6.3 二氧化碳的实验室制取 第2课时(培优讲义)化学新教材人教版九年级上册
2026-09-17
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摘要:
本讲义聚焦“实验室制取气体的一般思路和方法”核心知识点,系统梳理从确定化学反应原理(综合考虑速率、纯度等)、设计实验装置(依据反应物状态与条件选发生装置,气体性质选收集装置)到验证气体(检验与验满)的完整脉络,搭建从具体到一般的学习支架。
资料以“核心四步”“一句话记忆”构建科学思维模型,通过进阶典例与实验装置分析培养科学探究能力,强调试剂选择的安全环保体现科学态度。课中辅助教师高效教学,课后助力学生通过对比表格与易错点拨查漏补缺,强化知识应用。
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
课时2 实验室制取气体的一般思路和方法
考点 1 实验室制取气体的一般思路和方法
1.确定制取气体的化学反应原理
在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等),选择什么试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时,需要综合考虑反应的速率大小,产生的气体是否 、是否 ,实验操作是否 、
,实验过程是否 ,以及试剂的 等因素。
2.设计制取气体的实验装置
①根据 和 确定气体发生装置;
②根据气体的 (如 、 、 )确定气体收集装置;
③如有必要,还应考虑 和 等。实验室常见气体的制取装置如下表所示:
发生装置
固体+固体 气体
示例:分解高锰酸钾制O2
固体+液体→气体
示例:分解过氧化氢制O2;
大理石和稀盐酸反应制CO2;
锌粒和稀硫酸反应制H2
收集装置
向上排空气法
示例:O2、CO2
向下排空气法
示例:H2
排水法
示例:O2、H2
除杂装置
3.验证得到的气体就是所要制取的气体
根据气体的性质(如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证。
(1)氧气的检验和验满
检验
验满
图示
操作
带火星的木条 ,木条复燃,证明气体是氧气。
带火星的木条置于 ,木条复燃,证明氧气已经收集满。
(2)二氧化碳的检验和验满
检验
验满
图示
操作
通入 ,澄清石灰水 ,证明气体是二氧化碳。
用 , , ,证明二氧化碳气体已经收集满。
(3) 氢气的检验和验纯
检验
验纯
图示
操作
通入 ,澄清石灰水 ,证明气体是二氧化碳。
用拇指堵住试管口,管口向下,移近火焰,移开拇指点火,若听到 ,说明氢气不纯;若响声 ,说明氢气已纯。
4. 常见气体发生装置的优点
装置
优点
简单、方便,
可
可
可控制
【进阶典例】(2026·安徽阜阳·二模)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸及相关的仪器和用品,请回答问题:
(1)如图1所示,若要组装一套制取的装置,选择图1仪器中的、和________(填字母序号)。
(2)若用图1的仪器完成高锰酸钾制取氧气的实验,除棉花外,还需补充的两种仪器是水槽和________,发生反应的化学方程式为________。
(3)能用图2装置来干燥并收集的气体应具备的性质是________。
(4)实验室制取气体的一般思路顺序是________(填序号)。
①确定装置 ②验证气体 ③明确原理
解题点睛
核心四步
第一步:定原理——选药品
根据气体组成,选择合适的反应物和条件。
原则:速率适中、产物纯净、原料易得、安全环保。
第二步:定发生装置——看状态和条件
①反应物是固体+固体,需加热 → 固固加热型
②反应物是固体+液体,不加热 → 固液常温型
第三步:定收集装置——看密度和溶解性
①难溶于水 → 排水法
②密度比空气大 → 向上排空气法
③密度比空气小 → 向下排空气法
第四步:定检验与验满——看气体特性
①检验:证明“是什么”(如CO₂通石灰水变浑浊)
②验满:证明“收满了”(如O₂用带火星木条放瓶口)
一句话记忆
“药品定原理,状态定发生,性质定收集,特性定检验。”
补充:净化与干燥的顺序
如果制得的气体不纯,还需净化:
①先除杂,后干燥(除杂在前,干燥在后)
②洗气瓶连接:长进短出
③干燥装置放在最后,靠近收集装置
【拔高典例】(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后,对相关知识进行总结,请你一起参与,并完成下面题目内容:
(1)实验室制取氧气和二氧化碳都可以选用______(填字母)作为发生装置,用该装置制取氧气的化学方程式是________。氧气能用E装置收集的原因是______________。
(2)实验室用装置A制备气体,欲获得平稳的气流,可将仪器X换成______(填名称)。
(3)实验室制取气体时,下列因素中,不需要考虑的是______(填字母)。
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体 B.所要制取气体的颜色
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保 D.反应条件易于控制,反应速率适中
【对点练1】(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
【对点练2】(25-26九年级上·贵州贵阳·阶段检测)欲在实验室制取某气体时,下列因素中不需要考虑的是( )
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
考点 2 万能瓶的使用
万能瓶的使用
用途
图示
注意点
适用范围
气体收集装置
气体从 进入集气瓶验满在
向 排空气法收集气体
气体密度比空气
气体从 进入集气瓶验满在
向 排空气法收集气体
气体密度比空气
气体从装置上端进入,水从装置下端流出
气体 且
测量气体体积
气体从 (短管)进
量筒中水的体积等于 ,V排出的水=V气体
植物油
监控气体通入的速率
气体从 进,从 出,通过 的快慢判断气流速率。
【进阶典例】(2026九年级·黑龙江齐齐哈尔·期末)化学是一门以实验为基础的科学,老师为同学们提供了如图实验装置:
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)实验室要用高锰酸钾制取一瓶较纯的氧气,选择的发生与收集装置组合是___________(填字母序号),反应的化学方程式为______________________。
(3)上图中仪器②既有燃烧匙的作用,又有___________的作用。点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置H中,产生淡蓝色火焰,然后通入,产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入前后的现象,可得出硫燃烧的剧烈程度与___________有关。装置H中气球的作用是___________。
(4)常温下,氨气具有强烈刺激性气味,是污染空气的气体之一,极易溶于水,密度比空气小。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,应选用发生装置___________(填字母序号);若用F装置来收集氨气,气体应从___________(填“a”或“b”)端通入,有同学认为最好在F装置后面再连接一个G装置,这样做的目的是_________________________________。
易|错|点|拨
“万能瓶”(多功能瓶)的使用核心要点为:“一个瓶子,四种用法,关键看进出方向”。
四种用法
用途
连接方式
气体流向
典型场景
洗气(除杂)
长管进,短管出
长进短出
除去CO₂中的HCl(通饱和NaHCO₃溶液)
干燥
长管进,短管出
长进短出
干燥O₂、CO₂等(瓶中装浓硫酸)
收集(密度比空气大)
长管进,短管出
长进短出
收集O₂、CO₂
收集(密度比空气小)
短管进,长管出
短进长出
收集H₂、NH₃
排水法收集
短管进,长管出(瓶内先装满水)
短进长出
收集O₂、H₂
万能瓶使用核心规律“进气的管子决定功能”:
①长管进气 → 气体先到瓶底 → 用于洗气、干燥、收集密度大的气体
②短管进气 → 气体先到瓶口 → 用于收集密度小的气体、排水法收集
一句话记忆
“长进短出——洗气干燥收重气;短进长出——收轻气、排水法。”
易错提醒
①洗气和干燥必须“长进短出”,否则气体走短路,达不到除杂效果。
②排水法收集时瓶内先装满水,气体从短管进,水从长管被压出。
③收集密度比空气小的气体用“短进长出”,因为气体轻,从短管进后会留在瓶上方,把空气从长管压出。
④万能瓶不能用于固固加热型制气,它只是收集/净化装置。
【拔高典例】(2026·四川成都·三模)下面的实验仪器省去了固定装置,请根据要求回答问题:
(1)甲图中仪器B的名称为______________。
(2)乙图中的微型装置H可用于实验室制备,此微型装置在操作上的优点是_________,在甲图中可选择_____________(填序号)装配与装置H功能相同的装置,写出实验室制取二氧化碳的化学方程式___________________________。
(3)装配高锰酸钾制备氧气的发生装置,甲图中除铁架台外还差的仪器是___________(写名称);该反应中还需补充实验用品——棉花,其作用是___________________________________。
(4)为得到纯净的,气体需连续通过两个丙图装置,装置中的液体d先后分别是________。
A.饱和溶液、浓硫酸 B.浓硫酸、饱和溶液
(5)I是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从_______(填“a”或“b”)进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是______________________。
【对点练1】(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
【对点练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
1.(2026·山西长治·一模)下图是实验室制取气体的常用发生装置,下列说法不正确的是( )
A.装入药品之前需检查装置的气密性
B.该装置可用于双氧水和二氧化锰制备氧气
C.该装置只能制取密度比空气大的气体
D.该装置可以控制反应速率
2.(25-26九年级下·辽宁沈阳·开学考试)下列试剂和装置适用于实验室制取二氧化碳,并可以控制反应发生或停止的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·山西·中考真题)如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中,正确的一项是( )
A.均需用酒精灯加热 B.均可用镊子装入固体
C.均需检查装置的气密性 D.均可用带火星木条检验气体
4.(2026·山西临汾·三模)同学们在实验室里用以下仪器制取二氧化碳,下列说法正确的是( )
A.仪器⑦的名称是锥形瓶 B.仪器可选择①②④⑦⑧
C.先加稀盐酸再放碳酸钙 D.集气瓶瓶口放带火星的木条验满
5.(2026·甘肃兰州·二模)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
6.(2026·广东清远·一模)下列关于初中化学中制取氧气和二氧化碳的实验操作中,正确的是( )
A.制取氧气
B.收集氧气
C.制取二氧化碳
D.收集二氧化碳
7.(2026·新疆乌鲁木齐·模拟预测)按如图1装置进行实验,倾斜锥形瓶,使10mL稀盐酸与碳酸钙充分接触,瓶内气压随时间的变化如图2所示。下列有关说法不正确的是( )
A.m=1
B.图中d点溶液中溶质为CaCl2
C.对比a、c或b、d可知,粉末状CaCO3反应更快
D.t时刻,粉末状CaCO3与稀盐酸反应产生的CO2更多
8.(2026·福建厦门·三模)青蒿素是我国科学家提取的抗疟疾药物的有效成分,仅含C、H、O三种元素,利用如图装置测定其化学式,D中无水CaCl2可吸水。取14.1g青蒿素进行实验,假设其完全燃烧且相应装置能充分吸收反应生成的气体,实验数据如表。下列说法不正确的是( )
装置
D
E
实验前
24.0g
100.0g
实验后
33.9g
133.0g
A.装置A中发生的反应为2H2O22H2O+O2↑
B.装置C中CuO的作用是将青蒿素不完全燃烧生成的CO转化为CO2,保证碳元素全部被测定
C.根据表格数据,计算出14.1g青蒿素中氢元素的质量为1.1g,碳元素的质量为9.0g
D.若去掉装置F,测得的青蒿素中氧元素的质量分数会偏大
9.(25-26九年级上·湖南娄底·期末)兴趣小组在实验室制取的发生装置中连接压强传感器,如图1,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法正确的是( )
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段反应物固体与液体接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹
D.d点的对应操作是关闭弹簧夹
10.(2026·江苏苏州·二模)用如图所示装置探究的性质。下列说法正确的是( )
A.甲中分液漏斗可控制反应的开始和停止
B.乙中干燥纸花不变色,湿润纸花从下到上依次变蓝
C.该实验说明呈酸性,且密度大于空气
D.若将盐酸改为稀硫酸,也能达到实验目的
11.(2026·重庆·一模)实验室用下列装置制取气体,有关说法正确的是( )
A.装置①④组合用于高锰酸钾制取氧气,氧气从口进入
B.装置⑤用于实验室收集二氧化碳,燃着的木条放在端处验满
C.装置②用作实验室制取二氧化碳的发生装置,优点是能控制反应速率
D.装置③中的小试管在实验过程中起液封和节约试剂的作用
12.(25-26九年级上·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
13.(25-26九年级下·北京·期中)根据反应,用下列装置制备。
下列说法不正确的是( )
A.甲中发生反应:
B.丙中溶液X选用稀可吸收过量的
C.乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为:
D.实验开始时,应先点燃甲中酒精灯,一段时间后,再打开丁中分液漏斗的活塞
14.(2026·广东肇庆·二模)CuCl是见光易分解的白色固体,难溶于水和乙醇,在潮湿有氧气的环境中易变质。实验室制备CuCl的装置如图,以下说法错误的是( )
A.组装好整套实验装置后,应先从左边导管中通入N2,一段时间后再通SO2
B.多孔玻璃泡可以增大SO2溶解度,加快反应速率
C.装置A中发生的反应为2H2O+SO2+2CuCl2=2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D.不能用澄清石灰水代替NaOH溶液
1.(2026·河南平顶山·三模)实验室可利用下图装置制收常见气体。
(1)写出一个利用装置A制取O2的化学方程式。
(2)装置B、C均可用于制取 CO2,相对于装置B,装置C的优点是什么?
