专题05 气体的制取和净化（解析版）-【寒假自学课】2024年九年级化学寒假提升学与练（人教版）

专题05常见气体的制取目录考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺题型归纳：归纳常考热点题型，高效解题难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升学以致用：真题感知+提升专练，全面突破复习要点聚焦1.气体制取的思路和方法。2.氧气的制取。3.二氧化碳的制取。4.氢气的制取。5.气体的净化。知识网络聚焦一．气体制取的思路和方法1.发生装置①发生装置的选择依据：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(反应物的状态,反应的条件))②常见的发生装置：2.收集装置①收集装置的选择依据：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(气体的密度：\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(密度大于空气且不与空气成分反应---向上排空气法,密度小于空气且不与空气成分反应---向下排空气法)),气体溶解性：\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(难溶于水或不易溶于水---排水法,易溶于水的---排空气法或排油法))))②常见的收集装置：二．氧气的制取1．加热高锰酸钾制取氧气【反应原理】2KMnO4eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))K2MnO4+MnO2+O2↑【发生装置】由于反应物是固体，反应需要加热，所以选择固固加热制气体的装置。【收集装置】由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体的装置。

由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以还可以选择向上排空气法收集气体的装置。排水法向上排空气法【实验步骤】①查：检查装置的气密性。②装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。③定：将试管固定在铁架台上。④点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。⑤收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。⑥移：把导管移出水槽。⑦灭：熄灭酒精灯。【检验】将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。【验满】（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。

（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。2．氯酸钾制取氧气【反应原理】2KClO3eq\o\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(───),\s\do1(───),\s\do6(△))2KCl+3O2↑【实验装置】和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同（试管口无棉花团）。3．过氧化氢制氧气【反应原理】2H2O2eq\o\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(─────),\s\do1(─────),\s\do6())2H2O+O2↑【实验装置】或或（1）步骤①检查装置的气密性。②向锥形瓶中加入二氧化锰固体。③塞好带有长颈漏斗（或分液漏斗）和导管的双孔塞。④向长颈漏斗（或分液漏斗）中加入过氧化氢溶液。⑤用向上排空气法（或排水集气法）收集。（2）注意的问题a．用过氧化氢溶液制氧气的发生装置中使用长颈漏斗便于加入液体药品；使用分液漏斗便于控制滴液速率。b．使用带有长颈漏斗的发生装置时，要注意长颈漏斗下端管口应伸到液面以下，以防止产生的气体从长颈漏斗口逸出。4．氧气的工业制法①原料：空气②原理：利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。③方法：分离液态空气，其过程可以简单地表示如下：④贮存：氧气贮存在蓝色钢瓶中。注意：工业上以空气为原料制取氧气，原料来源广泛，所制得的氧气价格较低。工业上在制取氧气的过程中，没有新物质生成，属于物理变化。三．二氧化碳的制取1.实验室制取二氧化碳【制取原理】（1）药品：大理石或石灰石与稀盐酸。（2）发生的反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。【实验装置】根据实验室制取二氧化碳的反应物状态是固体和液体、在常温下进行，选择固液不加热装置，如图所示：【实验步骤】①连接装置；②检查气密性；③在锥形瓶中装入大理石（或石灰石）；④从长颈漏斗中加入稀盐酸；⑤收集气体；⑥检验气体是否收集满。检查装置气密性→加入固体药品→加入液体药品→收集气体并验满→正放在桌面【收集方法】根据二氧化碳的性质，收集二氧化碳只能用向上排空气法收集。【验满与检验二氧化碳】①检验：将收集的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则是二氧化碳；否则，不是。如图所示：②验满：将一根燃着的木条放在集气瓶口，若燃着的木条熄灭，则证明二氧化碳已满；否则，未满。如图所示：2.工业制取二氧化碳工业上，常常用高温煅烧石灰石来制取二氧化碳，发生的反应是CaCO3eq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))CaO+CO2↑。四．