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气体的制备与性质
1.常见气体的制取(O2、CO2、H2)
（1）实验室用高锰酸钾加热制取氧气，发生装置为 A (填字母，下同)，收集装置为 C或E ，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰固体混合物加热制取氧气，发生装置为 A ，反应的化学方程式为2KClO32KCl＋3O2↑
（3）实验室分解过氧化氢制取氧气，发生装置为 B ，反应的化学方程式为2H2O2H2O＋O2↑
（4）实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳，发生装置为 B ，收集装置为 E ，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
（5）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，发生装置为 B ，收集装置为 C或D ，反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
2.气体发生装置的选择
主要依据:根据反应物的状态及反应条件选取合适的装置。
①反应物为固体(或固体混合物)，反应需加热，选择加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰混合物制氧气的发生装置(如图1)，归纳为“固-固加热型”发生装置。
图1
②反应物是块状固体和液体，反应不需加热，选择制H2或CO2或用MnO2与H2O2的混合物制O2的发生装置(如图2)，归纳为“固-液常温型”发生装置。
图2
3.气体收集方法的选择
主要依据:根据气体的密度和溶解性选择合适的收集方法。
①气体不易或难溶于水，且不与水反应，采用排水法收集(如图a)。
②气体的密度比空气大，采用向上排空气法收集(如图b)；密度比空气小，采用向下排空气法收集(如图c)。
③有毒气体的收集，若气体不溶于水，采用类似洗气瓶的装置排水法收集(如图d)；若气体易溶于水，同样采用类似洗气瓶的装置排空气收集，密度比空气大的气体导入集气瓶时“长进短出”(如图e)；反之，则“短进长出”(如图f)。（填“长进短出”或“短进长出”）
图3
（3）若要收集干燥气体，则选择排空气法收集；若要收集较为纯净的气体，则选择排水法收集(条件是该气体适用)。
4.制取气体操作步骤
（1）用高锰酸钾制氧气　
①组装仪器；②检查气密性；③装药品；④固定试管；⑤加热；⑥收集；⑦将导管移出水槽；⑧熄灯
注意事项：
①试管口应略向下倾斜；②当用高锰酸钾制氧气时靠管口处应塞一团疏松棉花；③排水法收集时，当气泡连续、均匀放出后才可收集；④排水法收集完后，先移出导管，再熄灭酒精灯；
（2）制备二氧化碳
①组装仪器；②检查气密性；③加入石灰石；④加入稀盐酸；⑤收集
注意事项：
①不能用稀H2SO4代替稀盐酸；②长颈漏斗的下端应伸入液面以下；③反应器中的导管刚露出橡皮塞即可；④用向上排空气法收集时，导管口应伸入接近集气瓶的底部
5.气体净化装置的选择。
净化即除去气体中的杂质。常见的气体净化装置有洗气瓶(图a)和干燥管两类，干燥管有球形干燥管(图b)和U形干燥管(图c)。
洗气瓶主要用于盛放液体吸收剂，连入装置时要注意气体必须“长进短出”，以利于杂质的吸收。干燥管则主要用于盛放固体吸收剂，球形干燥管中气流方向应为“大进小出”，这样可以形成回旋气流，杂质吸收充分；U形干燥管结构对称，无进出口之分。
6. 有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序。
（1）制取气体时，先净化后收集。
（2）检验气体时，先验水后验杂(其他气体杂质)。
如:实验制取的二氧化碳中含有HCl、水蒸气，应先让混合气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管，观察到硫酸铜变蓝色时，则说明含有水蒸气；再通过硝酸银溶液，当观察到生成白色沉淀，则说明含有氯化氢气体；
（3）净化气体时，水先除杂后干燥。
如:除去氢气中含有的HCl、水蒸气的操作中，先通过氢氧化钠溶液除杂，再通过浓硫酸或碱石灰干燥。
7.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而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。常见气体的干燥剂的选择见下表:
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、CH4、N2、SO2、HCl NH3
碱性 生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠 H2、O2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、SO2、HCl
中性 无水氯化钙 除NH3以外的所有气体 NH3
易错陷阱1 气体的制备原理、药品和装置选择易错点
【易错典例】
1．（2024·江苏镇江·中考真题）请结合如图回答问题。
(1)仪器名称：① ，② 。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2，可选用装置 （选填序号）和E组合，反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为 ，选用装置C相对于B的优点是 。
(4)溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知：CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2
①饱和NaHCO3溶液的作用为 。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
药品选错 制取二氧化碳的药品写成碳酸钙和盐酸 最适合用石灰石和稀盐酸，不能写成碳酸钙。
制取二氧化碳选错药品 如果选用稀硫酸和石灰石，会在石灰石表面形成微溶性的硫酸钙，阻止反应继续进行；如果用碳酸钙粉末或碳酸钠代替石灰石，反应速率太快，不利于收集气体。
制取氢气选用浓硫酸或稀硝酸 浓硫酸或稀硝酸与锌不能产生氢气，应用稀盐酸或稀硫酸与锌反应
原理方程式弄错 未配平或错写、漏写条件或气体符号 应将方程式写完整
发生装置选错 未正确理解选用发生装置条件 固液加热型和液液常温型，根据酒精灯就能选出，另外要注意有棉花团一般要选用高锰酸钾制氧气
不能正确评价装置优缺点 固液型装置：有长颈漏斗便于随时添加液体药品；有分液漏斗或注射器便于控制反应速率；有多孔隔板能控制反应的发生和停止；以上都没有、零件少优点就是装置简单、方便操作。
【举一反三】
【变式1-1】（2025·陕西西安·三模）规范操作是科学实验的基本要求，下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作，正确的是
A．检查装置气密性 B．取用固体
C．收集二氧化碳 D．验满
【变式1-2】（2025·广西南宁·模拟预测）气体的实验室制备是学生必备的实验技能，以下是实验室用于制取气体的部分装置，回答下列问题。
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室用于制取二氧化碳的药品是 ，反应的化学方程式为 。用装置B制取，连接装置B、F（竖直放置），当装置B中发生反应一段时间后观察到 （填“甲”或“乙”）处燃着的火柴先熄灭。
(3)能用装置C收集氧气，是因为 。当观察到 时，再把导管口伸入装置C的集气瓶中开始收集氧气。
(4)实验室制取下列气体，可以用图A作为发生装置的有______（填字母序号）。
A．电石（固体）和水在常温下反应制乙炔气体
B．氯化铵（固体）和熟石灰共热制氨气
C．浓盐酸（液体）和二氧化锰共热制氯气
【变式1-3】（2025·天津北辰·一模）结合下图所示的实验装置，回答有关问题：
(1)加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取较纯净的氧气时，应选择的收集装置为 (填字母)；
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为 ，应选择的发生装置为 (填写字母)；
(3)实验室通常用装置F检验二氧化碳，气体应从F的 端通入(填“a”或“b”)。
【变式1-4】（2025·河南周口·一模）某兴趣小组在实验室制备CO2根据下列仪器装置，回答问题。
(1)写出标号b的仪器名称： 。
(2)实验室制取CO2可在A～E中选用的一套发生与收集装置的组合为 。
(3)装置F与装置B相比，其优点是 。
易错陷阱2 气体的收集、检验和验满易错点
【易错典例】
2．（2024·湖南长沙·中考真题）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题：
(1)写出仪器①的名称 ；
(2)收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）；
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ；
(4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
收集气体不纯 排水法收集气体时未等到有连续均匀气泡冒出就开始收集 应等到气泡连续均匀地放出后再收集气体，否则收集到的气体不纯；排水法收集到的气体纯度高，但不干燥。
用排空气法收集气体，未将导管伸入集气瓶底部 用排空气法收集气体，应将导管伸入集气瓶底部，以便排尽瓶内空气，收集气体更纯净
未按要求选择收集方法 未注意收集干燥氧气还是纯净氧气而选错 注意审题根据要求选择：收集干燥的气体就用排空气法；收集纯净的气体就用排水法
检验方法错误或与验满混淆 验满氧气时将带火星木条伸入瓶内，检验时木条放在瓶口 验满氧气时将带火星木条放在瓶口；检验时木条放伸入瓶内
检验二氧化碳用燃着的木条 检验二氧化碳应用澄清石灰水，观察是否变浑浊。燃着的木条熄灭也可能是氮气；使石蕊变红的也可能是其他酸性气体如氯化氢或二氧化硫
检验二氧化碳将气体通入紫色石蕊溶液中，观察现象
【举一反三】
【变式2-1】（2025·江西南昌·一模）化学是一门以实验为基础的学科。请结合图回答问题。
I.用高锰酸钾制氧气：
(1)仪器c的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，若选择装置作为收集装置，能说明氧气收集满的操作及现象是 。
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制二氧化碳气体：
(3)实验室可选用装置 (填字母)作为制取CO2气体的发生装置；实验室常用澄清石灰水来检验二氧化碳，请写出该反应的化学方程式： 。
(4)用装置F测量二氧化碳的体积时，若F中无植物油，则测得的二氧化碳的体积 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【变式2-2】（2025·安徽淮北·一模）根据如图所示装置进行回答：
(1)写出仪器②的名称： 。
(2)装置A可以制取二氧化碳，所用的药品是 ；该反应化学方程式为 ，如果用装置C收集二氧化碳，验满的方法是 。
(3)用装置C和装置E组合可收集并测量氧气体积，实验时气体应从装满水的装置C中导管口 (填“a”或“b”)端通入。
【变式2-3】（2025·湖南·二模）下图是实验室常用的实验仪器与装置，根据所学化学知识回答下列问题：
(1)写出标号的仪器名称：① 。
(2)用C或E装置都可收集O2，请说出用C装置收集的优点 。
