2024年中考化学答题技巧与模板构建专题02 常见气体的制备（原卷版）

专题02常见气体的制备气体的制备是中学化学中必须掌握的的一项重要操作技能。中考中主要从以下五个方面进行考查，一是从制取的原理出发；二是从装置的选择出发；三是从装置的性能评价出发；四是气体的检验和验满方法上出发；五是从其他的干燥和净化角度出发。常见的题型有：根据反应物的状态和反应条件选择发生装置、根据气体的密度和溶解性选择收集装置、根据主体气体和杂质气体的性质选择净化装置等。设问形式主要有：装置的选择是否正确；如何选择发生装置、收集装置及装置的组合、比较同类装置的优劣、除杂剂和除杂装置的正确使用及气体制备知识的迁移运用等。模I板I构I建或解｜题｜技｜巧气体制取的整体思路一、发生装置的选择步骤具体方法①写出反应方程式例如：2KClO3eq\o\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(───),\s\do1(───),\s\do6(△))2KCl+3O2↑②确认反应物状态和反应条件反应物状态固体和固体观察氯酸钾加热制氧气(用二氧化锰作催化剂)这个反应方程式,反应物为固体，反应条件为加热。固体和液体反应的条件常温加热③确定发生装置固固加热型氯酸钾加热制氧气(用二氧化锰作催化剂)，这种方法制氧气，属于固体和固态混合物在加热条件下制取气体，所以选择固固加热型装置。固液常温型疑I难I总I结1.固固加热装置制取气体时，试管口稍向下倾斜，目的是防止冷凝水或生成的水倒流使热的试管炸裂。2.用高锰酸钾粉末制取氧气时，试管口放一小团棉花，目的是防止粉末进入导管，造成堵塞。3.用普通的固液常温型制取气体时，装置中长颈漏斗的末端应伸入液面以下，目的是形成液封，防止反应生成的气体通过长颈漏斗逸出。4.发生装置内的的导管刚露出橡胶塞即可，目的是方便气体导出。二、收集装置的选择步骤具体方法①确定待制取气体例如：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑②理清气体的理化性质气体的密度密度大于空气待制取气体是CO2，CO2在常温常压时，密度大于空气，且不与空气空气主要成分反应，能溶于水且与水发生反应。密度小于空气气体的溶解性易溶难溶与水或空气主要成分是否反应能不能③确定收集装置向上排空气法实验室制取二氧化碳，通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制得。根据二氧化碳的物理和化学性质可知，二氧化碳能溶于水且与水能发生反应，不能用排水法收集；由于二氧化碳密度大于空气，最后确定用向上排空气法收集，继而确定了收集装置。向下排空气法排水集气法疑｜难｜总｜结1.排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶的底部，目的是防止收集的气体不纯。2.排水法收集气体时，导管应稍稍插入到集气瓶口内一点，目的是防止不能将瓶内的水排尽。3.排水法收集气体时，应等到气泡连续均匀地放出后再收集气体，目的是防止收集的气体不纯。4.用加热法制取气体并用排水法收集气体时，应先从水槽中移除导管，再停止加热，目的是防止水倒吸进入发生装置，使得试管炸裂。四、气体的检验和验满步骤具体方法①回顾待检气体的化学性质②熟悉常见气体的检验方法氧气将带火星木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明该气体为氧气。结合具体的待检气体的性质，选择合适的试剂和正确的检验方法，根据明显的现象，确认气体是否集满或是否为该气体。二氧化碳向集气瓶内注入澄清石灰水并振荡，若变浑浊则证明该气体为二氧化碳。熟悉常见气体的验满方法氧气①排水法收集时，当有大量气泡从集气瓶口冒出，则说明已收集满。②向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明已收集满。二氧化碳将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明已收集满。③确定检验或验满的结果该气体为“XXX”气体或该气体以及满。疑｜难｜总｜结1.除杂和干燥的先后顺序：一般是除杂在前，干燥在后。2.洗气瓶除杂和干燥时，气体应长进短出。3.用球型干燥管除杂或干燥时，气体应大进（即大管口进气）小出（即小管口出气），以利于气体充分干燥。五、气体的净化步骤具体方法①确认气体中的杂质用浓盐酸和大理石制取干燥的二氧化碳气体②根据主体气体和杂质气体的理化性质，确定净化装置和净化试剂。用液体试剂除杂或干燥气体用浓盐酸和大理石制取二氧化碳气体时，由于浓盐酸有挥发性，CO2气体中常含有HCl气体，应通过饱和的碳酸氢钠溶液；制取和除杂时都经过溶液，气体中还含有大量的水蒸气，所以还应对CO2气体进行干燥处理。