氢气的制取1.反应原理：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑2.制取装置：3.气体的收集：氢气是密度最小的气体，难溶于水，所以收集氢气可采用向下排空气法和排水法。4.氢气的验纯：如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住管口，管口向下，靠近火焰，移开拇指，如发出尖锐爆呜声表明气体不纯，如声音很小则表示气体较纯。Ⅰ.用拇指堵住集满Ⅱ.靠近火焰，移开拇指，试管口的氢气点火五．气体的净化气体净化装置的设计原则（1）一般除杂在前，干燥在后，但如果用加热法除杂，则干燥在前。（2）吸收剂和干燥剂只能吸收气体中的杂质和水分（或将其转化为被净化的气体），不能与被净化的气体反应。常见气体的净化（1）常见气体的净化方法气体杂质除杂方法O2H2O通过浓硫酸或其他固体干燥剂CO2HCl、H2O通过足量的饱和NaHCO3溶液后，再通过浓硫酸H2HCl、H2O通过足量的NaOH溶液后，再通过浓硫酸CO2CO通过灼热的氧化铜N2O2通过灼热的铜网（2）常见气体的净化装置装置类型液态除杂（或干燥剂）固态除杂（或干燥）（不加热）装置图洗气瓶U形管球形干燥管气体流动方向长管进，短管出进气和出气没有区别大口进气，小口出气（3）常见的干燥剂干燥剂可干燥的气体不能干燥的气体浓H2SO4CO2、SO2、HCl、H2、O2等NH3生石灰、固体NaOH、碱石灰(NaOH与CaO的混合物)NH3、H2、O2等CO2、SO2、HCl题型一制取气体的思路和方法典例1（2023·海南省直辖县二模）如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是A．仪器m为广口瓶B．用过氧化氢溶液制取可选用装置①④组合C．用装置①制取，分液漏斗中应装浓盐酸D．在装置③中装满水收集氧气，气体应从b通入【答案】B【解析】A、仪器m为锥形瓶，说法错误；B、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成氧气和水，选择固液不加热型装置，氧气密度大于空气，不易溶于水，选择向上排空气法或排水法收集，故可用装置①④来制取氧气，说法正确；C、浓盐酸易挥发出氯化氢气体，使收集的气体不纯，说法错误；D、在装置③中装满水收集氧气，气体密度小于水，气体应从c口通入，说法错误。故选B。典例2（2022·江苏无锡二模）实验室制取二氧化碳，能随开随用、随关随停的实验装置是A． B． C． D．【答案】C【解析】A.关闭止水夹，不能使固体和液体分离，不能随开随用、随关随停，错误；B.长颈漏斗伸入试管内的长度太短，关闭止水夹，液体无法倒流回长颈漏斗不能使固体和液体分离，不能随开随用、随关随停，错误；C.关闭止水夹，液体倒流回长颈漏斗，能使固体和液体分离，能随开随用、随关随停，正确；D.关闭止水夹，不能使固体和液体分离，不能随开随用、随关随停，错误。故选C。典例3（2022•南京建邺区一模）我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有_______(填序号)。A．反应物的状态 B．气体的密度C．反应的条件 D．气体的溶解性（2）某实验室的仪器柜里有如下仪器：仪器①的名称是________，实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，不可能选择的仪器是______(填序号)。（3）老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为____________________________________。为了完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是_______(填序号)，该装置的最大优点是_____________________。该装置还可以用于实验室制取________________。【答案】（1）AC（2）长颈漏斗 ②⑤（3）Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑ D 能控制反应速率 氢气(或氧气)【解析】（1）实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有反应物的状态和反应的条件，故选AC。（2）仪器①的名称是长颈漏斗；实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，属于固体和液体混合不需要加热的反应，所以不需要酒精灯②，二氧化碳能溶于水，所以不能用排水法收集，所以也不需要⑤。（3）碳酸钠粉末与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；该反应是固体和液体混合不需要加热的反应，所以最合适的一套装置是D，该装置的最大优点是能控制反应速率；该装置还可以用于实验室制取氢气(或氧气)。题型二氧气的制取方法典例4（2023·广东东莞·校考一模·改编）如图是实验室制取气体的常用装置，试回答有关问题：、（1）写出下列仪器的名称①______。（2）若要用氯酸钾和二氧化锰制取纯净的氧气，选择的收集装置为______（在A-F中选择），反应的化学方程式为______。（3）实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为______，装置C控制反应停止发生的原理是：关闭活塞，______。（4）实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制备甲烷，选择的是发生装置为______（填字母），用装置E而不用装置D收集甲烷，原因是______。（5）用装置G和量筒组合可以用来收集并测量H2体积，在G中气体应从导管______（填“a”或“b”）端通入。