(3)用E装置收集CO2时，检验CO2是否收集满的方法是 。
(4)SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，水溶液呈酸性，密度比空气大，常温下在空气中不反应。若用排空气法收集SO2（如图），为了避免SO2对环境的污染，收集装置的后面应串联一个尾气处理装置，请你把集气瓶内的导管补充完整（图中“→”表示气体流向） ，试管内盛放的溶液可以是 （填一种即可）。
易错陷阱3 气体制备操作易错点
【易错典例】
3．（2024·山东日照·中考真题）某探究小组欲在实验室制备氧气和二氧化碳，实验桌上有下列仪器和胶皮管、棉花、火柴以及实验所需药品。回答下列问题：
(1)若用高锰酸钾固体制取氧气，还缺少一种加热仪器 （填仪器名称）；在装入药品前要先检查装置的 ；固定试管时应使试管口略向 （填“上”或“下”）倾斜。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶氧气，可选择的仪器______（填标号）。
A．①④⑥⑦ B．②③④⑧
C．②③⑤⑦ D．①⑤⑥⑧
(3)实验室里制取二氧化碳的反应原理是 （用化学方程式表示）；用集气瓶收集满二氧化碳后盖上玻璃片， （填“正”或“倒”）放在桌子上，备用。
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
仪器的使用不规范或错误 分液漏斗末端要伸入液面以下 分液漏斗末端不用浸到液面下，因为有活塞可以控制滴液速率
长颈漏斗下端未伸入液面下 长颈漏斗下端应伸入液面下以液封，防止气体从长颈漏斗逸出
实验操作有错误 用镊子往锥形瓶中加入二氧化锰 粉末状药品用药匙取用，二氧化锰为粉末
导管口开始有气泡冒出时，立即收集 刚有气泡冒出就收集，气体中含有空气不纯，应等到有连续均匀气泡冒出时开始收集
集满气体的集气瓶拿出水槽后盖上玻璃片 从水槽取出集气瓶，再盖玻璃片会导致部分氧气逸出，气体不纯
直接对有药品的部位集中加热 试管均匀受热后再对准药品部位加热
操作的先后顺序错误 用排水法收集时，实验结束先熄灭酒精灯，后撤导管 容易导致水倒流，使试管炸裂。实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
装入药品后检查装置气密性 装药品前先检查装置的气密性
【举一反三】
【变式3-1】（2025·海南·一模）下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题：
(1)写出图中标号仪器的名称：① ；
(2)实验室利用高锰酸钾制取氧气可选择A作为发生装置，还缺少 ；
(3)B装置可以用来在实验室制取二氧化碳，B装置中长颈漏斗伸入液面以下的原因是 。
【变式3-2】（2024·山西太原·二模）化学实验是科学探究的重要途径，以下关于实验室用高锰酸钾制取氧气的实验操作中正确的是
A．先用手握住试管再将导管伸入水中观察导气管口是否有气泡冒出检验装置的气密性
B．将铁夹夹在试管中部将高锰酸钾装入试管并在试管口塞一团棉花
C．收集气体结束时先熄灭酒精灯再把导气管移出水面
D．将带火星的小木条移近集气瓶口检验是否收集满气体
【变式3-3】（2024·江苏扬州·中考真题）实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
易错陷阱4 气体的干燥和净化易错点
【易错典例】
4．（2024·吉林·中考真题）结合下列实验装置示意图，请回答问题。
(1)写出仪器a的名称 。
(2)实验室制取并检验时，气体应从C装置的 （填字母）端管口通入。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，用此原理制取的氧气中含有水蒸气，若要制备并收集干燥的氧气，需要的实验装置组合是 （填字母）。
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
除杂和干燥的顺序错误 先通过浓硫酸，再通过溶液除杂质 若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后；用洗气瓶除杂和干燥时，气体应长进短出；用球型干燥管除杂或干燥时，气体应大管口进气，小管口出气，以利于气体充分干燥。
通过洗气瓶时，气体进出口接反
除杂时药品选错
除杂时减少了被净化气体 收集干燥纯净的二氧化碳：选通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸 氢氧化钠溶液除去氯化氢，同时也除去了二氧化碳，应使用饱和碳酸氢钠溶液，只除氯化氢，不和二氧化碳反应
【举一反三】
【变式4-1】（2025·湖南·一模） 实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答有关问题。
(1)写出图中标有序号的仪器名称：① 。
(2)用高锰酸钾制取氧气时，选择A装置的原因是 ；反应的化学方程式为 。
(3)用大理石制取二氧化碳时，可选用发生装置B或C，与装置B相比，装置C优点是什么
(4)已知浓硫酸可做干燥剂，若要收集一瓶干燥的氢气，各导管口的连接顺序为________(填序号)。
A．acdef B．adcef C．bdcfe D．bfecd
【变式4-2】（2024·山东济南·中考真题）下图所示为常见气体制备、净化、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），兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求，回答下列问题：
(1)氧气的制取与物质组成的探究
①在实验室中以过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）为原料，制备并收集一瓶干燥的氧气，所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。
②利用上述装置对某有机物的组成进行探究，所选仪器按“”的顺序连接（、为浓硫酸洗气瓶），实验前检查装置气密性。使该有机物在氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（设发生的化学反应都充分反应）。反应后测得装置质量增加，装置质量增加，装置质量增加。
通过分析计算可得，此有机物中氢元素的质量为 （精确至），该有机物中 （填最简整数比）。
(2)简易供氧器的设计与评价
兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。
装置：如图所示。
试剂：共5份（每份包含溶质质量分数为的过氧化氢溶液、颗粒状二氧化锰、纯净水）。
①请完成该供氧器的说明书：
a.制氧原理： （用化学方程式表示）。
b.使用方法：先将纯净水加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧瓶盖，乙瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。
c.每份试剂最大供氧质量：。
d.使用完毕，倒出残液，清洗装置。
②请对此简易供氧器提出具体改进建议： 。
【变式4-3】（2024·四川达州·中考真题）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置回答问题。
(1)标号①的仪器名称是 。
(2)氢气是最理想的能源，实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气，应选择的装置组合是 （从图1的A~E中选择，填字母序号）。
(3)若选用F装置制氢气，其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气，同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分，化学兴趣小组进行了如下实验（部分步骤及装置已省略）。
【猜想与假设】
同学们讨论得出，气体成分有H2，还有CO和CO2中的一种或两种。
【查阅资料】
①H2具有还原性。
②无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验：
(4)A装置的作用 。
【实验现象与结论】
(5)A、C装置中无明显现象，E装置中固体由红色变为黑色，F装置中无水硫酸铜变蓝，G装置中澄清石灰水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式： 。
(6)由此得出：炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H2和CO。写出CO与Fe2O3反应的化学方程式： 。
【反思与评价】
(7)从环保角度考虑，该实验存在的不足是 。
易错陷阱5 气体的性质易错点
【易错典例】
5．（2024·天津·中考真题）下列对实验现象的描述正确的是
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳
D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
不按要求做答 现象只叙述一部分，不全面，得出结论也只写一条 对实验中的现象和结论，要综合分析
问可得出物质的物理性质是？性质是？化学性质是？ 仔细审视题干，按要求做答
二氧化碳性质认识错误 二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红 二氧化碳与水反应的产物—碳酸使紫色石蕊溶液变红。
二氧化碳气体减少，说明二氧化碳与水反应 二氧化碳气体减少，也可能是溶解于水。
用石灰水除去二氧化碳 氢氧化钙溶解性很小，二氧化碳不易除尽，应使用浓氢氧化钠溶液。
氧气的性质认识错误 叙述物质在氧气中燃烧现象错误，白烟和白雾混淆，或把结论当现象 红磷燃烧时产生大量的白烟，不是白雾。木炭燃烧，产生二氧化碳，这是结论，不是现象。现象应描述为“产生的气体使石灰水变浑浊”
对集气瓶中预留水的作用不明确 认为水只是吸收热量，其实有时还吸收有毒有害物质。
【举一反三】
【变式5-1】（2025·陕西咸阳·一模）根据如图回答有关问题：

(1)图一中仪器①的名称是 。
(2)可以用图一中D装置完成排空气法收集二氧化碳的实验，实验时将燃着的木条放在导管 （填“a”或“b”）口处验满。
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制二氧化碳，为控制反应速率可从图一中选择的发生装置是 （填字母），该反应的化学方程式为 。
(4)为了验证二氧化碳的化学性质，将产生的二氧化碳气体通入图二装置中，观察到玻璃管中试纸I不变色而试纸Ⅱ变红，使试纸Ⅱ变红的物质是 （填化学式）。
【变式5-2】（2025·新疆克孜勒苏·二模）实验是进行科学探究的重要方式，某同学设计如图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。请填空：
(1)实验1采用科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是 。
(2)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是 ，该反应的化学方程式是 。
(3)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到 (填序号)号棉球先变色，通过此现象可获得二氧化碳的另外一条性质是 ，利用该性质，生活中可以用二氧化碳来 。
【变式5-3】（2025·河北沧州·模拟预测）根据下面图所示的三个实验回答问题。
(1)实验甲集气瓶中水的作用是 。写出标有序号①的仪器名称 。