(3)装置D 有多种用途,若利用该装置对CO2进行干燥,请写出CO2的进气口(用字母表示)及瓶内需装入的试剂名称。
2.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)实验室现有高锰酸钾、药匙、火柴、棉花,同学们想利用下图所示装置进行实验室制取气体实验,请回答问题:
(1)仪器a的名称是________。
(2)验室以高锰酸钾为原料来制取氧气,选择A为发生装置时,还需要补充________(填实验用品名称),发生反应的化学方程式为________;用装置C收集时导管伸入集气瓶中的最佳时机是当导管口有气泡________冒出时。
(3)实验室制取氧气的操作有:①检查装置气密性;②集气瓶装满水;③向试管中加入少量固体试剂;④给试管加热;⑤将试管口略向下倾斜固定在铁架台上。正确的操作顺序是________(填字母)。
a.①③⑤②④ b.③⑤①②④ c.①③④②⑤
(4)若要测量生成氧气的体积,可以选择下面的装置________(填字母)。
3.(2026·四川广元·三模)如图是实验室制取气体的一些常用仪器,请根据下图回答下列问题:
(1)写出⑦号仪器的名称___________;无论选择什么装置制取气体,实验前都应先___________。
(2)若用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气,除选择①②④⑥⑦外,还需要___________(填仪器编号),该反应的化学方程式为___________,组装时要注意试管口略低于试管底,原因是___________,若用装置⑩收集氧气,气体应从___________(填小写字母)端导管进入。
(3)某同学选择⑤⑥⑪⑫组装一套装置制二氧化碳气体,这套装置的优点是___________(填一点即可)。
4.(2026·山西阳泉·三模)实验室常用以下装置制备和收集少量气体。
I .KMnO4 制取 O2
(1)写出仪器名称①______________。
(2)化学方程式为__________________________。
(3)若用 E 收集气体,则 O2 应从_______________端(“a”或“b”)通入。
II .石灰石制取 CO2
(4)为了获得平稳气流,发生装置适宜选择_____________。(填“A”“B”或“C”)
(5)利用如图所示装置进行实验。加入一定量稀盐酸后,关闭活塞。一段时间后,注射器稳定,刻度示数为8mL。有同学认为实际产生CO2气体体积应小于8mL ,其理由是____。
III.制备氨气
(6)实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,制取氨气的发生装置应选用________装置;能用F 装置收集,说明氨气具有的物理性质是________。
5.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)实验室利用如图所示装置可以制取某些气体,请回答下列问题:
Ⅰ.实验室制取气体
(1)写出仪器①的名称:___________。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为___________,实验室要收集较纯的氧气应选择装置___________。
(3)与B装置相比,用F装置制取二氧化碳的优点___________。
Ⅱ.拓展应用
(4)氯气(Cl2)有刺激性气味,有毒,可溶于水或碱溶液,不溶于饱和食盐水、也不与之反应。实验室可用高锰酸钾晶体与浓盐酸常温反应来制取氯气。现利用图2制取较大量、纯净、干燥的。
①图2中方框处的发生装置可选图1中的___________(填字母)装置。用J装置收集氯气,由此说明氯气具有的物理性质为___________。
②H装置中饱和食盐水的作用___________。
Ⅲ.方法总结
(5)综合实验Ⅰ、Ⅱ,总结设计制取气体的实验装置时应该考虑有___________(填字母)。
a.尾气处理装置 b.发生装置 c.除杂装置 d.收集装置
6.(2026·安徽阜阳·模拟预测)下图为实验室常用装置示意图。根据下图回答问题:
(1)仪器①的名称是________。
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集纯净、干燥的二氧化碳气体,反应的化学方程式为________,仪器连接顺序是B→G→F→C,其中饱和碳酸氢钠的作用是________,气体从装置F的________(填“a”或“b”)端通入。
(3)实验室常用________(填物质名称)来检验二氧化碳。
7.(2026·上海·三模)中国石化“油转化”技术试验成功,实现了直接将原油转化为乙烯、丙烯等化学产品。乙烯()是一种无色、稍有气味的气体,密度接近空气,难溶于水且不与水反应,实验室里可以利用加热乙醇和浓硫酸混合液(体积比为)的方法制取乙烯。
以下是气体制取的相关装置图。
(1)实验室制取乙烯,可以选择的发生装置和收集装置的组合是________(填字母);
(2)由于反应过程中会有副反应发生,产生气体等杂质,如果要收集一瓶较纯净的乙烯气体,装置的连接顺序为a接________,________接________。(填导管口字母)
(3)如果要检验乙烯气体除杂的目的是否达成,请简单设计实验验证(请将实验的步骤、试剂及现象补充完整):将除杂后的气体通过________(“紫色石蕊”或“无色酚酞”)试液,若有________的现象,则二氧化碳未完全除尽。
8.(25-26九年级下·广西柳州·阶段检测)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)利用上述仪器和试剂制取氧气。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,当导管口有_______放出时,开始收集。
(2)若用如图装置收集二氧化碳,验满时应将燃着的木条放在_______(选填“a”或“b”)端。
(3)某同学利用家中的鸡蛋壳和食醋,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取氧气
9.(2026·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)下图所示为实验室中常见的气体制备装置,请据图回答下列问题。
(1)仪器①的用途为______。
(2)若采用分解过氧化氢的方法制取并收集较纯净的氧气可选用的发生和收集装置的组合是______(填字母序号),该反应的化学方程式为______,若用该组合收集氧气时,当观察到______现象,表明氧气已收集满。
(3)实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量的氯化氢和水蒸气,为了除去氯化氢气体并得到纯净的二氧化碳,应将混合气体先通过足量______溶液洗气瓶,再通过足量______洗气瓶。
(4)是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水。实验室中常用加热和固体的方法制取。应选择的发生装置和收集装置的组合是______(填字母)。
(5)图F装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等,用该装置不能完成的实验是______。(填字母)
A.气体从a端通入,收集
B.瓶内装有氢氧化钠溶液,气体从a端通入,检验中是否混有
C.瓶内装有浓硫酸,气体从a端通入,吸收CO中混有的水蒸气
D.在b端接量筒,瓶内装满水,从a端通入,测量的体积
10.(25-26八年级上·山东泰安·期末)实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时,可用B作为发生装置,该发生装置的优点是:_____。
(2)用高锰酸钾制取氧气时,反应的文字表达式:_____,如果选A装置作为发生装置,需要改进的地方是:______。
(3)用F装置收集氧气,为了证明氧气已经集满,需将带火星的木条放在_____端管口,若木条复燃,则已集满。
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体加热来制氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。若制取并收集氨气,选择的装置组合是_____。
(5)为验证氧气的某些物理性质,小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气,进行图2所示实验,测得氧气体积分数随时间变化曲线如图3所示。BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是_____。
(6)高原旅行由于空气稀薄,吸入的氧气量不足,易引发高原反应;高原空气湿度低,直接吸入干燥氧气会引发呼吸道不适。甲同学在咨询老师并与AI深度交流后,与学习小组一起,进行了跨学科实践“高原旅行简易供氧器”的制作。
简易供氧器模型设计(如图4):
制氧原理:
I.,II.在二氧化锰催化下生成氧气。
①写出步骤II反应的符号表达式:_____。
②实验室制取氧气的发生装置相当于图5中_____(填“加湿过滤仓”或“反应仓”)。
11.(25-26九年级上·福建泉州·期末)实验小组根据“实验室制取气体的一般思路和方法”,设计制取CO2气体。
(1)明确实验原理:实验室用块状大理石和稀盐酸反应制取CO2气体,该反应的化学方程式________。
(2)搭建发生装置:小组成员拟搭建“实验室制取CO2的发生装置”。他们已选择了带导管的双孔橡胶塞、带玻璃片的集气瓶;他们还应从下图中选择________、________(填仪器名称)。
(3)进行实验活动:实验老师还给小组成员提供了下图所示的实验装置。
已知:浓硫酸具有很强的吸水性,常用作干燥剂。
①甲成员提出:可用装置A制取CO2。用装置A制取气体的优点是________。
②乙成员提出:收集CO2气体只能用装置C而不能用装置B。他的依据是________。
③若用装置C收集CO2气体,如何证明CO2已经收集满?(要求写出:操作—现象—结论)________。
(4)若用F装置收集二氧化碳,则气体应从______(选填“e”或“f”)端通入。制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体和________,欲用D、E装置将以上杂质气体除去,则装置正确的连接顺序:混合气体→________→________→________→________(填端口字母)。
(5)小组反思内化:与实验室制O2的方案对比发现,在“确定气体收集装置”和“设计检验、验满不同气体的实验方案”时,要综合考虑不同气体的________差异。
12.(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)二氯化二硫()常温下是一种金黄色液体(沸点138℃),广泛应用于化工领域。已知S2Cl2热稳定性较差,且遇水反应生成S、SO2和HCl,还可被Cl2氧化为SCl2(沸点59℃)。实验室采用如图所示装置模拟工业生产,把氯气通入熔融硫黄中制备S2Cl2(A、B图中加热仪器已略去)。
