专题提优5 实验室制取气体的方法和原理练习题--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

**基本信息** 聚焦气体制取全流程，以装置选择、反应原理、收集方法为核心，构建“原理-装置-应用”三维方法体系，强化科学探究与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |装置选择|题1-3、8(2)(3)|根据反应物状态和反应条件选发生装置，依据气体密度和溶解性选收集装置|从基础装置识别到组合应用，形成“固固加热型/固液常温型→排水法/排空气法”推导链条| |功能拓展|题4、6、11(2)|万能瓶“长进短出/短进长出”判断，结合气体性质实现干燥、收集、体积测量|装置功能与气体性质关联，培养科学思维中的模型建构能力| |综合探究|题7-11|数字化实验分析氧气纯度，多气体制取（O₂/H₂/CO₂/SO₂）迁移应用|从单一气体到多气体拓展，体现科学探究与实践中的问题解决能力|

专题5 实验室制取气体的方法和原理 1.在实验室制取和收集气体的四种装置中，下列用法不正确的是( ) 2.用如图所示装置制备气体，并随时控制反应的发生与停止，下列所选试剂制备相应气体合适的是( ) ①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备O₂ ②用锌片与稀盐酸混合制备H₂ ③用高锰酸钾固体制备O₂ ④用块状大理石与稀盐酸混合制备 A.②④ B.①③ C. ①③④ D.②③ 3.实验室制取某些气体的装置如图，下列说法错误的是( ) 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③组合可以用来制取二氧化碳 D.装置②可以随时添加液体药品 4.如图装置被称为“万能瓶”，用途很多，以下用法不能达成目的的是( ) A.病人输氧时瓶中装入适量的水，气体从b端通入，以观察氧气流的速度 B.瓶内装有浓硫酸(有吸水作用)，氧气从a端通入进行干燥 C.瓶内装满水，气体从b端通入，收集难溶于水的气体 D.在a端接量筒，瓶内装满水，气体从b端通入，测量气体的体积 5.实验室用 FeS 固体和稀硫酸反应制取 气体，反应的化学方程式为 。 是一种有毒气体，密度大于空气，易溶于水形成一种酸，下列说法不合理的是( ) A.可用过氧化氢的发生装置制取H₂S气体 B.可用排水法收集 气体 C.可用向上排空气法收集 气体 D.可用水来吸收 气体防止污染空气 6.小科所在兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气。装置气密性良好，图①中的锥形瓶内盛有过氧化氢溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，碱石灰用于干燥氧气。下列说法正确的是( ) A.实验中，利用图②和④的装置收集的氧气均不够干燥 B.图①装置可随时控制反应的发生和停止 C.若用图③收集氧气，可将带火星的木条放在b导管口处验满 D.若用装置④测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响 7.新趋势数字化实验用如图装置进行氧气的制取、收集和验满实验，并利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况，记录如下表。 集气瓶中氧气的体积分数 28.9% 36.8% 44.7% 52.6% 带火星木条的状况 微亮 亮 很亮 复燃 下列说法错误的是 ( ) A.采用分液漏斗可以节约药品，控制反应速率 B.若木条微亮，则瓶内体积分数最大的气体是氮气 C.当瓶口的木条复燃，说明氧气已经集满，收集到了纯净的氧气 D.该实验说明要收集较纯净氧气，需在木条复燃后再通入一会儿氧气 8.化学是一门以实验为基础的科学，结合下列实验装置图回答问题： (1)C装置中用于添加液体的仪器名称为 。 (2)A装置制取氧气时，试管口放一团棉花的作用是 ，写出该反应的化学方程式 ，属于 反应(填基本反应类型)。 (3)常温下制取氧气时，由于该反应太快，最好选用的发生装置是 (填字母)，该装置的优点是 。 (4)要得到较纯的氧气，用 (填字母)收集较好，用该装置收集氧气说明氧气具有 的物理性质。 (5)若用G图装置收集氧气，气体应从 (填“a”或“b”)端管口通入。 (6)已知 是无色有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，可以用亚硫酸钠固体和浓硫酸在常温下反应得到，实验室制取并收集 SO₂的装置组合为 (填序号,从A~F中选)。 9.兴趣小组在老师指导下用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，并进行相关性质探究。 (1)实验室用A 装置制取CO₂，先向 (填仪器名称)内加入石灰石，再向长颈漏斗中注入稀盐酸，反应的化学方程式为 。用B装置收集CO₂，气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入,因为 的密度 。 (2)连接装置A 和C，将CO₂通入滴有酚酞溶液的澄清石灰水中，观察到澄清的石灰水变浑浊，还可能观察到的现象为 ，装置D 可用来证实植物的光合作用，通入适量CO₂后，进行光照，试管内有气泡产生，检验试管内气体的方法是 。 (3)实验室用A 装置还可以制备氧气或氢气，请写出其中一个反应的化学方程式： 。 (4)用注射器向集满的密闭的集气瓶中注入20 mL水，并不断振荡，装置如图1。同时用气体压强传感器采集数据，如图2，图中曲线 EF 段气体压强迅速上升的原因是 ,曲线 FG段气体压强逐渐减小，说明具有的性质是 。 10.掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。请根据下图所示装置回答问题。 (1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰固体制取氧气时，二氧化锰的作用是 ，实验时过氧化氢溶液应从所选装置 (填装置字母)中的 (填仪器名称)加入。 (2)已知常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，其水溶液显碱性。下列两种反应原理均可用于实验室制备氨气。 ①浓氨水和生石灰固体混合： ②氯化铵固体和氢氧化钙粉末混合加热： 若选用A 装置制备氨气，应选择的反应原理是 (填序号)；收集氨气应选用的装置是 (填装置字母)。 (3)实验室制取气体时，不需要考虑的因素是 (填字母)。 A.反应原理 B.发生和收集装置 C.检验和验满方法 D.气体的颜色 11.(1)某同学利用“多米诺骨牌”效应，设计了如图气体制取与性质验证的组合实验。打开 A 中分液漏斗的活塞，很快看到E 中导管口有气泡冒出，且溶液由紫色变红色。 ①C、D中看到的现象分别是 ;写出 D 中反应的化学方程式： 。 ②用化学方程式表示E 中颜色变化的原因: ;能用F装置收集气体的依据是 。 (2)在实验室中，集气瓶被称作“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察如图(G~J)各个装置的特点回答问题： ①实验室若用G 装置收集氧气，则氧气应从 (填导管口字母)口进入。 ②若要测定收集的二氧化碳气体体积，应选用 装置。 ③若用J 装置收集二氧化碳气体，植物油的作用是 。 ④若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时用该瓶收集较纯净的一氧化碳，应选用 装置，请写出其中发生反应的化学方程式： 。 专题5 实验室制取气体的方法和原理 1. C解析：该装置属于固体加热型，试管口放有一团棉花，可用于加热高锰酸钾制 ，A正确；实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应，属于固液常温型，图中装置可制取 ，B正确；二氧化碳的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，C错误；氧气不易溶于水，可用排水法收集，D正确。 2. A解析：该装置是固液常温型的发生装置，适合块状固体和液体混合制取气体。原理是多孔塑料板把块状固体和液体隔开，当关闭止水夹时由于气体增多使试管内气压变大，把溶液压入长颈漏斗的管体内，液面低于多孔塑料板，固液分开，不再反应，打开止水夹则气体导出，液面回升，固液接触继续反应。②④符合题意，故选 A。 3. A解析：实验室制取氧气可用加热高锰酸钾的方法，属于固体加热型，应选用的发生装置是①；氧气密度比空气的大，应用向上排空气法收集，A错误。实验室制取氢气常采用锌与稀硫酸反应，属于固液常温型，应选用的发生装置是②；氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集氢气，B正确。实验室制取二氧化碳常采用大理石与稀盐酸反应，属于固液常温型，应选用的发生装置是②；二氧化碳密度比空气的大，应用向上排空气法收集，C正确。通过装置②中的长颈漏斗可以随时添加液体药品，D正确。 4. A解析：病人输氧时瓶中装入适量的水，气体应该从a端通入，观察产生的气泡来判断氧气输出的速度，氧气从b端通入，会将水从a端排出，A错误。 5. B 解析: 气体易溶于水，不能用排水法收集，B项不合理。 