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳,燃着的木条应放在a端验满
【答案】D
【详解】A、装置①为固体加热型发生装置,则装置①④组合用于实验室制取氧气,药品可以是高锰酸钾,说法正确,不符合题意;
B、装置②中的小试管可以起到缓冲作用,将液体装满后再进入锥形瓶,可以保留液体药品,节约药品,另外小试管内液体直接封住长颈漏斗下端,形成密闭装置,说法正确,不符合题意;
C、装置③可用于实验室制二氧化碳,借助弹簧夹能控制反应的开始与结束,夹紧弹簧夹,反应生成的气体增多,使得装置内压强增大,瓶内液体被压入烧杯内,固液分离反应停止,打开弹簧夹,气体导出,使得装置内压强减小,烧杯内液体重新进入瓶内,固液接触反应开始,说法正确,不符合题意;
D、装置③⑤组合用于实验室制取二氧化碳,由于二氧化碳密度比空气大,所以二氧化碳应从a端导管口通入,则燃着的木条应放在b端验满,木条熄灭,说明已收集满,说法错误,符合题意。
故选D。
20.(2026·四川达州·中考真题)气体的制取和性质是初中化学核心知识之一,结合以下实验装置回答问题:
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验室用B装置制取氧气的反应原理是_____(用化学方程式回答)。可用C装置收集氧气,是因为氧气______。
(3)如图中D所示,沿烧杯内壁缓慢倾倒二氧化碳,可观察到的现象是______。
(4)氨气是一种密度比空气小,极易溶于水的气体,实验室用加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物来制取氨气,应选择的发生装置是______(填装置的字母序号)。收集氨气最好选用下图中的______(填序号)。
【答案】(1)集气瓶
(2) 氧气不易溶于水,且不与水发生反应
(3)下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭
(4) A ①
【详解】(1)略。
(2)B 装置为固液不加热型发生装置,适用于过氧化氢在二氧化锰催化下分解制取氧气,生成水和氧气,该反应化学方程式略。C 是排水法收集装置,能用该法收集氧气的原因:氧气不易溶于水,且不与水发生反应。
(3)二氧化碳密度比空气大、不能燃烧、不支持燃烧;沿烧杯内壁缓慢倒入CO2,气体先聚集在烧杯底部,下层蜡烛先隔绝氧气熄灭,随后上层蜡烛熄灭。
(4)制取氨气的反应物:氯化铵固体、氢氧化钙固体;反应条件:加热。A 装置为固体加热型发生装置,B 为固液常温型,因此选A。氨气性质:密度比空气小、极易溶于水,不能用排水法,只能用向下排空气法;试管倒放(向下排空气),导管需伸入试管底部,才能排尽空气;试管口塞棉花,防止氨气与空气对流,避免氨气逸散污染空气,收集氨气最好选①。
21.(2026·四川自贡·中考真题)实验是学习化学的重要途径。根据所给装置和实验设计,回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_____。
(2)请在符合要求的中打“√”。
要求
待选
装置A、B均可制取
CO2
H2
O2
收集一瓶N2
装置C
装置D
装置E
(3)若用装置B制取气体,请在B中用“——”画出反应时液面应保持的合理位置。
(4)实验室制取CO2的化学方程式为______。
(5)按如图所示装置验证CO2性质:挤压滴管使其中溶液进入烧瓶,与CO2充分反应后,打开止水夹,观察到烧杯中溶液喷入烧瓶,且溶液颜色变为红色。则滴管中可能是_____溶液,对应反应的化学方程式为_____。
【答案】(1)试管
(2)
要求
待选
装置A、B均可制取
CO2
H2
O2
收集一瓶N2
装置C
装置D
装置E
(3)
(4)
(5) 氢氧化钠(或NaOH,或其他可溶性碱溶液均可) (与所选碱对应即可)
【详解】(1)略。
(2)装置A为固体加热型发生装置,可加热高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰制取O2; 装置B为固液不加热型发生装置,可通过过氧化氢和二氧化锰制取O2;CO2需用大理石和稀盐酸即固液不加热来制取;H2需用锌和稀硫酸即固液不加热来制取; 因此,A、B均可制取的气体为O2。
已知N2的密度与空气接近,不能用排空气法,即排除装置C、D收集;N2难溶于水,可用排水法即装置E来收集,因此选择装置E。
(3)装置B中长颈漏斗的作用是添加液体药品,为防止生成的气体从长颈漏斗逸出,反应时液面必须浸没长颈漏斗的下端管口,目的是形成液封。
(4)略。
(5)根据实验现象烧杯中滴入酚酞的水溶液喷入烧瓶且变红,说明烧瓶内压强减小,形成倒吸,且反应后溶液颜色变为红色,说明溶液呈碱性。结合CO2能与碱溶液反应,使烧瓶内压强减小,外界大气压将烧杯中的溶液压入烧瓶;反应生成的碳酸盐(如Na2CO3)溶液呈碱性,能使酚酞变红。因此滴管中可加入NaOH溶液(或其他可溶性碱溶液均可)。
如加入氢氧化钠溶液,发生反应的化学方程式为。
迁移创新
22.(25-26九年级上·福建泉州·期末)兴趣小组为水草缸(图2)设计了图1所示的补给装置。下列说法错误的是
【资料】不溶于饱和溶液。
A.该装置可控制反应的发生与停止
B.乙瓶用于净化,瓶中左侧导管应伸到液面下
C.可通过乙瓶观察的产生速率
D.为了使水草更好地生长,水草缸导管口应置于缸内“2”处
【答案】D
【详解】A.甲装置是简易的固液常温型发生装置,可以通过调节活塞的开或关,打开活塞,气体排出,固液接触,反应发生;关闭活塞,气体排不出,瓶内压强增大,将液体压到长颈漏斗内,固液分离,反应停止,则该装置可以控制反应的发生和停止,故选项说法正确,不符合题意。
B.甲瓶中产生的气体中可能混有气体,乙瓶中的饱和溶液可以与反应生成、、,饱和溶液不与反应,将气体从左侧导管应伸到液面下,可以达到净化的目的,故选项说法正确,不符合题意。
C.饱和溶液不与反应,将气体从左侧导管应伸到液面下,可以观察的产生速率,故选项说法正确,不符合题意。
D.二氧化碳应伸入水中,这样二氧化碳能更好地溶解在水中被水草利用,则水草缸导管口应置于缸内“3”处,故选项说法错误,符合题意。
故选:D。
23.(25-26九年级上·湖南株洲·期末)用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A.收集 B.收集
C.验证性质 D.监控气体流速
【答案】B
【详解】A、二氧化碳的密度比空气大,气体从长管进入集气瓶,让空气从上方的短管排出,该装置能达到实验目的,不符合题意;
B、氧气不易溶于水,也不与水反应,用排水法收集时,气体应从短管进入,水从长管排出,该装置不能达到实验目的,符合题意;
C、二氧化碳通入紫色石蕊溶液后,会和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,气体从长管进入集气瓶,可以观察到溶液变红,验证二氧化碳的这一化学性质,该装置能达到实验目的,不符合题意;
D、气体通过水中时,会产生气泡,气泡产生的快慢可以直接反映气体流速的快慢,氧气不易溶于水,也不与水反应,气体从长管进入集气瓶,可以通过观察气泡的产生速率,直观监控气体流速,该装置能达到实验目的,不符合题意。
故选:B。
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