回答下列问题:
(1)请根据、的原子结构,推断中S元素的化合价为______。
(2)装置A中制备,按接口从左到右,装置的连接顺序为______(填小写字母)。
(3)装置C中所装碱石灰的作用是______。观察到F中出现______(填现象)时,可证明有生成。
(4)为了提高的纯度,实验的关键是控制好温度和______。
(5)若拆除装置D,对产物造成的影响是______(填化学方程式)。
(6)测定某市售纯度(杂质不影响测定):称取3.0g样品于烧瓶中,加入足量的蒸馏水充分反应,用水蒸气将生成的和HCl全部蒸出,并用足量的溶液充分吸收;然后向其中加入足量的溶液,过滤、洗涤、干燥、称量,得到2.33g固体。样品中的质量分数为______。
13.(2026·山东淄博·二模)下图是实验室制取气体的部分装置,回答下列问题。
(1)实验室常用B、D装置制取一瓶氧气,反应的化学方程式为________。实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体方法制取氨气,反应的化学方程式为________,若用E装置收集一瓶氨气,验满的方法是________。
(2)实验室可用铜片与稀硝酸在常温下反应制取一氧化氮,同时生成硝酸铜和水。一氧化氮是一种无色、难溶于水的有毒气体,常温下极易与氧气反应生成红棕色的二氧化氮。实验室制取一氧化氮的装置是________,反应的化学方程式为________。一氧化氮与氧气反应的化学方程式为________,该反应类型属于________反应。
14.(25-26九年级下·安徽芜湖·自主招生)草酸()存在于自然界的植物中,草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而草酸钙()难溶于水。草酸晶体()无色,熔点为,易溶于水,受热易脱水、升华,时分解。
Ⅰ.用硝酸氧化法制备草酸晶体并测定其纯度,制备装置如图所示(加热、固定等装置略去)。实验步骤如下:
①糖化:先将淀粉水解为葡萄糖;
②氧化:在淀粉水解液中加入混酸[质量之比为的(密度是)与()的混合物,在下水浴加热发生反应;
③蒸发浓缩、冷却结晶、干燥:反应后溶液经蒸发浓缩、冷却、减压过滤,即得草酸晶体粗产品。
(1)装混酸的仪器名称________;步骤②中水浴加热的优点为________________。
(2)制作步骤②中所用到的混酸时,正确的操作是________。(填字母)
a先加入硝酸 b先加入硫酸 c同时加入两种酸
(3)“②氧化”时发生的主要反应如下,小明在配平时遇到了困难,他只是记得与NO的化学计量数之比是,请你帮助他完成下面的配平。
__________________
Ⅱ.研究草酸的热稳定性。
(4)甲同学认为草酸晶体分解产物中有,于是选择下图装置进行验证。装置B的主要作用是________,他指出甲装置中盛放草酸晶体的试管口朝向错了,你同意吗?为什么?________________。
(5)乙同学认为草酸晶体分解的产物中除了应该还有CO,为验证这两种气体的存在,乙同学选用甲同学实验中的装置A、B和所有下图所示的装置(可以重复选用)进行实验,
其中装置H反应管中盛有的物质是CuO。
①乙同学实验装置中依次连接的合理顺序为A、B、________、________、________、G、________、________、E。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是________________。
15.(25-26九年级上·河南安阳·期末)正确认识和利用二氧化碳对环境保护和人类生存具有重要意义。某实验小组对开展实验探究。
Ⅰ.制取气体
(1)实验室收集和都可选用C装置的原因是________,若要制取并收集一瓶干燥的,需要在选用的发生装置和收集装置之间连接E装置则气体应该从________(填“a”或“b”)导管通入。
(2)选用A装置作为高锰酸钾制取的发生装置,反应的化学方程式为________。
Ⅱ.性质实验
(3)将纯净干燥的缓缓通入图1装置中一段时间后,发现纸花①无明显变化,纸花②③均变红,原因是________(用化学方程式表示)。
(4)如图2所示,先将Y形管倾斜,使N中的稀盐酸流入M中与石灰石完全反应,然后注入足量的NaOH溶液。实验过程中,观察到气球先变大后变小,请用化学方程式解释气球变小的原因___________。
Ⅲ.改进实验
(5)小组同学设计了水草鱼缸的自动补给装置如下图所示,在光照下,水草鱼缸内能实现动植物生存所需要的碳氧循环。
①甲瓶装置可以控制反应的发生和停止。请简述利用该装置使反应停止的原理________。
②为使水草更好地生长,导管口应置于水草鱼缸内________处。(填数字)
(6)某水草鱼缸需用到,用足量稀盐酸与含的石灰石反应制取,需要这种石灰石的质量是多少?
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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
课时2 实验室制取气体的一般思路和方法
考点 1 实验室制取气体的一般思路和方法
1.确定制取气体的化学反应原理
在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等),选择什么试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时,需要综合考虑反应的速率大小,产生的气体是否易于收集、是否纯净,实验操作是否简单、安全,实验过程是否会产生污染,以及试剂的价格等因素。
2.设计制取气体的实验装置
①根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置;
②根据气体的性质(如密度、是否溶于水、是否与水反应)确定气体收集装置;
③如有必要,还应考虑除去杂质的装置和尾气处理装置等。实验室常见气体的制取装置如下表所示:
发生装置
固体+固体 气体
示例:分解高锰酸钾制O2
固体+液体→气体
示例:分解过氧化氢制O2;
大理石和稀盐酸反应制CO2;
锌粒和稀硫酸反应制H2
收集装置
向上排空气法
示例:O2、CO2
向下排空气法
示例:H2
排水法
示例:O2、H2
除杂装置
3.验证得到的气体就是所要制取的气体
根据气体的性质(如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证。
(1)氧气的检验和验满
检验
验满
图示
操作
带火星的木条伸入瓶中,木条复燃,证明气体是氧气。
带火星的木条置于瓶口,木条复燃,证明氧气已经收集满。
(2)二氧化碳的检验和验满
检验
验满
图示
操作
通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,证明气体是二氧化碳。
用燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳气体已经收集满。
(3) 氢气的检验和验纯
检验
验纯
图示
操作
通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,证明气体是二氧化碳。
用拇指堵住试管口,管口向下,移近火焰,移开拇指点火,若听到尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯;若响声很小,说明氢气已纯。
4. 常见气体发生装置的优点
装置
优点
简单、方便
节约药品
可随时添加液体药品
可控制反应速率
可控制反应的发生和停止
【进阶典例】(2026·安徽阜阳·二模)实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸及相关的仪器和用品,请回答问题:
(1)如图1所示,若要组装一套制取的装置,选择图1仪器中的、和________(填字母序号)。
(2)若用图1的仪器完成高锰酸钾制取氧气的实验,除棉花外,还需补充的两种仪器是水槽和________,发生反应的化学方程式为________。
(3)能用图2装置来干燥并收集的气体应具备的性质是________。
(4)实验室制取气体的一般思路顺序是________(填序号)。
①确定装置 ②验证气体 ③明确原理
【答案】(1)、
(2) 试管
(3)不与浓硫酸反应,密度比空气大
(4)③①②
【解析】(1)制取二氧化碳采用固液不加热发生装置、向上排空气法收集,已有集气瓶b、长颈漏斗c,还需要反应容器锥形瓶a,以及配套的带导管双孔塞f。
(2)高锰酸钾制氧气为固体加热型反应,缺少反应容器试管;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,对应化学方程式如上。
(3)浓硫酸为干燥剂,说明气体不能和浓硫酸反应;收集方式为向上排空气法,说明气体密度比空气大,且不与空气中成分反应。
(4)制取气体首先要明确反应原理,再根据原理选择发生、收集装置,最后验证所得气体,故顺序为③①②。
解题点睛
核心四步
第一步:定原理——选药品
根据气体组成,选择合适的反应物和条件。
原则:速率适中、产物纯净、原料易得、安全环保。
第二步:定发生装置——看状态和条件
①反应物是固体+固体,需加热 → 固固加热型
②反应物是固体+液体,不加热 → 固液常温型
第三步:定收集装置——看密度和溶解性
①难溶于水 → 排水法
②密度比空气大 → 向上排空气法
③密度比空气小 → 向下排空气法
第四步:定检验与验满——看气体特性
①检验:证明“是什么”(如CO₂通石灰水变浑浊)
②验满:证明“收满了”(如O₂用带火星木条放瓶口)
一句话记忆
“药品定原理,状态定发生,性质定收集,特性定检验。”
补充:净化与干燥的顺序
如果制得的气体不纯,还需净化:
①先除杂,后干燥(除杂在前,干燥在后)
②洗气瓶连接:长进短出
③干燥装置放在最后,靠近收集装置
【拔高典例】(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后,对相关知识进行总结,请你一起参与,并完成下面题目内容:
(1)实验室制取氧气和二氧化碳都可以选用______(填字母)作为发生装置,用该装置制取氧气的化学方程式是________。氧气能用E装置收集的原因是______________。
(2)实验室用装置A制备气体,欲获得平稳的气流,可将仪器X换成______(填名称)。
(3)实验室制取气体时,下列因素中,不需要考虑的是______(填字母)。
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体 B.所要制取气体的颜色
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保 D.反应条件易于控制,反应速率适中
【答案】(1) A 氧气不易溶于水,且与水不反应
(2)分液漏斗
(3)B