【答案】（1）酒精灯（2）F2KClO3eq\o\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(───),\s\do1(───),\s\do6(△))2KCl+3O2↑（3）2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑试管内压强增大，试管中液体被压入长颈漏斗中，使得液体与固体分离，反应停止（4）A甲烷密度小于空气（5）b【解析】（1）仪器的名称①为酒精灯；（2）实验室常用氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气，排水法收集气体纯度高，排空气法收集气体干燥，用氯酸钾和二氧化锰制取纯净的氧气，固选择F装置；该反应化学方程式：2KClO3eq\o\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(───),\s\do1(───),\s\do6(△))2KCl+3O2↑；（3）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，生成水和氧气，该反应化学方程式：2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑，装置C控制反应停止发生的原理是：关闭活塞，试管内压强增大，试管中液体被压入长颈漏斗中，使得液体与固体分离，反应停止，打开活塞，试管内生成气体逸出，试管内压强变小，液体与固体接触，反应继续；（4）实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制备甲烷，反应条件是加热，选择的发生装置为A，用装置E而不用装置D收集甲烷，原因是甲烷密度比空气小；（5）用装置G和量筒组合可以用来收集并测量H2体积，在G中气体应从导管b端通入，氢气集中在集气瓶上部，集气瓶中的水沿a导管流入量筒。题型三二氧化碳的制取典例5（2023·湖南长沙·校考二模）下列是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作，其中错误的是A．甲图中推动注射器时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好B．乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出C．丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水D．丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水【答案】A【解析】A、甲图中推动注射器时，锥形瓶内的压强增大，长颈漏斗内液面上升，说明气密性良好，故A错误；B、乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，液封长颈漏斗下端管口，是为了防止气体逸出，故B正确；C、丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水，故C正确；D、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水，故D正确。故选：A。典例6对于如图实验现象分析正确的是A．打开a，试管I中产生气泡，试管II中无现象B．打开a，液体从试管II流向试管IC．关闭a，无法使试管I中反应停止D．先打开a，稍后关闭，试管II中产生白色沉淀又溶解了【答案】D【解析】A、打开a，试管Ⅰ中稀盐酸与大理石接触，反应开始，产生二氧化碳，生成的二氧化碳气体由试管Ⅰ进入试管Ⅱ，二氧化碳与澄清石灰水反应，生成碳酸钙白色沉淀，澄清石灰水变浑浊，错误；B、打开a，稀盐酸与大理石开始反应，生成的二氧化碳气体由试管Ⅰ进入试管Ⅱ，液体不会流动，错误；C、关闭a，试管Ⅰ中压强增大，将稀盐酸压入导管中，稀盐酸与大理石分离，反应停止，错误；D、先打开a，打开a，试管Ⅰ中稀盐酸与大理石接触，反应开始，产生二氧化碳，生成的二氧化碳气体由试管Ⅰ进入试管Ⅱ，二氧化碳与澄清石灰水反应，生成碳酸钙白色沉淀；稍后关闭，试管Ⅰ内压强增大，将试管I中的稀盐酸压入试管Ⅱ中，稀盐酸与碳酸钙反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，故先打开a，稍后关闭，试管II中产生白色沉淀又溶解了，正确。故选D。典例7（2023·广西崇左·统考三模）在实验室里常利用如图实验装置制取有关气体。(1)写出装置中标号的仪器名称：①，②。(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式是。B、C、D装置均可用作制取二氧化碳的发生装置，D装置与BC装置相比，其突出优点是。若选择F装置收集二氧化碳，验满的方法是。(3)H装置用途广泛，要将储存在H中的氧气排出，水应从(填“b”或“c”)口进入。(4)EG装置可用来收集氢气，据此写出氢气的一条物理性质：。【答案】(1)试管；长颈漏斗；(2)CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；可以控制反应的发生与停止；将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭，则证明已满；(3)b；(4)氢气不溶于水或氢气的密度比空气小【解析】（1）试管用来装固体或液体药品，长颈漏斗用于向锥形瓶内添加液体药品；（2）大理石中碳酸钙与稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；相比于B、C装置，D装置关闭弹簧夹后，稀盐酸与隔板上的石灰石反应生成的二氧化碳使管内压强增大，将稀盐酸液体压回长颈漏斗内，固液分离后反应停止，D装置的优点是可以控制反应的发生与停止；气体验满的方法包括操作、现象和结论，即将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。