初中化学气体制取复习题

初中化学气体制取复习题气体的制取是初中化学实验的核心内容之一，也是中考化学的重点与热点。从实验原理的理解、装置的选择与组装，到实验步骤的设计、气体的收集与检验，乃至实验过程中的安全注意事项，无不考验着同学们的综合分析与动手操作能力。本次复习，我们将系统梳理气体制取的知识脉络，并通过典型例题与练习，帮助同学们巩固基础、提升能力，确保在这部分内容上不失分、得高分。一、核心知识梳理与回顾（一）实验室制取气体的一般思路与原则实验室制取气体，首先要考虑反应原理的可行性，即选择合适的反应物和反应条件（是否需要加热、催化剂等），确保反应能够平稳、安全地产生目标气体，且易于收集。其次，根据反应物的状态和反应条件选择合适的发生装置；根据生成气体的密度和在水中的溶解性选择合适的收集装置。最后，还需考虑气体的检验与验满方法，以及实验操作的注意事项，确保实验的顺利进行和结果的准确性。（二）常见气体的制取原理与装置选择1.氧气（O₂）的制取*常用药品与反应原理：*加热高锰酸钾：这是一种固体加热反应，产物有锰酸钾、二氧化锰和氧气。*加热氯酸钾与二氧化锰的混合物：二氧化锰在此反应中起催化作用，加快氯酸钾的分解速率，反应生成氯化钾和氧气。*过氧化氢溶液与二氧化锰混合：这是一种固液常温下的反应，二氧化锰同样作为催化剂，过氧化氢分解生成水和氧气。*发生装置选择：*对于“固体加热型”反应（如加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰），应选择“固固加热型”发生装置。其主要仪器包括试管、铁架台（带铁夹）、酒精灯、单孔橡皮塞和导气管。*对于“固液常温型”反应（如过氧化氢与二氧化锰），应选择“固液常温型”发生装置。其主要仪器可以是试管、锥形瓶或广口瓶，配合长颈漏斗或分液漏斗，以及双孔橡皮塞和导气管。使用长颈漏斗时，要注意其下端管口必须伸入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。*收集装置选择：*向上排空气法：因为氧气的密度比空气略大。*排水法：因为氧气不易溶于水，且不与水发生反应。排水法收集的氧气纯度通常高于排空气法。*验满方法：*向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已收集满。*排水法：当集气瓶口有大气泡冒出时，说明氧气已收集满。*检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明该气体是氧气。*注意事项：*用高锰酸钾制取氧气时，试管口应塞一团棉花，目的是防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管。*无论使用哪种固体加热型装置，试管口都应略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，导致试管炸裂。*实验结束时，应先将导气管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸进入试管，引起试管炸裂。2.氢气（H₂）的制取*常用药品与反应原理：*锌粒与稀硫酸（或稀盐酸）反应：这是一种典型的固液常温型反应，生成硫酸锌（或氯化锌）和氢气。通常选用稀硫酸，因为稀盐酸具有挥发性，可能会使制得的氢气中混有氯化氢气体杂质。*发生装置选择：“固液常温型”，与过氧化氢制氧气的发生装置类似。*收集装置选择：*向下排空气法：因为氢气的密度比空气小。*排水法：因为氢气难溶于水。*验纯方法：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指点火，若听到轻微的“噗”声，表明氢气已纯净；若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要重新收集并检验。*注意事项：点燃氢气前，必须检验其纯度，防止发生爆炸。3.二氧化碳（CO₂）的制取*常用药品与反应原理：*大理石（或石灰石，主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应：这是固液常温型反应，生成氯化钙、水和二氧化碳。*不选用的药品分析：不能用稀硫酸与大理石反应，因为反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应的进一步进行；也不能用碳酸钠粉末与稀盐酸反应，因为碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快，不易控制。*发生装置选择：“固液常温型”，与过氧化氢制氧气、制氢气的发生装置类似。*收集装置选择：*向上排空气法：因为二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水并与水发生反应（生成碳酸），故不能用排水法收集。*验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满。*检验方法：将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳。*注意事项：长颈漏斗的下端管口必须伸入液面以下，形成液封。（三）实验装置的连接与基本操作步骤*装置连接顺序：一般按照“自下而上，从左到右”的顺序进行。*气密性检查：这是气体制取实验前必不可少的步骤。通常将导气管的一端浸入水中，用手紧握试管（或对容器进行微热），若导管口有气泡冒出，松开手后（或停止加热后），导管内形成一段稳定的水柱，则证明装置的气密性良好。*加药品顺序：先加入固体药品，后加入液体药品（对于固液反应）。*气体收集时机：对于排水法收集气体，应待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集，以排尽装置内的空气，确保收集到的气体纯净。二、典型例题解析例题1：实验室制取某种气体，确定其发生装置时需要考虑的因素是（）A.气体的密度和溶解性B.反应物的状态和反应条件C.气体的验满方法D.气体的用途解析：本题考查实验室制取气体发生装置选择的依据。发生装置的作用是让反应物在一定条件下发生反应产生气体。因此，选择发生装置时主要考虑的是反应物的状态（固体与固体反应、固体与液体反应、液体与液体反应等）和反应条件（是否需要加热、是否需要催化剂等）。