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第13讲 气体的制取与净化
一、实验室制取气体的一般思路与装置
二、实验室制取氧气
三、验室制取二氧化碳
四、常见气体的检验
五、常见气体的净化
六、常见实验过程中先与后的关系
【题型概述】
气体的制取、检验与净化是中考实验探究题常考题型，主要考查常见气体二氧化碳、氧气（有时也会拓展考查氢气和氨气等）的制备，并且常见气体的检验和净化常穿插于气体的制取考题中，常考题型是实验探究题，有时也会以选择题的形式考查。此类题难度较大，但是这部分知识规律性很强，掌握好制取气体的一般思路和方法，即可掌握好大半。希望大家熟练掌握该部分的实验基础，在练习过程中研究其题型，探究解题方法，提高解题技巧。
【考点一】实验室制取气体的一般思路与装置
1、实验室制取气体的一般思路：（1）确定制取气体的反应原理（即在什么条件下，如：常温、加热、催化剂等。），选择什么药品，通过什么反应来制取气体。（2）确定制取气体的实验装置。（3）确定如何验证制得气体就是需要的气体。
2、制取气体的实验装置
发生装置： （1）选择依据：反应物状态、反应条件。
装置： （2）类型：固液不加热如A；固固加热如B；
（1）选择依据：密度、溶解性、是否发生反应。
收集装置： 排水法：条件：不溶于水且不与水反应；
（2）类型： 优点：收集的气体纯净；
缺点：收集的气体不干燥
向上排空气：条件：密度比空气大且不与空气反应 。
优点：收集的气体干燥；
缺点：收集的气体不纯净
向下排空气：条件：密度比空气小且不与空气反应。
优点：收集的气体干燥；
缺点：收集的气体不纯净
【典例精讲】
1.（2021·重庆·中考真题）氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错误的是（ ）
A．制取 B．干燥
C．收集 D．验满
【答案】C
【解析】A、实验室可用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，且长颈漏斗下端应在液面以下，图中正确，不符合题意；B、浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应。洗气应“长进短出”，这样反应比较充分，图中正确，不符合题意；C、氧气的密度比空气大，收集氧气，应“长进短出”，符合题意；D、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，不符合题意。故选C。
2. （2022·山东·平阴县教育教学研究中心九年级期末）如下图所示为实验室常见的气体的制备、净化和收集的实验装置，据图回答。（提示：盐酸中常挥发出少量的氯化氢气体，导致制取的气体不纯）
(1)实验室用大理石与稀盐酸反应制取干燥纯净的CO2，选择的装置连接顺序是B→D→C→E。
①装置B内发生反应的化学方程式是______；
②发生反应时，可观察到装置B锥形瓶内的明显现象是______；
③装置C的作用是______。
(2)若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。
①所选仪器的连接顺序为______（填写仪器序号字母）。
②生成氧气时，仪器B中发生反应的化学方程式为______。
【答案】(1) ① CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ；②有气泡产生；③干燥气体；(2) ①BCE ；②2H2O22H2O+O2↑
【解析】(1)大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；反应时，可观察到装置B锥形瓶内有气泡产生；浓硫酸具有吸水性，能除去二氧化碳中的水蒸气，所以用于做干燥剂。(2)若以过氧化氢溶液为原料(MnO2作催化剂)在实验室中制备并收集干燥的氧气，如果用双氧水制氧气就不需要加热，氧气可以用浓硫酸干燥，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，收集干燥的氧气用向上排空气法，因此装置的连接顺序是: BCE；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应方程式是: 2H2O22H2O+O2↑。
3. （2022·山东济南·一模预测）如图所示为常见气体的制备、净化和性质实验的部分仪器。试根据题目要求，回答下列问题：
（1）若用稀盐酸和碳酸钙为原料在实验室中制备并收集纯净干燥的二氧化碳（盐酸有挥发性）。
①所选仪器的连接顺序为_____→D→_____→_____（填写仪器序号字母）。
②仪器A中发生反应的化学方程式为_____。
③其中装置D的作用是_____。
（2）欲用纯净的一氧化碳气体，测定某不纯氧化铁样品的纯度（杂质不反应），并验证反应中气体生成物的性质。某同学所选仪器的连接顺序为：一氧化碳→B→E。
①仪器E中看到的现象是_____。
②若氧化铁样品质量为20g，反应前后B装置的质量减少4.8g，则该氧化铁样品中氧化铁的纯度为_____；若通过测量反应前、后E装置的质量变化，来计算氧化铁样品中氧化铁的质量分数，则计算出的结果将_____（填“偏大”“偏小”“无影响”其中之一）。
③上述流程存在的缺陷是尾气中的一氧化碳未进行处理。为此，某同学设计了多种解决方法。你认为可取的是_____。
A将尾气点燃后排放到空气中
B将尾气通过装有浓氢氧化钠溶液的广口瓶
【答案】（1）① A C F ；② ；③吸收二氧化碳中的氯化氢气体 ；（2）①澄清石灰水变浑浊 ； 80% ；②偏小；③A
