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专题09 常见气体的制取及净化
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 制取气体发生装置的选择
【真题研析】
考法01 气体发生装置的选择
【核心精讲】
知识点一 气体制取装置的选择
【命题预测】
考点二 气体的检验与净化
【真题研析】
考法01 气体的检验与净化
【核心精讲】
知识点一 气体的检验
知识点二 气体的净化
【命题预测】
考点三 气体的干燥与收集
【真题研析】
考法01 气体的干燥与收集
【核心精讲】
知识点一 气体的干燥
知识点二 制取气体收集装置的选择
知识点三 尾气的吸收及处理
【命题预测】
考点要求 课标要求 命题预测
气体发生装置的选择 了解常见气体的制备原理：要求学生掌握实验室制取氧气、二氧化碳、氢气等常见气体的化学反应原理，能正确书写相关的化学方程式。认识常见的气体发生装置：学生要熟悉常见的气体发生装置，如固固加热型（如用高锰酸钾制取氧气时所用装置）和固液不加热型（如用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时所用装置）。理解气体发生装置的选择依据：学生需要理解选择气体发生装置的两个主要依据：反应物的状态和反应条件。明白当反应物是固体，且反应需要加热时，通常选择固固加热型装置；当反应物是固体和液体，且反应不需要加热时，一般选择固液不加热型装置。能根据具体的化学反应，准确判断应选用哪种类型的发生装置。 一、实验原理考查高频考点：给出几种物质间的反应，判断能否用于实验室制取气体，以及选择合适的药品组合。比如，常考用大理石（或石灰石）与稀盐酸制取二氧化碳，而不会用碳酸钙粉末和稀盐酸（反应速率太快不易控制），也不会用稀硫酸和大理石二、发生装置相关考点分析：根据反应物状态和反应条件选择发生装置，固固加热型（如高锰酸钾制氧气）、固液不加热型（如双氧水制氧气、制二氧化碳）是重点。还会考查装置的优缺点以及改进措施。三、收集装置考查要点梳理：依据气体的密度和溶解性来选择收集方法，排水法（难溶或不溶于水且不与水反应的气体适用）、向上排空气法（密度比空气大且不与空气中成分反应）、向下排空气法（密度比空气小且不与空气中成分反应）。四、实验操作步骤与注意事项制取气体的操作顺序，如检查装置气密性、装药品、固定仪器、收集气体等；实验中的注意事项五、气体的检验与验满考查要点：掌握氧气、二氧化碳等常见气体的检验和验满方法。
气体的检验与净化 了解常见气体的性质：要求学生熟悉氧气、二氧化碳、氢气、一氧化碳、水蒸气等常见气体的物理性质和化学性质。如氧气能支持燃烧，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氢气具有可燃性且燃烧产物是水，一氧化碳具有可燃性和还原性等。掌握气体检验的原理和方法：熟练掌握常见气体的检验方法及对应现象。了解一些复杂混合气体中各成分气体的检验顺序理解气体净化的原理和方法：明白气体净化的基本原则是不引入新的杂质，不减少被净化气体的量。
气体的干燥与收集 认识气体干燥的原理和常用干燥剂：要求学生理解气体干燥的本质是利用干燥剂吸收气体中的水蒸气，而不与被干燥的气体发生化学反应。熟知常见的干燥剂及其性质和适用范围。掌握气体收集的方法和原理：清楚根据气体的密度和溶解性来选择合适的收集方法。
考点一 制取气体发生装置的选择
考法01 气体发生装置的选择
（2022 丽水）在实验室制取和收集气体的四种装置中，下列用法不正确的是（　　）
A．可制取O2 B．可制取CO2
C．可收集CO2 D．可收集O2
【解答】解：A、装置属于固体加热型，试管口放有一团棉花，采用的加热高锰酸钾的方法，故选项说法正确。
B、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，图中装置可制取CO2，故选项说法正确。
C、二氧化碳的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，故选项说法错误。
D、氧气不易溶于水，可用排水法收集，故选项说法正确。
故选：C。
知识点一 气体制取装置的选择
主要考虑反应物的状态和反应时是否需要加热等因素。
装置 固体间反应加热型 粉状固液反应不加热型 块状固液反应不加热型
装置示意图
适用气体 O2、NH3等 H2、CO2、O2等 H2、CO2等
注意事项 ①试管口应稍向下倾斜，防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流引起试管破裂②铁夹应夹在距试管口1/3处③橡胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出 ①长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下②加入的液体反应物(如酸)要适当③将长颈漏斗换成分液漏斗可以控制反应速率 ①将块状固体置于多孔隔板上方②液体从长颈漏斗中加入至浸没固体即可③该装置的优点是随开随制，随关随停
（2024 瓯海区模拟）下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、用手握住试管，试管内气体受热膨胀，在烧杯内有气泡产生，说明装置气密性良好，故A不漏气；
B、用弹簧夹夹住右边导管，向长颈漏斗中倒水，液面高度不变，说明装置气密性良好，故B不漏气；
C、用弹簧夹夹住右边导管，双手捂住烧瓶，烧瓶内气体受热膨胀，使集气瓶中气体压强增大，在玻璃管中形成一段水柱，说明装置气密性良好，故C不漏气；
D、用弹簧夹夹住右边导管，上下移动，若装置不漏气，两边液面应形成一定的高度差，而图示两端液面相平，说明装置漏气；
故选：D。
（2023 镇海区模拟）工业纯碱中含有少量氯化钠。某科学兴趣小组想测定某工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。小滨称取15克该样品置于锥形瓶中（如图），加入足量的稀盐酸充分反应，并利用乙装置增加的质量，求得样品中碳酸钠的质量分数。
（1）实验前要检查装置甲的气密性，小滨采用的方法是：关闭止水夹，向分液漏斗中加入适量水；打开分液漏斗活塞，观察到 ，说明装置甲的气密性良好。
（2）小江指出小滨的测量方法存在较大误差，下列情况会导致样品碳酸钠的质量分数测量值偏小的是 。
A.生成的CO2中混有HCl，被氢氧化钠溶液吸收
B.反应结束后，锥形瓶内有CO2残留
C.空气中的CO2对实验有干扰
D.滴加稀盐酸速度过快，大量气泡从氢氧化钠溶液中逸出
（3）小江提出另一种测量方法：取15克样品配成溶液，加入足量的氯化钙溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤干燥后称量，所得固体质量为12克，则样品中碳酸钠的质量分数为 。该方法中，如何确定样品溶液中碳酸钠已完全反应？ （填实验操作及相关现象）。
【解答】解：（1）实验前要检查装置甲的气密性，小滨采用的方法是：关闭止水夹，向分液漏斗中加入适量水；打开分液漏斗活塞，观察到水不能流出，说明装置甲的气密性良好。
故答案为：水不能流出。
（2）A.生成的CO2中混有HCl，被氢氧化钠溶液吸收，导致测定二氧化碳的质量偏大，进一步导致测定结果偏大。
B.反应结束后，锥形瓶内有CO2残留，导致测定二氧化碳的质量偏小，进一步导致测定结果偏小。
C.空气中的CO2对实验有干扰，即空气中的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，导致测定二氧化碳的质量偏大，进一步导致测定结果偏大。
D.滴加稀盐酸速度过快，大量气泡从氢氧化钠溶液中逸出，导致测定二氧化碳的质量偏小，进一步导致测定结果偏小。
故答案为：BD。
（3）设碳酸钠质量分数是x。
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
15gx 12g
x＝84.8%
确定样品溶液中碳酸钠已完全反应的方法：取适量滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，不产生气泡。
故答案为：84.8%；取适量滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，不产生气泡。
（2023 乐清市模拟）珍珠粉的主要成分是碳酸钙，其作为一种新型补钙剂，越来越受人们的青睐。兴趣小组利用图甲装置测定人工养殖珍珠中碳酸钙的含量。实验步骤如下：
某品牌珍珠粉说明书主要成分：碳酸钙CaCO3（百分含量：≥78%）一天口服剂量：0.3﹣0.6克注意事项：服用珍珠粉过量，摄入碳酸钙过量，容易导致消化疾病，不建议长期服用。
①检查装置气密性。
②注射器活塞推到底部，向装置内装入1.25g磨成粉的珍珠样品，分液漏斗内加入足量稀盐酸，再次连接装置。
③打开分液漏斗活塞，将20mL足量稀盐酸加入装置后立即关闭活塞，充分反应后，观察到气泡不再产生，记录此时注射器的示数为240mL。
资料：标准状况下，二氧化碳气体的密度约为2.0g/L；珍珠粉中其它成分不与稀盐酸反应，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；甲装置固定装置略，不考虑活塞的摩擦和自重。
（1）检查装置气密性：关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞底部从0mL处向上拉至100mL，如果气密性良好，松手后能观察到的现象是 。
（2）求该人工养殖珍珠中碳酸钙的质量分数。
（3）结合图乙药房售卖的某品牌珍珠粉说明书，你认为上述人工养殖珍珠磨成粉是否可内服，你的理由是 。
【解答】解：（1）检查装置气密性：关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞底部从0mL处向上拉至100mL，如果气密性良好，松手后能观察到的现象是：活塞重新回到0mL刻度处。
（2）充分反应后，注射器的示数为240mL，则产生二氧化碳气体的体积是240mL，240mL＝0.24L，则产生二氧化碳气体的质量是：0.24L×2.0g/L＝0.48g，