则证明已满；（3）H内储存氧气，水从长管进入H瓶，氧气不易溶于水，会通过短管排出；（4）用排水法收集氢气说明氢气不溶于水，不与水反应，向下排空气法收集氢气说明氢气的密度小于空气，则可知氢气的物理性质为：不溶于水，密度小于空气。题型四氢气的制取典例8用如图装置制取氢气，在多孔塑料板上放锌粒，稀H2SO4由漏斗中加入。若打开弹簧夹，酸液由漏斗中流下与锌粒接触即发生反应，产生的氢气由支管导出，请回答下列问题：（1）发生反应的化学方程式为。（2）检查此装置的气密性时，关闭弹簧夹，从漏斗注入适量的水形成液封后，若看到漏斗内，则表明装置气密性良好。（3）反应过程中关闭弹簧夹，容器内继续反应产生的氢气会使容器内，将酸液压回漏斗中，使酸液与锌粒，反应即自行停止。（4）若在塑料隔板上放小块大理石，漏斗中加入稀HCl，（填能或否）用弹簧夹控制CO2的发生和停止。【答案】（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（2）液面不下降（3）压强增大分离（4）能【解析】（1）锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，故填：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；（2）检查此装置的气密性时，关闭弹簧夹，从漏斗注入适量的水形成液封后，若看到漏斗内液面不下降，则表明装置气密性良好，故填：液面不下降；（3）反应过程中关闭弹簧夹，容器内继续反应产生的氢气会使容器内压强增大，将酸液压回漏斗中，使酸液与锌粒分离，反应即自行停止，故填：压强增大，分离；（4）若在塑料隔板上放小块大理石，漏斗中加入稀HCl，盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，能用弹簧夹控制CO2的发生和停止，故填：能。题型五气体的净化典例9除去一氧化碳气体中混有的少量二氧化碳,下列操作最容易达到目的的是A．将气体通过浓硫酸B．将气体点燃C．将气体通过足量澄清石灰水D．将气体通过灼热的氧化铜【答案】C【解析】A、浓硫酸不能吸收二氧化碳，故不可行；

B、将气体点燃除去的是一氧化碳，而不是二氧化碳，故不可行；

C、将气体通过足量澄清石灰水，可除去少量二氧化碳，故可行；

D、将气体通过灼热的氧化铜，除去的是CO，故不可行。

故选C典例10除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳,最合理的方法是A.将混合气体通过澄清石灰水B.将混合气体点燃C.将混合气体通过灼热的氧化铜D.将混合气体通过灼热的焦炭【答案】C【解析】A项,CO2能与澄清石灰水反应,会将二氧化碳除去;B项,二氧化碳中混有的少量一氧化碳气体,无法被点燃;C项,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳;D项,二氧化碳会与灼热的焦炭反应生成一氧化碳。故选C典例11（2022山东济南中考）下图所示为实验室中常见气体制备、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），某化学小组的同学利用其进行下列化学实验。试回答下列问题：（1）以过氧化氢溶液为原料（二氧化锰作催化剂），在实验室中制备并收集干燥的氧气。按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置的气密性，进行实验。①所选仪器的连接顺序为_____（从左到右填写仪器序号字母）。②上述方法制氧气的化学反应方程式为________。③收集满一集气瓶氧气，用燃烧匙将在空气中点燃的蜡烛转移至该盛有氧气的集气瓶中，观察到的实验现象为______。（2）用锌和稀硫酸为原料制取干燥的氢气，并测定ag某不纯氧化铁样品中Fe2O3的质量（杂质为铁粉），设计了实验方案，所选仪器按“B→C1→A→C2”的顺序连接（C1、C2为浓硫酸洗气瓶），检查装置气密性，然后进行实验。（假设发生的化学反应都充分反应：3H2+Fe2O3eq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))2Fe+3H2O）①在该装置中，洗气瓶C1的作用为_______。②在加热或点燃氢气实验前，一定要先检验氢气的_____，以免发生危险。③通过测量反应前后仪器A处玻璃管内药品的质量，来求算该样品中Fe2O3的质量。反应前将ag氧化铁样品装入仪器A玻璃管内，充分反应后冷却，测得此时仪器A玻璃管内药品的质量为bg，则ag此氧化铁样品中Fe2O3的质量为_____g（结果用代数式表示）。【答案】（1）BCE2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑比在空气中燃烧更剧烈（合理即可）（2）①除去氢气中混有的水蒸气②纯度③eq\f(10(a-b),3)【解析】（1）①、用过氧化氢制备干燥的氧气，则应选择B作为发生装置，生成的氧气用浓硫酸干燥处理，并用向上排空气法收集，则仪器连接顺序为BCE，故填：BCE；②、过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下生成水和氧气，方程式为2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑，故填2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑；③、氧气能够帮助燃烧，所以点燃的蜡烛转移至装满氧气的集气瓶中时，蜡烛燃烧更剧烈，故填比在空气中燃烧更剧烈（合理即可）；（2）①、装置B中产生的氢气紧接着需要在装置A中反应，氢气在点燃或者加热前必须保证纯度，以免引发爆炸。浓硫酸具有吸水性，可将氢气中混有的水蒸气除去。所以洗气瓶C1的作用是除去氢气中混有的水蒸气；②、在加热或点燃氢气实验前，一定要先检验氢气的纯度，以避免发生危险。