【解析】（1）若用稀盐酸和碳酸钙为原料在实验室中制备二氧化碳，制得的二氧化碳中混有氯化氢气体、水蒸气，除去氯化氢气体用硝酸银溶液，除去水蒸气用浓硫酸，最后除去水蒸气，收集纯净干燥的二氧化。①所选仪器的连接顺序为A（制取二氧化碳）→D→C（吸收水蒸气）→F（收集二氧化碳）。②仪器A中，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：。③其中装置D的作用是吸收二氧化碳中的氯化氢气体。（2）①仪器E中看到的现象是澄清石灰水变浑浊。②反应前后B装置的质量减少4.8g，说明氧化铁中氧元素质量是4.8g，则氧化铁的质量为：，该氧化铁样品中氧化铁的纯度为：；若通过测量反应前、后E装置的质量变化，来计算氧化铁样品中氧化铁的质量分数，则计算出的结果将偏小，是因为氢氧化钙溶解度很小，不能把反应生成的二氧化碳完全吸收。③A．将尾气点燃后排放到空气中，能够防止一氧化碳污染环境，该选项可取；B．将尾气通过装有浓氢氧化钠溶液的广口瓶，因为一氧化碳不能和氢氧化钠反应，不溶于水，因此不能用氢氧化钠溶液处理，该选项不可取。故填A。
4. （2022·天津和平·九年级期末）气体的制备是化学实验基本技能之一。下图为实验室常见的气体制取、收集等装置，回答下列问题：
（1）图中标号①仪器的名称是_______________。
（2）小睿选图A用氯酸钾和二氧化锰制取O2，反应的化学方程式是______________________。
（3）实验室常用块状硫化亚铁固体和稀硫酸在常温下反应制取硫化氢，硫化氢（H2S）是一种有毒气体，密度比空气大，能溶于水形成氢硫酸，实验室中常用NaOH溶液来吸收有毒的硫化氢气体，若要制取并收集一瓶干燥的硫化氢气体，则图D中的试剂是__________（填名称），选择的装置中导管口的连接顺序是________________，图E中反应的化学方程式是__________________________。
【答案】（1）铁架台 ；（3） 2KClO3 2KCl+3O2↑ ；（3）浓硫酸； b→e→f→c→d→g ；2NaOH+H2S═Na2S+2H2O
【解析】根据所学知识和题中信息知，（1）图中标号①仪器的名称是铁架台。 （2）选图A用氯酸钾和二氧化锰制取O2，反应的化学方程式是2KClO32KCl+3O2↑ 。 （3）实验室常用块状硫化亚铁固体和稀硫酸在常温下反应制取硫化氢，硫化氢（H2S）是一种有毒气体，密度比空气大，能溶于水形成氢硫酸，实验室中常用NaOH溶液来吸收有毒的硫化氢气体，若要制取并收集一瓶干燥的硫化氢气体，硫化氢溶于水呈酸性，则图D中的试剂是浓硫酸。选择的装置中导管口的连接顺序是b→e→f→c→d→g 。图E中反应的化学方程式是2NaOH+H2S═Na2S+2H2O。
5.（2021·成都七中初中学校三摸）下列装置用于实验室里CO2的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2。请回答下列问题：
（1）对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：
组别 药品 实验现象
① 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③ 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
从制取和收集的角度分析，一般选择第____（填序号）组药品，所发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
（2）把C、D中的液体名称填入下表：
B C（碱） D（酸）
液体名称 碳酸氢钠溶液 ______ _______
（3）B中碳酸氢钠溶液作用是__________________________________________________。
（4）写出C中发生的化学反应方程式___________________________________________。
（5）反应过程中将弹簧夹关闭，在A中看到的现象是______________________________。
（6）检验中E中收集满气体的方法是____________________________________________。
【答案】（1） ③ ；；（2）澄清石灰水 ；浓硫酸 ；（3）吸收A中逸出的HCl气体 ；（4） ；（5）A中锥形瓶内液面下降；长颈漏斗内液面上升；（6）把燃烧的木条放在集气瓶瓶口，若木条立即熄灭，说明装满
【解析】（1）实验室制取二氧化碳选择药品时即注重经济实惠又能持续、稳定的发生化学反应，产生气体速度适中，便于收集，故从制取和收集的角度，一般选择第③组药品，所发生反应的化学方程式为。（2）碳酸氢钠和氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水，先除去氯化氢气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则C中是澄清石灰水，然后干燥气体，则D是浓硫酸。
B C（碱） D（酸）
液体名称 碳酸氢钠溶液 澄清石灰水 浓硫酸
（3）碳酸氢钠和氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水，B中碳酸氢钠溶液作用是吸收A中逸出的HCl气体。（4）C中发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙和水，反应的化学反应方程式为。（5）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，锥形瓶中压强变大，反应过程中将弹簧夹关闭，在A中看到的现象是A中锥形瓶内液面下降；长颈漏斗内液面上升。（6）二氧化碳不支持燃烧，密度比空气大，故检验中E中收集满气体的方法是把燃烧的木条放在集气瓶瓶口，若木条立即熄灭，说明装满。
