专题十常见气体的制取与净化

1、专题十 常见气体的制取与净化1. 下列有关实验室制取气体的说法错误的是()A. 装置可作为 CO2 的发生装置C. 装置可用作 O2 的收集装置B. 装置干燥 O2时，气体由 a管进 b 管出D. 装置是收集 CO2 气体的验满方法2. 下列几种气体可用如图所示装置干燥、收集的正确组合是( )H2 O2 CO2 SO2 CH4 NH 3A. B. C. D. 3. 实验室现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石和稀盐酸以及下列仪器 ，请根据它们的用途回答下列有关问题。(1)写出下列标号仪器的名称：； (2) 使用仪器的注意事项是 ( 写出一点即可 )。(3) 利用上述仪器和药品制取较多的二氧化碳，

2、你选择的仪器是 (填序号 )，反应的化学方程式为 (4) 利用上述仪器和药品还可以制取纯净的氧气 ，你选择的仪器是 (填序号 )，反应的化学方程式为 。(5) 如果制得的氧气不纯 ，你认为可能的原因有( 写出一条即可 ) 。4. 实验室常用如图所示的装置制取气体和气体性质的验证。请回答：(1)仪器的名称(2)图示装置中有明显错误的装置是( 填序号 )。(填序号 )，发生反应的化学(3) 实验室用高锰酸钾制取氧气 ，可选取的收集装置是方程式是：(4)某同学利用石灰石和盐酸通过装置B、F 来验证二氧化碳的性质 ，实验过程中观察到 F中有气泡冒出 ， 澄清石灰水未变浑浊 ，试分析其可能的原因5. 小

3、华同学在实验操作考试时，抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。(1) 小华要制取二氧化碳 ，应该从以上药品中选择石灰石和，理由不选择木炭和氧气的理由是(2) 如图是小华实验时的主要步骤 ，这些步骤的正确顺序是 (填字母标号 ， 下同) 其中操作有误的是 。(3) 用制取二氧化碳的发生装置还可以制取 气体，原因是 6. 如图是实验室常用的装置 ，请根据要求回答问题：(1) 实验室用氯酸钾和二氧化锰制取 O2的化学方程式为 ，选用的气体发生装置是 ( 填装置序号 )。 反应结束后 ， 若要过滤分离出二氧化锰 ， 除了玻璃棒外 ，还需要补充的玻璃仪器名称是(2) 实验室可用氧化钙固体与浓氨水在

4、常温下混合制取氨气(NH 3)，选用的气体发生装置是( 填装置序号 )。(3) 上图中的 C、D、E 三种装置 ，均可用图 2 的 F 装置代替。若用 F 装置进行排空气法收集 CO2，CO2从 F 装置的 (填“a或”“b，”下同)口通入；若用 F装置进行排水法收集 O2，可先在 F装置中装满水 ，然后将 O2从 F装置的 口通入。(4) 将 CO2通入紫色石蕊溶液中 ，溶液变成红色 ，加热后溶液又变成紫色。用化学方程式表示加热后溶液又变成紫色的原因 。7. 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) 写出下列仪器名称： a，

5、b(2)若用 E 装置收集氧气 ，则氧气应从(填“ c或”“ d”口)通入。(3)装置 B、C 都可用来制取二氧化碳 ，装置 C相对于装置 B在操作方面的优势是 ，若用 F 装置收集 CO2，并测量生成的 CO2气体的体积 ，则在水 面上 加一层植物油的目的是 。(4) 请写出实验室制取 H2 的化学方程式： 。8. 通过一年的化学学习 ， 相信你已经掌握了一些化学知识与技能。请结合下列实验装置图 回答问题。(1) 写出图中的仪器名称： (2) 马明同学用高锰酸钾制取氧气 ，他选择的发生装置是 ，反应的化学方程式为(3) 实验过程中 ，马明同学观察到装置 F 的水变成红色 ，这是因为 的缘故。