(2)实验乙中，燃烧后集气瓶炸裂的原因可能是 。
(3)实验甲中， (选填“能”或“不能”)用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。
(4)实验丙中，纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥，纸花b用紫色石蕊溶液润湿，通入CO2气体后纸花 (填字母)变红。
【变式5-4】（2024·海南海口·模拟预测）实验小组用图①装置证明二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。测得一段时间内压强变化如图②所示。
(1)写出二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式。
(2)依据图②，分析实验中首先注入瓶中的药品是什么 说明理由。
(3)分析图②，实验中实现b、d两点压强相等的操作是什么
1．（2025·山西晋中·一模）下列有关实验室制取氧气的部分操作以及装置，其中不合理的是
A．检查气密性 B．发生装置
C．收集装置 D．验满
2．（2025·新疆乌鲁木齐·二模）下列有关物质燃烧现象的叙述中，正确的是
A．铁丝在氧气中燃烧：火星四射，放出大量热，生成四氧化三铁
B．硫粉在空气中燃烧：产生淡蓝色火焰，生成一种有刺激性气味的气体
C．木炭在空气中燃烧：发出红光，生成一种黑色固体
D．红磷在空气中燃烧：生成大量的白色烟雾，放热
3．（2025·河北石家庄·模拟预测）兴趣小组同学用图1所示装置完成加热高锰酸钾并收集一瓶氧气的任务，集气瓶内液面的高度随加热时间的变化如图2所示，其中P点时将集气瓶从水槽中取出。下列说法正确的是
A．M点：导管口有气泡冒出，表示可以开始收集
B．N点：将试管内固体经溶解、过滤、蒸发，可得到二氧化锰
C．P点：试管中可能含有两种固体
D．M→N固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量
4．（2024·上海·中考真题）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示，下列说法正确的是
A．打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小
B．打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出
C．闭合旋塞后，试管内气压减小
D．闭合旋塞后，漏斗内液面上升
5．（2025·陕西汉中·二模）如图为验证性质的实验。实验前关闭K。下列说法不正确的是
A．实验中可观察到澄清石灰水变浑浊
B．打开K，观察到蜡烛熄灭，说明具有不燃烧、不支持燃烧的化学性质
C．实验中观察到干燥和湿润的紫色石蕊试纸都变红
D．该实验可证明能与反应
6．（2025·上海青浦·一模）如图为制取CO2并验证CO2性质的实验，有关说法错误的是
A．甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止
B．装置的弹簧夹此时处于打开状态
C．乙中的现象可以证明CO2能与水发生反应
D．丙中的现象可以证明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
7．（2025·山西晋城·一模）小组同学利用图1装置探究与NaOH溶液吸收能力的强弱。利用数字化技术测得一段时间内锥形瓶内压强的变化如图2，下列分析正确的一项是
A．瓶内压强越小说明二氧化碳越多 B．曲线Ⅰ表示加入的是NaOH溶液
C．NaOH溶液吸收速率比水快 D．等体积水吸收的能力比NaOH溶液强
8．（2025·广东深圳·一模）肝脏研磨液中有过氧化氢酶，可以催化过氧化氢分解;FeCl3也是过氧化氢分解的催化剂。用图1装置(气密性良好)对比两者的催化效果，图2是实验过程中装置外壁温度变化曲线。下列实验分析正确的是
A．气球中的气体能使带火星的木条复燃
B．过氧化氢分解的过程中会吸收热量
C．FeCl3组化学反应速率比过氧化氢酶组更平缓
D．反应结束温度恢复室温，FeCI3组的气球更大
9．（2025·广东深圳·一模）某化学兴趣小组在学习完二氧化碳与氢氧化钙溶液的反应后，突发奇想，欲探究能否与氢氧化钠溶液反应，于是利用如图所示来进行实验，实验装置及所得实验图像如下图所示。下列说法正确的是
A．首先注入瓶中的试剂是氢氧化钠溶液
B．若将饱和NaOH溶液换成等体积的饱和石灰水，所得曲线完全相同
C．对比曲线中bc段和de段，可以说明二氧化碳能与氢氧化钠反应
D．曲线中ac段压强先增大后减小，原因是二氧化碳气体先变多后变少
10．（2024·湖北武汉·中考真题）长征五号火箭是我国新一代运载火箭中第一个立项研制的型号，采用煤油液氧和液氢液氧推进系统，直接服务于载人空间站、火星探测等重大专项任务，为我国未来载人登月用的重型火箭研制奠定了良好的基础。
(1)氢气是清洁的高能燃料。电解水、锌粒与稀硫酸反应都可用于制氢气。
①图1试管乙中的气体能使带火星的木条复燃，该气体是 。
②图2采用排水法收集氢气，是利用其 （填标号）的性质。
A．无色无味 B．密度比空气小 C．难溶于水
(2)火箭升空过程中，氢气燃烧的化学方程式为 。
11．（2025·吉林·一模）实验室常用下列装置制取气体，根据所学知识回答下列问题：
资料：①常温下过氧化钙与水反应生成氧气；②分子筛的作用与过滤操作的原理相似
(1)实验室利用高锰酸钾制取纯度较高的氧气，选择的装置组合为 ；
(2)制取并收集的氧气使水槽中的水变为红色的原因是 ；
(3)图二中制取氧气的方法中，属于物理变化的是（填序号） ；上述制取氧气的方法中，最适合应用在潜水艇中的制氧方法为（填序号） 。
12．（2025·湖南岳阳·一模）如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室利用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，可选择的发生与收集装置 （填字母），反应的化学方程式为 。
(3)查阅资料可知简易制氧机的制氧原理是利用过碳酸钠固体（）和二氧化锰同时加入水中制取氧气。在实验室中利用过碳酸钠、二氧化锰和水制取并收集氧气的发生装置与收集装置可选择 （填字母）。
13．（2025·陕西西安·三模）实验是学习化学的重要途径。下列是关于氧气的实验室制取与性质的实验。
(1)反应原理：用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。
(2)注意事项：用装置和装置制取氧气，为确保装置不漏气，应先检查装置的 ；集满氧气后，为防止水倒吸，应先 （填字母）。
A、将导管移出水面 B、熄灭酒精灯
(3)气体收集：用装置B收集氧气，是利用了氧气 的性质。
(4)性质验证：将装置中产生的氧气通向中红热的木炭，木炭燃烧变旺，说明燃烧的剧烈程度与氧气的 有关。
14．（2025·安徽·一模）如下图是实验室制取与收集气体的装置图，据此回答有关问题。
(1)仪器Ⅰ的名称是 。
(2)实验室利用装置A装高锰酸钾制取氧气，该装置的缺陷是 。写出高锰酸钾制取氧气化学方程式 。
(3)用装置B制取氧气时，通过仪器I向锥形瓶内添加液体至 (选填“a”或“b”)处。相比于B装置，C装置除了装置简单、药品用量少和取材环保的优点外，还具有的优点： 。
15．（2024·四川巴中·中考真题）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)装置B或C可用于实验室制取CO2，装置C相对于装置B的优点是 。
(2)实验室选用装置A、D用于高锰酸钾制取O2，化学方程式是 ；装置A中棉花的作用是 ；实验结束时先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是 。
(3)装置E中铁丝燃烧的现象是 ，集气瓶底部的水 (选填“能”或“不能”)用细沙代替。
16．（2025·湖北·模拟预测）以下是气体的实验室制取和性质实验。
(1)仪器①的名称是 。
(2)用装置A制取氧气，该装置存在不足之处是 。
(3)B中制取二氧化碳的化学方程式为 。
(4)图D中蜡烛由下到上依次熄灭，由此得出CO2具有的性质有 。
17．（2025·安徽宿州·一模）如图1是某化学兴趣小组同学在制取及干燥氧气和二氧化碳时用到的实验装置。
(1)写出装置B中标号①仪器的名称： 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集较为纯净的氧气，可选择的装置是 （填序号）。若用装置D收集氧气，验满时将带火星的木条放在 （选填“瓶口”或“瓶内”），若复燃，则集满氧气。
(3)可用装置F对氧气进行干燥，气体应从导管 （选填“a”或“b”）端通入。
(4)用如图2所示的装置进行的部分性质探究实验。将干燥的紫色石蕊试纸放在 （选填“a”或“d”）处，并与b处现象对比，可说明能与水反应生成 （写化学式）
18．（2024·四川广元·中考真题）如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
(1)标号a的仪器名称是 。
(2)选用A、D装置制取氧气的化学方程式为 。
(3)在加热的条件下，铜与浓硫酸可反应生成SO2。SO2是一种密度比空气大的有毒气体，其部分化学性质与CO2相似。若要制取SO2，可选择发生装置 (填字母代号)。若用G装置收集SO2，气体应从 端(填“m”或“n”)进入。制取SO2过程中，为防止污染环境，还应选择 (填字母代号)装置进行尾气处理。
19．（2025·广西河池·一模）如图为初中实验室中常见的气体制取和性质探究装置，回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取一瓶干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是 （从A~E选），检验氧气已经集满的方法是 。
(3)写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 ，若用F装置收集二氧化碳，则气体应由 端通入。
(4)小明设置实验甲验证二氧化碳性质：向集满二氧化碳气体的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，观察到 。再将该装置倒置并把手移开，玻璃片没有掉下来，原因是 。
答案和解析
1.常见气体的制取(O2、CO2、H2)
（1）实验室用高锰酸钾加热制取氧气，发生装置为 A (填字母，下同)，收集装置为 C或E ，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰固体混合物加热制取氧气，发生装置为 A ，反应的化学方程式为2KClO32KCl＋3O2↑
（3）实验室分解过氧化氢制取氧气，发生装置为 B ，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑
（4）实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳，发生装置为 B ，收集装置为 E ，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
（5）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，发生装置为 B ，收集装置为 C或D ，反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
2.气体发生装置的选择
主要依据:根据反应物的状态及反应条件选取合适的装置。