设1.25g磨成粉的珍珠样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.48g
x＝1.09g
则该人工养殖珍珠中碳酸钙的质量分数为：100%＝87.2%。
答：该人工养殖珍珠中碳酸钙的质量分数为87.2%。
（3）结合图乙药房售卖的某品牌珍珠粉说明书，我认为上述人工养殖珍珠磨成粉可以内服，因为上述珍珠粉中碳酸钙能与胃液中的盐酸反应。
故答案为：
（1）活塞重新回到0mL刻度处；
（2）87.2%；
（3）可以内服，因为上述珍珠粉中碳酸钙能与胃液中的盐酸反应。
实验室提供了以下药品和仪器装置制取气体，根据要求回答下列问题。【药品】①氯酸钾 ②大理石 ③过氧化氢 ④二氧化锰 ⑤稀盐酸
【装置】
（1）写出A图中a仪器的名称 。
（2）小聪同学选择药品③和④制取气体，则他应选用的发生装置是 （填字母序号），该气体的验满方法是 。则应选用的收集装置是E或 （填字母序号）。
（3）小亮同学用装置A制取氧气，则加热时试管中发生反应的化学方程式为 ，他选择了E做收集装置，则气体应从 （填“b”或“c”）端通入。
【解答】解：（1）A图中a仪器的名称是铁架台；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，属于固、液常温型，适合用装置B作发生装置；氧气的密度比空气大，具有助燃性，不易溶于水，用排空气法收集氧气的验满方法是：把带火星木条放在集气瓶口，若木条复燃，则集满；应选用的收集装置是E或C收集；
（3）装置A属于固、固加热型，适合用作氯酸钾制取氧气的发生装置，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；由于氧气不易溶于水，密度比水小，选择E做收集装置，则气体应从c端通入。
故答案为：
（1）铁架台；
（2）B；把带火星木条放在集气瓶口，若木条复燃，则集满；C；
（3）2KClO32KCl+3O2↑；c。
为测定石灰石样品中碳酸钙含量，某小组同学在一定质量的样品中加入足量稀盐酸，利用生成CO2的质量来测定（忽略稀盐酸挥发的影响）。
（1）小科用图甲装置实验，通过测定反应前后D装置质量的变化来得到CO2质量。为了避免水蒸气对实验的影响，使测量结果更准确，装置C中应装入 （填试剂名称）。
（2）小明用图乙装置实验，通过测定反应前后装置总质量的变化来得到CO2质量。他用碱石灰做干燥剂，请判断这种做法是否合理并说明理由 。
（3）实验时。正确选择干燥剂后，两装置均可通过左侧导管鼓入某种气体一段时间，来进一步减小误差。下列操作可行的是 。
选项 实验装置 反应开始前鼓入的气体 反应结束后鼓入的气体
A 甲 氮气 氮气
B 甲 干燥空气 干燥空气
C 乙 氮气 氮气
D 乙 干燥空气 干燥空气
【解答】解：（1）为了避免水蒸气对实验的影响，使测量结果更准确，装置C中应装入浓硫酸，是因为浓硫酸能够吸收水蒸气，不能吸收二氧化碳。
故填：浓硫酸。
（2）小明的做法不合理，是因为碱石灰也能够吸收二氧化碳。
故填：不合理，是因为碱石灰也能够吸收二氧化碳。
（3）A、甲装置反应前后鼓入氮气，能使生成的二氧化碳全部被D装置吸收，实验结果更准确，该选项可行；
B、甲装置不能鼓入干燥空气，是因为干燥空气中含有二氧化碳，影响实验结果，该选项不可行；
C、乙装置反应前后鼓入氮气，能使生成的二氧化碳全部逸出，实验结果更准确，该选项可行；
D、正确选择干燥剂后，乙装置反应前后鼓入干燥空气，能使生成的二氧化碳全部逸出，实验结果更准确，该选项可行。
故填：ACD。
考点二 气体的检验与净化
考法01 气体的检验与净化
下列各物质含少量杂质，除去杂质应选用的试剂或操作方法正确的是（　　）
序号 物质 杂质 除杂应选用的试剂或操作方法
① NaCl 固体 Na2CO3 固体 加入足量的稀盐酸后蒸发
② FeSO4 溶液 CuSO4 加入过量铁粉，并过滤
③ CO2 CO 通过盛NaOH溶液的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
④ NaNO3 固体 CaCO3 溶解、过滤、蒸发结晶
A．①②③④ B．①②④ C．②③④ D．①②③
【解答】解：①Na2CO3固体能与足量稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，盐酸具有挥发性，再蒸发除去盐酸，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则。
②过量铁粉能与CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则。
③CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，CO不与氢氧化钠溶液反应，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，
④NaNO3固体易溶于水，CaCO3难溶于水，可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂。
故①②④选用的试剂或操作方法正确。
故选：B。
下列除杂设计（括号内为杂质）正确的是（　　）
序号 物质 选用试剂 操作
A CO2（HCl） NaOH溶液 洗气
B CaO（CaCO3） H2O 加入足量的水，充分溶解，过滤
C KNO3溶液（K2CO3） 稀盐酸 加入适量的盐酸至不再产生气泡为止
D NaCl溶液（CaCl2） Na2CO3溶液 加入适量的碳酸钠溶液，过滤
【解答】解：A、CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。
B、碳酸钙难溶于水，但CaO能与水反应生成氢氧化钙，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。
C、K2CO3能与适量的盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳，能除去杂质但引入了新的杂质氯化钾，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。
D、CaCl2能与适量Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，过滤除去碳酸钙，得到氯化钠溶液，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。
故选：D。
知识点一 气体的检验
1．H2
(1)将待检气体在空气中点燃，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯观察到有水雾出现，迅速把烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，澄清石灰水不变浑浊。
(2)将待检气体通过灼热的CuO，黑色粉末变成红色，并将产物导入白色无水硫酸铜粉末中，无水硫酸铜变蓝。
2．CO
(1)将待检气体在空气中点燃，气体能燃烧，火焰呈蓝色，在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯没有水雾出现，迅速把烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。
(2)将待检气体通过灼热的CuO，黑色粉末变成红色，并将产物通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
3．CH4
将待检气体在空气中点燃，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯观察有水雾出现，迅速把烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。
4．CO2
将待检气体通过澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
5．O2
将带火星的木条伸入待检气体中，带火星的木条复燃。
6．H2O(气体)
(1)将气体通过白色无水硫酸铜粉末，无水硫酸铜变蓝
化学方程式：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O。
(2)将气体通过盛有浓硫酸的装置，其质量增加。
7．HCl(气体)
通过硝酸银溶液，产生白色沉淀
化学方程式：HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3
8．NH3
(1)将气体通过无色酚酞溶液，溶液由无色变成红色。
(2)用湿润的红色石蕊试纸检验，湿润的红色石蕊试纸变蓝。
知识点二 气体的净化
吸收剂 可吸收的气体杂质 净化装置
水 易溶性气体，如HCl、NH3等
强碱(NaOH)溶液 CO2、HCl、H2S、SO2、Cl2等
饱和碳酸氢钠溶液 CO2气体中混有的HCl、SO2气体
碱石灰(NaOH＋ CaO) CO2、H2O(气)、HCl等
灼热氧化铜 H2、CO
灼热的铜网 O2
（2022 杭州二模）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习，某科学研究小组同学，在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的鉴定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰，于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如图所示思维模型：
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图甲实验方案（固定装置未画出），将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为 ；
（2）图甲实验方案中，装置C和D归属于上述思维模型中的 环节；