6、为了防止实验过程中出现上述现象 ，相应的改进措施是 。(4)若马明同学用过氧化氢溶液与二氧化锰为原料制取一瓶干燥的氧气。所选装置连接顺序正确的是 ( 填管口字母 )。(5) 装置 A和 C还可以作为实验室制取氢气的发生装置，A 和C相比较，A装置的优点是9. 通过近一年的化学学习 ， 你已经掌握了实验室制取气体的有关方法。请根据图示回答问题。(1) 仪器的名称是 ，利用 A 装置可制取的气体有 H2、O2 和， 可在 B 装置中装满水后(2) B 装置在化学实验中有广泛的用途。用排水法收集氢气使氢气从 口进入 （填 “a或”“b”；）若要得到干燥的氢气 ，可在 B 装置中加入，气体应从 口进入

7、 （填“ a或”“ b”。）（组装实验装10. 如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分装置 置时 ，可重复选择仪器 ）。试根据题目要求 ， 回答下列问题： .氯酸钾固体和二氧化锰混合加热，能较快的产生氧气。小刚同学欲在实验中以此方法制备并收集干燥的氧气。（1）所选装置的连接顺序为 （ 填写仪器序号字母 ）。（2）用氯酸钾制备氧气所发生反应的化学方程式为 。 .小强同学欲用锌和稀硫酸反应制取氢气，然后利用氢气测定某氧化铁样品中含Fe2O3的质量分数 （假设杂质不发生反应 ）。选择制取氢气的发生装置是 ，接下来连接装置的顺序为： D1CD2D3（已知：Fe2O33H2= 2F

8、e3H2O；其中 D1、D2、D3为三个盛浓硫酸的洗气瓶 ）。（1）写出仪器 a的名称 。在装药品之前 ，检查装置 A 气密性的具体操作是（2）小强欲通过测量反应前后 D2 浓硫酸洗气瓶的质量变化 ，测算氧化铁样品中含有 Fe2O3的质量分数。实验中 ，在其他操作正常的条件下 ，若装置中不连接 D1，则测算结果将（ 填写“偏小”、“偏大”或“不受影响”）。11. 根据下列装置 ， 结合所学化学知识回答下列问题。（1）写出标号仪器的名称：(2) 实验室选择装置 A 用高锰酸钾制取氧气时 ，你认为 A 装置存在的问题是 ，选择收集装置应依据氧气 的性质 ，该反应的化学方 程式是 。(3) 实验室可

9、以选择装置 (填字母 )制取并收集 CO2气体 ， 该反应的化学方程式是 ， 验满的方法是 。(4) 通常情况下 ，SO2 是一种无色、有刺激性气味的气体 ，密度比空气大 ，易溶于水且水溶 液显酸性。 实验室里 ，用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制取SO2。实验室制取 SO2 选择的发生装置是 (填字母 )，若选择 F 装置收集 SO2，气体应该从 口 (填 “a或”“b”)进入 ，实验结束后剩余的 SO2 气体用氢氧化钠溶液吸收 ，吸收的目的是 。12. 甲、乙、丙三位同学在活动课上探究气体的制备。利用如图所示装置制取常见的气体 ， 并对它们的有关性质进行研究 ， 请根据题意回答下列问题。(1)

10、甲同学用 KMnO 4固体制取并收集干燥的 O2，应选用上图的 装置(填编号 )，该反应的化学方程式为 。(2) 乙同学用浓盐酸与大理石在 F 装置中反应 ，制取 CO 2并检验其有关性质 ，观察到烧杯 中紫色石蕊试液变红 ， 对这一现象的解释不合理是 (填序号 )。a. 产生的 CO2 直接使石蕊试液变红b. 产生的 CO2与H2O 反应生成 H2CO3，使石蕊试液变红c. 挥发出的氯化氢溶于水 ， 使石蕊试液变红(3) 丙同学在实验室用氯化铵固体与碱石灰固体加热来制取氨气(NH 3)，常温下 NH 3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。制取氨气反应的化学方程式：