【解析】(1)实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固、液常温型,实验室可用过氧化氢制取氧气,也属于固、液常温型,都可用装置A作为发生装置;过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;氧气能用E装置,即排水法收集,是因为氧气不易溶于水,且与水不反应;
(2)实验室用装置A制备气体,欲获得平稳的气流,可将仪器X换成分液漏斗,可以通过分液漏斗的活塞控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,获得平稳的气流;
(3)确定实验室制取气体的反应原理时,下列因素中不需要考虑的是:所要制取气体的颜色和气味;故答案为:B。
【对点练1】(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
【解析】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。
【对点练2】(25-26九年级上·贵州贵阳·阶段检测)欲在实验室制取某气体时,下列因素中不需要考虑的是( )
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
【答案】D
【解析】A、实验室制取气体,首先得有合适的药品。药品容易获得,才能保证实验可进行,并且这些药品要能通过反应生成所要制取的气体,这是制取气体的基础,不符合题意。
B、反应条件易于控制很重要,比如有的反应需要加热,有的在常温下即可,如果条件难控制,实验就不好操作。反应速率也得适中,速率太快,气体来不及收集;速率太慢,实验效率太低,不符合题意。
C、操作简便易行,能让实验在常规实验室条件下顺利开展;安全可靠是为了保障实验人员和设备的安全;节能环保符合现代实验的理念和要求,不符合题意。
D、所要制取气体的颜色和气味,只是气体本身的物理性质,不会影响气体的制取过程,比如制取氧气,不管氧气是无色无味的,制取方法都是根据反应原理、条件等确定,符合题意。
故选D。
考点 2 万能瓶的使用
万能瓶的使用
用途
图示
注意点
适用范围
气体收集装置
气体从装置下端进入集气瓶验满在另一侧导管口
向上排空气法收集气体
气体密度比空气大
气体从装置上端进入集气瓶验满在另一侧导管口
向下排空气法收集气体
气体密度比空气小
气体从装置上端进入,水从装置下端流出
气体不溶于水且不与水反应
测量气体体积
气体从上端(短管)进
量筒中水的体积等于瓶内收集的气体的体积,V排出的水=V气体
植物油防止气体溶解在水中
监控气体通入的速率
气体从长管进,从短管出,通过气泡冒出速率的快慢判断气流速率;
【进阶典例】(2026九年级·黑龙江齐齐哈尔·期末)化学是一门以实验为基础的科学,老师为同学们提供了如图实验装置:
(1)写出仪器①的名称___________。
(2)实验室要用高锰酸钾制取一瓶较纯的氧气,选择的发生与收集装置组合是___________(填字母序号),反应的化学方程式为______________________。
(3)上图中仪器②既有燃烧匙的作用,又有___________的作用。点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置H中,产生淡蓝色火焰,然后通入,产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入前后的现象,可得出硫燃烧的剧烈程度与___________有关。装置H中气球的作用是___________。
(4)常温下,氨气具有强烈刺激性气味,是污染空气的气体之一,极易溶于水,密度比空气小。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,应选用发生装置___________(填字母序号);若用F装置来收集氨气,气体应从___________(填“a”或“b”)端通入,有同学认为最好在F装置后面再连接一个G装置,这样做的目的是_________________________________。
【答案】(1)分液漏斗
(2) AE
(3) 导气 氧气浓度 密封和平衡气压
(4) A b 吸收氨气,防止污染环境
【解析】(1)根据图示,仪器①的名称是:分液漏斗;
(2)高锰酸钾制氧气是固体加热型反应,发生装置选A;排水法收集的气体比排空气法更纯净,收集较纯净的氧气,收集装置选E,组合为AE;
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:;
(3)仪器②是石英玻璃燃烧匙,还能起到导气的作用,将氧气通到硫粉处;
硫在空气中(氧气浓度低)燃烧为淡蓝色火焰,通入纯氧后(氧气浓度高)变为蓝紫色火焰,说明硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关;
H是密闭装置,硫燃烧放热会使装置内气压增大,气球缓冲气压,防止压强过大,同时收集多余的二氧化硫,防止污染环境
(4)实验室制取氨气是加热固体混合物的反应,发生装置选固体加热型A;
氨气密度比空气小,用F装置(万能瓶)收集时,氨气会聚集在集气瓶上方,因此从短管b进气,空气从长管a排出;
氨气是有毒的污染性气体,且极易溶于水,G装置中的水可以吸收多余氨气,防止污染空气,倒扣的漏斗还能防止倒吸。
易|错|点|拨
“万能瓶”(多功能瓶)的使用核心要点为:“一个瓶子,四种用法,关键看进出方向”。
四种用法
用途
连接方式
气体流向
典型场景
洗气(除杂)
长管进,短管出
长进短出
除去CO₂中的HCl(通饱和NaHCO₃溶液)
干燥
长管进,短管出
长进短出
干燥O₂、CO₂等(瓶中装浓硫酸)
收集(密度比空气大)
长管进,短管出
长进短出
收集O₂、CO₂
收集(密度比空气小)
短管进,长管出
短进长出
收集H₂、NH₃
排水法收集
短管进,长管出(瓶内先装满水)
短进长出
收集O₂、H₂
万能瓶使用核心规律“进气的管子决定功能”:
①长管进气 → 气体先到瓶底 → 用于洗气、干燥、收集密度大的气体
②短管进气 → 气体先到瓶口 → 用于收集密度小的气体、排水法收集
一句话记忆
“长进短出——洗气干燥收重气;短进长出——收轻气、排水法。”
易错提醒
①洗气和干燥必须“长进短出”,否则气体走短路,达不到除杂效果。
②排水法收集时瓶内先装满水,气体从短管进,水从长管被压出。
③收集密度比空气小的气体用“短进长出”,因为气体轻,从短管进后会留在瓶上方,把空气从长管压出。
④万能瓶不能用于固固加热型制气,它只是收集/净化装置。
【拔高典例】(2026·四川成都·三模)下面的实验仪器省去了固定装置,请根据要求回答问题:
(1)甲图中仪器B的名称为______________。
(2)乙图中的微型装置H可用于实验室制备,此微型装置在操作上的优点是_________,在甲图中可选择_____________(填序号)装配与装置H功能相同的装置,写出实验室制取二氧化碳的化学方程式___________________________。
(3)装配高锰酸钾制备氧气的发生装置,甲图中除铁架台外还差的仪器是___________(写名称);该反应中还需补充实验用品——棉花,其作用是___________________________________。
(4)为得到纯净的,气体需连续通过两个丙图装置,装置中的液体d先后分别是________。
A.饱和溶液、浓硫酸 B.浓硫酸、饱和溶液
(5)I是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从_______(填“a”或“b”)进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是______________________。
【答案】(1)分液漏斗
(2) 控制液体滴加速率,从而控制反应速率,获得平稳气流
(3) 酒精灯 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管
(4)A
(5) b 防止液体被气体压入后续装置,造成堵塞或污染
【解析】(1)略
(2)装置H用注射器添加液体,可以控制液体滴加速率,从而控制反应速率,获得平稳气流;
甲图中装配相同功能装置的仪器:选择A(试管)、C(分液漏斗)、F(双孔塞)、E(导管)。;
实验室用盐酸与碳酸钙制取,化学方程式为:
(3)利用高锰酸钾制取氧气需要的实验装置有试管、导管、单孔塞、酒精灯,甲图缺少酒精灯;棉花的作用:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管。
(4)制得的中混有和水蒸气,需先通过饱和溶液除去,再通过浓硫酸除去水蒸气,对应选项为A。
(5)气体应从b进入,这样充分接触滴壶内的水;
洗气液体不能装满的原因:防止液体被气体压入后续装置,造成堵塞或污染。
【对点练1】(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
【解析】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。
【对点练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
【解析】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。
1.(2026·山西长治·一模)下图是实验室制取气体的常用发生装置,下列说法不正确的是( )
A.装入药品之前需检查装置的气密性
B.该装置可用于双氧水和二氧化锰制备氧气
C.该装置只能制取密度比空气大的气体
D.该装置可以控制反应速率
【答案】C
【解析】A、装入药品之前需检查装置的气密性,防止装置漏气,浪费药品,不符合题意;
B、该装置适用于固液不加热反应制取气体,适用于双氧水和二氧化锰制备氧气,不符合题意;
C、该装置适用于固液不加热反应制取气体,与气体的密度无关,该装置也可用于制取密度比空气小的气体,如氢气,符合题意;
D、该装置可通过分液漏斗控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,不符合题意。
故选C。
2.(25-26九年级下·辽宁沈阳·开学考试)下列试剂和装置适用于实验室制取二氧化碳,并可以控制反应发生或停止的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、盐酸从长颈漏斗加入,盐酸与大理石粉末接触后,关闭弹簧夹,无法将固体、液体分离,因此无法控制反应停止,错误;
B、在装置B中,大理石粉末放在多孔隔板上,会掉落到试管底部,盐酸与大理石粉末接触后,关闭弹簧夹,无法将固体、液体分离,因此无法控制反应停止,错误;
C、在装置C中,块状大理石放在多孔隔板上,反应开始后,关闭弹簧夹,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入U型管的右侧,无法将固体、液体分离,因此无法控制反应停止,错误;
