专题23-气体制备和净化

专题23气体的制备和净化考点知识梳理中考典例精析专题训练考点一O2、CO2实验室制取方法对比根据药品性质和反应条件选择实验装置实验装置固固加热型常温固液型注意事项①检查装置气密性②试管口要______________③用高锰酸钾制氧气时在试管口放一团_______④用排水法收集完后，先__________，再__________①检查装置气密性②长颈漏斗末端要__________________略向下倾斜棉花移出导气管熄灭酒精灯在液面以下↓根据气体的物理性质选择收集方法↓根据气体的化学性质选择验满方法收集方法排水法向上排空气法向上排空气法验满方法集气瓶口有大气泡冒出，说明O2已集满将燃着的木条靠近集气瓶口，木条火焰熄灭，说明CO2已收集满将带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃，说明O2已集满↓根据气体的密度选择放置方法↓检验放置方法正放正放检验方法将带火星的木条放入集气瓶内，木条复燃通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊考点二气体的净化与干燥气体的除杂过程中，要注意试剂的选择和顺序，一般最后一步才是干燥。1．常见的气体吸收剂吸收剂吸收的气体杂质水易溶性气体，如HCl、NH3NaOH酸性气体，如CO2，SO2，HCl碱石灰酸性气体，如CO2和水蒸气灼热的铜丝(网)O2灼热的氧化铜H2、CO2．常见的干燥剂干燥剂使用范围浓硫酸H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HCl，不能干燥碱性气体，如NH3生石灰碱石灰H2、O2、CO、CH4、N2、NH3，不能干燥酸性气体如CO2、SO2无水氯化钙除NH3以外的所有气体(2011·临沂)常用下图装置可以进行下列实验中的(

)A．锌与稀硫酸制取、收集氢气B．KClO3与MnO2制取、收集氧气C．KMnO4制取、收集氧气D．过氧化氢溶液与MnO2制取、收集氧气【解析】分析装置特点可知：该装置适用于固液反应不需要加热制取密度大于空气的气体。氢气密度小于空气，收集装置不合适；KClO3与MnO2制取氧气和KMnO4制取氧气都需要加热，发生装置不合适；过氧化氢溶液与MnO2制取、收集氧气可以用该装置。【答案】D利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是()A．用①③制取氧气B．用②③制取二氧化碳C．用②④制取氧气D．用①⑤制取二氧化碳C(2011·衢州)如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中，错误的一项是(

)【解析】由于二氧化碳的密度比空气大，用排空气法收集二氧化碳时，若用A装置，二氧化碳应从短导管通入，若用B装置，二氧化碳应从长导管通入。【答案】A下图装置，有贮气、洗气等多种用途．以下有关该装置用途的说法中正确的是()A．用排水法收集O2，瓶内盛满水，气体从A管进B．用于病人输氧，瓶内盛放水，B管接供氧钢瓶C．测量HCl体积时，瓶内盛满水，气体从B管进，A管接量筒D．除去H2中的CO2，瓶内盛放NaOH溶液，气体从A管进入D(2011·广安)实验室利用下列装置可以制取某些气体，请据图回答问题：(1)这五个装置示意图中，有一个装置是错误的，指出错误装置是______(填序号)。(2)图示中仪器①的作用_______；实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是_________________；实验室若用B作发生装置制氧气，则该反应方程式为_____________。(3)常温下，硫化氢(H2S)是一种有臭鸡蛋气味的气体，实验室可用硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸反应制得，该反应方程式为FeS＋H2SO4(稀)===H2S↑＋FeSO4，则应选择______(填序号，下同)来作发生装置。(4)NO气体难溶于水，密度略大于空气，易与氧气反应生成NO2，则应选择______装置来收集NO。【解析】(1)用排空气法收集气体时，导管要伸到集气瓶的底部，故E装置有错误。(2)酒精灯是提供热量的仪器，故可以给试管内的固体药品加热；用高锰酸钾制取氧气时，为防止高锰酸钾粉末进入导管，要在A装置中的试管口放一团棉花。(3)由于制取硫化氢气体的药品是固液混合且不需要加热，故发生装置应选择B。(4)由于NO气体难溶于水，密度略大于空气，易与氧气反应生成NO2，故只能用排水法收集而不能用向上排空气法收集。化学实验是学习化学的基础，请根据下列装置图回答问题。(1)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的化学方程式为__________________________；二氧化锰起________作用。(2)实验室用装置B制取二氧化碳，发生的化学反应方程式为____________________________________；若用装置F收集CO2，则接口②应与____