11、 2NH4ClCa(OH)2, CaCl22NH 3 2X 。X 的化学 式为 。 NH 3是一种碱性气体 ，干燥时不能选用下列干燥剂中的 (填序号 )。A. 固体氢氧化钠B. 浓硫酸C. 生石灰13. 根据所学的知识并结合下列仪器 ， 回答有关问题：(1)写出仪器 A 的名称 。(2)实验室以氯酸钾为原料制取并收集氧气 ，完成这个实验除选用 A、D、E、F、I 外，还需增加的仪器是 ，反应的化学方程式为 。(3) 实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，组装一套气体发生装置所需的仪器是( 填字母 )，反应的化学方程式为 (4)通过查阅资料获知：镁在加热条件下与 O2、N2、CO2、H2O 均能发

12、生反应； 氮化镁 (Mg 3N2)能与水反应； 碱石灰的主要成分是生石灰和氢氧化钠固体。小强欲在实验室里以空气和镁粉为原料制取少量氮化镁。可供选择的装置和药品如图所示：导管口之间的连接顺序是： a ()()()() ()()h。答案1. D【解析】 装置适合“固液常温型”气体制取 ，故可以制取二氧化碳 ，A 正确；装置 可以干燥酸性和中性气体 ，故可以干燥氧气 ，干燥气体时应长进短出 ，B 正确；装置 可以收集密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体，故可以收集氧气 ，C 正确； 用装置验满二氧化碳时应把燃着的木条放在集气瓶瓶口， 而不能伸入瓶内 ，D 错误。2. D【解析】 H2属于中性气体

13、 ，且密度比空气小 ，符合要求； O2密度比空气大 ，不符合要求； CO2 密度比空气大 ，且属于酸性气体 ，不符合要求； SO2属于酸性气体 ，且密度比空气 大，不符合要求； CH4 密度比空气小 ，且属于中性气体 ，符合要求； NH 3属于碱性气体 ， 密度比空气小 ，符合题意 ， 故选 D。3. (1)试管 酒精灯 (2)不能向燃着的酒精灯内添加酒精 (合理即可 ) (3) CaCO32HCl= CaCl2H2OCO2 (4) 2KClO 3=M=n=O=2= 2KCl3O2 (5)导管口开始冒气泡就马上开始收集 ( 或集气瓶内的水没有装满 )【解析】 (2)使用酒精灯时的注意事项有：不

14、能向燃着的酒精灯内添加酒精、不能用燃着 的酒精灯引燃另一只酒精灯、灯内酒精的量不能超过酒精灯容积的三分之二、要用外焰 加热等。 (3)要制取大量气体 ， 应该用锥形瓶作反应容器 ， 二氧化碳的密度比空气的大 ， 能溶于水 ， 所以应该用向上排空气法收集 ， 所以应选择仪器：；碳酸钙和盐酸 反应生成氯化钙、 二氧化碳、 水，化学方程式为 CaCO 3 2HCl= CaCl 2H2OCO2。(4) 氯酸钾制氧气应选加热固体制取气体的装置 ，且排水法收集的气体较纯 ， 所以选择 仪器为：。 (5)导管口开始冒气泡就马上收集或集气瓶内的水没有装满都会 使收集的气体中含有空气而不纯。4. (1)酒精灯

15、(2)A (3)C 或 E(写全才得分 ) 2KMnO 4= K2MnO 4 MnO 2 O2(4) 盐酸浓度过大 (或石灰水浓度太稀或变质等 )【解析】 (2)A 装置中伸入试管内的导管过长 ，这样不利于氧气的导出。 (3) 氧气的密度比空气大、 不易溶于水 ，可选择向上排空气法或排水法来收集；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。 (4)盐酸具有挥发性 ，浓度太高会挥发出氯化氢气体 ， 导 致澄清石灰水未变浑浊 ，石灰水浓度太稀 (现象不明显 ) 或变质等也有可能使澄清石灰水未变浑浊。5. (1)稀盐酸 浓盐酸具有挥发性 ，易使制得的二氧化碳不纯 ，稀硫酸与石灰石反应生成的

