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专题五　
常见气体的制备与净化
专题突破·明技法
类型1常见气体的制取
1.常见气体的制取反应原理:
4.气体的检验和验满:
气体 检验方法 验满方法
氧气 将带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃 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 将气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条立即熄灭,则说明已收集满
氢气 点燃,产生蓝色火焰,在火焰上方罩干而冷的烧杯,烧杯内壁有水珠生成 —
氨气 有刺激性气味,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,红色石蕊试纸变蓝 —
【示范题1】(2023·绥化中考)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____________________。
　用来给物质加热　
(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
　2H2O2 2H2O+O2↑　
　分解　
　可以控制反应的速率　
　AD　
(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)。
　防止加热时冷凝水回流,炸裂试管　
　导管口气泡连续均匀冒出时　
　D　
类型2 气体的净化和干燥
1.气体的净化:
将不纯气体中的杂质气体除去从而得到较纯净的气体的过程叫气体的净化,若选用的试剂是液体,这个过程又叫洗气。常见气体净化方法如下
装置 气体 杂质气体 净化试剂及方法
CO2 CO 通过灼热的CuO
CO2 H2O 通过浓硫酸
CO2 HCl 通过饱和NaHCO3溶液
N2 O2 通过灼热的铜网
CO CO2 通过NaOH溶液
【方法点拨】净化气体所用试剂应根据气体的性质来选定。净化的试剂只能吸收杂质气体,不能吸收待净化的气体。如CO2中混有HCl时,不能用NaOH溶液和Na2CO3溶液,因为它们既会吸收HCl,也会吸收CO2,所以要选用只吸收HCl而不吸收CO2的饱和NaHCO3溶液。
(2)用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程称为气体的干燥。选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质确定,其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分,而不能与被干燥的气体反应。干燥装置由干燥剂的状态来决定。常见三种气体干燥剂如表:
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体
酸性 浓硫酸 H2、O2、CO2、CO、N2等 NH3
中性 无水氯化钙 H2、O2、CO、N2 NH3
碱性 生石灰、碱石灰、 氢氧化钠固体 碱性或中性 CO2、SO2等
(3)注意事项:净化时先除杂后干燥,收集时先净化后收集,检验时先验水再其他。
【示范题2】某化学小组选用以下部分装置制取纯净干燥的CO2。
(1)写出A中反应的化学方程式_____________________________________。
(2)若将a、b连接,B中溶液不变浑浊,这是因为CO2中混有________________杂质。
(3)为达到实验目的,所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为:
a接______、_______接______、_______接j。
　CaCO3+2HCl===CaCl2 +H2O+CO2↑　
　氯化氢气体　
　f　
　g　
　e　
　d　
(4)用F收集CO2, j为进气口。请将F中的玻璃导管补充完整。
答:
【方法点拨】一般根据反应物的状态(固体和固体反应、固体和液体反应或液体和液体反应等)和反应的条件(是否加热、加催化剂等)选择制取气体的发生装置。一般根据气体的密度和溶解性选择收集装置,当气体密度比空气大时,可选择向上排空气法收集气体,如收集氧气、二氧化碳;当气体的密度比空气小时,可选择向下排空气法收集气体,如收集氢气;若气体难溶于水或不易溶于水,且不与水发生反应,可用排水法收集气体,如收集氧气、氢气等。选择气体干燥装置时,要注意进、出气体导管的连接方法,如用“洗气瓶”时要注意“长进短出”即长管进气,短管出气。
1.甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时,无论选择什么药品,他们都能选用的
装置是( )
强化训练·检成效
C
2.(2023·福建中考)在“氧气的实验室制取与性质”实验中,下列装置或操作不正确
的是( )
C
3.实验室有如下气体发生装置和气体收集装置:
下列说法中,错误的是 ( )
A.用铁和稀盐酸制取H2可选用b、d
B.用大理石和稀盐酸制取CO2可选用b、c
C.用氯酸钾和二氧化锰制取O2可选用a、e
D.用过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2可选用a、c
D
4.(2023·淄博临淄区二模)下面是实验室制取气体的几种常用发生装置和收集
装置。请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是______________;
(2)若用B装置制取二氧化碳气体,仪器①的下端必须伸入液面以下,目的是
________________________________________;
　长颈漏斗　
　防止反应生成的气体从长颈漏斗口逸出　
(3)若用双氧水和二氧化锰制取并收集较纯净的氧气,最适合选用的装置是
________(填字母),反应的化学方程式是__________________________;
(4)若将制取氧气的装置与图中装置F和G连接,可以测量制取氧气的体积,制取装置
应与装置的_______(填“a”或“b”)端连接;
(5)制取气体前要先检查装置的气密性。方法为按图所示连接好仪器后,先将导管口