6. D解析：实验中，图②装置利用排水法收集的氧气不够干燥，图④装置中植物油隔绝了氧气和水的接触，收集的氧气干燥，A错误；图①装置中将装有二氧化锰的燃烧匙上提，没有二氧化锰时，过氧化氢仍然能够分解生成水和氧气，只是反应速率慢一些，故不能随时控制反应的发生与停止，B错误；由于氧气密度比空气大，所以用图③装置收集氧气，氧气应该长进短出，故可将带火星的木条放在a导管口处验满，C错误；若用装置④测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果无影响，是因为有多少体积的氧气进入集气瓶，就有多少体积的水排入量筒，排入量筒中水的体积即为收集的氧气体积，D正确。 7. C解析：采用分液漏斗可以节约药品，控制滴加速率，从而 可以控制反应速率，A正确；由题表可知，若木条微亮，则瓶内氧气的体积分数达到28.9%，则氮气的体积分数约为1-28.9%=71.1%,B正确;由题表可知,当氧气的体积分数达到52.6%时，带火星的木条就会复燃，所以当瓶口的木条复燃，不能说明氧气已经集满，收集到了纯净的氧气，C错误；该实验说明要收集较纯净氧气，需在木条复燃后再通入一会儿氧气，D正确。 8. (1)长颈漏斗 (2)防止固体粉末进入导管，堵塞导管 分解 (3)B 控制反应速率 (4)F不易溶于水 (5)a(6)BD或CD 解析：(2)A装置为加热固体的装置，且试管口塞一团棉花，适用于高锰酸钾制取氧气。(3)常温下制取氧气时，若反应太快，发生装置可选B；B装置能通过分液漏斗控制液体的滴加，进而控制反应速率。(4)排水法收集的氧气较纯净，收集装置选 F；氧气不易溶于水，则可用该装置收集。 (5)氧气密度比空气大，用G装置收集时，气体应从a端通入。(6)实验室制取二氧化硫的反应为固液常温反应，发生装置选B或C，二氧化硫密度比空气大，易溶于水，收集装置选D。 9. (1)锥形瓶 b比空气大 (2)溶液由红色变成无色 把带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则是氧气 (3) (或 ) (4)注射器中的水进入集气瓶中，使气体的体积缩小，压强增大 能溶于水(或能与水反应) 解析：(1)实验室用A装置制取 ，先向锥形瓶内加入石灰石，再向长颈漏斗中注入稀盐酸，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；二氧化碳的密度比空气大，用B装置收集 ，气体应从导管b端通入。(2)通入适量 后，进行光照，绿色植物进行光合作用，消耗二氧化碳生成氧气，利用氧气的助燃性检验氧气。(3)A装置属于固、液常温型制气装置，可用作过氧化氢制取氧气的发生装置，也可用作锌和稀硫酸反应制取氢气的发生装置，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。(4)曲线 FG段压强逐渐减小，说明( 具有的性质是能溶于水(或能与水反应)，装置内气体减少，压强减小。 10. (1)催化作用 B 分液漏斗 (2)② D (3)D 解析：(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，二氧化锰是该反应的催化剂，在该反应中所起的作用是催化作用；该反应属于固液常温型，选择的发生装置为B；过氧化氢溶液是液体，可通过分液漏斗加入。(2)A装置适用于固体混合加热制取气体，应选择的反应原理是②；氨气密度比空气小，极易溶于水，只能用向下排空气法收集，选择的收集装置为D。(3)实验室制取气体时，需要考虑制取气体的化学反应原理，需要考虑反应需要的试剂和反应条件，需要考虑制取气体应采用的实验装置，需要考虑制取气体的检验和验满方法，不需要考虑气体的颜色。 11.(1)①C中液面下降、稀盐酸进入D中，产生大量气泡 二氧化碳密度比空气密度大 (2)①b ②J ③隔离作用 ④I 解析：(1)①C、D中看到的现象分别是 C中液面下降、稀盐酸进入D中，产生大量气泡；D中碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、氯化钙和水，反应的化学方程式为 。②E中二氧化碳与水反应生成碳酸，会使石蕊溶液由紫色变红色，用化学方程式表示 E中颜色变化的原因为 能用F装置向上排空气法收集二氧化碳的依据是二氧化碳的密度比空气密度大。(2)①氧气的密度比空气密度大，用向上排空气法进行收集，实验室若用G装置收集氧气，氧气应从短导管进，即氧气应从b口进入。②若要测定收集的二氧化碳气体体积，应选用J装置，排出水的体积即二氧化碳气体的体积。③二氧化碳溶于水且与水反应，若用J装置收集二氧化碳气体，植物油的作用是隔离作用，防止二氧化碳与水接触。④若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时收集较纯净的一氧化碳，应选用Ⅰ装置，因为一氧化碳与石灰水不反应且不溶于水，二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙和水，可以利用石灰水除去二氧化碳，其中发生反应的化学方程式为 学科网（北京）股份有限公司 $