16、 硫酸钙微溶于水 ，附着在石灰石表面 ，使得反应变慢甚至停止 不易收集 ，且收集的二氧 化碳不纯 (或二氧化碳不易分离出来 ) (2)cabd d (3) 氧气或氢气反应物为固体和液体 ， 反应在常温下进行【解析】 (1) 实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，由于浓盐酸易挥发出氯化氢气体 ，如果用浓盐酸与石灰石或大理石反应制取二氧化碳 ，则制得的二氧化碳不纯 ， 碳酸钙与稀硫酸反应生成硫酸钙、 水和二氧化碳 ，硫酸钙微溶于水 ，会附着在大理石或石 灰石的表面 ，阻止稀硫酸与石灰石或大理石接触 ，使反应变慢 ，甚至停止； 碳在氧气中燃 烧生成二氧化碳 ，但反应生成的气体不易收集 ，

17、同时由于氧气的量不易控制 ，容易造成气 体中混有氧气或一氧化碳。 (2) 实验室制取二氧化碳的操作步骤为检查装置气密性、加入 药品、收集气体、验满 ，验满是在集气瓶瓶口进行的 ， 不是伸入集气瓶中。 (3)制取二氧 化碳的发生装置适合于固体与液体在常温下反应制取气体 ，实验室用过氧化氢与二氧化锰 制取氧气 ，用锌与稀硫酸反应制取氢气 ， 都可用该装置。MnO 26. (1)2KClO 3=2= 2KCl 3O2 A 烧杯 漏斗 (2)B (3)b a(4) H 2CO3= H2O CO2【解析】 (1) 氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气。加热固体制取气体，应选择的发生装置是 A

18、 ，过滤操作用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)固体和液体常温下反应制取气体应选择的发生装置是B。(3) 二氧化碳的密度比空气的大 ，应从 b进入 ，氧气为气体 ，水为液体 ， 所以氧气从 a进入。 (4)碳酸在加热条件下分解生成水和 二氧化碳 ，溶液由酸性变成中性 ，紫色石蕊溶液在酸性溶液中变成红色 ，在中性溶液中不 变色。7. (1)酒精灯 长颈漏斗 (2)c(3) C 装置可以随时控制反应的发生与停止 防止二氧化碳溶于水而影响实验结果(4) Zn H 2SO4= ZnSO4 H28. (1)锥形瓶(2)B2KMnO 4= K2MnO 4 MnO 2 O2(3) 高锰酸钾粉末沿导管

19、进入集气瓶在试管口处放一团棉花(4)a、 g、h、d(5) 便于随时添加液体药品解析】 (1) 根据常见仪器的名称和用途分析 ，仪器是锥形瓶。 (2)高锰酸钾是固体 ，在加热的条件下反应 ，发生装置应选择固固加热型装置B；反应的化学方程式为 2KMnO 4=K 2MnO 4 MnO 2 O2。 (3)观察图示装置 B，在试管口部没有放一团棉花 ，导致加热时 高锰酸钾粉末沿导管进入集气瓶 ，溶解后使水变红； 为避免此情况 ，应在试管口处放一团 棉花。 (4)根据题干要求“用过氧化氢溶液与二氧化锰为原料制取氧气”， 确定发生装置应选择固液常温型装置 A ，根据题干要求“制取一瓶干燥的氧气” ，说明

20、不能采用排水法 收集 ，且在使用向上排空气法收集之前应先将气体通过盛有浓硫酸的试剂瓶进行干燥 ，所 选装置连接顺序为： a、 g、 h、 d。 (5)对比 A、C 所示发生装置可知： C 装置比较简单 ，A 装置使用长颈漏斗 ，便于随时添加液体药品。9. (1)锥形瓶 CO2 (2)a 浓硫酸 b【解析】 (1)仪器是锥形瓶；装置 A 适用于固体和液体在常温下制取气体 ， 在实验室中 ， 用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气、 用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢来制取氧气、 用大理 石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，均可用 A 装置。 (2)采用排水法来收集气体时 ，应从短管进气、长管出水；浓硫酸具有