D、在装置C中,块状大理石放在多孔隔板上,盐酸从长颈漏斗中加入。反应开始后,关闭弹簧夹,试管中的气体增多,压强增大,把液体压入长颈漏斗,固体和液体分离,反应停止,打开开关时,气体导出,试管中的气体减少,压强减小,液体和固体混合,反应进行,该装置能控制反应发生或停止,正确。
故选D。
3.(2025·山西·中考真题)如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中,正确的一项是( )
A.均需用酒精灯加热 B.均可用镊子装入固体
C.均需检查装置的气密性 D.均可用带火星木条检验气体
【答案】C
【解析】A、制取氧气的装置为固体加热装置,需要酒精灯加热,制取二氧化碳的装置为固液常温装置,不需要酒精灯加热,故选项错误;
B、制取氧气的装置试管口有一团棉花,选用的是高锰酸钾粉末状物质,需要用药匙或纸槽,将药品送至试管底部,制取二氧化碳选用大理石或石灰石,可用镊子装入固体,故选项错误;
C、制取氧气和二氧化碳都有气体生成,均需检查装置的气密性,故选项正确;
D、氧气具有助燃性,能使得火星的木条复燃,可用带火星的木条检验,二氧化碳常用澄清的石灰水来检验,故选项错误。
故选:C。
4.(2026·山西临汾·三模)同学们在实验室里用以下仪器制取二氧化碳,下列说法正确的是( )
A.仪器⑦的名称是锥形瓶 B.仪器可选择①②④⑦⑧
C.先加稀盐酸再放碳酸钙 D.集气瓶瓶口放带火星的木条验满
【答案】A
【解析】A.仪器⑦的名称确实是锥形瓶,正确。
B.实验室制取二氧化碳是大理石(碳酸钙)和稀盐酸的常温反应,不需要加热,无需选用仪器④酒精灯,错误。
C.添加药品的顺序为“先固后液”,应先加入碳酸钙固体,再加入稀盐酸,错误。
D.二氧化碳验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭则说明已收集满;带火星的木条用于氧气的验满,错误。
5.(2026·甘肃兰州·二模)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
【解析】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。
6.(2026·广东清远·一模)下列关于初中化学中制取氧气和二氧化碳的实验操作中,正确的是( )
A.制取氧气
B.收集氧气
C.制取二氧化碳
D.收集二氧化碳
【答案】A
【解析】A.加热高锰酸钾制氧气,试管口略向下倾斜,可防止冷凝水倒流使试管炸裂;试管口放置棉花,可避免固体粉末末进入导管,操作符合要求,正确。
B.氧气密度大于空气,应使用向上排空气法收集,图中为向下排空气法,无法收集到氧气,错误。
C.制取二氧化碳应选择大理石和稀盐酸,若用稀硫酸,反应生成的微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻止反应持续进行,错误。
D.二氧化碳能溶于水,且会和水发生反应,不能用排水法收集,错误。
7.(2026·新疆乌鲁木齐·模拟预测)按如图1装置进行实验,倾斜锥形瓶,使10mL稀盐酸与碳酸钙充分接触,瓶内气压随时间的变化如图2所示。下列有关说法不正确的是( )
A.m=1
B.图中d点溶液中溶质为CaCl2
C.对比a、c或b、d可知,粉末状CaCO3反应更快
D.t时刻,粉末状CaCO3与稀盐酸反应产生的CO2更多
【答案】B
【解析】A.对照实验需控制除碳酸钙形态外的所有变量一致,因此块状碳酸钙质量和粉末状相等,即 ,不符合题意。
B.d点时块状碳酸钙对应的气压仍在上升,说明反应还在进行,盐酸未完全消耗,溶液中溶质除生成的外,还有剩余的 ,符合题意。
C.对比 a、c 点气压相同,说明产生相同体积的气体,a点所需反应时间短,反应更快,c点所需反应时间长,反应较慢;对比 b、d 点反应时间相同,b点气压高,产生气体较多,反应更快,d点气压低,产生气体较少,反应较慢,由此可知,粉末状反应更快,不符合题意。
D.t时刻粉末状体系气压更高,说明该时刻粉末状反应产生的更多 ,不符合题意。
8.(2026·福建厦门·三模)青蒿素是我国科学家提取的抗疟疾药物的有效成分,仅含C、H、O三种元素,利用如图装置测定其化学式,D中无水CaCl2可吸水。取14.1g青蒿素进行实验,假设其完全燃烧且相应装置能充分吸收反应生成的气体,实验数据如表。下列说法不正确的是( )
装置
D
E
实验前
24.0g
100.0g
实验后
33.9g
133.0g
A.装置A中发生的反应为2H2O22H2O+O2↑
B.装置C中CuO的作用是将青蒿素不完全燃烧生成的CO转化为CO2,保证碳元素全部被测定
C.根据表格数据,计算出14.1g青蒿素中氢元素的质量为1.1g,碳元素的质量为9.0g
D.若去掉装置F,测得的青蒿素中氧元素的质量分数会偏大
【答案】D
【解析】A. 装置A是过氧化氢在二氧化锰催化下制氧气,反应方程式为,正确。
B. 加热条件下CuO可将青蒿素不完全燃烧生成的CO转化为,保证碳元素全部被后续装置吸收,正确。
C. D装置增重为生成水的质量:,氢元素质量;E装置增重为生成的质量:,碳元素质量,正确。
D. 装置F作用是防止空气中的和水蒸气进入E,若去掉F,E测得的质量偏大,计算得到的碳元素质量偏大;氧元素质量=样品总质量-碳元素质量-氢元素质量,因此氧元素质量偏小,氧元素质量分数偏小,错误。
9.(25-26九年级上·湖南娄底·期末)兴趣小组在实验室制取的发生装置中连接压强传感器,如图1,测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法正确的是( )
A.ab段试管中液面逐渐上升
B.bc段反应物固体与液体接触
C.c点的对应操作是打开弹簧夹
D.d点的对应操作是关闭弹簧夹
【答案】C
【解析】A、ab段试管内压强增大,说明反应正在进行,产生二氧化碳。压强增大时,会将液体压回长颈漏斗,使试管内液面下降,长颈漏斗液面上升。错误。
B、在bc段,由于压强较大,反应物固体与液体分离,并未接触。错误。
C、c点之后压强开始快速下降,说明此时打开了弹簧夹,试管内的二氧化碳气体被导出,压强随之减小。正确。
D、d点时压强已经稳定在较低值,说明此时装置内的气体已经被充分导出。如果关闭弹簧夹,试管内的压强会再次上升,而不是稳定。错误。
故选C。
10.(2026·江苏苏州·二模)用如图所示装置探究的性质。下列说法正确的是( )
A.甲中分液漏斗可控制反应的开始和停止
B.乙中干燥纸花不变色,湿润纸花从下到上依次变蓝
C.该实验说明呈酸性,且密度大于空气
D.若将盐酸改为稀硫酸,也能达到实验目的
【答案】D
【解析】A.甲中该装置无固液分离结构,分液漏斗只能控制稀盐酸滴加速率,无法使已接触的碳酸钙与稀盐酸分离,因此不能控制反应的停止,错误。
B.和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,会使紫色石蕊纸花变红,不是变蓝,错误。
C.湿润紫色石蕊纸花由下往上依次变红,说明二氧化碳的密度比空气大,干燥的紫色石蕊纸花不变色,说明本身不显酸性,是其与水反应生成的碳酸显酸性,错误。
D.块状碳酸钙和稀硫酸反应,生成的微溶硫酸钙会覆盖在固体表面阻止反应持续进行,但本实验中为粉末状,接触面积大,不会被硫酸钙包裹,反应可顺利持续进行,能制得足量完成实验,正确。
11.(2026·重庆·一模)实验室用下列装置制取气体,有关说法正确的是( )
A.装置①④组合用于高锰酸钾制取氧气,氧气从口进入
B.装置⑤用于实验室收集二氧化碳,燃着的木条放在端处验满
C.装置②用作实验室制取二氧化碳的发生装置,优点是能控制反应速率
D.装置③中的小试管在实验过程中起液封和节约试剂的作用
【答案】D
【解析】A、高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应,发生装置选A,氧气密度比水小,用④装置收集时,气体应从b口进入,该选项说法不正确;
B、二氧化碳密度比空气大,用⑤收集时,气体应从d口通入,则验满时,将燃着的木条放在c口检验,该选项说不正确;
C、②装置中,可将固体放在多孔隔板上,关闭弹簧夹,产生的气体使装置中的压强增大,将液体压入长颈漏斗中,与固体分离,反应停止,则该装置能控制反应的发生与停止,但不能控制反应速率,该选项说法不正确;
D、装置③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,可以保留液体试剂,节约试剂,另外小试管内液体直接封住长颈漏斗下端,形成密闭装置,该选项说法正确。
故选D。
12.(25-26九年级上·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
【解析】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。
13.(25-26九年级下·北京·期中)根据反应,用下列装置制备。
下列说法不正确的是( )
A.甲中发生反应:
B.丙中溶液X选用稀可吸收过量的
C.乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为:
D.实验开始时,应先点燃甲中酒精灯,一段时间后,再打开丁中分液漏斗的活塞
【答案】C
【解析】A. 实验室加热氯化铵和氢氧化钙固体制取氨气,给出的反应方程式书写正确,该选项正确。
B. 氨气是碱性气体,可与稀硫酸发生反应,因此稀硫酸可以吸收过量氨气,该选项正确。
C. 丁中制取的CO2混有HCl杂质,需通过乙中饱和碳酸氢钠溶液除杂,洗气操作应“长进短出”,因此g接c,除杂后的CO2从b排出,需要通入丙中饱和食盐水的液面下,应接d而非e,连接顺序错误,该选项错误。
D. 氨气在水中溶解度远大于CO2,先通入氨气使饱和食盐水呈碱性,可提高CO2的吸收效率,因此先点燃甲处酒精灯制取并通入氨气,一段时间后再打开丁中分液漏斗活塞通入CO2,该选项正确。
14.(2026·广东肇庆·二模)CuCl是见光易分解的白色固体,难溶于水和乙醇,在潮湿有氧气的环境中易变质。实验室制备CuCl的装置如图,以下说法错误的是( )
A.组装好整套实验装置后,应先从左边导管中通入N2,一段时间后再通SO2
B.多孔玻璃泡可以增大SO2溶解度,加快反应速率
C.装置A中发生的反应为2H2O+SO2+2CuCl2=2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D.不能用澄清石灰水代替NaOH溶液
【答案】B
【解析】A、CuCl在潮湿有氧气的环境中易变质,先通N₂可排尽装置内空气,防止生成的CuCl被氧化,说法正确。
B、多孔玻璃泡只能增大SO2与溶液的接触面积,加快反应速率,溶解度由温度、压强等决定,多孔玻璃泡不能增大SO2的溶解度,说法错误。
C、反应中SO2作还原剂将Cu2+还原为Cu+生成CuCl沉淀,方程式满足电子守恒、原子守恒,说法正确。
D、澄清石灰水中Ca(OH)₂溶解度小、浓度低,吸收SO2的能力弱,不能代替NaOH溶液处理尾气,说法正确。
1.(2026·河南平顶山·三模)实验室可利用下图装置制收常见气体。
(1)写出一个利用装置A制取O2的化学方程式。
(2)装置B、C均可用于制取 CO2,相对于装置B,装置C的优点是什么?