插入盛有水的烧杯中,再用手握住试管外壁,观察到______________________现象,则
装置不漏气;若将手移开,过一会儿,又会观察到________________________现象。
　BE　
　2H2O2 2H2O+O2↑　
　b　
　导管口有气泡冒出　
　导管中形成一段水柱　
5.如图是实验室制取气体的常见装置。请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是______________。若选用A和F装置制取氧气,向气体发生装置
内装入药品前应进行的操作是____________________,实验过程中发现收集的
气体不纯,原因可能是_______________________________(写出一点即可)。
　长颈漏斗　
　检查装置气密性　
　装置漏气(其他合理答案亦可)　
(2)制取二氧化碳的发生装置可选用B或C。使用B装置时,长颈漏斗末端管口应
伸入液面以下,原因是______________________________________。与B相比,C装
置的优点是____________________________(答一点即可)。若用G装置收集二氧
化碳,检验二氧化碳收集满的方法是
______________________________________________________________。
　能够防止产生的气体从长颈漏斗逸出　
　能使反应随时进行或停止　
　把燃烧的木条放在a导管口,如果燃烧的木条熄灭,说明已经收集满　
6.某校进行九年级化学实验技能考查,确定了以下三个考题:①粗盐提纯;②实验室制取和收集二氧化碳;③实验室制取和收集氧气。考查规定由学生抽签确定考题。甲同学抽签后被监考老师引导并准备了下列仪器和药品:
(1)如图中除玻璃片之外的玻璃仪器还有____________________________
______________________________(任意填写两种)。
(2)分析抽签确定的考题③,甲同学发现其中缺少了一种药品,向老师申请补充
后完成实验。在该药品的__________作用下,过氧化氢迅速分解,请写出该实验
的化学方程式____________________________。
　试管、集气瓶、长颈漏斗、
水槽、广口试剂瓶、玻璃导管　
　催化　
　2H2O2 2H2O+O2↑　
(3)以下是甲同学实验时的主要步骤,这些步骤的正确顺序是___________(填字母
序号)。
A.制备气体
B.收集气体
C.检查装置的气密性
D.清洗仪器,整理实验台
(4)若另选药品,也能完成另一个考题,发生反应的化学方程式为
_____________________________________。
　CABD　
　CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　
7.(2023·随州中考)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
_____________________________________。
　CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　
(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_______、
_______(填装置字母),收集CO2气体选用的装置是_______(填装置字母)。
(3)有人对气体发生装置A作如下改进:在锥形瓶中放入一支小试管,将
长颈漏斗下端插入小试管中,如图H所示。改进后的优点:
________________________________________________________
____________。
　D　
　C　
　E　
　能防止气体从长颈漏斗中逸出(或形成液封、控制反应的速率,
合理即可)　
8.实验室利用如图所示装置进行相关实验,请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是____________。选用B作为该反应发生装置时,为使试管口
略向下倾斜,应调节的旋钮是_______(选填“a”“b”或“c”)。
　锥形瓶　
　a　
(2)实验室常用B装置制氨气,由此可推知制氨气的药品和化学反应具备的特点
是______________________。收集氨气用G装置而不能用F装置,且氨气应从导管
口n进入,说明氨气具有的性质是__________________________。
(3)H2O2溶液加入MnO2制氧气的反应比较剧烈,为了控制反应速率,发生装置适
宜选择_______(填字母)。
(4)装置A、E对比装置D具有的共同优点是______________________________,请
从中选择一套装置说明其操作和原理
_____________________________________________________。
　固体药品,加热反应　
　易溶于水,密度比空气小　
　D　
　可以控制反应的发生与停止　
　A中可以通过拉动活塞将酸液吸入注射器,使得固液脱离　
9.(2023·聊城中考)掌握实验室制取气体的方法是必备的化学素养。请根据图示装置回答下列问题:
(1)写出图中仪器①的名称:____________。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是
_______(填字母,下同),该反应的化学方程式是__________________________。
(3)若制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体,应选择图1装置的顺序依次为
__________。
(4)将二氧化碳不断通入一定量的水中,利用pH传感器采集到的数据如图2所示,
烧杯内溶液pH变小的原因是_______________________(用化学方程式解释)。
　集气瓶　
　B　
　2H2O2 2H2O+O2↑　
　BFD　
　CO2+H2O===H2CO3　

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