(填接口序号)相连。(3)实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物来制取甲烷(CH4)气体，甲烷是一种无色无味、密度比空气小、极难溶于水的气体。制甲烷时，气体的发生装置是____，气体的收集装置可选用___________。催化CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑⑦AD或E气体的制备和净化(训练时间：40分钟分值：100分)一、选择题(每小题4分，共40分)1．(2011·江西)实验室检验氧气应该选用(

)A．pH试纸

B．澄清石灰水C．酚酞溶液

D．带火星的木条【答案】D2．(2010·聊城)集气瓶中装满某气体，可能是下列气体中的某一种：①二氧化碳；②氧气；③空气；④氮气。将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，则该瓶气体可能是(

)A．①或②

B．②或③C．①或④D．③或④【答案】C3．(2012中考预测题)下图是同学们设计的储气装置(固定装置已略去)，下列说法中不正确的是(

)A．打开止水夹a、b，气体从d管导入，储存在下面的集气瓶里B．取用气体时，通过控制止水夹a、b，可将气体顺利排出C．气体被储存在下面的集气瓶里，c导管也必须安装止水夹D．该装置也可作为制取二氧化碳气体的发生装置【解析】A.打开止水夹a、b，气体从d管导入，储存在下面的瓶子里，水被压入上瓶，这是利用排水集气法来收集气体，故A正确；B.取用气体时，由于c与外界通着，打开止水夹a、b，靠水的重力即可方便地将气体排出，故B正确；C.由于此装置工作原理是通过重力作用，所以c必须是与外界通着,故不需要安装止水夹,故C错误;D.下边瓶中放入石灰石，上边的瓶中放入稀盐酸即能完成实验室制取二氧化碳的发生装置，故D正确。【答案】C4．(2010中考变式题)常温常压下在实验室收集NH3(气体)，与选择收集方法无关的信息是(

)A．NH3的密度B．NH3在水中的溶解性C．空气的密度D．NH3的质量【答案】D5.(2010·滨州)如右图所示，试管中盛有某种液体，将气球中的某种固体小心地倒入试管中，不能观察到气球变大的一组物质是(

)A．氯化钠和水B．铁粉和稀硫酸C．生石灰和水D．二氧化锰和过氧化氢溶液【答案】A6．(2011·上海)右图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，不能完成的实验是(

)A．气体从a端通入，收集氧气B．瓶内装有澄清石灰水，检验氧气中是否混有二氧化碳C．瓶内装有氢氧化钠溶液，吸收一氧化碳中混有的二氧化碳D．在b端接量筒，瓶内装满水，测量气体的体积【答案】D7．(2011·山西)下列有关制取干燥的氧气或二氧化碳的实验中错误的是(

)【解析】实验室用石灰石或大理石与稀盐酸在常温下反应制取二氧化碳，用A装置作为气体发生装置。浓硫酸具有吸水性，二氧化碳与浓硫酸不反应，可选用B装置干燥二氧化碳。二氧化碳密度比空气大，应用D装置向上排空气法收集。验满应将燃着的木条放在瓶口进行，C图错误。【答案】C8．(2011·桂林)实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是(