21、吸水性 ，可以用来干燥氢气；干燥气体时 ，应该是 长管进气、短管出气。MnO210. .(1)B D F (2)2KClO 3=2= 2KCl 3O2 . A (1)分液漏斗 关闭分液漏斗活塞 ， 在橡皮管处连接导管并将导管另一端伸入水 面下 ，双手捂住锥形瓶或用酒精灯微热 ，观察导管口是否有气泡冒出(2)偏大【解析】 .氯酸钾、二氧化锰都是固体 ，且该反应需要加热 ， 因此发生装置选 B，要制 取干燥的氧气 ，不能选择排水法收集 ，只能选择 F(向上排空气法 )，要除去产生的气体中 混有的水蒸气 ，还需对气体进行干燥 ，即通过 D 装置 ，因此装置的连接顺序为 BDF； 氯酸钾在二氧化锰的催

22、化下 ， 受热分解生成氯化钾和氧气。 .(1)检查 A 装置气密性的 方法是先关闭分液漏斗的活塞 ，橡皮管与另一个导管连接 ，并将导管的另一端伸入水中 ， 用双手握住 (或热毛巾裹住或酒精灯微热 )锥形瓶 ， 观察导管口是否有气泡冒出 ， 若有气 泡，则证明气密性良好 ，若无 ，则证明装置漏气。 (2)若不接 D1，则发生装置中产生的 H2在逸出时可能会带出少量水蒸气 ，会造成 D2 中吸收的水蒸气质量偏大 ，使测定结果 偏大。11. (1)锥形瓶 (2)试管口没有放一团棉花密度比空气大且不易溶于水2KMnO 4= K2MnO4MnO2O2 (3)BC CaCO32HCl= CaCl 2H2O

23、CO2 将燃着的木条放到集气瓶瓶口 ， 若木条熄灭 ，证明已收集满 (4)B a防止 SO2 污染空气【解析】 (1)仪器是锥形瓶。 (2)用加热高锰酸钾制取氧气时 ，化学方程式为 2KMnO 4=K2MnO 4MnO 2O2 ，由于反应过程中产生的固体颗粒会被气流冲入导气管，堵塞导管，因此要在试管口放一团棉花 ， 观察 A 装置存在的问题就是试管口没有放一团棉花； 收集氧气方法的选择依据是氧气的密度比空气大且不易溶于水的性质。(3) 实验室用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳 ， 反应原理为CaCO32HCl= CaCl2H2OCO2，反应物是固体和液体 ，不需要加热 ，因此选择 B 作发生装置 ，

24、 二氧化碳能溶于水 ，密度比空气大 ， 常用向上排空气法收集；验满 CO2 的方法是将燃着的木条放到集气瓶瓶口 ，若木条熄灭 ，则证明已收集满。 (4)根据制取二 氧化硫的反应物是固体和液体 ，不需加热 ，所以应选择 B 作发生装置 ，二氧化硫的密度 比空气大，用F装置收集，气体从 a口进入，二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，直接排入空气会对空气造成污染 ， 二氧化硫能和氢氧化钠反应 ，生成亚硫酸钠和水 ，因 此用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫可防止二氧化硫污染空气。12. (1)AE 2KMnO 4, K 2MnO 4 MnO 2O2 (2)a (3)H2O B【解析】 (1)用高锰酸钾制氧气 ，反应物是固体 ，需加热 ，所以发生装置为 A， 要收集到 较干燥的氧气 ，不能用排水集气法收集 ，应该用向上排空气法收集 ， 高锰酸钾受热分解 生成锰酸钾、二氧