①反应物为固体(或固体混合物)，反应需加热，选择加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰混合物制氧气的发生装置(如图1)，归纳为“固-固加热型”发生装置。
图1
②反应物是块状固体和液体，反应不需加热，选择制H2或CO2或用MnO2与H2O2的混合物制O2的发生装置(如图2)，归纳为“固-液常温型”发生装置。
图2
3.气体收集方法的选择
主要依据:根据气体的密度和溶解性选择合适的收集方法。
①气体不易或难溶于水，且不与水反应，采用排水法收集(如图a)。
②气体的密度比空气大，采用向上排空气法收集(如图b)；密度比空气小，采用向下排空气法收集(如图c)。
③有毒气体的收集，若气体不溶于水，采用类似洗气瓶的装置排水法收集(如图d)；若气体易溶于水，同样采用类似洗气瓶的装置排空气收集，密度比空气大的气体导入集气瓶时“长进短出”(如图e)；反之，则“短进长出”(如图f)。（填“长进短出”或“短进长出”）
图3
（3）若要收集干燥气体，则选择排空气法收集；若要收集较为纯净的气体，则选择排水法收集(条件是该气体适用)。
4.制取气体操作步骤
（1）用高锰酸钾制氧气　
①组装仪器；②检查气密性；③装药品；④固定试管；⑤加热；⑥收集；⑦将导管移出水槽；⑧熄灯
注意事项：
①试管口应略向下倾斜；②当用高锰酸钾制氧气时靠管口处应塞一团疏松棉花；③排水法收集时，当气泡连续、均匀放出后才可收集；④排水法收集完后，先移出导管，再熄灭酒精灯；
（2）制备二氧化碳
①组装仪器；②检查气密性；③加入石灰石；④加入稀盐酸；⑤收集
注意事项：
①不能用稀H2SO4代替稀盐酸；②长颈漏斗的下端应伸入液面以下；③反应器中的导管刚露出橡皮塞即可；④用向上排空气法收集时，导管口应伸入接近集气瓶的底部
5.气体净化装置的选择。
净化即除去气体中的杂质。常见的气体净化装置有洗气瓶(图a)和干燥管两类，干燥管有球形干燥管(图b)和U形干燥管(图c)。
洗气瓶主要用于盛放液体吸收剂，连入装置时要注意气体必须“长进短出”，以利于杂质的吸收。干燥管则主要用于盛放固体吸收剂，球形干燥管中气流方向应为“大进小出”，这样可以形成回旋气流，杂质吸收充分；U形干燥管结构对称，无进出口之分。
6. 有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序。
（1）制取气体时，先净化后收集。
（2）检验气体时，先验水后验杂(其他气体杂质)。
如:实验制取的二氧化碳中含有HCl、水蒸气，应先让混合气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管，观察到硫酸铜变蓝色时，则说明含有水蒸气；再通过硝酸银溶液，当观察到生成白色沉淀，则说明含有氯化氢气体；
（3）净化气体时，水先除杂后干燥。
如:除去氢气中含有的HCl、水蒸气的操作中，先通过氢氧化钠溶液除杂，再通过浓硫酸或碱石灰干燥。
7.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而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。常见气体的干燥剂的选择见下表:
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、CH4、N2、SO2、HCl NH3
碱性 生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠 H2、O2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、SO2、HCl
中性 无水氯化钙 除NH3以外的所有气体 NH3
易错陷阱1 气体的制备原理、药品和装置选择易错点
【易错典例】
1．（2024·江苏镇江·中考真题）请结合如图回答问题。
(1)仪器名称：① ，② 。
(2)用双氧水和二氧化锰粉末制取O2，可选用装置 （选填序号）和E组合，反应的化学方程式为 。选用E装置收集O2的理由是 。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为 ，选用装置C相对于B的优点是 。
(4)溶液电导率越大，导电能力越强。一定温度下，溶液的导电能力与离子的浓度和性质有关。进行图1实验，测得烧杯中溶液电导率变化如图2所示。
已知：CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2
①饱和NaHCO3溶液的作用为 。
②用化学方程式解释AB段电导率下降的原因 。
③从微粒的角度解释BC段电导率上升的原因 。
【答案】(1) 试管 长颈漏斗
(2) B 氧气不易溶于水，且与水不反应
(3) 可以控制反应的发生和停止
(4) 除去二氧化碳中混有的氯化氢 碳酸钙转化为碳酸氢钙，溶液中离子浓度增大
【详解】（1）由图可知，仪器①为试管，仪器②为长颈漏斗；
（2）用双氧水和二氧化锰粉末制取氧气，属于固液不加热反应，发生装置可选B，不选择C装置，是因为二氧化锰是粉末状，不能置于多孔隔板上；
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：；
选用E装置，即排水法收集氧气，是因为氧气不易溶于水，且与水不反应；
（3）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
与B装置相比，C装置可将固体置于多孔隔板上，关闭弹簧夹，通过长颈漏斗添加液体，固液接触，生成气体，装置内压强增大，将液体压入长颈漏斗中，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，故优点是：可以控制反应的发生和停止；
（4）①盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢，饱和碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应，故其作用是：除去二氧化碳中混有的氯化氢；
②AB段电导率下降，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，导致溶液中离子浓度减小，该反应的化学方程式为：；
③由题干信息可知，碳酸钙能与过量的二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙溶于水，导致溶液中离子浓度增加，故BC段电导率上升，故填：碳酸钙转化为碳酸氢钙，溶液中离子浓度增大。
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
药品选错 制取二氧化碳的药品写成碳酸钙和盐酸 最适合用石灰石和稀盐酸，不能写成碳酸钙。
制取二氧化碳选错药品 如果选用稀硫酸和石灰石，会在石灰石表面形成微溶性的硫酸钙，阻止反应继续进行；如果用碳酸钙粉末或碳酸钠代替石灰石，反应速率太快，不利于收集气体。
制取氢气选用浓硫酸或稀硝酸 浓硫酸或稀硝酸与锌不能产生氢气，应用稀盐酸或稀硫酸与锌反应
原理方程式弄错 未配平或错写、漏写条件或气体符号 应将方程式写完整
发生装置选错 未正确理解选用发生装置条件 固液加热型和液液常温型，根据酒精灯就能选出，另外要注意有棉花团一般要选用高锰酸钾制氧气
不能正确评价装置优缺点 固液型装置：有长颈漏斗便于随时添加液体药品；有分液漏斗或注射器便于控制反应速率；有多孔隔板能控制反应的发生和停止；以上都没有、零件少优点就是装置简单、方便操作。
【举一反三】
【变式1-1】（2025·陕西西安·三模）规范操作是科学实验的基本要求，下列有关“实验室制取二氧化碳”的实验操作，正确的是
A．检查装置气密性 B．取用固体
C．收集二氧化碳 D．验满
【答案】A
【详解】A、图中分液漏斗伸入液面以下形成液封，用手握住锥形瓶，若装置不漏气，导管口有气泡冒出，选项正确；
B、取用大理石应有镊子，瓶塞倒放，选项错误；
C、二氧化碳密度比空气大，可溶与水，只能使用向上排空气法收集，选项错误；
D、验满时，应将燃着的木条放在瓶口，若熄灭，则集满，选项错误；
故选A。
【变式1-2】（2025·广西南宁·模拟预测）气体的实验室制备是学生必备的实验技能，以下是实验室用于制取气体的部分装置，回答下列问题。
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室用于制取二氧化碳的药品是 ，反应的化学方程式为 。用装置B制取，连接装置B、F（竖直放置），当装置B中发生反应一段时间后观察到 （填“甲”或“乙”）处燃着的火柴先熄灭。
(3)能用装置C收集氧气，是因为 。当观察到 时，再把导管口伸入装置C的集气瓶中开始收集氧气。
(4)实验室制取下列气体，可以用图A作为发生装置的有______（填字母序号）。
A．电石（固体）和水在常温下反应制乙炔气体
B．氯化铵（固体）和熟石灰共热制氨气
C．浓盐酸（液体）和二氧化锰共热制氯气
【答案】(1)分液漏斗
(2) 大理石（或石灰石）和稀盐酸 乙
(3) 氧气不易溶于水 导管口有连续均匀气泡冒出
(4)B
【详解】（1）由图可知，仪器①的名称为分液漏斗；
（2）实验室用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石（或石灰石）中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳，反应的化学方程式为： ； 二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大，所以用装置B制取CO2，连接装置B、F（竖直放置），当装置B中发生反应一段时间后乙处燃着的火柴先接触到二氧化碳气体，所以先熄灭；
（3）装置C为排水法收集装置，能用装置C收集氧气，是因为氧气不易溶于水，当观察到导管口有连续均匀气泡冒出，再把导管口伸入装置C的集气瓶中开始收集氧气；
（4）图A作为发生装置，反应物状态应为固体，反应条件为加热；
A、反应物为固体和液体，反应条件为常温，反应物状态和反应条件不符合，选项错误；
B、反应物状态和反应条件符合，选项正确；
C、反应物为固体和液体，反应物状态不符合，选项错误；
故选：B。
【变式1-3】（2025·天津北辰·一模）结合下图所示的实验装置，回答有关问题：
(1)加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取较纯净的氧气时，应选择的收集装置为 (填字母)；
(2)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为 ，应选择的发生装置为 (填写字母)；
(3)实验室通常用装置F检验二氧化碳，气体应从F的 端通入(填“a”或“b”)。
【答案】(1)C
(2) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ B
(3)a
【详解】（1）氧气的密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，采用排水法收集气体较纯净，选择的收集装置为C，故填：C；
（2）大理石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，该反应属于固液常温型，选择的发生装置为B，故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；B；
（3）实验室通常用装置F检验二氧化碳，需要将气体通入溶液内，因此气体应从长导管即a管导入，故填：a。
【变式1-4】（2025·河南周口·一模）某兴趣小组在实验室制备CO2根据下列仪器装置，回答问题。
(1)写出标号b的仪器名称： 。
(2)实验室制取CO2可在A～E中选用的一套发生与收集装置的组合为 。
(3)装置F与装置B相比，其优点是 。
【答案】(1)集气瓶
(2)BC
(3)可以控制反应的发生和停止