【改进创新】小金同学认为，原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰；于是从简约装置、节约实验药品的角度出发，对图甲方案进行了改进与创新，去掉B、C、D装置，替换F、G装置，改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中，小金先从A处通一段时间混合气体，再点燃E处酒精灯加热，观察现象，也实现了气体产物成分的检验。
（3）实验中，小金在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是 ；
（4）实验中，判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是 。
【解答】解：（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，是因为水和硫酸铜反应生成蓝色固体五水硫酸铜，说明气体中含有水蒸气，B中澄清石灰水变浑浊，是因为气体中含有二氧化碳，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，说明二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收，F装置中的澄清石灰水均变浑浊，是因为加热时氧化铜和一氧化碳反应生成了二氧化碳，由此可得出该气体产物的成分为水蒸气、二氧化碳、一氧化碳。
故填：水蒸气、二氧化碳、一氧化碳。
（2）图甲实验方案中，装置C和D归属于上述思维模型中的气体净化环节。
故填：气体净化。
（3）实验中，小金在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是防止加热时发生爆炸（如果含有一氧化碳，一氧化碳和空气混合达到爆炸极限，加热时发生爆炸），检验二氧化碳气体（二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊）。
故填：防止加热时发生爆炸，同时检验二氧化碳气体。
（4）实验中，判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是H中会出现浑浊。
故填：H中会出现浑浊。
（2021 西湖区校级二模）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时，因大理石中含少量硫化物，使制得的CO2中混有H2S等气体。为了获取纯净、干燥的CO2，需对发生装置中产生的气体进行除杂，实验装置如下：
查阅资料：I、H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应。Ⅱ、CO2中混有的HCl气体可用饱和NaHCO3溶液吸收。
（1）图1中装置甲所盛试剂是 （填字母）。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水 D.CuSO4溶液
（2）图1装置中丙的作用是 。
（3）为证明CO2和NaOH能发生反应，小高重新设计了图2所示的方案。则图2方案中所加试剂X应该是 。
【解答】解：（1）甲装置的作用是吸收硫化氢气体，H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应，由于二氧化碳和氢氧化钠等碱溶液能反应，因此选择硫酸铜溶液吸收硫化氢气体，故选：D；
（2）甲装置除去硫化氢气体，乙装置吸收氯化氢气体，丙装置应该是干燥二氧化碳气体，因此丙中应该装有浓硫酸，作用是干燥气体，故答案为：干燥气体；
（3）二氧化碳和氯化钡不反应，和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，而氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀，因此X应该是氯化钡溶液，故答案为：氯化钡溶液。
某工厂排放的废气中含有HCl、CO2、H2O，为了确定废气的组成，某化学兴趣小组的同学将选从以下装置中选择一些来检验气体的组成：
A．硝酸银溶液；B．氢氧化钠溶液；C．澄清石灰水；D无水硫酸铜；E．浓硫酸
（1）气体检测的过程中通过装置的顺序为
（2）写出检验HCl气体存在的化学方程式 ．
【解答】解：将废气通入无水硫酸铜，若无水硫酸铜变蓝，则说明该废气中含有H2O；然后将其通入澄清石灰水中，若该石灰水变浑浊，说明废气中含有CO2；最后将混合气体通入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则说明废气中含有HCl，其反应方程式为：HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓；
故答案为：（1）DCA；（2）HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓．
某种大理石除主要成分为CaCO3外，还有少量的硫化物。某同学用这种大理石和稀盐酸反应，分别开展以下探究：
查阅资料一：已知碳酸钙与盐酸的复分解反应可自发进行。在常温下，测得浓度均为a%的下列四种溶液的pH大小情况：H2SO4＜HCl＜H2S＜H2CO3＜HClO
资料二：常见干燥剂有①五氧化二磷、②无水氯化钙、③碱石灰、④生石灰
请你参与探究并回答相关问题。
（1）表中pH大小情况揭示出复分解反应的一条规律：较强酸发生类似反应可以生成较弱酸。下列反应均能发生，其中不符合该规律的是 （填字母）。
A．HCl+NaHCO3═NaCl+H2O+CO2↑
B．2HCl+CaS═CaCl2+H2S↑
C．H2S+CuSO4═H2SO4+CuS↓
（2）为了得到纯净的二氧化碳，设计了如图装置，请你分析：
a．制备的CO2气体中，可能含有的杂质是 ；
b．上述装置中，A是CuSO4溶液，NaHCO3溶液可以吸收 ；
c．上述装置中，B物质的名称可能是 ；用这个实验得到的气体测定CO2的相对分子质量，如果B物质失效，测定结果 （填“偏高“、“偏低“或“不受影响“）。
【解答】解：（1）由信息可知酸性强的酸能制取酸性弱的酸，因H2S的酸性比硫酸酸性弱，故C错误；
（2）a、因大理石中含有少量硫化物，加入盐酸后可能与盐酸反应生成硫化氢气体，所以生成的二氧化碳气体中可能含有H2S、HCl和水蒸气；
b、根据除杂的要求及题目信息，碳酸氢钠溶液用于吸收HCl气体或吸收酸性气体；
c、B物质用于干燥制得的CO2，可选用无水CaCl2或五氧化二磷，碱石灰、生石灰也能作干燥剂，但能与二氧化碳反应，故不可用；
若氯化钙失效会使水分干燥不彻底，使二氧化碳中混有水蒸气，使质量偏大，质量越大，相对分子质量越大。
故答案为：（1）C；
（2）a、HCl、H2S、和水蒸气；
b、HCl、H2S等酸性气体；
c、无水氯化钙，偏高。
考点三 气体的干燥与收集
考法01 气体的干燥与净化
（2020 浙江）面粉是制作美食的原材料。在发面团的过程中会生成酸而影响口味，为使食品更美味，可以加碱面处理。碱面的主要成分为碳酸钠（Na2CO3），为测定某品牌碱面中碳酸钠的质量分数，小金按照如图甲所示实验装置，利用碱面与盐酸反应生成二氧化碳气体的质量来计算碱面中碳酸钠的质量分数（杂质不与盐酸反应）。
完成下列问题：
（1）为完成碳酸钠质量分数的测定实验，气体发生装置应选择图乙中的 装置（填字母）。
（2）小金各取11.0克碱面样品与一定量的稀盐酸进行三次实验，三次实验所采集的数据见表。合理选择表中数据并计算碱面中碳酸钠的质量分数；
实验次数 碱面样品质量/克 稀盐酸质量/克 二氧化碳质量/克
1 11.0 50.0 1.1
2 11.0 200.0 4.4
3 11.0 250.0 4.4
（3）按照图甲实验装置测定的CO2气体质量，可能导致CO2质量测定结果偏小的原因 （写出一种即可）。
【解答】解：（1）为完成碳酸钠质量分数的测定实验，气体发生装置应选择图乙中的B装置，是因为反应物是固体和液体，不需要加热。
故填：B。
（2）设碳酸钠质量为x，
可以用实验2中的数据进行计算，是因为实验2中碳酸钠已经完全反应，
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，
106 44
x 4.4g
，
x＝10.6g，
碱面中碳酸钠的质量分数是：100%＝96.4%，
答：碱面中碳酸钠的质量分数是96.4%。
（3）按照图甲实验装置测定的CO2气体质量，可能导致CO2质量测定结果偏小的原因：二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收。
故填：二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收。
（2020 浙江）装置的选择与检查是实验成功的前提，如图是实验室常用的气体发生装置。
（1）检查装置气密性。关闭止水夹，往长颈漏斗中加入一定量水，若观察到 现象，说明装置气密性良好。
（2）以下是几种常见气体的制取原理，其中能用该装置制取的有 （选填字母）。
A.氢气：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
B.氧气：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C.二氧化碳：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
【解答】解：（1）此时关闭止水夹，形成密闭装置，往长颈漏斗加入一定量水，内部气体被压缩，压强增大，因此会在长颈漏斗内形成液柱，当液柱稳定不下降，说明装置气密性良好；
故答案为：长颈漏斗内形成稳定液柱。
（2）发生装置为固液不加热装置，故选固液混合物制备气体，且反应条件为不加热：
A、锌和稀硫酸为固液混合物，不需要加热，选项A符合题意；
B、反应物为固体，且需要加热，选项B不符合题意；
C、反应物为稀盐酸与碳酸钙，属于固液混合物，不需要加热，选项C符合题意；
故选：AC。
知识点一 气体的干燥
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置
酸性 浓硫酸 O2、CO2、CH4、N2、HCl、SO2等 NH3
碱性 生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠 O2、H2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、HCl、H2S、SO2