)【解析】制取二氧化碳一般选用石灰石(大理石)与稀盐酸且反应不需加热，故应选B；D装置中产生的气体的直接从长颈漏斗中逸出，无法收集，是错误装置。【答案】B9．(2011·武汉)下列有关气体的制取装置或实验操作,错误的是(

)【答案】C10．(2010中考变式题)实验室用高锰酸钾制取氧气，用锌和稀硫酸制取氢气，下列叙述正确的是(

)A．可以用同一套气体发生装置B．可以用同一种气体收集方法C．属于同种基本反应类型D．反应条件相同【答案】B二、填空题(共60分)11．(10分)(2011·黄冈)下图是实验室常用的实验装置，请回答下列问题。(1)写出仪器a的名称_________。(2)用上述装置组装实验室制取和收集二氧化碳的一组仪器组合是_______________填装置代号字母)。若用F进行排空气法收集氢气，则气体应从c口进入(填b或c)。(3)若某同学要用C装置收集一瓶较纯净氧气，当观察到_____________________________时开始收集。锥形瓶AD(或AF)(导管口的气泡均匀连续冒出12．(9分)(2011·陕西)下图是实验室制取氧气的两种装置，请回答下列问题。(1)写出甲装置中发生反应的化学方程式____________________________________。(2)乙装置收集氧气时需要用带火星的木条来验满，这是利用了氧气的________性，甲、乙两种制取氧气的方法相比，乙方法的优点是________________________________(答一点即可)。13．(16分)(2011·佛山)实验是学习化学的重要手段，通过实验可以培养实践能力和创新精神。(一)实验室制取气体是初中重要的一组实验，结合下列实验装置图回答有关问题。(1)装置Ⅰ是加热固体的装置，指出其中的错误__________________________；要改正错误需要操作的按钮是________(填字母)。(2)使用装置Ⅱ制取O2,化学方程式为______________________________。(3)使用装置Ⅱ前要检验气密性，方法是____________________________________。(4)实验室制取H2、O2、CO、CO2、NH3等五种气体，可选用装置III来收集的气体是__________(填化学式)。(二)某实验小组为测定铜和氧化铜混合物中氧化铜的质量分数，设计了用干燥纯净的氢气还原氧化铜的实验，实验装置如下图所示，据图回答下列问题。(5)将上图连接成整套装置，连接顺序依次为B→____→____→____→E(填写字母)。(6)A装置中实验前混合物质量为2.5g，实验后的剩余固体质量为2.1g，则混合物中氧化铜的质量分数为________。(7)某同学用E装置增加的质量来计算混合物中氧化铜的质量分数，计算的结果会________(填“增大”、“减少”或“不变”)。【解析】加热固体时，为了防止水倒流炸裂试管，试管口必须向下倾斜，调节铁夹即可；装置Ⅱ适用于固体和液体反应，反应条件是不加热制取气体，所以应该是用过氧化氢和二氧化锰制取；检验气密性的方法是：夹紧装置中导管的橡胶管，在长颈漏斗中加少量水，长颈漏斗中的水保持不下去；可选用装置Ⅲ来收集的气体应该具有不易溶于水的性质；用干燥纯净的氢气还原氧化铜，应该先除去HCl气体，后除去水，主要是为了防止气体通过氢氧化钠溶液时，再带上水蒸气；A装置中实验前混合物质量为2.5g，实验后的剩余固体质量为2.1g，减少的质量为氧化铜中氧元素的质量;某同学用E装置增加的质量来计算混合物中氧化铜的质量分数，计算的结果会增大，因为E还会吸收空气中的水蒸气。【答案】(1)试管口向上倾斜(或试管口没有略向下倾斜)14．(12分)(2010中考变式题)某同学模仿物理课上学到的“串联电路”，设计如下气体制取与性质验证的组合实验。打开分液漏斗活塞后，A中出现大量气泡，B中白磷燃烧，C中液面下降，稀盐酸逐渐进入D中。请看图回答问题。(1)