【详解】（1）b为集气瓶；
（2）实验室用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固液常温型，发生装置可以选择B；
二氧化碳能溶于水且能与水反应，密度比空气大，可选择向上排空气法收集，则收集装置选择C；
（3）装置F中，当打开弹簧夹时，长颈漏斗内的液体进入试管，使试管内液面上升到多孔隔板以上，与固体试剂接触，开始反应；当关闭弹簧夹时，产生的气体无法排出，在试管上半部分聚积，使试管内部气压增大，将液体压回到长颈漏斗，使液面降到多孔隔板以下，使反应物相互分离，反应停止，所以装置F与装置B相比，优点是可以控制反应的发生与停止。
易错陷阱2 气体的收集、检验和验满易错点
【易错典例】
2．（2024·湖南长沙·中考真题）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题：
(1)写出仪器①的名称 ；
(2)收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）；
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ；
(4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。
【答案】(1)酒精灯
(2)/
(3)棉花等
(4)复燃或重新燃烧等
【详解】（1）仪器①的名称酒精灯；
（2）氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，收集氧气，可选择的收集装置是C或D；
（3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花；
（4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃（或重新燃烧），说明氧气已经集满。
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
收集气体不纯 排水法收集气体时未等到有连续均匀气泡冒出就开始收集 应等到气泡连续均匀地放出后再收集气体，否则收集到的气体不纯；排水法收集到的气体纯度高，但不干燥。
用排空气法收集气体，未将导管伸入集气瓶底部 用排空气法收集气体，应将导管伸入集气瓶底部，以便排尽瓶内空气，收集气体更纯净
未按要求选择收集方法 未注意收集干燥氧气还是纯净氧气而选错 注意审题根据要求选择：收集干燥的气体就用排空气法；收集纯净的气体就用排水法
检验方法错误或与验满混淆 验满氧气时将带火星木条伸入瓶内，检验时木条放在瓶口 验满氧气时将带火星木条放在瓶口；检验时木条放伸入瓶内
检验二氧化碳用燃着的木条 检验二氧化碳应用澄清石灰水，观察是否变浑浊。燃着的木条熄灭也可能是氮气；使石蕊变红的也可能是其他酸性气体如氯化氢或二氧化硫
检验二氧化碳将气体通入紫色石蕊溶液中，观察现象
【举一反三】
【变式2-1】（2025·江西南昌·一模）化学是一门以实验为基础的学科。请结合图回答问题。
I.用高锰酸钾制氧气：
(1)仪器c的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，若选择装置作为收集装置，能说明氧气收集满的操作及现象是 。
Ⅱ.用大理石和稀盐酸制二氧化碳气体：
(3)实验室可选用装置 (填字母)作为制取CO2气体的发生装置；实验室常用澄清石灰水来检验二氧化碳，请写出该反应的化学方程式： 。
(4)用装置F测量二氧化碳的体积时，若F中无植物油，则测得的二氧化碳的体积 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 将带火星的小木条放在b导管口，若木条复燃，证明氧气已集满
(3) B
(4)偏小
【详解】（1）由图可知，仪器c的名称是：长颈漏斗；
（2）高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：；氧气的密度比空气的密度大，若选择装置作为收集装置，氧气应从a导管通入，将带火星的小木条放在b导管口，若木条复燃，证明氧气已集满；
（3）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，属于固液不加热反应，故发生装置选B；二氧化碳与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：；
（4）用装置D测量二氧化碳的体积时，由于二氧化碳溶于水并与水反应，故装置D中加入植物油防止二氧化碳与水反应，若装置D中没有植物油，则测得的二氧化碳的体积将会偏小。
【变式2-2】（2025·安徽淮北·一模）根据如图所示装置进行回答：
(1)写出仪器②的名称： 。
(2)装置A可以制取二氧化碳，所用的药品是 ；该反应化学方程式为 ，如果用装置C收集二氧化碳，验满的方法是 。
(3)用装置C和装置E组合可收集并测量氧气体积，实验时气体应从装满水的装置C中导管口 (填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 稀盐酸与大理石/稀盐酸与石灰石 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 将燃着的木条置于b处，木条熄灭，则已集满
(3)b
【详解】（1）据图可知，仪器②的名称是长颈漏斗；
（2）实验室常用稀盐酸与大理石或者石灰石制取二氧化碳；反应的化学方程式是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
二氧化碳密度比空气大，先在底部聚集，所以从长口a进气，集满后从a逸出，此时将燃着的木条置于b处，观察木条是否熄灭，判断是否集满；
（3）用装置C中装满水，利用排水法测定氧气的体积，因此利用E装置测定水的体积即为氧气的体积，氧气不易溶于水且密度比水小，利用C收集时氧气应从b进。
【变式2-3】（2025·湖南·二模）下图是实验室常用的实验仪器与装置，根据所学化学知识回答下列问题：
(1)写出标号的仪器名称：① 。
(2)用C或E装置都可收集O2，请说出用C装置收集的优点 。
(3)用E装置收集CO2时，检验CO2是否收集满的方法是 。
(4)SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，水溶液呈酸性，密度比空气大，常温下在空气中不反应。若用排空气法收集SO2（如图），为了避免SO2对环境的污染，收集装置的后面应串联一个尾气处理装置，请你把集气瓶内的导管补充完整（图中“→”表示气体流向） ，试管内盛放的溶液可以是 （填一种即可）。
【答案】(1)锥形瓶
(2)收集的气体比较纯或不需要验满
(3)将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已集满
(4)瓶内左侧导管延长伸到瓶底 NaOH溶液（或Ca（OH）2溶液或H2O等）
【详解】（1）标号仪器①是锥形瓶；
（2）C装置是用排水法收集氧气，排水法收集的氧气比较纯（或不需要验满）；
（3）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。将燃烧着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭说明已满，反之，则不满；
（4）SO2易溶于水，密度比空气大，密度比空气大，常温下在空气中不发生反应，气体从长管进入，将空气挤压到集气瓶上部排出，补充如图所示：
二氧化硫能溶于水且与水反应，碱溶液能与二氧化硫反应生成盐和水，吸收二氧化硫可以用NaOH溶液（或Ca（OH）2溶液或H2O等）。
易错陷阱3 气体制备操作易错点
【易错典例】
3．（2024·山东日照·中考真题）某探究小组欲在实验室制备氧气和二氧化碳，实验桌上有下列仪器和胶皮管、棉花、火柴以及实验所需药品。回答下列问题：
(1)若用高锰酸钾固体制取氧气，还缺少一种加热仪器 （填仪器名称）；在装入药品前要先检查装置的 ；固定试管时应使试管口略向 （填“上”或“下”）倾斜。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶氧气，可选择的仪器______（填标号）。
A．①④⑥⑦ B．②③④⑧
C．②③⑤⑦ D．①⑤⑥⑧
(3)实验室里制取二氧化碳的反应原理是 （用化学方程式表示）；用集气瓶收集满二氧化碳后盖上玻璃片， （填“正”或“倒”）放在桌子上，备用。
【答案】(1) 酒精灯 气密性 下
(2)AC
(3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 正
【详解】（1）酒精灯是实验室常用的加热源；在装药品前应该先检查装置的气密性，为了防止冷凝水回流到试管底部引起试管的炸裂，应该将试管口略向下倾斜；
（2）过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气反应物的状态是固体和液体，不需要加热，可选用②③⑤或①④⑥或①③⑤⑥做发生装置；氧气不易溶于水用排水法收集，可选⑦；密度比空气大用向上排空气法收集，可选⑧，故选AC；
（3）大理石或石灰石中的碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳密度比空气大，用玻璃片盖住已收集满二氧化碳的集气瓶正放在桌面上，备用。
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
仪器的使用不规范或错误 分液漏斗末端要伸入液面以下 分液漏斗末端不用浸到液面下，因为有活塞可以控制滴液速率
长颈漏斗下端未伸入液面下 长颈漏斗下端应伸入液面下以液封，防止气体从长颈漏斗逸出
实验操作有错误 用镊子往锥形瓶中加入二氧化锰 粉末状药品用药匙取用，二氧化锰为粉末
导管口开始有气泡冒出时，立即收集 刚有气泡冒出就收集，气体中含有空气不纯，应等到有连续均匀气泡冒出时开始收集
集满气体的集气瓶拿出水槽后盖上玻璃片 从水槽取出集气瓶，再盖玻璃片会导致部分氧气逸出，气体不纯
直接对有药品的部位集中加热 试管均匀受热后再对准药品部位加热
操作的先后顺序错误 用排水法收集时，实验结束先熄灭酒精灯，后撤导管 容易导致水倒流，使试管炸裂。实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
装入药品后检查装置气密性 装药品前先检查装置的气密性
【举一反三】
【变式3-1】（2025·海南·一模）下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题：
(1)写出图中标号仪器的名称：① ；
(2)实验室利用高锰酸钾制取氧气可选择A作为发生装置，还缺少 ；
(3)B装置可以用来在实验室制取二氧化碳，B装置中长颈漏斗伸入液面以下的原因是 。
【答案】(1)试管
(2)棉花
(3)防止气体从长颈漏斗中逸出
【详解】（1）由图可知，仪器①的名称为试管；
（2）实验室利用高锰酸钾制取氧气，选择A作为发生装置时，试管口需塞一团棉花，防止加热时粉末状的物质进入导管；
（3）B装置可以用来在实验室制取二氧化碳，B装置中长颈漏斗伸入液面以下的原因是防止气体从长颈漏斗中逸出。
【变式3-2】（2024·山西太原·二模）化学实验是科学探究的重要途径，以下关于实验室用高锰酸钾制取氧气的实验操作中正确的是
A．先用手握住试管再将导管伸入水中观察导气管口是否有气泡冒出检验装置的气密性
B．将铁夹夹在试管中部将高锰酸钾装入试管并在试管口塞一团棉花
C．收集气体结束时先熄灭酒精灯再把导气管移出水面
D．将带火星的小木条移近集气瓶口检验是否收集满气体
【答案】D
【详解】A、检查装置气密性时，应先将导管伸入水中，再用手握住试管，观察导气管口是否有气泡冒出，错误；