中性 无水氯化钙 除NH3以外的所有气体 NH3
知识点二 制取气体收集装置的选择
主要考虑气体的溶解性、密度、是否有毒性、能否与空气中的成分发生化学反应等因素。
装置类型 排水(液)法 向上排空气法 向下排空气法 气球集气法
装置示意图
适用范围 不溶于水(液体)的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体 所有气体
气体 H2、O2、NO、CO、CH4 O2、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4 NO、N2、O2等
知识点三 尾气的吸收及处理
1．溶液吸收：如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收(极易溶气体要防止倒吸)。
2．点燃处理：如CO、CH4、H2S等可燃性气体可在装置后接一个尖嘴导管，将其点燃。
3．气球收集：如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端接上一个气球收集。
4．防倒吸装置：如易溶的气体可收集到倒立的漏斗中。
（2024 鹿城区校级一模）一个集气瓶、一个双孔塞、一长短的两个导管，组合成科学实验中经常使用的仪器—“万用瓶”。下列“万用瓶”不能达到实验目的是（　　）
A．检测O2流速 B．收集O2
C．吸收CO2 D．收集H2
【解答】解：A、通过产生气泡的快慢，可以判断气体流速，进气管是长导管，图中所示操作正确，能达到实验目的；
B、氧气不易溶于水，用图中装置收集氧气时，长导管是出水管，短导管是进气管，图中所示操作正确，能达到实验目的；
C、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”，图中所示操作正确，能达到实验目的；
D、H2密度比空气小，用图中装置收集H2时，长导管是出气管，短导管是进气管，图中所示操作错误，不能达到实验目的；
故选：D。
（2024 诸暨市二模）请根据图示回答下列问题：
（1）实验室常用稀盐酸和石灰石反应制CO2，也可用加热碳酸氢钠固体分解来制取CO2。若用分解碳酸氢钠来制取，则应选用气体发生装置是 （选填“A”或“B”）。
（2）若用C收集CO2气体，则气体应从导管 端进入。（选填“a”或“b”）。
（3）若用稀盐酸和石灰石反应制CO2，实验过程中，所选图中装置内碳酸钙的质量随时间变化的大致趋势如图D，请结合图像分析，t0时装置内的溶液中Ca2+与Cl﹣的个数比 （选填“等于”或“小于”）1：2。
【解答】解：（1）用加热碳酸氢钠固体分解来制取CO2，属于固体加热型，应该选用的发生装置是B。故答案为：B；
（2）二氧化碳密度比空气大，若用C收集CO2气体，则气体应从导管a端进入。故答案为：a；
（3）实验室制取二氧化碳使用石灰石和稀盐酸，发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；由图像可知，t0时碳酸钙质量不变，说明反应结束了，碳酸钙质量大于0，说明碳酸钙有剩余，盐酸完全反应，此时溶液中的溶质为氯化钙，故t0时装置内的溶液中Ca2+与C1﹣的个数比为1：2。故答案为：等于。
（2024 义乌市校级三模）实验室可用如下图所示的装置制取纯净、干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。
（1）A装置中草酸（H2C2O4）在浓硫酸和加热的条件下发生分解反应生成CO、H2O和另一种氧化物，请写出反应的化学方程式： 。
（2）实验装置B中浓硫酸的作用是 。
（3）为达到实验目的，正确的装置连接顺序依次为A 。（用大写字母依次表示，装置可重复选择）
（4）该实验装置有不足之处，请给出改进措施 。
【解答】解：（1）A装置中，草酸（H2C2O4）在浓硫酸和加热的条件下发生分解反应生成CO、H2O和CO2，反应的化学方程式：H2C2O4CO↑+H2O+CO2↑；
（2）浓硫酸具有吸水性，可以气体的干燥剂；实验装置B中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，得到干燥的气体；
（3）由题意可知，在制取的气体中含有二氧化碳、一氧化碳和水蒸气，为了制取纯净、干燥的CO，应先利用氢氧化钠除去二氧化碳，再利用浓硫酸干燥，即可得到纯净、干燥的一氧化碳，一氧化碳还原氧化铁得到的二氧化碳可用澄清的石灰水检验，所以达到实验目的，正确的接口连接顺序为：AEBCD；
（4）一氧化碳有毒，易污染环境，该实验装置没有尾气处理装置，应在f导管口点燃或收集尾气。
（2024 萧山区模拟）爆炸盐的主要成分是过氧碳酸钠（化学式为：2Na2CO3 3H2O2），又被称为固体双氧水。是目前市面上新出现的洗涤神剂。它溶于水后，溶液呈现碱性，还能产生具有漂白氧化性的物质，将有机色素氧化为稳定的无色物质，从而快速去除各类顽固污渍。某兴趣小组针对爆炸盐展开相关探究并查阅相关资料：
资料1：爆炸盐并不会发生真正的爆炸，当其溶于温水后会产生大量气泡，出现泡沫剧烈翻滚的现象，形象称为“爆炸盐”。
资料2：将爆炸盐溶于水后，会分解成碳酸钠和过氧化氢两种物质，过氧化氢受热会进一步发生分解。
（1）将爆炸盐溶解于水中，滴加紫色石蕊试液，溶液呈现 色。
（2）爆炸盐溶于温水后能产生大量的气泡，请在图甲装置中，选择用爆炸盐溶液制备该气体的最佳发生装置和收集装置 。
（3）过氧碳酸钠中具有漂白洗涤效果的主要成分为过氧化氢，为什么要制成过氧碳酸钠，而不直接用过氧化氢溶液作为洗涤剂的原因是 。
（4）爆炸盐溶于温水后产生的气体在医学上有一定的用途，某同学设计图乙所示的便携式制气装置，供病人在生活中使用。其中容器B中的水的作用是 。
【解答】解：（1）将爆炸盐溶解于水中，会分解成碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝，则溶液呈现蓝色；
（2）爆炸盐溶于温水后能产生大量的气泡，则使用分液漏斗，分液漏斗可以控制温水的滴加速率，从而控制反应速率，氧气不易溶于水，可用排水法收集，提高氧气的纯度，则用爆炸盐溶液制备该气体的最佳发生装置和收集装置CD；
（3）由于过氧碳酸钠是固体，便于携带、比较安全，所以要制成过氧碳酸钠，而不直接用过氧化氢溶液作为洗涤剂；
（4）氧气不易溶于水，容器B中的水的作用是湿润氧气，观察产生氧气的输出速率。
（2024 鄞州区二模）在实验室中，集气瓶被称作“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列（A～D）各个装置的特点回答问题。
（1）实验室若用A装置收集氧气，则氧气应从 （填导管口序号）口进入。
（2）若要收集一定量体积的二氧化碳气体，应选用 装置。
（3）若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时收集较纯净的一氧化碳，应选用 装置。
【解答】解：（1）氧气密度比空气略大，实验室若用A装置收集氧气，则氧气应从b口进入；
（2）若要收集一定量体积的二氧化碳气体，可利用排水法收集气体，测定排出水的体积即为气体体积，应选用D装置；
（3）若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时收集较纯净的一氧化碳，需先将气体通入石灰水中，再利用排出液体收集CO，应选用C装置。
故答案为：（1）b；
（2）D；
（3）C。
（2023 镇海区模拟）用下列装置进行试验（提示：浓硫酸有吸水性），不能达到实验目的的是（　　）
A．监控气体流速 B．验证CO2性质
C．干燥CO2 D．收集O2
【解答】解：A、通过产生气泡的快慢，可以判断气体流速，图中所示操作正确。
B、验证二氧化碳的化学性质，要将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，图中所示操作正确。
C、浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”，图中所示操作正确。
D、氧气不易溶于水，用图中装置收集氧气时，长导管是出水管，短导管是进气管，图中所示操作错误。
故选：D。
（2023 慈溪市校级模拟）装置的选择与检查是实验成功的前提，如图是实验室常用的气体发生装置。
（1）检查装置气密性。关闭止水夹，往长颈漏斗中加入一定量水，若观察到 现象，说明装置气密性良好。
（2）以下是几种常见气体的制取原理，其中能用该装置制取的有 。（选填字母）
A.氢气：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
B.氧气：2H2O22H2O+O2↑
C.二氧化碳：CaCO3CaO+CO2↑
【解答】解：（1）关闭止水夹，从长颈漏斗中注入水，当水浸没其下端管口时，然后再加入少量的水，若观察到稳定后长颈漏斗的液面不下降，则说明此装置气密性良好；
（2）图中装置属于固液常温型，锌和稀硫酸反应生成氢气、过氧化氢分解生成氧气，都是固液常温型，能用该装置制取；高温煅烧碳酸钙制取二氧化碳，属于固体加热型，不能用该装置制取。
故答案为：
（1）稳定后长颈漏斗的液面不下降；
（2）AB。
（2023 越城区模拟）如图是几种制取气体的发生装置和收集装置。
（1）实验室可用二氧化锰与双氧水制取氧气，若要制得一瓶较纯净的氧气，应选择的最佳发生装置和收集装置是 。
（2）用C装置收集氧气时，正确的操作顺序为 （填编号）。
a．将装满水的集气瓶倒置在水槽中
b.当气泡连续均匀冒出时，将导管伸入集气瓶口
c.当瓶口有气泡冒出时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面正放
（3）制取二氧化碳时，为了探究影响实验室制取二氧化碳的因素，小黄进行了以下四组实验。
实验编号 甲 乙 丙 丁
大理石（ m 克） 块状 块状 粉末状 粉末状
盐酸（ V 毫升） 5%盐酸 10%盐酸 5%盐酸 10%盐酸
若探究盐酸浓度对反应快慢的影响，可选择 （选填实验编号）进行实验。
【解答】解：（1）实验室用过氧化氢制取氧气的反应物是固体和液体，反应条件是常温，排水法收集的氧气纯净，应选择的最佳发生装置和收集装置是BC；