【考点二】实验室制取氧气
1、选药品的条件：必须含有氧元素。常用过氧化氢溶液和二氧化锰；或加热高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰的混合物。
如：用过氧化氢和二氧化锰制取氧气：
（1）原理：2H2O2 2H2O + O2↑；
（2）装置：固液不加热，排水法（或向上排空法）。
（3）步骤：检查气密性；装药品，先固后液；
（4）收集法：、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。）、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。
（7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。
如：用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气：
（1）原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）装置：固固加热，排水法（或向上排空法）
（3）步骤：连接装置：先下后上，从左到右的顺序；②检查装置的气密性；③装入药品：按粉末状固体取用的方法；④固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部；⑤加热药品：先预热，后在反应物部位用酒精灯外焰加热；⑥收集气体；⑦先将导管移出水面，再停止加热。
（4）收集法：、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。）、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。
（7）注意事项：①试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管破裂；②导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出；③用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管；④实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
【典例精讲】
6.（2021·山东滨州·一模）如图分别是有关实验室制取氧气的制备、干燥、收集和验满，下列说法正确的是（　　）
A．裝置①可作为氧气的发生装置，但不可用作为二氧化碳的发生装置
B．装置②干燥氧气时，气体由b管进a管出
C．装置③可用作氧气制取的收集装置
D．装置④是收集氧气的验满方法
【答案】C
【解析】A、装置①是常温下固体和液体制取气体，可作为过氧化氢在二氧化锰催化作用下制取氧气的发生装置，也可以用于大理石或石灰石和盐酸反应制取二氧化碳，故选项错误；B、装置②干燥氧气时，为了使混合气体与浓硫酸充分接触，所以氧气应该从a（长）管进入，故选项错误；C、装置③可用作氧气制取的收集装置正确，因为氧气的密度比空气大，故选项正确；D、装置④是收集氧气的验满方法错误，应该把带火星的木条放在集气瓶口，故选项错误。故选C。
7.（2022苏州高新区实验初级中学开学）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
【答案】D
【解析】A、用铁和稀盐酸制取氢气，该反应属于固液不加热反应，发生装置可选b，氢气难溶于水，密度比空气小，收集装置可选d或e，不符合题意；B、用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应属于固液不加热反应，发生装置应选b，二氧化碳溶于水，密度比空气大，收集装置应选c，不符合题意；C、用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，该反应属于固体加热反应，发生装置应选a，氧气不易溶于水，密度比空气大，收集装置可选c或e，不符合题意；D、用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，该反应属于固液不加热反应，发生装置应选b，氧气不易溶于水，密度比空气大，收集装置可选c或e，符合题意。故选D。
8.（2020湖南衡阳）下图是初中化学常用的实验装置，请回答下列问题。
（1）装置A中的一种仪器名称___________。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，应选择的发生装置是______（填字母序号），反应的化学方程式是_________。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，连接好仪器装置，在装入药品前要检查装置的________；实验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是________，收集满氧气的集气瓶应该_____（填“正”或“倒”）放在桌面上。
（4）装置B和C都能用作实验室制取二氧化碳的发生装置，装置C相对装置B的优点是____。
【答案】（1）酒精灯（或试管、铁架台）；（2）A ；；（3）气密性；防止水倒流，炸裂试管；正；（4）可以控制反应速率