B、将铁夹夹在试管中上部，在试管口塞一团棉花可以防止固体粉末进入导管，错误；
C、收集气体结束时，应先把导气管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水倒吸进入试管，使试管炸裂，错误；
D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的小木条移近集气瓶口，观察木条是否复燃，正确。
故选D。
【变式3-3】（2024·江苏扬州·中考真题）实验室用制取并用排水集气法收集较纯净的。下列实验操作的先后顺序合理的是
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
【答案】D
【详解】A、检查装置的气密性时，应先将导管的一端伸入水中，然后用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意；
B、应先检查装置的气密性，然后向试管中加入高锰酸钾固体，防止装置漏气，浪费药品，不符合题意；
C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中开始收集氧气，因为一开始排出的是空气，不符合题意；
D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，符合题意。
故选D。
易错陷阱4 气体的干燥和净化易错点
【易错典例】
4．（2024·吉林·中考真题）结合下列实验装置示意图，请回答问题。
(1)写出仪器a的名称 。
(2)实验室制取并检验时，气体应从C装置的 （填字母）端管口通入。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，用此原理制取的氧气中含有水蒸气，若要制备并收集干燥的氧气，需要的实验装置组合是 （填字母）。
【答案】(1)试管
(2)m
(3) B、D、F
【详解】（1）据图可知，仪器a的名称是试管；
（2）若用盛有澄清石灰水的C装置来检验二氧化碳，从长导管m端通入，这样反应比较充分，现象明显；
（3）实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气，二氧化锰是催化剂，生成物是水和氧气，该反应的化学方程式为：；
过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合制取氧气是固液反应不需加热，因此发生装置选B；浓硫酸具有吸水性，可以用于干燥氧气，选用装置D；因为氧气不易溶于水，密度比空气大，故可以采用排水法或向上排空气法收集，但向上排空气法收集的氧气比较干燥，故选装置F，故填：BDF。
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
除杂和干燥的顺序错误 先通过浓硫酸，再通过溶液除杂质 若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后；用洗气瓶除杂和干燥时，气体应长进短出；用球型干燥管除杂或干燥时，气体应大管口进气，小管口出气，以利于气体充分干燥。
通过洗气瓶时，气体进出口接反
除杂时药品选错
除杂时减少了被净化气体 收集干燥纯净的二氧化碳：选通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸 氢氧化钠溶液除去氯化氢，同时也除去了二氧化碳，应使用饱和碳酸氢钠溶液，只除氯化氢，不和二氧化碳反应
【举一反三】
【变式4-1】（2025·湖南·一模） 实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答有关问题。
(1)写出图中标有序号的仪器名称：① 。
(2)用高锰酸钾制取氧气时，选择A装置的原因是 ；反应的化学方程式为 。
(3)用大理石制取二氧化碳时，可选用发生装置B或C，与装置B相比，装置C优点是什么
(4)已知浓硫酸可做干燥剂，若要收集一瓶干燥的氢气，各导管口的连接顺序为________(填序号)。
A．acdef B．adcef C．bdcfe D．bfecd
【答案】(1)试管
(2) 反应物为固体，反应条件为加热 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)能使反应随时进行和停止
(4)B
【详解】（1）由图可知，仪器①的名称为试管，故填：试管；
（2）用高锰酸钾制取氧气时，选择A装置，是因为该反应中反应物为固体，反应条件为加热；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故填：反应物为固体，反应条件为加热；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）装置C固体放在隔板上，通过长颈漏斗添加液体，固液接触反应发生，关闭活塞，气体无法排出压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离反应停止，打开活塞，气体排出，压强减小，液体重新流入试管，反应重新发生，能控制反应的发生和停止，故填：能使反应随时进行和停止；
（4）实验室常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，反应不需要加热，发生装置选B或C，浓硫酸具有吸水性，干燥氢气应“长进短出”，氢气密度比空气小，收集应“短进长出”，且先干燥再收集，因此连接顺序为adcef或bdcef，故选B。
【变式4-2】（2024·山东济南·中考真题）下图所示为常见气体制备、净化、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），兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求，回答下列问题：
(1)氧气的制取与物质组成的探究
①在实验室中以过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）为原料，制备并收集一瓶干燥的氧气，所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。
②利用上述装置对某有机物的组成进行探究，所选仪器按“”的顺序连接（、为浓硫酸洗气瓶），实验前检查装置气密性。使该有机物在氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（设发生的化学反应都充分反应）。反应后测得装置质量增加，装置质量增加，装置质量增加。
通过分析计算可得，此有机物中氢元素的质量为 （精确至），该有机物中 （填最简整数比）。
(2)简易供氧器的设计与评价
兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。
装置：如图所示。
试剂：共5份（每份包含溶质质量分数为的过氧化氢溶液、颗粒状二氧化锰、纯净水）。
①请完成该供氧器的说明书：
a.制氧原理： （用化学方程式表示）。
b.使用方法：先将纯净水加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧瓶盖，乙瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。
c.每份试剂最大供氧质量：。
d.使用完毕，倒出残液，清洗装置。
②请对此简易供氧器提出具体改进建议： 。
【答案】(1) B-C-E 0.1 5:4:2
(2) 乙 甲 使用轻质材料 ：选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件，减少整体重量
【详解】（1）①装置B中：在锥形瓶中加入二氧化锰固体，然后加入过氧化氢溶液。二氧化锰作为催化剂，可以加快过氧化氢的分解速度 ，装置C中：使用浓硫酸干燥装置来除去氧气中的水分，装置C：用向上排空气法收集氧气。装置连接顺序为 ： B（发生装置）→ C（干燥装置）→ E（收集装置） ;
②装置 C 2 质量增加 0.9 g为有机物产生水的质量，根据氢元素守恒得：有机物中的氢元素的质量等于其产生水中的氢元素的质量，即,根据碳元素守恒得：装置D中有机物碳元素的质量等于产生二氧化碳中碳元素的质量，即，有机物中氧元素的质量为：2.4g-0.1g-1.5g=0.8g,
有机物中x：y：z=
（2）过氧化氢在二氧化锰作为催化剂生成水和氧气，化学方程式为，先将纯净水加入乙瓶中，为产生的氧气增加湿度，然后在甲瓶中加入氧化锰和过氧化氢溶液产生氧气，氧气通过甲瓶上端排向乙瓶。简易供氧器提出具体改进建议可以从 使用轻质材料 、增强安全措施 等方面提出建议。
【变式4-3】（2024·四川达州·中考真题）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合以下实验装置回答问题。
(1)标号①的仪器名称是 。
(2)氢气是最理想的能源，实验室常用锌粒和稀硫酸制取。若制取并收集较干燥的氢气，应选择的装置组合是 （从图1的A~E中选择，填字母序号）。
(3)若选用F装置制氢气，其优点是 。
炭和水蒸气在高温条件下反应也会生成氢气，同时生成碳的氧化物。为探究该反应生成气体的成分，化学兴趣小组进行了如下实验（部分步骤及装置已省略）。
【猜想与假设】
同学们讨论得出，气体成分有H2，还有CO和CO2中的一种或两种。
【查阅资料】
①H2具有还原性。
②无水硫酸铜是一种白色固体，遇水会变成蓝色。
【设计并进行实验】将反应生成的气体按图2装置进行实验：
(4)A装置的作用 。
【实验现象与结论】
(5)A、C装置中无明显现象，E装置中固体由红色变为黑色，F装置中无水硫酸铜变蓝，G装置中澄清石灰水变浑浊。写出G装置中石灰水变浑浊的化学方程式： 。
(6)由此得出：炭和水蒸气在高温条件下反应生成了H2和CO。写出CO与Fe2O3反应的化学方程式： 。
【反思与评价】
(7)从环保角度考虑，该实验存在的不足是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)BC/CB
(3)可以控制反应的发生和停止
(4)检验气体成分中是否含有二氧化碳
(5)
(6)
(7)缺少尾气处理装置
【详解】（1）根据图示，标号①的仪器名称是长颈漏斗；
（2）实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气，属于固液常温型，所以选择B来制取，氢气难溶于水且不与水发生反应，可以用排水法收集，此方法收集的气体较纯净；同时氢气的密度比空气小，所以可用向下排空气法来收集，此方法收集的气体较干燥，故若制取并收集较干燥的氢气，应选择的装置组合是BC；
（3）若选用装置F制氢气，在多孔隔板上方放置反应的固体块状药品，再注入液体药品使液体与固体接触发生反应，打开导气管的弹簧夹，收集气体；若想停止反应时，关闭弹簧夹，内部因继续反应产生气体使压强增大，会把液体压到隔板以下使其不与固体接触，故优点是可以控制反应的发生和停止；
（4）常用澄清石灰水检验二氧化碳。根据同学们的猜想和假设，A装置的作用是检验气体成分中是否含有二氧化碳；
（5）A、C装置中无明显现象，说明生成的气体中没有二氧化碳；E装置中固体由红色变为黑色，说明生成的气体具有还原性，能使氧化铁还原为铁；F装置中无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，进而说明有氢气参与了氧化铁的还原反应；G装置中澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，进而说明有一氧化碳参与了氧化铁的还原反应。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：；