用固体试剂除杂或干燥气体液体除杂或干燥试剂浓硫酸氢氧化钠溶液饱和的碳酸氢钠溶液固体除杂或干燥试剂生石灰氢氧化钠固体碱石灰氧化铜粉或铜粉③确定净化方法将产生的二氧化碳气体先通过装有饱和的碳酸氢钠溶液的洗气瓶，再通过通过装有浓硫酸的洗气瓶。疑｜难｜总｜结1.除杂和干燥的先后顺序：一般是除杂在前，干燥在后。2.洗气瓶除杂和干燥时，气体应长进短出。3.用球型干燥管除杂或干燥时，气体应大进（即大管口进气）小出（即小管口出气），以利于气体充分干燥。题型一、发生装置和收集装置的选择【例1】（2023·云南中考真题）化学是一门以实验为基础的学科。请结合图示回答问题：​（1）仪器①的名称为。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为，应选择的发生装置和收集装置为。（3）若采用E装置收集某种气体，当时开始收集。（4）利用如图装置制取并研究CO2的性质。将Y形管倾斜，使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应，然后向M中注入足量NaOH溶液。①整个实验过程中，气球的变化情况是；②注入足量NaOH溶液充分反应后，M中的现象是，产生此现象的原因是。​『模板应用』步骤具体方法①写出反应方程式：2KMnO4eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))K2MnO4+MnO2+O2↑②确认反应物状态和反应条件反应物状态固体和固体观察高锰酸钾加热制氧气这个反应方程式,反应物为固体，反应条件为加热。反应的条件加热③给定的装置确定发生装置反应物状态和反应条件判断结果，选择B装置。④确定收集装置氧气密度大于空气根据氧气的密度和水中的溶解性，确定收集装置为D或E。氧气的溶解性不易溶于水⑤最终答案组合BD或BE相同考点变情境➽装置的性能评价1.（2023·绥化中考真题）如图是实验室制取某些气体的装置图，回答问题。​（1）仪器a的用途是。（2）写出实验室用B装置制取氧气的化学方程式，其基本反应类型是反应，装置B相对于装置C，其优点是。（3）比较用大理石和稀盐酸制取二氧化碳与用过氧化氢溶液制取氧气的实验，两者的共同点是。A.发生装置可以相同B.都可以用二氧化锰作催化剂C.完全反应后剩余固体成分相同D.收集装置可以相同（4）A装置中试管口略向下倾斜的原因是。（5）用E装置收集氢气时，开始收集的适宜时刻是。（6）氯化氢气体具有刺激性气味，极易溶于水，密度比空气大，实验室可以用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取，应选用的发生装置是（选填字母）。相同考点变情境➽气体制备的知识迁移与运用2.（2023·怀化中考真题）如图是实验室常用的装置。请回答下列问题：（1）写出标号①的仪器名称。（1）写出实验室用A装置（不考虑棉花）制取氧气的化学方程式，若要收集较纯净的氧气应选用的装置是（填装置字母），实验结束后应（请从下列选项选择）。a．先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯b．先灭酒精灯，再将导管从水槽中取出（3）实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置，其优点是；写出实验室制取CO2的化学方程式，若用G装置收集CO2，气体应从（填“a”或“b”）端通入。（4）乙炔（C2H2）是一种密度比空气小、难溶于水的气体，实验室常用块状电石（主要成分是CaC2）和水在常温下制取乙炔气体，该反应非常剧烈，且会放出大量的热。为得到平稳的气流，应选择（填装置字母）作为制取乙炔的发生装置，可选用（填装置字母）装置收集乙炔气体。相同考点变情境➽制取气体的注意事项3.（2023·铁岭中考真题）化学是一门以实验为基础的科学。实验室制取氧气常用到下列装置，请回答。（1）实验室用装置A制取氧气，其反应的化学方程式为。可以选择装置D收集氧气的原因是。（2）实验室制气体时，选择装置B作为发生装置的依据是。（3）实验时，装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下的目的是。（4）实验室检验氧气的方法是。题型二、气体的检验或验满【例2】（2023·黑龙江齐齐哈尔中考真题）实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器：（1）仪器①的名称是_________________。（2）利用上述仪器和药品可以制取氧气，反应的化学方程式为_________________。排水法收集的氧气不纯，可能的原因是_________________（答一点即可）。（3）利用上述仪器和药品制取较大量二氧化碳，你选择的仪器是_________________（填序号），药品是________________。