故填纯度；③、氢气和氧化铁反应的方程式为3H2+Fe2O3eq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))2Fe+3H2O，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素质量保持不变，所以反应前将ag氧化铁样品装入仪器A玻璃管内，充分反应后冷却，测得此时仪器A玻璃管内药品的质量为bg，则固体减少的质量为氧化铁中氧元素的质量，即参与反应的氧化铁中氧元素的质量为(a-b)g，所以ag氧化铁样品中氧化铁的质量为(a-b)÷(eq\f(48,160)×100%)=eq\f(10(a-b),3)，故填eq\f(10(a-b),3)。强化点一加热法制取氧气的细节①药品要平铺在试管底部，均匀受热。②试管口要略向下倾抖，防止药品中的水分或反应生成的水受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水滴倒流回试管底部，使试管炸裂。③铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。⑥加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大气泡冒出时，证明已收集满。⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再熄灭酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会倒吸入热的试管内，使试管炸裂。⑨高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时粉末进入导管，不利于气体的导出。⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体逸散。强化点二二氧化碳实验室制取时药品选择的注意点①盐酸必须是稀盐酸，浓盐酸具有挥发性，易挥发出HCl气体。除去CO2中的HCl的方法：先通过饱和的NaHCO3溶液，再通过浓硫酸。②不能使用碳酸钠、粉末状碳酸钙来代替块状大理石或石灰石。防止反应速度太快，不利于气体收集。③不能使用稀硫酸。稀硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶，会覆盖在大理石或石灰石表面阻止反应进一步发生。真题感知1．（2023·山西省·中考真题）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是A.试管口应该倾斜 B.用酒精灯火焰加热C.气泡连续放出时开始收集 D.收集前集气瓶应装满水【答案】D【解析】A.加热固体时试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水回流引起试管炸裂，此选项错误；B.因为酒精灯的外焰温度最高，所以用酒精灯的外焰加热，此选项错误；C.气泡连续、均匀放出时，此时是纯净的氧气，开始收集，此选项错误；D.收集前集气瓶应装满水，否则收集到的氧气中会混有空气，此选项正确。故选D。2．（2022·湖南岳阳·统考中考真题）如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是A．用过氧化氢溶液制取O2，可选用装置②④组合B．用装置①制取CO2，分液漏斗中应装稀硫酸C．用装置③收集CO2，气体应从管口c通入D．要做铁丝燃烧实验，用④收集O2时建议留部分水【答案】D【解析】A、用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置应选①，氧气不易溶于水，收集装置可选④，不符合题意；B、大理石的主要成分碳酸钙能与稀硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石的表面，阻碍反应的进一步进行，故分液漏斗中应装稀盐酸，不能装稀硫酸，不符合题意；C、用装置③收集二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，气体应从b端进入，不符合题意；D、铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，故用④收集O2时建议留部分水，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，符合题意。故选D。3．（2023·四川内江·中考真题）下图是实验室制取气体常用的发生和收集装置，请回答有关问题。(1)写出图中标注仪器的名称：①_______；②_______。(2)实验室选用装置BD组合制取并收集氧气，其反应的化学方程式为_______，当D中集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片_______（填“磨砂”或“光滑”）一面盖住集气瓶口，将集气瓶移出水面，_______（填“正放”或“倒放”）在桌面上。(3)用加热高锰酸钾固体的方法制取并收集氧气，可选_______装置和E装置，验满的方法是_______。(4)实验室若用装置C制取二氧化碳，加盐酸时液面高度至少应该在_______（填“a”或“b”）处以上；检验二氧化碳时，将气体通入澄清石灰水变浑浊的化学方程式为_______。