（2）用C装置收集氧气时，正确的操作顺序为将装满水的集气瓶倒置在水槽中、当气泡连续均匀冒出时，将导管伸入集气瓶口、当瓶口有气泡冒出时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面正放，故选：abc；
（3）制取二氧化碳时，为了探究影响实验室制取二氧化碳的因素，小黄进行了以下四组实验。
实验编号 甲 乙 丙 丁
大理石（ m 克） 块状 块状 粉末状 粉末状
盐酸（ V 毫升） 5%盐酸 10%盐酸 5%盐酸 10%盐酸
若探究盐酸浓度对反应快慢的影响，可选择甲、乙或丙、丁进行实验。
（2023 江干区校级二模）呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂。为了探究其反应原理，小明设计了如图实验装置，同时也查阅了相关资料。
资料一：过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，且都放出热量。
化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。
资料二：氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请根据实验装置等信息分析完成下列问题。
（1）注射器的作用类似于 （选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”）。
（2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，请在F处增加一个实验操作： 。
（3）实验装置C中无水硫酸铜的作用是 。
（4）实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊，其原因是 。
【解答】解：（1）注射器的作用类似于分液漏斗，可以控制液体的滴加的快慢；故答案为：分液漏斗；
（2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，在F处增加的一个实验操作是：把带火星的木条放在F处，如果带火星的木条复燃，说明反应生成了氧气，如果带火星的木条不能复燃，说明反应不能生成氧气。故答案为：把带火星的木条放在F处。
（3）实验装置中C中的无水硫酸铜的作用是检验水蒸气是否被B完全吸收。故答案为：检验水蒸气是否被B完全吸收。
（4）D装置中的澄清石灰水变浑浊的原因是：过氧化钠和二氧化碳反应放热，导致澄清石灰水温度升高，从而导致氢氧化钙溶解度减小。故答案为：过氧化钠和二氧化碳反应放热，导致澄清
石灰水温度升高，从而导致氢氧化钙溶解度减小。
（2023 拱墅区校级二模）某市热电厂使用的燃料是含硫较多的煤。该厂附近一所中学的同学经常闻到空气中有异味，且空气能见度差。学习科学后，同学们在老师的指导下做了探究实验。
【查阅资料】1、我国关于SO2在风景区、居民区、工厂区的空气质量最高标准分别见下表：2、硫酸钡既不溶于水，也不溶于酸。
地区 风景区 居民区 工厂区
SO2浓度限值（mg/m3） 0.15 0.5 0.7
【设计实验】小明设计以下步骤来测定空气中SO2的含量。
Ⅰ.用2L的空可乐瓶采集工厂附近的空气样品。
Ⅱ.向取回的装有空气样品的可乐瓶中倒入NaOH溶液，盖紧瓶塞后充分振荡。
Ⅲ.加入一定量氧化剂H2O2，使其中Na2SO3完全转化为Na2SO4；
Ⅳ.再向可乐瓶中加入过量的BaCl2溶液。
Ⅴ.经过过滤、洗涤、烘干，称量固体质量为1.165mg。
回答下列问题：
（1）简述采集空气样品的方法 。
（2）写出步骤Ⅲ中的化学方程式 。
（3）请通过分析计算该工厂附近空气质量状况是SO2含量严重超标。
【发现新问题】考虑到空气中的各种气体成分，小红认为小明求出的SO2的含量偏大，其依据是 ；你提出的实验改进方案 。
【解答】解：（1）采集空气样品的方法是用2L的空可乐瓶装满水盖上瓶盖拿到工厂附近，然后倒掉水，再盖上瓶盖；
（2）加入一定量氧化剂H2O2，使其中Na2SO3完全转化为Na2SO4，根据质量守恒定律，生成物还有水，反应的化学方程式为Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O；
（3）设2L空气中SO2的质量为x，
SO2～BaSO4
64 233
x 1.165mg
x＝0.32 mg
160mg/m3＞0.7mg/m3，故SO2含量严重超标，
答：该工厂附近空气质量状况是SO2含量严重超标；
（4）空气中含有二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成了碳酸钠，碳酸钠与氯化钡溶液反应生成白色沉淀碳酸钡，结果会使得读出的硫酸钡质量偏大，从而导致求出的二氧化硫质量偏大，则小红认为小明求出的SO2的含量偏大，其依据是空气中二氧化碳参加了反应，最终生成碳酸钡沉淀影响计算结果，由于碳酸钡沉淀能溶于稀硝酸，硫酸钡不溶于稀硝酸，故实验改进方案是在第Ⅳ步生成的沉淀中滴加稀硝酸直至无气泡产生。
故答案为：（1）用2L的空可乐瓶装满水盖上瓶盖拿到工厂附近，然后倒掉水，再盖上瓶盖；
（2）Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O；
（3）设2L空气中SO2的质量为x，
SO2～BaSO4
64 233
x 1.165mg
x＝0.32 mg
160mg/m3＞0.7mg/m3，
故SO2含量严重超标；
【发现新问题】空气中二氧化碳参加了反应，最终生成碳酸钡沉淀影响计算结果；在第Ⅳ步生成的沉淀中滴加稀硝酸直至无气泡产生。
（2023 杭州模拟）下列图1至图3所示，有关基本化学实验。
（1）根据如图1（省略夹持仪器）所示，回答问题。
①实验室用装置甲制取CO2的化学方程式为 。
②从“仪器用品盒”中选择a、b、f （填序号）组合，组装的装置与装置甲操作上的优点相同；用组装的这套装置制取氧气的化学反应方程式为 。
（2）用锌和稀盐酸反应制取氢气，并用氢气测定铁和氧化铁组成的混合物中氧化铁的质量分数，装置如图2所示（试剂均足量）。
①实验时玻璃管中的现象是 ，其反应的化学方程式为 。
②为获得纯净的H2，洗气瓶中m、n所对应的试剂分别是 → （填序号）。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.NaHCO3溶液
③某同学想通过测量反应前后装置M的质量变化来计算混合物中氧化铁的质量分数，若去掉装置末端的干燥管，会使实验的结果 （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。
（3）用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的等体积两瓶CO2中氧气的体积分数（数据如图3），然后换算出瓶内空气体积分数（O2占空气的体积按计算），最后推算得到实际收集的气体中CO2体积分数。则下列说法正确的是 。
A.两种方法收集到的气体中CO2的体积分数相差3.3%
B.排水法收集的气体中CO2为87.5%
C.排空法收集的气体中含CO2气体较纯
D.排空法收集CO2时，将燃着小木条置于瓶口熄灭，说明集气瓶中CO2含量为100%
E.排水法收集气体时，导管口刚开始有气泡放出，不立即收集的原因是刚开始排出的是装置内的空气
【解答】解：（1）①实验室常用大理石或石灰石与盐酸反应制取二氧化碳，多孔塑料板上放的药品是固体石灰石或大理石，大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
②甲装置中，将固体放置于多孔塑料板上，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，关闭弹簧夹，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开弹簧夹，气体导出，固液接触，反应开始，则装置甲的优点是可以控制反应的发生和停止，从“仪器用品盒”中选择a、b、f、d、e、g组合，组装的装置也可将固体放置于多孔塑料板上，通过长颈漏斗添加液体，通过开关弹簧夹，控制固液的接触和分离，从而控制反应的发生和停止，组装这套装置是固液常温型装置，适用于用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；
（2）①实验时玻璃管中发生的反应为氢气和氧化铁在高温下反应生成铁和水，实验现象为红棕色粉末变成黑色，反应的化学方程式为3H2+Fe2O32Fe+3H2O；
②氢气中混有氯化氢和水，氢氧化钠能与氯化氢反应生成氯化钠和水，氢氧化钠和氢气不反应，可用氢氧化钠溶液除去氯化氢气体，不选择碳酸氢钠溶液除去氯化氢，是因为碳酸氢钠能与氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳，会引入新的杂质二氧化碳，浓硫酸具有吸水性，且与氢气不反应，可用浓硫酸干燥氢气，且应先除杂后干燥，故洗气瓶中m、n所对应的试剂分别是B、A；
③某同学想通过测量反应前后装置M的质量变化来计算混合物中氧化铁的质量分数，若去掉装置末端的干燥管，空气中的水蒸气会进入装置M中，导致测得生成水的质量偏大，计算出的氧化铁质量偏大，氧化铁的质量分数偏大，故若去掉装置末端的干燥管，会使实验的结果偏大；
（3）A、排空气法收集的气体中氧气的体积分数为5.8%，则空气的体积分数为5.8%×5＝29%，二氧化碳的体积分数＝1﹣29%＝71%，排水法收集的气体中氧气的体积分数为2.5%，空气的体积分数为2.5%×5＝12.5%，二氧化碳的体积分数＝1﹣12.5%＝87.5%，两种方法收集到的气体中CO2的体积分数相差87.5%﹣71%＝16.5%，而不是3.3%，故A说法错误；
B、排水法收集的气体中氧气的体积分数为2.5%，空气的体积分数为2.5%×5＝12.5%，二氧化碳的体积分数＝1﹣12.5%＝87.5%，故B说法正确；
C、排水法收集的气体中CO2为87.5%，排空气法收集的气体中CO2为71%，则排水法收集的气体中含CO2气体较纯，而不是排空法收集的气体中含CO2气体较纯，故C说法错误；
D、将燃着小木条置于瓶口熄灭，不能说明集气瓶中CO2 含量为100%，由图像数据可知，排空气法收集的气体中氧气的体积分数为5.8%，则空气的体积分数为5.8%×5＝29%，则二氧化碳的体积分数＝1﹣29%＝71%，故D说法错误；