(3)装置D 有多种用途,若利用该装置对CO2进行干燥,请写出CO2的进气口(用字母表示)及瓶内需装入的试剂名称。
【答案】(1)
(2)C装置可以可以随时控制反应的发生和停止。
(3) 的进气口是 a,瓶内需装入的试剂名称是浓硫酸。
【解析】(1)装置A是一个固体加热型的发生装置,试管口略向下倾斜,在实验室制取氧气的方法中,加热高锰酸钾可以用这种装置。
(2)C在试管内部增加了一个多孔隔板,并将长颈漏斗与带有止水夹的导气管结合。当关闭导气管上的止水夹时,产生的二氧化碳气体无法排出,导致试管内气压增大,将液体压回长颈漏斗中,使固体和液体分离,反应随之停止;打开止水夹,气体排出,气压减小,液体重新流下与固体接触,反应再次发生,所以可以随时控制反应发生和停止。
(3) 装置D是一个多功能瓶,瓶内需要装入具有吸水性的液体干燥剂,二氧化碳是酸性气体,不能使用碱性干燥剂,常用的液体干燥剂是浓硫酸。干燥气体时,应让气体与干燥剂充分接触,气体必须从长导管进入,穿过液体,然后从短导管排出。所以需要从a管进入。
2.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)实验室现有高锰酸钾、药匙、火柴、棉花,同学们想利用下图所示装置进行实验室制取气体实验,请回答问题:
(1)仪器a的名称是________。
(2)验室以高锰酸钾为原料来制取氧气,选择A为发生装置时,还需要补充________(填实验用品名称),发生反应的化学方程式为________;用装置C收集时导管伸入集气瓶中的最佳时机是当导管口有气泡________冒出时。
(3)实验室制取氧气的操作有:①检查装置气密性;②集气瓶装满水;③向试管中加入少量固体试剂;④给试管加热;⑤将试管口略向下倾斜固定在铁架台上。正确的操作顺序是________(填字母)。
a.①③⑤②④ b.③⑤①②④ c.①③④②⑤
(4)若要测量生成氧气的体积,可以选择下面的装置________(填字母)。
【答案】(1)试管
(2) 棉花 连续并比较均匀
(3)a
(4)b
【解析】(1)略。
(2) ①用高锰酸钾制取氧气时,为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,需要在试管口放一团棉花。②高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。③用排水法收集氧气时,刚开始冒出的气泡是装置内的空气,应等到导管口有连续均匀的气泡冒出时,再将导管伸入集气瓶中开始收集。
(3)实验室制取氧气的正确操作顺序遵循“查、装、定、点、收”
① 检查装置气密性
③ 向试管中加入少量固体试剂
⑤ 将试管口略向下倾斜固定在铁架台上
② 集气瓶装满水(收集前的准备)
④ 给试管加热
正确的操作顺序是 ①③⑤②④。
(4)若要测量生成氧气的体积,应采用排水法,通过测量被氧气排出的水的体积来确定,气体应从短导管进入集气瓶,将水从长导管压入量筒中,为图中的装置b。
3.(2026·四川广元·三模)如图是实验室制取气体的一些常用仪器,请根据下图回答下列问题:
(1)写出⑦号仪器的名称___________;无论选择什么装置制取气体,实验前都应先___________。
(2)若用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气,除选择①②④⑥⑦外,还需要___________(填仪器编号),该反应的化学方程式为___________,组装时要注意试管口略低于试管底,原因是___________,若用装置⑩收集氧气,气体应从___________(填小写字母)端导管进入。
(3)某同学选择⑤⑥⑪⑫组装一套装置制二氧化碳气体,这套装置的优点是___________(填一点即可)。
【答案】(1) 水槽 检查装置的气密性
(2) ③ 防止冷凝水倒流回热的试管底部,使试管炸裂 b
(3)可控制反应速率(或可在反应中添加液体,或节约药品)
【分析】本题考查实验室制取气体的仪器辨认、气体制备操作规范(高锰酸钾制氧气、排水法收集)以及发生装置的改进(控制反应速率)。解题需紧扣气密性检查、氧气验满/收集及装置组装的核心原理。
【解析】(1)①略。
②制取气体前,为避免装置漏气影响实验,必须先检查装置的气密性,这是制取气体的基本操作要求。
(2)①高锰酸钾制氧气需要加热,所以还需要酒精灯。
②略。
③ 略。
④排水法收集氧气时,需从短导管b通入,利用气体密度比水小,将水从长导管a处向下挤压排出。氧气不易溶于水,用排水法集气可得到较纯净的氧气。
(3)组合中用注射器添加液体,可以通过活塞控制加入液体的量和速率,因此优点是可以控制反应速率,也可答“随时添加液体药品”,合理即可。
4.(2026·山西阳泉·三模)实验室常用以下装置制备和收集少量气体。
I .KMnO4 制取 O2
(1)写出仪器名称①______________。
(2)化学方程式为__________________________。
(3)若用 E 收集气体,则 O2 应从_______________端(“a”或“b”)通入。
II .石灰石制取 CO2
(4)为了获得平稳气流,发生装置适宜选择_____________。(填“A”“B”或“C”)
(5)利用如图所示装置进行实验。加入一定量稀盐酸后,关闭活塞。一段时间后,注射器稳定,刻度示数为8mL。有同学认为实际产生CO2气体体积应小于8mL ,其理由是____。
III.制备氨气
(6)实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,制取氨气的发生装置应选用________装置;能用F 装置收集,说明氨气具有的物理性质是________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3)a
(4)C
(5)测量的体积包含了滴入的稀盐酸排出的部分空气
(6) A 密度比空气小
【解析】(1)略。
(2)高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
(3)氧气密度比空气大,若用E收集气体,则应从a端通入。
(4)石灰石制取二氧化碳,该反应装置固液常温型,装置C中的分液漏斗可以通过活塞控制液体药品的滴加速度,从而控制反应速率,获得平稳气流。
(5)实际产生气体体积应小于8mL,是因为注入的稀盐酸也占据了一部分体积,会排出部分空气,测量的体积包含了滴入的稀盐酸的体积。
(6)实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气,制取氨气的发生装置选择固固加热型A装置;氨气能用F装置向下排空气法收集,说明氨气具有密度比空气小的物理性质。
5.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)实验室利用如图所示装置可以制取某些气体,请回答下列问题:
Ⅰ.实验室制取气体
(1)写出仪器①的名称:___________。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为___________,实验室要收集较纯的氧气应选择装置___________。
(3)与B装置相比,用F装置制取二氧化碳的优点___________。
Ⅱ.拓展应用
(4)氯气(Cl2)有刺激性气味,有毒,可溶于水或碱溶液,不溶于饱和食盐水、也不与之反应。实验室可用高锰酸钾晶体与浓盐酸常温反应来制取氯气。现利用图2制取较大量、纯净、干燥的。
①图2中方框处的发生装置可选图1中的___________(填字母)装置。用J装置收集氯气,由此说明氯气具有的物理性质为___________。
②H装置中饱和食盐水的作用___________。
Ⅲ.方法总结
(5)综合实验Ⅰ、Ⅱ,总结设计制取气体的实验装置时应该考虑有___________(填字母)。
a.尾气处理装置 b.发生装置 c.除杂装置 d.收集装置
【答案】(1)铁架台
(2) E
(3)能控制反应的发生与停止;
(4) B 密度比空气大 吸收浓盐酸挥发出的气体,使收集的更纯净
(5)abcd
【解析】(1)略。
(2)A装置是固体加热型发生装置,试管口塞棉花,故为高锰酸钾加热分解制取氧气,化学方程式略;实验室要收集较纯的氧气应选择排水法收集,即装置E。
(3)F装置有多孔塑料片,与B装置相比,用F装置制取二氧化碳的优点是能控制反应的发生与停止,关闭弹簧夹时,装置内压强增大,液体被压回长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,液体流下,固液接触,反应发生。
(4)①实验室可用高锰酸钾晶体与浓盐酸常温反应来制取氯气,该反应为固液常温型,要制取较大量的氯气,图2中方框处的发生装置可选图1中的B装置;用J装置收集氯气,由此说明氯气具有密度比空气大的物理性质;
②H装置中饱和食盐水的作用:吸收浓盐酸挥发出的气体,使收集的更纯净。
(5)设计制取气体的实验装置时应该考虑有:发生装置 、除杂装置 、收集装置、尾气处理装置 ,故选abcd。
6.(2026·安徽阜阳·模拟预测)下图为实验室常用装置示意图。根据下图回答问题:
(1)仪器①的名称是________。
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集纯净、干燥的二氧化碳气体,反应的化学方程式为________,仪器连接顺序是B→G→F→C,其中饱和碳酸氢钠的作用是________,气体从装置F的________(填“a”或“b”)端通入。
(3)实验室常用________(填物质名称)来检验二氧化碳。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 除去二氧化碳中混有的氯化氢杂质 a
(3)澄清石灰水(或氢氧化钙溶液)
【解析】(1)略。
(2)石灰石的主要成分为,和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,据此写出化学方程式;
由于盐酸易挥发,制得的二氧化碳中会混有氯化氢杂质,饱和碳酸氢钠不与二氧化碳反应,可与氯化氢反应,因此作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢;
F为浓硫酸干燥装置,洗气操作遵循“长进短出”的原则,因此气体从长管a端通入。
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此实验室用澄清石灰水检验二氧化碳。
7.(2026·上海·三模)中国石化“油转化”技术试验成功,实现了直接将原油转化为乙烯、丙烯等化学产品。乙烯()是一种无色、稍有气味的气体,密度接近空气,难溶于水且不与水反应,实验室里可以利用加热乙醇和浓硫酸混合液(体积比为)的方法制取乙烯。
以下是气体制取的相关装置图。
(1)实验室制取乙烯,可以选择的发生装置和收集装置的组合是________(填字母);
(2)由于反应过程中会有副反应发生,产生气体等杂质,如果要收集一瓶较纯净的乙烯气体,装置的连接顺序为a接________,________接________。(填导管口字母)
(3)如果要检验乙烯气体除杂的目的是否达成,请简单设计实验验证(请将实验的步骤、试剂及现象补充完整):将除杂后的气体通过________(“紫色石蕊”或“无色酚酞”)试液,若有________的现象,则二氧化碳未完全除尽。
【答案】(1)BE
(2) b c f
(3) 紫色石蕊 紫色石蕊试液变红