【答案】(1)锥形瓶水槽(2)2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑磨砂正放(3)A将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已经充满(4)aCO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O【解析】（1）由图可知，仪器①为锥形瓶；仪器②为水槽；（2）B装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑；当D中集气瓶里的水排完后，在水里用玻璃片磨砂一面盖住集气瓶口，这样比较紧密；氧气的密度比空气大，将集气瓶移出水面，正放在桌面上；（3）用加热高锰酸钾固体的方法制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A；氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满；（4）实验室若用装置C制取二氧化碳，加盐酸时液面高度至少应该在a处以上，这样可以形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出；检验二氧化碳时，将二氧化碳通入澄清石灰水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O。4．（2023·甘肃金昌·中考真题）化学是以实验为基础的学科，正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。(1)标号①的仪器名称是______。(2)你认为选用B作发生装置，优点是______；请指出装置C中存在的一处错误______。(3)改进上述装置图中存在的错误，并以过氧化氢溶液为原料，在实验室中制取并收集干燥的氧气。按照要求选择实验装置，连接仪器后，先______，再装入药品，进行实验。①所选装置的连接顺序为______（从左到右填写装置序号字母）。②上述方法制氧气的化学方程式为______。③若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满，用来收集难溶于水的气体时，气体从______（填“a”或“b”）端通入。(4)甲烷（CH4）是最简单、难溶于水的有机物类气体，实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得。实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是______（填序号）。【答案】(1)锥形瓶(2)控制反应速率/控制药品滴加的量，节约药品长颈漏斗下端未伸入液面以下(3)检查装置的气密性CGD/BGD2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑b(4)AF/AE【解析】（1）标号①的仪器名称是锥形瓶；（2）选用B作发生装置，优点是控制药品滴加的量，从而控制反应速率，同时节约药品；装置C中存在的一处错误长颈漏斗导管没有伸入液面下，长颈漏斗导管应伸入液面下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；（3）按照要求选择实验装置，连接仪器后，先检查装置的气密性，对于有气体生成或有气体参与反应的装置，都要检查装置气密性，再装入药品，进行实验。①过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气，发生装置选B或C，浓硫酸具有吸水性，可用作气体干燥剂，混合气体从a导管通入，经过浓硫酸充分干燥，再从b导管逸出，氧气的密度比空气大，可选用向上排空气法收集氧气，收集装置选D，所选装置的连接顺序为CGD或BGD；②过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气，该反应化学方程式：2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),\o(===,====))2H2O+O2↑；（4）甲烷（CH4）是最简单、难溶于水的有机物类气体，实验室常用加热无水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得，反应条件需要加热，发生装置选择A，甲烷气体难溶于水，且密度比空气小，可选用排水法收集或向下排空气法收集，实验室制取甲烷应选用的发生、收集装置是AF或AE。提升专练1．下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中正确的是A.

检查气密性，先将导管放入水中B.

一点燃酒精灯，立即收集气体

C.

集满气体后，按图示移出集气瓶D.

实验结束，先熄灭酒精灯【答案】A【解析】A、检查气密性，先将导管放入水中，用手紧握试管的外壁，观察放入水中的导管口有无气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性良好，此选项符合题意；B、等气泡连续均匀放出时，开始收集气体，此时是纯净的气体，此选项不符合题意；C、集满气体后，在水面下用玻璃片盖上集气瓶，将集气瓶连同玻璃片一起拿出水面，此选项不符合题意；D、实验结束，先将导气管移离水面，再熄灭酒精灯，此选项不符合题意。2．在进行实验室制取和收集O2的过程中，有关做法不正确的是A．选择装置①或②作为O2的发生装置 B．选择装置③或④作为O2的收集装置 C．装置④有气泡冒出时立即收集气体 D．将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下【答案】C【解析】A．用过氧化氢制取氧气可选用装置①制取；用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气可用装置②制取，故A正确；B．因为氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法和排水法收集，故B正确；C．用排水法收集气体时，防止收集的气体不纯，要等到导管口气泡均匀连续冒出时再收集，故C错误；D．为了防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出，要把长颈漏斗下端伸入液面以下，故D正确。故选：C。3．下列关于实验室制取氧气的说法中，正确的是A．选择制取气体的原理时，应考虑反应速率，且速率越快越好 B．