E、排水法收集气体时，导管口刚开始有气泡放出，不立即收集的原因是刚开始排出的是装置内的空气，故E说法正确；
故选：BE。
如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、净化、收集和性质实验的部分仪器，甲、乙两组同学欲用它们完成各自的探究实验。
（1）甲组同学以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制取氧气，现欲制备并收集一瓶干燥的氧气，回答下列问题：
①所选仪器的连接顺序为 。
②反应装置中生成氧气的化学方程式为 。
③过氧化氢溶液和二氧化锰混合后，随着反应的进行，二氧化锰的质量将 ，过氧化氢溶液中溶质质量分数将 。（选填“增大”“减小”“不变”“无法判断”之一）
（2）丙组同学用一氧化碳（含有少量水蒸气）来还原氧化铁和四氧化三铁的混合物，仪器连接顺序为：混合气体→B→D→C→F（Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；Fe3O4+4CO3Fe+4CO2）装置B的作用是 ，装置F的作用是 。
【解答】解：（1）①以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制取氧气属于固液常温型，选择装置A来制取，浓硫酸具有吸水性，可先通过盛有浓硫酸的装置B除去氧气中的水蒸气，氧气的密度比空气大，所以采用向上排空气法来收集干燥的氧气，所以装置的连接顺序为A、B、H；故填：A、B、H；
②过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；故填：2H2O22H2O+O2↑；
③在该反应中，二氧化锰是催化剂，其质量在反应前后保持不变，随着过氧化氢参加反应，过氧化氢溶液中溶质质量分数将减小；故填：不变；减小；
（2）浓硫酸具有吸水性，所以装置B的作用是吸水、干燥气体；一氧化碳有毒，具有可燃性，F装置的作用是处理尾气、防止造成空气污染；故填：吸水、干燥气体；处理尾气，防止造成空气污染。
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专题09 常见气体的制取及净化
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 制取气体发生装置的选择
【真题研析】
考法01 气体发生装置的选择
【核心精讲】
知识点一 气体制取装置的选择
【命题预测】
考点二 气体的检验与净化
【真题研析】
考法01 气体的检验与净化
【核心精讲】
知识点一 气体的检验
知识点二 气体的净化
【命题预测】
考点三 气体的干燥与收集
【真题研析】
考法01 气体的干燥与收集
【核心精讲】
知识点一 气体的干燥
知识点二 制取气体收集装置的选择
知识点三 尾气的吸收及处理
【命题预测】
考点要求 课标要求 命题预测
气体发生装置的选择 了解常见气体的制备原理：要求学生掌握实验室制取氧气、二氧化碳、氢气等常见气体的化学反应原理，能正确书写相关的化学方程式。认识常见的气体发生装置：学生要熟悉常见的气体发生装置，如固固加热型（如用高锰酸钾制取氧气时所用装置）和固液不加热型（如用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时所用装置）。理解气体发生装置的选择依据：学生需要理解选择气体发生装置的两个主要依据：反应物的状态和反应条件。明白当反应物是固体，且反应需要加热时，通常选择固固加热型装置；当反应物是固体和液体，且反应不需要加热时，一般选择固液不加热型装置。能根据具体的化学反应，准确判断应选用哪种类型的发生装置。 一、实验原理考查高频考点：给出几种物质间的反应，判断能否用于实验室制取气体，以及选择合适的药品组合。比如，常考用大理石（或石灰石）与稀盐酸制取二氧化碳，而不会用碳酸钙粉末和稀盐酸（反应速率太快不易控制），也不会用稀硫酸和大理石二、发生装置相关考点分析：根据反应物状态和反应条件选择发生装置，固固加热型（如高锰酸钾制氧气）、固液不加热型（如双氧水制氧气、制二氧化碳）是重点。还会考查装置的优缺点以及改进措施。三、收集装置考查要点梳理：依据气体的密度和溶解性来选择收集方法，排水法（难溶或不溶于水且不与水反应的气体适用）、向上排空气法（密度比空气大且不与空气中成分反应）、向下排空气法（密度比空气小且不与空气中成分反应）。四、实验操作步骤与注意事项制取气体的操作顺序，如检查装置气密性、装药品、固定仪器、收集气体等；实验中的注意事项五、气体的检验与验满考查要点：掌握氧气、二氧化碳等常见气体的检验和验满方法。
气体的检验与净化 了解常见气体的性质：要求学生熟悉氧气、二氧化碳、氢气、一氧化碳、水蒸气等常见气体的物理性质和化学性质。如氧气能支持燃烧，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氢气具有可燃性且燃烧产物是水，一氧化碳具有可燃性和还原性等。掌握气体检验的原理和方法：熟练掌握常见气体的检验方法及对应现象。了解一些复杂混合气体中各成分气体的检验顺序理解气体净化的原理和方法：明白气体净化的基本原则是不引入新的杂质，不减少被净化气体的量。
气体的干燥与收集 认识气体干燥的原理和常用干燥剂：要求学生理解气体干燥的本质是利用干燥剂吸收气体中的水蒸气，而不与被干燥的气体发生化学反应。熟知常见的干燥剂及其性质和适用范围。掌握气体收集的方法和原理：清楚根据气体的密度和溶解性来选择合适的收集方法。
考点一 制取气体发生装置的选择
考法01 气体发生装置的选择
（2022 丽水）在实验室制取和收集气体的四种装置中，下列用法不正确的是（　　）
A．可制取O2 B．可制取CO2
C．可收集CO2 D．可收集O2
知识点一 气体制取装置的选择
主要考虑反应物的状态和反应时是否需要加热等因素。
装置 固体间反应加热型 粉状固液反应不加热型 块状固液反应不加热型
装置示意图
适用气体 O2、NH3等 H2、CO2、O2等 H2、CO2等
注意事项 ①试管口应稍向下倾斜，防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流引起试管破裂②铁夹应夹在距试管口1/3处③橡胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出 ①长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下②加入的液体反应物(如酸)要适当③将长颈漏斗换成分液漏斗可以控制反应速率 ①将块状固体置于多孔隔板上方②液体从长颈漏斗中加入至浸没固体即可③该装置的优点是随开随制，随关随停
（2024 瓯海区模拟）下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是（　　）
A． B．
C． D．
（2023 镇海区模拟）工业纯碱中含有少量氯化钠。某科学兴趣小组想测定某工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。小滨称取15克该样品置于锥形瓶中（如图），加入足量的稀盐酸充分反应，并利用乙装置增加的质量，求得样品中碳酸钠的质量分数。
（1）实验前要检查装置甲的气密性，小滨采用的方法是：关闭止水夹，向分液漏斗中加入适量水；打开分液漏斗活塞，观察到 ，说明装置甲的气密性良好。
（2）小江指出小滨的测量方法存在较大误差，下列情况会导致样品碳酸钠的质量分数测量值偏小的是 。
A.生成的CO2中混有HCl，被氢氧化钠溶液吸收
B.反应结束后，锥形瓶内有CO2残留
C.空气中的CO2对实验有干扰
D.滴加稀盐酸速度过快，大量气泡从氢氧化钠溶液中逸出
（3）小江提出另一种测量方法：取15克样品配成溶液，加入足量的氯化钙溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤干燥后称量，所得固体质量为12克，则样品中碳酸钠的质量分数为 。该方法中，如何确定样品溶液中碳酸钠已完全反应？ （填实验操作及相关现象）。
（2023 乐清市模拟）珍珠粉的主要成分是碳酸钙，其作为一种新型补钙剂，越来越受人们的青睐。兴趣小组利用图甲装置测定人工养殖珍珠中碳酸钙的含量。实验步骤如下：
某品牌珍珠粉说明书主要成分：碳酸钙CaCO3（百分含量：≥78%）一天口服剂量：0.3﹣0.6克注意事项：服用珍珠粉过量，摄入碳酸钙过量，容易导致消化疾病，不建议长期服用。
①检查装置气密性。
②注射器活塞推到底部，向装置内装入1.25g磨成粉的珍珠样品，分液漏斗内加入足量稀盐酸，再次连接装置。
③打开分液漏斗活塞，将20mL足量稀盐酸加入装置后立即关闭活塞，充分反应后，观察到气泡不再产生，记录此时注射器的示数为240mL。
资料：标准状况下，二氧化碳气体的密度约为2.0g/L；珍珠粉中其它成分不与稀盐酸反应，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；甲装置固定装置略，不考虑活塞的摩擦和自重。
（1）检查装置气密性：关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞底部从0mL处向上拉至100mL，如果气密性良好，松手后能观察到的现象是 。
（2）求该人工养殖珍珠中碳酸钙的质量分数。
（3）结合图乙药房售卖的某品牌珍珠粉说明书，你认为上述人工养殖珍珠磨成粉是否可内服，你的理由是 。
实验室提供了以下药品和仪器装置制取气体，根据要求回答下列问题。【药品】①氯酸钾 ②大理石 ③过氧化氢 ④二氧化锰 ⑤稀盐酸
【装置】
（1）写出A图中a仪器的名称 。
（2）小聪同学选择药品③和④制取气体，则他应选用的发生装置是 （填字母序号），该气体的验满方法是 。则应选用的收集装置是E或 （填字母序号）。
（3）小亮同学用装置A制取氧气，则加热时试管中发生反应的化学方程式为 ，他选择了E做收集装置，则气体应从 （填“b”或“c”）端通入。
为测定石灰石样品中碳酸钙含量，某小组同学在一定质量的样品中加入足量稀盐酸，利用生成CO2的质量来测定（忽略稀盐酸挥发的影响）。
（1）小科用图甲装置实验，通过测定反应前后D装置质量的变化来得到CO2质量。为了避免水蒸气对实验的影响，使测量结果更准确，装置C中应装入 （填试剂名称）。