（6）一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为：；
（7）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染空气，所以从环保角度考虑，该实验存在的不足是没有尾气处理装置。
易错陷阱5 气体的性质易错点
【易错典例】
5．（2024·天津·中考真题）下列对实验现象的描述正确的是
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳
D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，错误；
B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰；在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，错误；
C、木炭在空气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象，错误；
D、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下迅速分解，产生大量气泡，正确。
故选D。
【避错大招】
错误类型 错误原因解读
不按要求做答 现象只叙述一部分，不全面，得出结论也只写一条 对实验中的现象和结论，要综合分析
问可得出物质的物理性质是？性质是？化学性质是？ 仔细审视题干，按要求做答
二氧化碳性质认识错误 二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红 二氧化碳与水反应的产物—碳酸使紫色石蕊溶液变红。
二氧化碳气体减少，说明二氧化碳与水反应 二氧化碳气体减少，也可能是溶解于水。
用石灰水除去二氧化碳 氢氧化钙溶解性很小，二氧化碳不易除尽，应使用浓氢氧化钠溶液。
氧气的性质认识错误 叙述物质在氧气中燃烧现象错误，白烟和白雾混淆，或把结论当现象 红磷燃烧时产生大量的白烟，不是白雾。木炭燃烧，产生二氧化碳，这是结论，不是现象。现象应描述为“产生的气体使石灰水变浑浊”
对集气瓶中预留水的作用不明确 认为水只是吸收热量，其实有时还吸收有毒有害物质。
【举一反三】
【变式5-1】（2025·陕西咸阳·一模）根据如图回答有关问题：

(1)图一中仪器①的名称是 。
(2)可以用图一中D装置完成排空气法收集二氧化碳的实验，实验时将燃着的木条放在导管 （填“a”或“b”）口处验满。
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制二氧化碳，为控制反应速率可从图一中选择的发生装置是 （填字母），该反应的化学方程式为 。
(4)为了验证二氧化碳的化学性质，将产生的二氧化碳气体通入图二装置中，观察到玻璃管中试纸I不变色而试纸Ⅱ变红，使试纸Ⅱ变红的物质是 （填化学式）。
【答案】(1)试管
(2)a
(3) B
(4)H2CO3
【详解】（1）据图可知，仪器①的名称是：试管；
（2）二氧化碳的密度比空气大，气体应长进短出，则实验时将燃着的木条放在导管a口处验满；
（3）装置B使用分液漏斗，可以通过分液漏斗来控制液体滴加速率，从而控制反应的速率，则为控制反应速率可从图一中选择的发生装置是B；
大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（4）将产生的二氧化碳气体通入图二装置中，观察到玻璃管中试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红，说明二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使试纸Ⅱ变红，则使试纸Ⅱ变红的物质是H2CO3。
【变式5-2】（2025·新疆克孜勒苏·二模）实验是进行科学探究的重要方式，某同学设计如图所示实验，探究二氧化碳的有关性质。请填空：
(1)实验1采用科学探究中的控制变量法，该实验控制的变量是 。
(2)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，观察到的现象是 ，该反应的化学方程式是 。
(3)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验，将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，能观察到 (填序号)号棉球先变色，通过此现象可获得二氧化碳的另外一条性质是 ，利用该性质，生活中可以用二氧化碳来 。
【答案】(1)水
(2) 纸花变红 CO2+H2O=H2CO3
(3) ④ 密度比空气大 灭火
【详解】（1）实验1采用科学探究中的控制变量法，由图示可知，该实验控制的变量是水；
（2）实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊溶液变红色，则观察到的现象是石蕊纸花变红色，反应的化学方程式为；
（3）将二氧化碳缓慢通入竖直放置的玻璃管中，用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色;用紫色石蕊溶液润湿的棉球都变红，说明二氧化碳和水发生了化学反应;并且④比①先变红，通过此现象说明二氧化碳的密度比空气的大，可以用二氧化碳来灭火。
【变式5-3】（2025·河北沧州·模拟预测）根据下面图所示的三个实验回答问题。
(1)实验甲集气瓶中水的作用是 。写出标有序号①的仪器名称 。
(2)实验乙中，燃烧后集气瓶炸裂的原因可能是 。
(3)实验甲中， (选填“能”或“不能”)用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。
(4)实验丙中，纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥，纸花b用紫色石蕊溶液润湿，通入CO2气体后纸花 (填字母)变红。
【答案】(1) 吸收反应放出的热量，使集气瓶中温度尽快降下来 水槽
(2)铁丝燃烧时产生的火星溅落到瓶壁
(3)不能
(4)b
【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，放出大量的热，则实验甲集气瓶中水的作用是吸收反应放出的热量，使集气瓶中温度尽快降下来；由图可知，标有序号①的仪器名称是水槽，故填：吸收反应放出的热量，使集气瓶中温度尽快降下来；水槽；
（2）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体，则实验乙中，燃烧后集气瓶炸裂的原因可能是铁丝燃烧时产生的火星溅落到瓶壁，故填：铁丝燃烧时产生的火星溅落到瓶壁；
（3）实验甲不能用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，因为铁丝在空气中不能燃烧，故填：不能；
（4）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，因此实验丙中纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥，纸花b用紫色石蕊溶液润湿，通入CO2气体后，纸花b会变红，故填：b。
【变式5-4】（2024·海南海口·模拟预测）实验小组用图①装置证明二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。测得一段时间内压强变化如图②所示。
(1)写出二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式。
(2)依据图②，分析实验中首先注入瓶中的药品是什么 说明理由。
(3)分析图②，实验中实现b、d两点压强相等的操作是什么
【答案】(1)
(2)水或H2O；氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力远大于水吸收二氧化碳的能力，曲线de压强减小远大于曲线bc。（其他合理即可）
(3)加入等体积的水和氢氧化钠溶液
【分析】分析图像②，ab段压强增大是因为刚加入液体的体积导致装置气体的体积被压缩，压强也增大；bc段压强减小是因为二氧化碳会被吸收；cd压强增也是因为有液体加入，气体体积被压缩；de段压强减小是因为气体被吸收；bc段压强减小的程度小于de段压强减小的程度，说明bc段加入的液体吸收二氧化碳的能力没有de段加入的液体吸收二氧化碳的能力强；
【详解】（1）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为；
（2）氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力比水吸收二氧化碳的能力强，所以首先注入的应是水；
（3）根据分析可知，增加压强相等需要加入液体体积相等。
1．（2025·山西晋中·一模）下列有关实验室制取氧气的部分操作以及装置，其中不合理的是
A．检查气密性 B．发生装置
C．收集装置 D．验满
【答案】D
【详解】A、检查气密性的操作是将导管一端放入水中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好。该操作合理；
B、此发生装置为固体加热型，且试管口放有一团棉花，适用于高锰酸钾受热分解制取氧气 ，该发生装置合理；
C、氧气不易溶于水，可用排水法收集，该收集装置合理；
D、氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满，而不是将木条伸入集气瓶内，所以该操作不合理。
故选：D。
2．（2025·新疆乌鲁木齐·二模）下列有关物质燃烧现象的叙述中，正确的是
A．铁丝在氧气中燃烧：火星四射，放出大量热，生成四氧化三铁
B．硫粉在空气中燃烧：产生淡蓝色火焰，生成一种有刺激性气味的气体
C．木炭在空气中燃烧：发出红光，生成一种黑色固体
D．红磷在空气中燃烧：生成大量的白色烟雾，放热
【答案】B
【详解】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，生成四氧化三铁属于实验结论，不是实验现象，不符合题意；
B、硫粉在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，符合题意；
C、木炭在空气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，不符合题意；
D、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量，没有白雾，不符合题意。
故选B。
3．（2025·河北石家庄·模拟预测）兴趣小组同学用图1所示装置完成加热高锰酸钾并收集一瓶氧气的任务，集气瓶内液面的高度随加热时间的变化如图2所示，其中P点时将集气瓶从水槽中取出。下列说法正确的是
A．M点：导管口有气泡冒出，表示可以开始收集
B．N点：将试管内固体经溶解、过滤、蒸发，可得到二氧化锰
C．P点：试管中可能含有两种固体
D．M→N固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量
【答案】C
【详解】A.高锰酸钾受热分解产生的氧气需先排尽导管和集气瓶中原有的空气，通常以“导管口连续放出气泡”作为可以正式收集氧气的标志，从图线看，M点水面没有开始明显下降、导管口没有气泡连续均匀冒出，故说法错误，不符合题意；
B.加热高锰酸钾后，试管中主要会生成MnO2和K2MnO4，N点有部分高锰酸钾未分解，则试管中可能含有KMnO4、K2MnO4和MnO2三种固体，N点试管中的固体溶于水并过滤，滤渣才是MnO2；若再蒸发滤液，则得到可溶性锰酸盐晶体和高锰酸钾晶体，而非MnO2，因此“经溶解、过滤、蒸发可得到二氧化锰”的说法不恰当，故不符合题意；