选项A是选择收集装置时需要考虑的因素；选项C和D与发生装置的选择无关。答案：B例题2：如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。（此处假设有A、B、C、D、E等常见装置图，A为固固加热型，B为固液常温型带长颈漏斗，C为向上排空气法，D为向下排空气法，E为排水法）（1）写出图中标号仪器的名称：①_______，②________。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是_____（填字母序号，下同），反应的化学方程式为________________________。若用E装置收集氧气，当观察到________________时，开始收集。（3）实验室制取二氧化碳，应选用的收集装置是_____，反应的化学方程式为________________________。检验二氧化碳是否收集满的方法是________________________。（4）若用B装置制取氧气，所用的药品是________和________。解析：本题是一道综合考查气体制取的题目。（1）首先要能识别常见的实验仪器。（2）高锰酸钾制氧气是固体加热型反应，故选择A装置。用排水法（E装置）收集氧气时，要等气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体不纯。（3）二氧化碳密度比空气大且能溶于水，故用向上排空气法（C装置）收集。验满是将燃着的木条放在集气瓶口。（4）B装置是固液常温型，适用于过氧化氢在二氧化锰催化下分解制取氧气。答案：（1）①试管；②长颈漏斗。（2）A；（高锰酸钾加热分解的化学方程式）；导管口有连续均匀的气泡冒出。（3）C；（碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式）；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已集满。（4）过氧化氢溶液；二氧化锰。三、巩固练习一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）1.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，必须考虑的是（）A.①②③B.②③④C.③④⑤D.②③⑤2.下列有关实验室制取氧气或二氧化碳的说法中，错误的是（）A.用过氧化氢制取氧气时，二氧化锰是催化剂B.用高锰酸钾制取氧气时，试管口要放一团棉花C.制取二氧化碳时，可用向下排空气法收集D.检验二氧化碳气体，可用澄清石灰水3.下列实验操作先后顺序不正确的是（）A.给试管里的固体加热时，先预热，后集中加热B.实验室制取气体时，先检查装置气密性，后装药品C.用排水法收集氧气结束时，先熄灭酒精灯，后将导气管移出水面D.点燃氢气前，先检验氢气的纯度，后点燃二、填空题4.根据下列装置图回答问题（装置图用字母序号填空）。（此处假设有常见的ABCDEF等装置图，包含固固加热型、固液常温型、不同的收集装置等）（1）写出仪器a的名称：________。（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生装置是_____，收集装置是_____，反应的化学方程式为________________________。（3）若用A装置制取氧气，试管口略向下倾斜的原因是________________________。5.如图是实验室制取气体的常用装置。请回答：（假设图中展示了用排水法收集氧气的装置，有试管、水槽、导管等）（1）图中是用________法收集氧气，能用此方法收集氧气的原因是________________。（2）实验结束后，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，其目的是________________________。三、实验探究题6.某化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验室制取气体的探究。（假设有一套包含多种发生和收集装置的组合图）（1）写出图中标号仪器的名称：①________，②________。（2）若用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，应选择的发生装置是_____，收集装置是_____或_____。该反应中二氧化锰的作用是________。（3）若要制取一瓶较为纯净的氧气，最好选用的收集装置是_____。（4）实验室制取氢气的化学方程式是________________________，若用F装置（可随时添加液体的装置）制取氢气，F装置与B装置相比，其优点是________________________。参考答案与提示：一、选择题1.D（提示：颜色和可燃性不是选择收集方法的主要依据）2.C（提示：二氧化碳密度比空气大，应用向上排空气法）3.C（提示：C操作会导致水倒吸，试管炸裂）二、填空题4.（1）（根据图示填写仪器名称，如试管、锥形瓶、集气瓶等）（2）（固液常温型装置，如B或C）；（向上排空气法装置，如D）；（碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式）（3）防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂。5.（1）排水；氧气不易溶于水且不与水反应。（2）防止水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂。三、实验探究题6.（1）（根据图示填写仪器名称）（2）（固固加热型装置，如A）；（向上排空气法装置）；（排水法装置）；催化作用。（3）（排水法装置）（4）（锌与稀硫酸反应的化学方程式）；可以控制反应的发生和停止（或可以随时添加液体药品，控制反应速率等，根据F装置的具体特点描述）。四、复习建议与总结气体制取的复习，关键在于理解实验原理，掌握装置选择的依据，并能熟练运用到具体的实验情境中。建议同学们在复习时：1.回归教材，夯实基础：仔细阅读教材中关于O₂、H₂、CO₂制取的章节，确保每个知识点都清晰明了。2.动手画图，加深印象：尝试独立画出三种气体的发生装置和收集装置图，并注明仪器名称和注意事项。3.对比分析，归纳异同：对比三种气体的制