【解析】(1)反应为液体加热型反应,应选用装置B,乙烯()是一种无色、稍有气味的气体,密度接近空气,难溶于水且不与水反应,所以应选用排水法收集,选用装置E。
(2)要收集一瓶较纯净的乙烯气体,应先除去气体中混有的二氧化碳再收集,使用万能瓶吸收二氧化碳气体应“长进短出”,所以连接顺序为a—b—c—f。
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性可使紫色石蕊试剂变红;而酚酞试剂在酸性溶液中不变色;所以应选用紫色石蕊试剂,如试剂变为红色说明二氧化碳未除尽。
8.(25-26九年级下·广西柳州·阶段检测)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)利用上述仪器和试剂制取氧气。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,当导管口有_______放出时,开始收集。
(2)若用如图装置收集二氧化碳,验满时应将燃着的木条放在_______(选填“a”或“b”)端。
(3)某同学利用家中的鸡蛋壳和食醋,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取氧气
【答案】(1) 改为①②⑦⑧或①②⑥⑧⑨ 连续均匀的气泡
(2)b
(3) 可以控制反应的发生和停止 A
【解析】(1)实验室可用二氧化锰、过氧化氢溶液制取氧气,属于固液常温型,氧气的密度比空气大,且不易溶于水,可采用向上排空气法或排水法收集,选择的仪器是改为①②⑦⑧或①②⑥⑧⑨;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为;若用排水法收集氧气,当导管口有气泡连续均匀放出时,开始收集,因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气,故填:改为①②⑦⑧或①②⑥⑧⑨;;连续均匀的气泡。
(2)二氧化碳密度比空气大,气体先在集气瓶下方聚集,若用如图收集二氧化碳,气体从a端通入,空气从b端排出,验满时应将燃着的木条放在b端,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。故填:b。
(3)①比较甲、乙装置,二者的区别在于甲中矿泉水瓶底部有孔,乙没有,将矿泉水瓶放入液体,固液接触产生气体,不需要气体时,将矿泉水瓶移出,反应停止,所以装置甲的优点是可以控制反应的发生和停止。故填:可以控制反应的发生和停止。
②A、锌粒与稀硫酸制氢气,锌粒是颗粒状固体,且反应不需加热,能用甲装置,故选项符合题意;
B、浓硫酸与甲酸共热制一氧化碳需要加热,不能用甲装置,故选项不符合题意;
C、粉末状的二氧化锰与过氧化氢溶液制氧气,不能用甲装置,因为二氧化锰是粉末,无法使固体和液体分离,故选项不符合题意。
故选:A。
9.(2026·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)下图所示为实验室中常见的气体制备装置,请据图回答下列问题。
(1)仪器①的用途为______。
(2)若采用分解过氧化氢的方法制取并收集较纯净的氧气可选用的发生和收集装置的组合是______(填字母序号),该反应的化学方程式为______,若用该组合收集氧气时,当观察到______现象,表明氧气已收集满。
(3)实验室制得的二氧化碳气体中常含有少量的氯化氢和水蒸气,为了除去氯化氢气体并得到纯净的二氧化碳,应将混合气体先通过足量______溶液洗气瓶,再通过足量______洗气瓶。
(4)是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水。实验室中常用加热和固体的方法制取。应选择的发生装置和收集装置的组合是______(填字母)。
(5)图F装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等,用该装置不能完成的实验是______。(填字母)
A.气体从a端通入,收集
B.瓶内装有氢氧化钠溶液,气体从a端通入,检验中是否混有
C.瓶内装有浓硫酸,气体从a端通入,吸收CO中混有的水蒸气
D.在b端接量筒,瓶内装满水,从a端通入,测量的体积
【答案】(1)用于固定和支持各种仪器
(2) BC 集气瓶口有较大气泡冒出
(3) 饱和 浓硫酸
(4)AE
(5)ABD
【解析】(1)仪器①是铁架台,用于固定和支持各种仪器。
(2)分解过氧化氢是固液常温反应,选用装置B,要收集较纯净的氧气需采用排水法,选用装置C;化学方程式为;使用排水法收集氧气时,观察到集气瓶口有较大气泡冒出说明已收集满。
(3)为了除去氯化氢气体并得到纯净的二氧化碳,应将混合气体先通过足量饱和碳酸氢钠溶液,饱和碳酸氢钠溶液不吸收二氧化碳可以吸收氯化氢气体;在通过浓硫酸吸收二氧化碳中混有的水蒸气。
(4)实验室中常用加热和固体的方法制取NH3,是固体加热型反应,应选用装置A;NH3易溶于且密度小于空气,应采用向下排空气法,选用装置E。
(5)A.多功能瓶中充满空气时,收集氢气,氢气的密度小于空气应“短进长出”,错误。
B.瓶中充满液体,气体应“长进短出”,但氢氧化钠溶液无法检验二氧化碳,错误。
C.瓶内充满浓硫酸用于干燥气体应“长进短出”,正确。
D.瓶内充满水,测量氧气的体积,因为氧气的密度小于水,所以应“短进长出”,错误。
10.(25-26八年级上·山东泰安·期末)实验室常用下列装置来制取氧气:
(1)用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气时,可用B作为发生装置,该发生装置的优点是:_____。
(2)用高锰酸钾制取氧气时,反应的文字表达式:_____,如果选A装置作为发生装置,需要改进的地方是:______。
(3)用F装置收集氧气,为了证明氧气已经集满,需将带火星的木条放在_____端管口,若木条复燃,则已集满。
(4)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体加热来制氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。若制取并收集氨气,选择的装置组合是_____。
(5)为验证氧气的某些物理性质,小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气,进行图2所示实验,测得氧气体积分数随时间变化曲线如图3所示。BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现氧气的性质是_____。
(6)高原旅行由于空气稀薄,吸入的氧气量不足,易引发高原反应;高原空气湿度低,直接吸入干燥氧气会引发呼吸道不适。甲同学在咨询老师并与AI深度交流后,与学习小组一起,进行了跨学科实践“高原旅行简易供氧器”的制作。
简易供氧器模型设计(如图4):
制氧原理:
I.,II.在二氧化锰催化下生成氧气。
①写出步骤II反应的符号表达式:_____。
②实验室制取氧气的发生装置相当于图5中_____(填“加湿过滤仓”或“反应仓”)。
【答案】(1)控制反应发生速率
(2) 在试管口放置一团棉花
(3)n
(4)AD/AF
(5)密度比空气大
(6) 反应仓
【解析】(1)用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气,属于固液不加热型反应,选用B装置,可根据反应情况,随时控制发生反应速率。故应填写:控制反应发生速率;
(2)高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,其化学的文字表达式为;如果选用A装置作为发生装置,应在试管口放置一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。故应填写:;在试管口放置一团棉花;
(3)由于氧气密度比空气密度大,如果用F装置收集氧气时,气体应从m口进,n口出。故需将带火星的木条放在n端管口,若木条复燃,则已集满。故应填写:n;
(4)氯化铵固体和碱石灰固体加热制取氨气,属于固体加热型反应,发生装置可选用A,由于氨气无色、有刺激性气味、密度比空气小且极易溶于水,收集氨气时可选用D或F。所以制取并收集氨气可选用装置AD或AF。故应填写:AD##AF;
(5)打开瓶盖前180s时,AB段氧气体积变化不大,但180s后氧气体积下降迅速,是由于氧气密度比空气密度大,倒置瓶子后,氧气会向下逸出,氧气体积分数下降幅度明显超过AB段。故应填写:密度比空气大;
(6)过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气,其反应的符号表达式为;实验室制取氧气时,发生装置是用于进行化学反应产生氧气的容器。图5中,反应仓是发生反应的位置,加湿过滤仓的作用是对生成的氧气进行加湿处理,因此实验室制取氧气的发生装置相当于图5中的反应仓。故应填写:;反应仓。
11.(25-26九年级上·福建泉州·期末)实验小组根据“实验室制取气体的一般思路和方法”,设计制取CO2气体。
(1)明确实验原理:实验室用块状大理石和稀盐酸反应制取CO2气体,该反应的化学方程式________。
(2)搭建发生装置:小组成员拟搭建“实验室制取CO2的发生装置”。他们已选择了带导管的双孔橡胶塞、带玻璃片的集气瓶;他们还应从下图中选择________、________(填仪器名称)。
(3)进行实验活动:实验老师还给小组成员提供了下图所示的实验装置。
已知:浓硫酸具有很强的吸水性,常用作干燥剂。
①甲成员提出:可用装置A制取CO2。用装置A制取气体的优点是________。
②乙成员提出:收集CO2气体只能用装置C而不能用装置B。他的依据是________。
③若用装置C收集CO2气体,如何证明CO2已经收集满?(要求写出:操作—现象—结论)________。
(4)若用F装置收集二氧化碳,则气体应从______(选填“e”或“f”)端通入。制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体和________,欲用D、E装置将以上杂质气体除去,则装置正确的连接顺序:混合气体→________→________→________→________(填端口字母)。
(5)小组反思内化:与实验室制O2的方案对比发现,在“确定气体收集装置”和“设计检验、验满不同气体的实验方案”时,要综合考虑不同气体的________差异。
【答案】(1)
(2) 锥形瓶 长颈漏斗
(3) 可控制反应的发生与停止 密度大于空气 将燃着的木条置于集气瓶口,若木条熄灭,则CO2已收集满。
(4) f 水蒸气 c d a b
(5)物理性质和化学性质
【解析】(1)实验室制二氧化碳反应方程式为:。故填:。
(2)实验室制二氧化碳发生装置为固液常温型,还需选择锥形瓶和长颈漏斗,故填:锥形瓶;长颈漏斗。
(3)装置A可通过关闭或打开止水夹来控制反应的发生与停止。CO2密度大于空气,所以只能向上排空气法而不能用向下排空气法。验满CO2可将燃着的木条置于集气瓶口,若木条熄灭,则CO2已收集满。故填:可控制反应的发生与停止;CO2密度大于空气;将燃着的木条置于集气瓶口,若木条熄灭,则CO2已收集满。
(4)二氧化碳密度大于空气,用F装置收集二氧化碳,则气体应从f通入,制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体和水蒸气,欲用D、E装置将以上杂质气体除去,应先通入饱和碳酸氢钠溶液除去HCl气体,再通入浓硫酸,除去水蒸气,则装置正确的连接为c→d→a→b。故填:f;水蒸气;c;d;a;b。