用排水法收集氧气时，提前将导管伸入盛满水的集气瓶以便于收集气体 C．用向下排空气法收集氧气需要在瓶口处验满 D．用带火星的木条检验氧气【答案】D【解析】A、选择制取气体的原理时，应考虑反应速率，不是速率越快越好，反应速率要适中，故选项说法错误。B、用排水法收集气体时，不能提前将导管伸入盛满水的集气瓶中，因为开始排出的气体是空气，待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集，否则会导致收集的气体中混有空气而造成不纯，故选项说法错误。C、氧气的密度比空气大，不能用向下排空气法收集，故选项说法错误。D、氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验氧气，故选项说法正确。综上所述：选择D。4．（2023·辽宁鞍山·统考一模）常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步加入足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是A．物质间是否发生化学反应，只和反应的条件有关B．反应物之间必须直接接触才会发生化学反应C．块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同D．硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解【答案】B【解析】二氧化碳的实验室制法通常不用块状大理石和稀硫酸反应，因为两者反应会产生微溶的硫酸钙，覆盖在大理石表面，阻挡反应进一步发生。根据题意，故选B。5．（2022·河北·统考中考真题）如图所示为实验室制取二氧化碳的部分操作，其中错误的是 A．检查气密性 B．加入石灰石 C．加入稀盐酸 D．收集二氧化碳【答案】B【解析】A、检查装置气密性的方法为连接仪器，将导管浸入水中，用手握住试管，若气密性良好，则烧杯中的导管口会有气泡冒出，图示操作正确，不符合题意；B、取用块状固体药品应将试管横放，将药品放入试管，之后将试管缓慢竖立起来，如图操作块状药品会打破试管底部，图示操作错误，符合题意；C、取用液体药品应将瓶塞倒放于桌面，试管倾斜，试剂瓶标签朝向手心，倾倒时试剂瓶口紧挨试管，图示操作正确，不符合题意；D、由于二氧化碳密度比空气大，则应用向上排空气法收集，收集时导管应伸入到集气瓶底，图示操作正确，不符合题意。故选B。6．如图所示仪器和装置中，实验室制取氧气和二氧化碳时都不会用到的是A． B． C． D．【答案】B【解析】A.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，不需要加热，不用酒精灯，实验室常用高锰酸钾、氯酸钾加热制取氧气，需要用到酒精灯，故A错误；B.实验室制取二氧化碳和氧气都不需要用烧杯，故B正确；C.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，可用选项中的装置作发生装置；实验室常用过氧化氢分解制取氧气，属于固、液常温型，也可用选项中的装置做发生装置，故D错误；D.二氧化碳和氧气的密度都比空气大，可用选项中的装置收集，故D错误。故选：B。7．（2023•惠山区校级三模）利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是A．用②③制取二氧化碳 B．用②⑤制取氧气 C．用①④制取二氧化碳 D．用①③制取氧气【答案】B【解析】A、实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，属于固液常温型，即选用②；二氧化碳的密度比空气的大，能溶于水，应选用向上排空气法收集气体，即可用②④制取二氧化碳，故选项说法错误。B、实验室可加热高锰酸钾或加热氯酸钾制取氧气，此时可选用固体加热型装置①，也可用过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下不加热制取氧气，此时可选用固体不加热型装置②，氧气的密度比空气大，可用向上排空气法④收集气体，氧气不易溶于水，可采用排水法⑤收集气体，即可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气，故选项说法正确。C、根据A选项的分析，应用②④制取二氧化碳，故选项说法错误。D、根据B的分析，可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气，故选项说法错误。故选：B。8．某化学兴趣小组用如图所示的装置（装置气密性良好）来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。下列说法正确的A．将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的 B．称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数 C．若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满 D．若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大【答案】B【解析】A、将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的错误，因为装置II收集的气体不干燥；故选项错误；B、称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数正确；故选项正确；C、若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在a处验满，放在b导管口处验满错误；故选项错误；D、若用装置V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，会使测量结果偏大错误；故选项错误；故选：B。