（2）小明用图乙装置实验，通过测定反应前后装置总质量的变化来得到CO2质量。他用碱石灰做干燥剂，请判断这种做法是否合理并说明理由 。
（3）实验时。正确选择干燥剂后，两装置均可通过左侧导管鼓入某种气体一段时间，来进一步减小误差。下列操作可行的是 。
选项 实验装置 反应开始前鼓入的气体 反应结束后鼓入的气体
A 甲 氮气 氮气
B 甲 干燥空气 干燥空气
C 乙 氮气 氮气
D 乙 干燥空气 干燥空气
考点二 气体的检验与净化
考法01 气体的检验与净化
下列各物质含少量杂质，除去杂质应选用的试剂或操作方法正确的是（　　）
序号 物质 杂质 除杂应选用的试剂或操作方法
① NaCl 固体 Na2CO3 固体 加入足量的稀盐酸后蒸发
② FeSO4 溶液 CuSO4 加入过量铁粉，并过滤
③ CO2 CO 通过盛NaOH溶液的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
④ NaNO3 固体 CaCO3 溶解、过滤、蒸发结晶
A．①②③④ B．①②④ C．②③④ D．①②③
下列除杂设计（括号内为杂质）正确的是（　　）
序号 物质 选用试剂 操作
A CO2（HCl） NaOH溶液 洗气
B CaO（CaCO3） H2O 加入足量的水，充分溶解，过滤
C KNO3溶液（K2CO3） 稀盐酸 加入适量的盐酸至不再产生气泡为止
D NaCl溶液（CaCl2） Na2CO3溶液 加入适量的碳酸钠溶液，过滤
知识点一 气体的检验
1．H2
(1)将待检气体在空气中点燃，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯观察到有水雾出现，迅速把烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，澄清石灰水不变浑浊。
(2)将待检气体通过灼热的CuO，黑色粉末变成红色，并将产物导入白色无水硫酸铜粉末中，无水硫酸铜变蓝。
2．CO
(1)将待检气体在空气中点燃，气体能燃烧，火焰呈蓝色，在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯没有水雾出现，迅速把烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。
(2)将待检气体通过灼热的CuO，黑色粉末变成红色，并将产物通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
3．CH4
将待检气体在空气中点燃，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯观察有水雾出现，迅速把烧杯倒转过来，倒入少量的澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。
4．CO2
将待检气体通过澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
5．O2
将带火星的木条伸入待检气体中，带火星的木条复燃。
6．H2O(气体)
(1)将气体通过白色无水硫酸铜粉末，无水硫酸铜变蓝
化学方程式：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O。
(2)将气体通过盛有浓硫酸的装置，其质量增加。
7．HCl(气体)
通过硝酸银溶液，产生白色沉淀
化学方程式：HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3
8．NH3
(1)将气体通过无色酚酞溶液，溶液由无色变成红色。
(2)用湿润的红色石蕊试纸检验，湿润的红色石蕊试纸变蓝。
知识点二 气体的净化
吸收剂 可吸收的气体杂质 净化装置
水 易溶性气体，如HCl、NH3等
强碱(NaOH)溶液 CO2、HCl、H2S、SO2、Cl2等
饱和碳酸氢钠溶液 CO2气体中混有的HCl、SO2气体
碱石灰(NaOH＋ CaO) CO2、H2O(气)、HCl等
灼热氧化铜 H2、CO
灼热的铜网 O2
（2022 杭州二模）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习，某科学研究小组同学，在研究了气体检验专题内容后，认为气体检验的关键是干扰气体的鉴定，判断标准是对后续实验是否会产生干扰，于是在老师的指导下对解决“气体检验”类问题建构了如图所示思维模型：
【模型应用】同学们为检验天然气燃烧后的气体产物成分，应用思维模型设计了如图甲实验方案（固定装置未画出），将天然气在氧气中燃烧后得到的混合气体通过该方案进行实验。
（1）实验过程中观察到A装置中的无水硫酸铜变蓝，B、F装置中的澄清石灰水均变浑浊，D装置中的澄清石灰水不变浑浊，由此可得出该气体产物的成分为 ；
（2）图甲实验方案中，装置C和D归属于上述思维模型中的 环节；
【改进创新】小金同学认为，原气体产物中的CO2对CO的检验不会产生干扰；于是从简约装置、节约实验药品的角度出发，对图甲方案进行了改进与创新，去掉B、C、D装置，替换F、G装置，改用图乙所示的装置对该气体产物的成分进行探究。在实验中，小金先从A处通一段时间混合气体，再点燃E处酒精灯加热，观察现象，也实现了气体产物成分的检验。
（3）实验中，小金在加热前先通一段时间的混合气体，其目的是 ；
（4）实验中，判断E中玻璃管内空气已排净的实验现象是 。
（2021 西湖区校级二模）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳时，因大理石中含少量硫化物，使制得的CO2中混有H2S等气体。为了获取纯净、干燥的CO2，需对发生装置中产生的气体进行除杂，实验装置如下：
查阅资料：I、H2S能与NaOH等碱溶液、CuSO4溶液反应。Ⅱ、CO2中混有的HCl气体可用饱和NaHCO3溶液吸收。
（1）图1中装置甲所盛试剂是 （填字母）。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水 D.CuSO4溶液
（2）图1装置中丙的作用是 。
（3）为证明CO2和NaOH能发生反应，小高重新设计了图2所示的方案。则图2方案中所加试剂X应该是 。
某工厂排放的废气中含有HCl、CO2、H2O，为了确定废气的组成，某化学兴趣小组的同学将选从以下装置中选择一些来检验气体的组成：
A．硝酸银溶液；B．氢氧化钠溶液；C．澄清石灰水；D无水硫酸铜；E．浓硫酸
（1）气体检测的过程中通过装置的顺序为
（2）写出检验HCl气体存在的化学方程式 ．
某种大理石除主要成分为CaCO3外，还有少量的硫化物。某同学用这种大理石和稀盐酸反应，分别开展以下探究：
查阅资料一：已知碳酸钙与盐酸的复分解反应可自发进行。在常温下，测得浓度均为a%的下列四种溶液的pH大小情况：H2SO4＜HCl＜H2S＜H2CO3＜HClO
资料二：常见干燥剂有①五氧化二磷、②无水氯化钙、③碱石灰、④生石灰
请你参与探究并回答相关问题。
（1）表中pH大小情况揭示出复分解反应的一条规律：较强酸发生类似反应可以生成较弱酸。下列反应均能发生，其中不符合该规律的是 （填字母）。
A．HCl+NaHCO3═NaCl+H2O+CO2↑
B．2HCl+CaS═CaCl2+H2S↑
C．H2S+CuSO4═H2SO4+CuS↓
（2）为了得到纯净的二氧化碳，设计了如图装置，请你分析：
a．制备的CO2气体中，可能含有的杂质是 ；
b．上述装置中，A是CuSO4溶液，NaHCO3溶液可以吸收 ；
c．上述装置中，B物质的名称可能是 ；用这个实验得到的气体测定CO2的相对分子质量，如果B物质失效，测定结果 （填“偏高“、“偏低“或“不受影响“）。
考点三 气体的干燥与收集
考法01 气体的干燥与净化
（2020 浙江）面粉是制作美食的原材料。在发面团的过程中会生成酸而影响口味，为使食品更美味，可以加碱面处理。碱面的主要成分为碳酸钠（Na2CO3），为测定某品牌碱面中碳酸钠的质量分数，小金按照如图甲所示实验装置，利用碱面与盐酸反应生成二氧化碳气体的质量来计算碱面中碳酸钠的质量分数（杂质不与盐酸反应）。
完成下列问题：
（1）为完成碳酸钠质量分数的测定实验，气体发生装置应选择图乙中的 装置（填字母）。
（2）小金各取11.0克碱面样品与一定量的稀盐酸进行三次实验，三次实验所采集的数据见表。合理选择表中数据并计算碱面中碳酸钠的质量分数；
实验次数 碱面样品质量/克 稀盐酸质量/克 二氧化碳质量/克
1 11.0 50.0 1.1
2 11.0 200.0 4.4
3 11.0 250.0 4.4
（3）按照图甲实验装置测定的CO2气体质量，可能导致CO2质量测定结果偏小的原因 （写出一种即可）。
（2020 浙江）装置的选择与检查是实验成功的前提，如图是实验室常用的气体发生装置。
（1）检查装置气密性。关闭止水夹，往长颈漏斗中加入一定量水，若观察到 现象，说明装置气密性良好。
（2）以下是几种常见气体的制取原理，其中能用该装置制取的有 （选填字母）。
A.氢气：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
B.氧气：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C.二氧化碳：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
知识点一 气体的干燥
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 干燥装置
酸性 浓硫酸 O2、CO2、CH4、N2、HCl、SO2等 NH3
碱性 生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠 O2、H2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、HCl、H2S、SO2
中性 无水氯化钙 除NH3以外的所有气体 NH3
知识点二 制取气体收集装置的选择
主要考虑气体的溶解性、密度、是否有毒性、能否与空气中的成分发生化学反应等因素。
装置类型 排水(液)法 向上排空气法 向下排空气法 气球集气法
装置示意图