写出检验二氧化碳的方法_________________。『模板应用』步骤具体方法①写出反应方程式：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑②回顾该气体理化性质二氧化碳能与氢氧化钙反应，出现明显现象。向集气瓶内注入澄清石灰水并振荡，若变浑浊则证明该气体为二氧化碳。搜索检验该气体的方法二氧化碳用澄清石灰水③确定检验结果该气体为二氧化碳相同考点变情境➽气体的验满1.（2023·四川省广安市中考）下图是实验室制取气体常用的发生装置和收集装置，结合图示，回答下列问题：(1)图中仪器甲的名称是______。(2)若实验室用高锰酸钾制氧气，应在装置A的试管口______。(3)若实验室用装置B、D组合制取氧气，其反应的化学方程式为______。若用装置E收集氧气，验满时，应将带火星的木条置于装置E的______处。（选填“a”或“b”）(4)装置B、C均可用作实验室制取二氧化碳和氢气的发生装置，两者相比，装置C的优点是______。相同考点变情境➽气体的性质验证2.（2023·湖北省宜昌市中考真题）探究二氧化碳的制取和性质。（1）如图1，观察到的现象是______。（2）用木炭还原氧化铁也可得到二氧化碳，反应的化学方程式是______。（3）上述两个反应都可得到二氧化碳，但实验室制取二氧化碳的化学方程式是______。小文同学用图2装置制取二氧化碳，请指出该装置的两处错误：①______；②______。（4）如图3，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是______，由此可知，二氧化碳的性质是______。在一支试管中倒入少量塑料瓶中的液体，滴加几滴紫色石蕊溶液，振荡，观察到的现象是______。题型三、气体的净化【例3】化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答有关问题：（1）实验室常用石灰石和稀盐酸制取CO2气体，其反应的化学方程式是_________。（2）为了得到干燥、纯净的CO2气体，产生的气流应依次通过装置_________、_________(填装置编号)，收集CO2气体选用的装置是_________(填装置编号)。（3）有人对气体发生装置A作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中，如右图所示。改进后的优点_________。『模板应用』步骤具体方法①确认气体中的杂质盐酸具有挥发性，制得二氧化碳气体中含有水蒸气和氯化氢气体。②根据主体气体和杂质气体的理化性质，确定净化装置和净化试剂。给定净化装置C装置可以除去气体中的水分碳酸氢钠溶液能除去二氧化碳中的氯化氢气体，浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应，能干燥二氧化碳。为了得到干燥、纯净的CO2气体，先除去杂质（除去杂质在溶液中进行，气体从溶液中导出时，会带出部分水蒸气），再干燥气体。D装置除去二氧化碳气体中含有的氯化氢气体③确定净化方法为了得到干燥、纯净的CO2气体，产生的气流应依次通过装置D和C相同考点变情境➽气体的干燥1.（2022四川乐山中考真题）实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2的实验中，下列装置图能达到对应实验目的的是选项ABCD实验目的制备CO2除去CO2中混有的HCl气体干燥CO2排空气法收集CO2装置图A.A B.B C.C D.D相同考点变情境➽气体的除杂2.（2022湖南邵阳中考）除去下列物质中所含的少量杂质（括号内为杂质），所用试剂和方法正确的是A．O2（N2）：通过灼热的铜网 B．CO2（CO）：通入氧气后点燃 C．FeSO4溶液（CuSO4）：加入过量的铁粉，过滤 D．NaCl溶液（Na2SO4）：加入过量的BaCl2溶液，过滤1.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组合可以用来制取氢气B．装置②和④组合可以用来制取氧气C．装置①和③组合可以用来制取氧气D．装置②和⑤组合可以用来制取二氧化碳2.下列为实验室制备、干燥、收集H2的一系列操作和装置，其中错误的A．装锌粒 B．制取C．干燥 D．收集3.（新情景）氨气（NH3）是一种无色、密度比空气小，极易溶于水，能与酸反应的气体，实验室通常采用加热熟石灰和氯化铵固体混合物制取氨气。下列制取并收集NH3的实验操作中正确的是A．检查装置气密性 B．加热反应C．浓硫酸干燥 D．收集NH34.下列有关实验室制取和收集氧气、二氧化碳和氢气的说法，正确的是A．用装置①④制取和收集氧气，相关反应的化学方程式为2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2 B．