9．（2023·湖北武汉·模拟预测）某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的二氧化碳，并测定石灰石中碳酸钙的质量分数。装置气密性良好，图中的锥形瓶内盛有质量为m的石灰石(杂质不参与反应)。下列说法正确的是A．甲中注射器的作用只是控制反应的发生与停止B．用丙装置收集二氧化碳时，在b管口用燃着的木条验满C．甲、乙、丁相连，若装置丁中没有植物油则测得碳酸钙的质量分数偏大D．称量甲装置反应前及完全反应冷却后的质量(忽略水蒸气的影响)，可求出碳酸钙的质量分数【答案】D【解析】A、甲中的注射器可以通过推动活塞，控制加入液体的量，从而控制反应速率，故A说法错误；B、由于二氧化碳密度比空气大，用丙装置收集二氧化碳时，二氧化碳先在瓶底聚集，所以从长口b进气，从a排出空气，由于二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，因此应从a处用燃着的木条验满，若木条熄灭，则说明已收集满二氧化碳气体，故B说法错误；C、若不加入植物油，二氧化碳能溶于水，此时测定的液体偏小，因此推出二氧化碳体积变小，根据碳元素质量守恒，求得碳酸钙质量减小，因此测得碳酸钙质量分数偏小，故C说法错误；D、根据称量甲装置反应前及完全反应冷却后的质量(忽略水蒸气的影响)，可以求得二氧化碳质量，然后计算出碳酸钙质量，从而求出碳酸钙质量分数，故D说法正确；故选：D。10．下列不属于实验室制取气体的一般思路和方法的是A．确定所制气体的反应原理 B．选择适合制取该气体的实验装置C．明确验证所制得气体的方法 D．研究如何使用制得的气体【答案】D【解析】实验室制取气体的一般思路和方法包括选择方法和原理，选定合适的实验装置，安排合理的实验步骤，明确验证所制得气体的方法，不包括研究如何使用制得的气体，故选：D11．（2023秋·陕西商洛·九年级统考期末）下列有关化学实验操作的先后顺序正确的是A．用高锰酸钾制取氧气实验结束时，先熄灭酒精灯，后从水中移出导管B．组装制取氧气的实验装置时，先左后右、先下后上C．实验室制取二氧化碳时，先加稀盐酸，后加石灰石D．实验室制取二氧化碳时，先装药品，后检查装置的气密性【答案】B【解析】A、用高锰酸钾制取氧气实验结束时，先从水中移出，后熄灭酒精灯，以免冷水倒吸、炸裂试管，故操作错误；B、组装制取氧气的实验装置时，先左后右、先下后上，故操作正确；C、实验室加入药品时一般要遵循先加入固体药品，再加入液体药品，故操作错误；D、制取气体时，都要先检查装置的气密性，然后再装药品，故操作错误。故选B。12．（2023·江苏无锡·校考模拟预测）利用数据传感技术可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率，某同学倾斜锥形瓶，使试管内的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙发生反应，测得瓶内气压随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是A．对比分析a、b点可知，曲线①表示块状碳酸钙与稀盐酸反应B．对比分析c、d点可知，相同的气压时，碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快C．最终瓶内压强是碳酸钙粉末与稀盐酸反应产生的气体压强较大D．其他条件相同时，碳酸钙粉末产生的CO2质量多【答案】B【解析】A、对比分析a、b点可知，曲线①单位时间内气压大，说明单位时间内产生的气体多，反应速率快，曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸反应，故选项说法错误；B、对比分析c、d点可知，相同的气压时，①所需的时间短，说明单位时间内产生的气体多，反应速率快，碳酸钙粉末与稀盐酸接触面积大，反应速率更快，故选项说法正确；C、由图可知，最终曲线①、②的气压相等，故选项说法错误。D、两份碳酸钙的质量相等，碳酸钙的形状只对反应的速率产生影响，最终生成二氧化碳的质量相等，故选项说法错误。故选B。13．（2023·山西晋城·统考模拟预测）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O2②用铝片与稀盐酸混合制备H2③用高锰酸钾固体制备O2④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备CO2⑤用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备O2②④ B．①③⑤ C．①③④ D．②⑤【答案】A【解析】根据分析，①用硫酸铜粉末与过氧化氢溶液混合制备氧气，由于硫酸铜是粉末，故无法放置于多孔塑料板上与液体分离，不符合题意；根据分析，②用铝片与稀盐酸混合制备氢气，铝片置于塑料板上，符合题意；根据分析，③用高锰酸钾固体制备氧气，反应条件是加热，适合于固体加热型发生装置，不符合题意；根据分析，④用块状碳酸钙与稀盐酸混合制备二氧化碳，块状碳酸钙置于塑料板上，符合题意；根据分析，⑤用氯酸钾固体与二氧化锰固体混合制备氧气，反应条件是加热，适合于固体加热型发生装置，不符合题意；②④符合题意，故选：A。14．（2023·湖南郴州·中考真题）下图是实验室中常见的一些装置。请根据所学知识回答下列问题：(1)仪器①的名称是_______。(2)C装置中玻璃棒的作用是_______。(3)实验室既可用于制氧气又可用于制二氧化碳的发生装置是_______（填装置编号），用此装置制氧气，其反应的化学方程式是_______。(4)装置E可用于收集_______（填“氧气”或“二氧化碳”），气体应该从_______口进入（填“a”或“b”）；(5)若选用B装置制氧气，试管口棉花的作用是_______。【答案】(1)集气瓶(2)引流(3)A2H2O2eq\o\ac(\s\up7(MnO2),