适用范围 不溶于水(液体)的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体 所有气体
气体 H2、O2、NO、CO、CH4 O2、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4 NO、N2、O2等
知识点三 尾气的吸收及处理
1．溶液吸收：如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收(极易溶气体要防止倒吸)。
2．点燃处理：如CO、CH4、H2S等可燃性气体可在装置后接一个尖嘴导管，将其点燃。
3．气球收集：如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端接上一个气球收集。
4．防倒吸装置：如易溶的气体可收集到倒立的漏斗中。
（2024 鹿城区校级一模）一个集气瓶、一个双孔塞、一长短的两个导管，组合成科学实验中经常使用的仪器—“万用瓶”。下列“万用瓶”不能达到实验目的是（　　）
A．检测O2流速 B．收集O2
C．吸收CO2 D．收集H2
（2024 诸暨市二模）请根据图示回答下列问题：
（1）实验室常用稀盐酸和石灰石反应制CO2，也可用加热碳酸氢钠固体分解来制取CO2。若用分解碳酸氢钠来制取，则应选用气体发生装置是 （选填“A”或“B”）。
（2）若用C收集CO2气体，则气体应从导管 端进入。（选填“a”或“b”）。
（3）若用稀盐酸和石灰石反应制CO2，实验过程中，所选图中装置内碳酸钙的质量随时间变化的大致趋势如图D，请结合图像分析，t0时装置内的溶液中Ca2+与Cl﹣的个数比 （选填“等于”或“小于”）1：2。
（2024 义乌市校级三模）实验室可用如下图所示的装置制取纯净、干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检验气体产物。
（1）A装置中草酸（H2C2O4）在浓硫酸和加热的条件下发生分解反应生成CO、H2O和另一种氧化物，请写出反应的化学方程式： 。
（2）实验装置B中浓硫酸的作用是 。
（3）为达到实验目的，正确的装置连接顺序依次为A 。（用大写字母依次表示，装置可重复选择）
（4）该实验装置有不足之处，请给出改进措施 。
（2024 萧山区模拟）爆炸盐的主要成分是过氧碳酸钠（化学式为：2Na2CO3 3H2O2），又被称为固体双氧水。是目前市面上新出现的洗涤神剂。它溶于水后，溶液呈现碱性，还能产生具有漂白氧化性的物质，将有机色素氧化为稳定的无色物质，从而快速去除各类顽固污渍。某兴趣小组针对爆炸盐展开相关探究并查阅相关资料：
资料1：爆炸盐并不会发生真正的爆炸，当其溶于温水后会产生大量气泡，出现泡沫剧烈翻滚的现象，形象称为“爆炸盐”。
资料2：将爆炸盐溶于水后，会分解成碳酸钠和过氧化氢两种物质，过氧化氢受热会进一步发生分解。
（1）将爆炸盐溶解于水中，滴加紫色石蕊试液，溶液呈现 色。
（2）爆炸盐溶于温水后能产生大量的气泡，请在图甲装置中，选择用爆炸盐溶液制备该气体的最佳发生装置和收集装置 。
（3）过氧碳酸钠中具有漂白洗涤效果的主要成分为过氧化氢，为什么要制成过氧碳酸钠，而不直接用过氧化氢溶液作为洗涤剂的原因是 。
（4）爆炸盐溶于温水后产生的气体在医学上有一定的用途，某同学设计图乙所示的便携式制气装置，供病人在生活中使用。其中容器B中的水的作用是 。
（2024 鄞州区二模）在实验室中，集气瓶被称作“万能瓶”，用它可以组装成各种用途的装置，请仔细观察下列（A～D）各个装置的特点回答问题。
（1）实验室若用A装置收集氧气，则氧气应从 （填导管口序号）口进入。
（2）若要收集一定量体积的二氧化碳气体，应选用 装置。
（3）若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同时收集较纯净的一氧化碳，应选用 装置。
（2023 镇海区模拟）用下列装置进行试验（提示：浓硫酸有吸水性），不能达到实验目的的是（　　）
A．监控气体流速 B．验证CO2性质
C．干燥CO2 D．收集O2
（2023 慈溪市校级模拟）装置的选择与检查是实验成功的前提，如图是实验室常用的气体发生装置。
（1）检查装置气密性。关闭止水夹，往长颈漏斗中加入一定量水，若观察到 现象，说明装置气密性良好。
（2）以下是几种常见气体的制取原理，其中能用该装置制取的有 。（选填字母）
A.氢气：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
B.氧气：2H2O22H2O+O2↑
C.二氧化碳：CaCO3CaO+CO2↑
（2023 越城区模拟）如图是几种制取气体的发生装置和收集装置。
（1）实验室可用二氧化锰与双氧水制取氧气，若要制得一瓶较纯净的氧气，应选择的最佳发生装置和收集装置是 。
（2）用C装置收集氧气时，正确的操作顺序为 （填编号）。
a．将装满水的集气瓶倒置在水槽中
b.当气泡连续均匀冒出时，将导管伸入集气瓶口
c.当瓶口有气泡冒出时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面正放
（3）制取二氧化碳时，为了探究影响实验室制取二氧化碳的因素，小黄进行了以下四组实验。
实验编号 甲 乙 丙 丁
大理石（ m 克） 块状 块状 粉末状 粉末状
盐酸（ V 毫升） 5%盐酸 10%盐酸 5%盐酸 10%盐酸
若探究盐酸浓度对反应快慢的影响，可选择 （选填实验编号）进行实验。
（2023 江干区校级二模）呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂。为了探究其反应原理，小明设计了如图实验装置，同时也查阅了相关资料。
资料一：过氧化钠与二氧化碳和水都能发生反应，且都放出热量。
化学方程式分别为：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。
资料二：氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低。请根据实验装置等信息分析完成下列问题。
（1）注射器的作用类似于 （选填“长颈漏斗”或“分液漏斗”）。
（2）为了证明过氧化钠与二氧化碳反应是否产生氧气，请在F处增加一个实验操作： 。
（3）实验装置C中无水硫酸铜的作用是 。
（4）实验过程中发现D装置中的澄清石灰水变浑浊，其原因是 。
（2023 拱墅区校级二模）某市热电厂使用的燃料是含硫较多的煤。该厂附近一所中学的同学经常闻到空气中有异味，且空气能见度差。学习科学后，同学们在老师的指导下做了探究实验。
【查阅资料】1、我国关于SO2在风景区、居民区、工厂区的空气质量最高标准分别见下表：2、硫酸钡既不溶于水，也不溶于酸。
地区 风景区 居民区 工厂区
SO2浓度限值（mg/m3） 0.15 0.5 0.7
【设计实验】小明设计以下步骤来测定空气中SO2的含量。
Ⅰ.用2L的空可乐瓶采集工厂附近的空气样品。
Ⅱ.向取回的装有空气样品的可乐瓶中倒入NaOH溶液，盖紧瓶塞后充分振荡。
Ⅲ.加入一定量氧化剂H2O2，使其中Na2SO3完全转化为Na2SO4；
Ⅳ.再向可乐瓶中加入过量的BaCl2溶液。
Ⅴ.经过过滤、洗涤、烘干，称量固体质量为1.165mg。
回答下列问题：
（1）简述采集空气样品的方法 。
（2）写出步骤Ⅲ中的化学方程式 。
（3）请通过分析计算该工厂附近空气质量状况是SO2含量严重超标。
【发现新问题】考虑到空气中的各种气体成分，小红认为小明求出的SO2的含量偏大，其依据是 ；你提出的实验改进方案 。
（2023 杭州模拟）下列图1至图3所示，有关基本化学实验。
（1）根据如图1（省略夹持仪器）所示，回答问题。
①实验室用装置甲制取CO2的化学方程式为 。
②从“仪器用品盒”中选择a、b、f （填序号）组合，组装的装置与装置甲操作上的优点相同；用组装的这套装置制取氧气的化学反应方程式为 。
（2）用锌和稀盐酸反应制取氢气，并用氢气测定铁和氧化铁组成的混合物中氧化铁的质量分数，装置如图2所示（试剂均足量）。
①实验时玻璃管中的现象是 ，其反应的化学方程式为 。
②为获得纯净的H2，洗气瓶中m、n所对应的试剂分别是 → （填序号）。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.NaHCO3溶液
③某同学想通过测量反应前后装置M的质量变化来计算混合物中氧化铁的质量分数，若去掉装置末端的干燥管，会使实验的结果 （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。
（3）用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的等体积两瓶CO2中氧气的体积分数（数据如图3），然后换算出瓶内空气体积分数（O2占空气的体积按计算），最后推算得到实际收集的气体中CO2体积分数。则下列说法正确的是 。
A.两种方法收集到的气体中CO2的体积分数相差3.3%
B.排水法收集的气体中CO2为87.5%
C.排空法收集的气体中含CO2气体较纯
D.排空法收集CO2时，将燃着小木条置于瓶口熄灭，说明集气瓶中CO2含量为100%
E.排水法收集气体时，导管口刚开始有气泡放出，不立即收集的原因是刚开始排出的是装置内的空气
如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、净化、收集和性质实验的部分仪器，甲、乙两组同学欲用它们完成各自的探究实验。
（1）甲组同学以过氧化氢溶液和二氧化锰为原料制取氧气，现欲制备并收集一瓶干燥的氧气，回答下列问题：
①所选仪器的连接顺序为 。
②反应装置中生成氧气的化学方程式为 。
③过氧化氢溶液和二氧化锰混合后，随着反应的进行，二氧化锰的质量将 ，过氧化氢溶液中溶质质量分数将 。（选填“增大”“减小”“不变”“无法判断”之一）
（2）丙组同学用一氧化碳（含有少量水蒸气）来还原氧化铁和四氧化三铁的混合物，仪器连接顺序为：混合气体→B→D→C→F（Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；Fe3O4+4CO3Fe+4CO2）装置B的作用是 ，装置F的作用是 。
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