C.由图2可知，P点液面高度不下降，说明P点高锰酸钾已完全分解，因此，试管中主要会有MnO2和K2MnO4两种固体，故说法正确，符合题意；
D.由M到N，集气瓶中排出的水的质量远大于生成的氧气质量（氧气密度比水小得多），故“固体减少的质量等于排出水的质量”不成立，故不符合题意，故选C。
4．（2024·上海·中考真题）实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳的发生装置如下图所示，下列说法正确的是
A．打开旋塞之后，试管中稀盐酸体积减小
B．打开旋塞之后，有气体从长颈漏斗中逸出
C．闭合旋塞后，试管内气压减小
D．闭合旋塞后，漏斗内液面上升
【答案】D
【详解】A、打开旋塞之后，长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中，所以试管中稀盐酸体积会增大，故不符合题意；
B、打开旋塞之后，长颈漏斗中的稀盐酸进入试管中，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳会从短导管处逸出，故不符合题意；
C、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，故不符合题意；
D、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，导致漏斗内液面上升，故符合题意。
故选D。
5．（2025·陕西汉中·二模）如图为验证性质的实验。实验前关闭K。下列说法不正确的是
A．实验中可观察到澄清石灰水变浑浊
B．打开K，观察到蜡烛熄灭，说明具有不燃烧、不支持燃烧的化学性质
C．实验中观察到干燥和湿润的紫色石蕊试纸都变红
D．该实验可证明能与反应
【答案】C
【详解】A、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，实验中可观察到澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确；
B、打开K，观察到蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧的化学性质，故选项说法正确；
C、缓慢通入二氧化碳，干燥的紫色石蕊试纸不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，在干燥的紫色石蕊试纸右边放一个湿润的紫色石蕊试纸，湿润的紫色石蕊试纸变红，故选项说法错误；
D、缓慢通入二氧化碳，干燥的紫色石蕊试纸不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色，在干燥的紫色石蕊试纸右边放一个湿润的紫色石蕊试纸，湿润的紫色石蕊试纸变红，说明二氧化碳和水发生了反应，故选项说法正确。
故选：C。
6．（2025·上海青浦·一模）如图为制取CO2并验证CO2性质的实验，有关说法错误的是
A．甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止
B．装置的弹簧夹此时处于打开状态
C．乙中的现象可以证明CO2能与水发生反应
D．丙中的现象可以证明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大
【答案】C
【详解】A、打开弹簧夹，向长颈漏斗中滴加液体至液面以上，稀盐酸与大理石发生反应产生二氧化碳气体，关闭弹簧夹，反应仍在进行，甲装置内压强增大，液体被压入长颈漏斗中，液面下降，稀盐酸与大理石不能接触，反应停止，故甲装置的优点是能随时控制反应的发生与停止，选项说法正确；
B、该实验为制取CO2并验证CO2性质，故此时弹簧夹处于打开状态，选项说法正确；
C、二氧化碳使湿润的紫色石蕊花变红，不能证明二氧化碳与水发生反应，可能是二氧化碳本身呈酸性使紫色石蕊花变红，选项说法错误；
D、丙中低处蜡烛先熄灭，说明CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气大，选项说法正确；
故选C。
7．（2025·山西晋城·一模）小组同学利用图1装置探究与NaOH溶液吸收能力的强弱。利用数字化技术测得一段时间内锥形瓶内压强的变化如图2，下列分析正确的一项是
A．瓶内压强越小说明二氧化碳越多 B．曲线Ⅰ表示加入的是NaOH溶液
C．NaOH溶液吸收速率比水快 D．等体积水吸收的能力比NaOH溶液强
【答案】C
【分析】1体积的水只能溶解1体积的二氧化碳，而氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，则曲线Ⅰ表示加入的是水，曲线Ⅱ表示加入的是NaOH溶液。
【详解】A、装置内气体减小，会使装置内的压强减小，则瓶内压强越小说明二氧化碳越少，故A错误；
B、曲线Ⅰ表示加入的是水，故B错误；
C、从图中可见，曲线Ⅱ压强下降幅度更大，说明对应溶液对CO 吸收更强、速度更快，即NaOH溶液吸收CO2速率比水快，故C正确；
D、由图可知，等体积水吸收CO2的能力比NaOH溶液弱，故D错误，
故选C。
8．（2025·广东深圳·一模）肝脏研磨液中有过氧化氢酶，可以催化过氧化氢分解;FeCl3也是过氧化氢分解的催化剂。用图1装置(气密性良好)对比两者的催化效果，图2是实验过程中装置外壁温度变化曲线。下列实验分析正确的是
A．气球中的气体能使带火星的木条复燃
B．过氧化氢分解的过程中会吸收热量
C．FeCl3组化学反应速率比过氧化氢酶组更平缓
D．反应结束温度恢复室温，FeCI3组的气球更大
【答案】A
【详解】A、过氧化氢分解生成水和氧气，气球中的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，该选项正确；
B、从图 2 可以看出，两组实验过程中装置外壁温度都升高，说明过氧化氢分解的过程中会放出热量，而不是吸收热量，该选项错误；
C、根据图 2 曲线，过氧化氢酶组温度变化相对较平缓，说明反应速率相对较慢，即过氧化氢酶组化学反应速率比FeCl3组更平缓 ，该选项错误；
D、两组实验中过氧化氢溶液的体积和浓度相同，催化剂不能改变氧气的最终产量，最终生成氧气的量相同，所以反应结束温度恢复室温后，两个气球大小应相同，该选项错误。
故选：A。
9．（2025·广东深圳·一模）某化学兴趣小组在学习完二氧化碳与氢氧化钙溶液的反应后，突发奇想，欲探究能否与氢氧化钠溶液反应，于是利用如图所示来进行实验，实验装置及所得实验图像如下图所示。下列说法正确的是
A．首先注入瓶中的试剂是氢氧化钠溶液
B．若将饱和NaOH溶液换成等体积的饱和石灰水，所得曲线完全相同
C．对比曲线中bc段和de段，可以说明二氧化碳能与氢氧化钠反应
D．曲线中ac段压强先增大后减小，原因是二氧化碳气体先变多后变少
【答案】C
【详解】A、bc段压强减小的幅度远小于de段，说明首先注入瓶中的药品是水，故A错误；
B、氢氧化钙微溶于水，吸收二氧化碳没有氢氧化钠溶液彻底，所以若将饱和NaOH溶液换成等体积的饱和石灰水，所得曲线不同，故B错误；
C、bc段气体压强减小的幅度小，de段气体的压强减小幅度较大，有氢氧化钠溶液的压强变化更明显，则可说明二氧化碳能与氢氧化钠反应，故C正确；
D、装置内二氧化碳气体的量不变，曲线中ac段压强先增大后减小，原因是：开始加入的水占据了一定的体积，装置内气体体积变小，压强增大，后面的压强逐渐减小，是二氧化碳溶于水以及和水反应，装置内气体减少，压强减小，故D错误；
故选：C。
10．（2024·湖北武汉·中考真题）长征五号火箭是我国新一代运载火箭中第一个立项研制的型号，采用煤油液氧和液氢液氧推进系统，直接服务于载人空间站、火星探测等重大专项任务，为我国未来载人登月用的重型火箭研制奠定了良好的基础。
(1)氢气是清洁的高能燃料。电解水、锌粒与稀硫酸反应都可用于制氢气。
①图1试管乙中的气体能使带火星的木条复燃，该气体是 。
②图2采用排水法收集氢气，是利用其 （填标号）的性质。
A．无色无味 B．密度比空气小 C．难溶于水
(2)火箭升空过程中，氢气燃烧的化学方程式为 。
【答案】(1) 氧气/O2 C
(2)
【详解】（1）①电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气和氧气的体积比为2：1，图1试管乙中产生的气体 较少，为氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃；
②图2采用排水法收集氢气，是利用其难溶于水的性质，故选C；
（2）氢气和氧气点燃生成水，化学方程式为：。
11．（2025·吉林·一模）实验室常用下列装置制取气体，根据所学知识回答下列问题：
资料：①常温下过氧化钙与水反应生成氧气；②分子筛的作用与过滤操作的原理相似
(1)实验室利用高锰酸钾制取纯度较高的氧气，选择的装置组合为 ；
(2)制取并收集的氧气使水槽中的水变为红色的原因是 ；
(3)图二中制取氧气的方法中，属于物理变化的是（填序号） ；上述制取氧气的方法中，最适合应用在潜水艇中的制氧方法为（填序号） 。
【答案】(1)AC/CA
(2)试管口未塞棉花，试管内固体粉末进入到水槽中
(3) ①⑤/⑤① ④
【详解】（1）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为，反应的发生装置为固体加热型，应选装置A；氧气的密度略大于空气，不易溶于水也不与水反应，故可以采用向上排空气法和排水法进行收集，且排水法收集的气体较为纯净，则应选装置C；实验室利用高锰酸钾制取纯度较高的氧气，选择的装置组合为AC；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，实验过程中发现水槽中的水红了，高锰酸钾溶于水为紫红色，则可能是未在试管口塞一团棉花，加热时试管内固体粉末进入导管，从而进入到水槽中；
（3）①分离液体空气，只是物质状态发生改变，没有新物质的生成，属于物理变化；
②自然界的光合作用，消耗二氧化碳生成氧气，有新物质的生成，属于化学变化；
③实验室用高锰酸钾、双氧水或氯酸钾制取氧气，有新物质氧气的生成，属于化学变化；
④过氧化钙与水反应生成氧气，有新物质氧气的生成，属于化学变化；
⑤分子筛的作用与过滤操作的原理相似，没有新物质的生成，属于物理变化；
则图二中制取氧气的方法中，属于物理变化的是①⑤；过氧化钙可以与水反应生成氧气，还可以与二氧化碳反应生成碳酸钙和氧气，这种方法不用加热、不用通电，操作简单，还能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气，则最适合应用在潜水艇中的制氧方法为④。
12．（2025·湖南岳阳·一模）如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室利用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，可选择的发生与收集装置 （填字母），反应的化学方程式为 。
(3)查阅资料可知简易制氧机的制氧原理是利用过碳酸钠固体（）和二氧化锰同时加入水中制取氧气。在实验室中利用过碳酸钠、二氧化锰和水制取并收集氧气的发生装置与收集装置可选择 （填字母）。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) AE
(3)BC/BE
【详解】（1）由图可知，仪器①的名称为：长颈漏斗；
（2）实验室利用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，该反应属于固体加热型，发生装置选择A，氧气不易溶于水，利用排水法收集较纯净的氧气，收集装置

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