(5)确定气体收集装置和检验验满方法,需要综合考虑气体的物理性质,如密度和在水中溶解性等,以及化学性质差异。故填:物理性质和化学性质。
12.(25-26九年级下·山东青岛·自主招生)二氯化二硫()常温下是一种金黄色液体(沸点138℃),广泛应用于化工领域。已知S2Cl2热稳定性较差,且遇水反应生成S、SO2和HCl,还可被Cl2氧化为SCl2(沸点59℃)。实验室采用如图所示装置模拟工业生产,把氯气通入熔融硫黄中制备S2Cl2(A、B图中加热仪器已略去)。
回答下列问题:
(1)请根据、的原子结构,推断中S元素的化合价为______。
(2)装置A中制备,按接口从左到右,装置的连接顺序为______(填小写字母)。
(3)装置C中所装碱石灰的作用是______。观察到F中出现______(填现象)时,可证明有生成。
(4)为了提高的纯度,实验的关键是控制好温度和______。
(5)若拆除装置D,对产物造成的影响是______(填化学方程式)。
(6)测定某市售纯度(杂质不影响测定):称取3.0g样品于烧瓶中,加入足量的蒸馏水充分反应,用水蒸气将生成的和HCl全部蒸出,并用足量的溶液充分吸收;然后向其中加入足量的溶液,过滤、洗涤、干燥、称量,得到2.33g固体。样品中的质量分数为______。
【答案】(1)+1
(2)(或)
(3) 吸收未反应的氯气,防止污染空气;同时能防止空气中的水蒸气进入装置F 金黄色液体
(4)滴入浓盐酸的速率
(5)
(6)
【解析】(1)化合物中非金属性更强,显价;根据化合物化合价代数和为0,设元素化合价为,则,解得,则元素化合价为。
(2)A中制得的混有HCl和水蒸气,先通过饱和食盐水(E,长进短出:h进i出)除,再通过浓硫酸(D,长进短出:f进g出)干燥,干燥进入装置B(b进c出)与硫黄反应,生成的产物进入F冷凝,最后连接尾气处理C,因此连接顺序为(或)。
(3)常温下为金黄色液体,经冰盐水冷凝后会在F中凝结为液态,观察到该现象说明有产物生成。
(4)可被过量氧化为,会降低产物纯度,因此除控制温度外,还需要控制氯气通入量,避免氯气过量。
(5)装置D用于干燥氯气,拆除D后水蒸气进入体系,遇水水解生成和,其反应的化学方程式为。
(6)和水反应的化学方程式为;生成的被溶液充分吸收,其反应的化学方程式为;加入溶液与反应,其反应化学方程式为。根据原子守恒定律,可得总关系为,已知得到固体,的相对分子质量为135,的相对分子质量为233,设样品中的质量为,则
解得
样品总质量为,则的质量分数为。
13.(2026·山东淄博·二模)下图是实验室制取气体的部分装置,回答下列问题。
(1)实验室常用B、D装置制取一瓶氧气,反应的化学方程式为________。实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体方法制取氨气,反应的化学方程式为________,若用E装置收集一瓶氨气,验满的方法是________。
(2)实验室可用铜片与稀硝酸在常温下反应制取一氧化氮,同时生成硝酸铜和水。一氧化氮是一种无色、难溶于水的有毒气体,常温下极易与氧气反应生成红棕色的二氧化氮。实验室制取一氧化氮的装置是________,反应的化学方程式为________。一氧化氮与氧气反应的化学方程式为________,该反应类型属于________反应。
【答案】(1) 将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝,说明氨气已收集满
(2) BC 化合
【解析】(1)B是固液不加热型发生装置,B、D组合制取氧气,对应过氧化氢分解制氧气,对应方程式。
加热氯化铵和熟石灰制取氨气,根据反应物、生成物和反应条件配平;
氨气密度比空气小,用E向下排空气法收集,氨气溶于水显碱性,因此用湿润的红色石蕊试纸验满,具体方法为:将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝,说明氨气已收集满。
(2)一氧化氮是常温下铜和稀硝酸固液反应制取,因此发生装置选B;一氧化氮难溶于水、常温下极易和氧气反应,不能用排空气法,只能选排水法C收集,因此装置组合为BC。
根据题干给出的反应物、生成物配平化学方程式即得到制取一氧化氮的化学方程式:;
一氧化氮和氧气生成二氧化氮的反应方程式为;是两种物质生成一种物质,符合“多变一”,属于化合反应。
14.(25-26九年级下·安徽芜湖·自主招生)草酸()存在于自然界的植物中,草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而草酸钙()难溶于水。草酸晶体()无色,熔点为,易溶于水,受热易脱水、升华,时分解。
Ⅰ.用硝酸氧化法制备草酸晶体并测定其纯度,制备装置如图所示(加热、固定等装置略去)。实验步骤如下:
①糖化:先将淀粉水解为葡萄糖;
②氧化:在淀粉水解液中加入混酸[质量之比为的(密度是)与()的混合物,在下水浴加热发生反应;
③蒸发浓缩、冷却结晶、干燥:反应后溶液经蒸发浓缩、冷却、减压过滤,即得草酸晶体粗产品。
(1)装混酸的仪器名称________;步骤②中水浴加热的优点为________________。
(2)制作步骤②中所用到的混酸时,正确的操作是________。(填字母)
a先加入硝酸 b先加入硫酸 c同时加入两种酸
(3)“②氧化”时发生的主要反应如下,小明在配平时遇到了困难,他只是记得与NO的化学计量数之比是,请你帮助他完成下面的配平。
__________________
Ⅱ.研究草酸的热稳定性。
(4)甲同学认为草酸晶体分解产物中有,于是选择下图装置进行验证。装置B的主要作用是________,他指出甲装置中盛放草酸晶体的试管口朝向错了,你同意吗?为什么?________________。
(5)乙同学认为草酸晶体分解的产物中除了应该还有CO,为验证这两种气体的存在,乙同学选用甲同学实验中的装置A、B和所有下图所示的装置(可以重复选用)进行实验,
其中装置H反应管中盛有的物质是CuO。
①乙同学实验装置中依次连接的合理顺序为A、B、________、________、________、G、________、________、E。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是________________。
【答案】(1) 分液漏斗 使受热均匀,便于控制温度
(2)a
(3) 1 12 3 9 3 9
(4) 使升华的草酸冷凝,避免对的检验造成干扰 不同意,加热时,若试管口向下倾斜,液态的草酸会流出试管
(5) D F D H D H中的黑色固体变为红色,且G前的澄清石灰水不变浑浊,H后的澄清石灰水变浑浊
【解析】(1)该仪器带有活塞,可以用来添加液体药品,名称为分液漏斗。
水浴加热可以让容器内液体各处温度相同,不会局部过热,能稳定控制 55~60℃的反应温度。
(2)浓硫酸密度大,遇其他酸会放出大量热,如果先加浓硫酸再倒入硝酸,容易造成液体飞溅。所以要先加入硝酸,再缓慢加入浓硫酸,故选 a。
(3)本题根据反应前后原子种类、原子数目不变来配平。
题目给出与NO化学计量数之比固定为 3:1,我们先给这两种物质设系数 3、1 进行试配,结合碳原子守恒、氮原子守恒、氢原子守恒不断调整,最终得到最简整数系数:
1个C6H12O6 反应,生成 3 个H2C2O4; 结合与NO化学计量数之比固定为 3:1,放大倍数后系数为 9、3;
根据氮原子总数,推出HNO3系数是 12;
最后根据氢原子、氧原子总数守恒,配出水的系数为 9。
(4)草酸受热容易升华变成气体,草酸蒸气也能使澄清石灰水变浑浊,冰水可以把气态草酸冷却变成液体除去,避免干扰二氧化碳检验。
不同意;草酸晶体熔点低,加热会先熔化成液体,如果试管口向下倾斜,液态草酸会倒流流出试管,造成危险。
(5)第一步 D:用澄清石灰水检验分解产生的二氧化碳;
第二步 F:浓氢氧化钠溶液除去混合气体中的二氧化碳;
第三步 D:再次用澄清石灰水,确认二氧化碳已经被除干净;
第四步 G 干燥气体后通入 H:一氧化碳和氧化铜加热反应;
第五步 D:检验反应生成的二氧化碳,证明一氧化碳存在; 最后用排水法收集一氧化碳尾气。
前面石灰水不变浑浊说明原气体中的二氧化碳已经除尽,黑色氧化铜变红,且后面石灰水变浑浊,说明一氧化碳还原氧化铜生成了二氧化碳,证明气体中含有一氧化碳。
15.(25-26九年级上·河南安阳·期末)正确认识和利用二氧化碳对环境保护和人类生存具有重要意义。某实验小组对开展实验探究。
Ⅰ.制取气体
(1)实验室收集和都可选用C装置的原因是________,若要制取并收集一瓶干燥的,需要在选用的发生装置和收集装置之间连接E装置则气体应该从________(填“a”或“b”)导管通入。
(2)选用A装置作为高锰酸钾制取的发生装置,反应的化学方程式为________。
Ⅱ.性质实验
(3)将纯净干燥的缓缓通入图1装置中一段时间后,发现纸花①无明显变化,纸花②③均变红,原因是________(用化学方程式表示)。
(4)如图2所示,先将Y形管倾斜,使N中的稀盐酸流入M中与石灰石完全反应,然后注入足量的NaOH溶液。实验过程中,观察到气球先变大后变小,请用化学方程式解释气球变小的原因___________。
Ⅲ.改进实验
(5)小组同学设计了水草鱼缸的自动补给装置如下图所示,在光照下,水草鱼缸内能实现动植物生存所需要的碳氧循环。
①甲瓶装置可以控制反应的发生和停止。请简述利用该装置使反应停止的原理________。
②为使水草更好地生长,导管口应置于水草鱼缸内________处。(填数字)
(6)某水草鱼缸需用到,用足量稀盐酸与含的石灰石反应制取,需要这种石灰石的质量是多少?
【答案】(1) 和的密度都比空气大 a
(2)
(3)
(4)
(5) 关闭气量调节阀,产生的气体使装置内压强增大,将液体压回长颈漏斗中,固液分离,反应停止。 3
(6)解:设需要的质量为x。
列比例式:
解得:
石灰石的质量为:
答:需要石灰石的质量为25 g。
【解析】(1)① 实验室收集和都可选用 C 装置的原因是:二氧化碳、氧气的密度都比空气大,且不与空气中的成分反应,适合用向上排空气法收集。
② 若要制取并收集一瓶干燥的,气体应从 a 导管通入。因为干燥气体时,气体需要与浓硫酸充分接触,所以从长管 a 进入,让气体从浓硫酸中通过。
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,因此制取氧气的化学方程式为:。
(3)纸花①无明显变化,纸花②③均变红,原因是干燥的二氧化碳不能使石蕊变色,而湿润的纸花上的水与二氧化碳反应生成碳酸,碳酸使石蕊变红。化学方程式为:;
(4)气球先变大是因为石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳,装置内压强增大;气球变小是因为二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,装置内压强减小。化学方程式为:;
(5)① 使反应停止的原理:关闭气量调节阀,甲瓶内继续反应生成气体,压强增大,将液体压回长颈漏斗,使固体与液体分离,反应停止;打开阀门后,压强减小,液体重新流下,接触固体,反应继续。
② 导管口应置于水草鱼缸内3处(水面下),这样二氧化碳能直接溶解在水中,被水草吸收进行光合作用。
(6)见答案。
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