用装置②制取二氧化碳，不仅可随时添加酸液，还可控制反应的速率 C．用装置③制取二氧化碳，若多孔隔板改成隔离铜网，同样可以制取 D．如用装置⑤收集氢气，则气体应从a端通入5.（新拓展）已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2，黄绿色易溶于水的氯气有毒性，并能与氢氧化钠溶液反应．若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应．每个虚线框表示一个单元装置，其中存在明显错误的是：（不考虑①单元装置）A．只有④处 B．只有②处 C．只有②和③处 D．②、③、④处6.（2023•眉山）根据图，有关气体的实验室制法叙述正确的是A．选择甲装置制取CO2，X为稀硫酸 B．选择甲装置制取H2，Y为铜粒 C．选择乙装置既可收集H2也可收集CO2 D．选择乙装置干燥O2，气流方向为b进a出7.如图所示装置用于收集某干燥的气体，下列气体中能用它收集的是a．O2

b．CO2

c．H2

d．CH48.除去下列各组物质中的杂质，所用方法不可行的是选项物质杂质除杂方法AN2O2通过足量的灼热铜粉BNaCl泥沙加水溶解，过滤，蒸发结晶CCO2CO通过足量NaOH溶液，干燥DCuSO4溶液H2SO4加过量CuO，充分反应后过滤A．A B．B C．C D．D9.（新考法）如图，碱石灰是干燥剂；CH4密度比空气小，难溶于水，不与碱反应；NH3密度比空气小，极易溶于水。下列几种气体可用所示装置干燥收集的是①H2；②O2；③CO2；④HCl﹔⑤CH4；⑥NH3A．①②⑥ B．②③⑤ C．③④⑥ D．①⑤⑥10.（2023年贵州省中考）具备基本的化学实验技能是学习好化学的保障，实验室用图中的装置进行气体的制取及性质实验。

(1)若用装置AD制取气体装置A中缺少的仪器是_______，A中发生反应的化学方程式为_______；用D收集气体的最佳时机是__________。(2)若用装置B为制的发生装置（反应时倾斜使固液混合），B中发生反应的化学方程式为_______。将产生的氧气通入装置F，热水中的白磷燃烧，白磷燃烧前后的现象对比可以说明_________。(3)若用装置BC制取气体，连接装置BC时，a端与b端相连接的理由是________。B中发生反应的化学方程式为_______。将产生的二氧化碳通入装置E的目的是验证二氧化碳气体，实验现象为_________。11.实验是化学研究物质的一种重要方法。(1)实验室常选用氯化铵与熟石灰的固体混合物在加热的条件下制取氨气，反应的化学方程式为，欲成功制得氨气，图中还缺少的一种加热仪器的名称是。(2)向生石灰中滴加浓氨水也可较快速的获得氨气。生石灰与水反应过程中（填“放热”或“吸热”），（填“增大”或“降低”）了氨气的溶解度。若实验室利用该原理组装平稳获得氨气的发生装置，图中仪器除选择①外，还必须选择的是（填序号）。12.（新场景）实验室制取气体所需的装置如图所示，请回答以下问题：（1）写出图中带标号仪器a的名称：。（2）实验室C装置制取氧气时，反应的化学方程式为。若选用F装置收集较纯净氧气的适宜时间是（填序号）。A．当导管口刚有气泡冒出时B．当导管口停止冒出气泡时C．当导管口有连续均匀气泡冒出时（3）A、B装置都可以制取氧气、二氧化碳和氢气，若要控制液体滴加速率，获得平稳气流，应选择的发生装置是。若用G装置收集二氧化碳，气体应该从端进入，其验满的方法是。（4）三草酸合铁酸钾晶体，化学式为K3[Fe（C2O4）3]•3H2O，某小组为探究其热分解产物（除水外），按如图所示装置进行实验。①实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中黑色固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有。②装置中B、C、D的作用分别是A。（填字母）A．检验CO2、吸收CO2、吸收水分B．吸收CO2、检验CO2、吸收水分13.实验课上，同学们利用图1装置进行气体制备的学习。(1)仪器a的名称是。(2)用装置A制取气体时，为防止气体从长颈漏斗口逸出，长颈漏斗下端管口必须处于液面之(选填“上”或“下”)。(3)右侧导管夹上止水夹，将装置B中的活塞打开，观察到分液漏斗内的液体不往下滴，(选填“能”或“不能”)说明装置B的气密性良好。(4)实验室用装置C制取CO2，该反应的化学方程式为。装置C与装置A、B相比较，优点是，要使反应停止的操作是，该操作后，C中多孔隔板处依次观察到的现象如图2所示，则现象出现的顺序是(用字母a、b、c排序)。(5)已知CaCl2的水溶液呈中性。用图3装置探究制取CO2的实验。实验开始时，向锥形瓶中加入一定量的盐酸，图4表示实验过程中装置G和I中的溶液pH变化曲线。①装置H的作用为。②t1时，锥形瓶中