【解析】（1）装置A中的仪器有：铁架台、酒精灯、试管；（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，该反应属于固体加热反应，发生装置应选A；氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解为氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为：；（3）连接好仪器，装入药品前，要检查装置的气密性，防止制取过程中，收集不到气体；实验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是：防止水倒流、炸裂试管；氧气的密度比空气大，故收集满氧气的集气瓶应该正放在桌面上；相对于装置B，装置C可通过注射器控制药品的滴加速率，从而控制反应速率。
9.（2020山东临沂）实验室常用如图所示装置来制取气体。
（1）实验室用氯酸钾制取氧气，选用的发生装置是_____（填序号）。
（2）实验室里用装置B制取氧气，其反应的化学方程式是_______。
（3）若用C装置收集二氧化碳气体，气体应从____（填“a”或“b”）端进入。
【答案】（1） A；（2）2H2O22H2O＋O2↑；（3）a
【解析】（1）实验室用氯酸钾制取氧气，反应是氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气，反应需要加热，为固体和固体加热发生装置，故选用的发生装置是A。（2）装置B的固液常温制取气体装置，实验室里用装置B制取氧气，反应是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，故反应的化学方程式是2H2O22H2O＋O2↑。（3）二氧化碳的密度比空气大，常温不和空气中成分反应，若用C装置收集二氧化碳气体，从长管进，空气从短管排出，故气体应从a端进入。
【考点三】验室制取二氧化碳
1、药品：大理石或石灰石和稀盐酸
2、原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
3、装置：固液不加热，向上排空法，
4、步骤：①连接装置；②检查装置的气密性；③向锥形瓶中加入大理石；④从长颈漏斗加入稀盐酸；⑤收集二氧化碳；⑥验满。
5、收集法：向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；能溶于水且与水反应，不能用排水法。
6、验满：向上排空气法，用燃着的木条放在，瓶口，木条熄灭则收集满。
7、检验：将气体通入澄清石灰水，若石灰水浑浊，则是二氧化碳。原理：Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O
8、药品的选择：①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为（稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在大理石表面，阻碍反应的继续发生）。②也不用浓盐酸是因为（浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯）。
【典例精讲】
10．（2021·江苏·梅岭中学教育集团运河中学三摸）化学是一门以实验为基础的学科，气体的制备是其中一种重要的实验。实验室一般用 6%双氧水和二氧化锰制备 O2，现有如下仪器供选。
(1)仪器 A 的名称是___________ ，仪器 F 的名称是___________。
(2)组装整套装置时，可选用图中的 A、 B、C、I、J、L、P 和___________ (选 G 或 H)该反应的化学方程式为___________，用该套装置收集氧气，验满的方法是___________。
(3)组装的装置在加入药品前要检查气密性，方法有多种，下列方法和现象能说明该装置不漏气的是___________(填字母序号填空)。
A．用弹簧夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗中加水，长颈漏斗内形成稳定的水柱；
B．向长颈漏斗中注水使下端形成液封，在右侧导管口连接注射器，缓缓拉注射器活塞，长颈漏斗下端冒气泡；
C．向长颈漏斗中注水使下端形成液封，在右侧导管口连接注射器，缓缓推注射器活塞，长颈漏斗中液面上升；
D．将导管浸入水中，双手捂住容器外壁，观察到导管口没有气泡；
(4)若直接用 30%的 H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是___________。
【答案】(1) 锥形瓶 ；酒精灯；(2) H；2H2O22H2O+O2↑ ；将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气收集满；(3)ABC；(4)丙
【解析】(1)由图可知，A为锥形瓶，F为酒精灯，故填：锥形瓶；酒精灯。(2)仪器中有长颈漏斗，组装整套装置时，需要用双孔橡胶塞，过氧化氢分解生成水和氧气，化学方程式2H2O22H2O+O2↑，用该套装置收集氧气，验满的方法是将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气收集满，故填：H；2H2O22H2O+O2↑；将带火星木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气收集满。(3)A、用弹簧夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗中加水，长颈漏斗内形成稳定的水柱，说明该装置不漏气； B、向长颈漏斗中注水使下端形成液封，在右侧导管口连接注射器，缓缓拉注射器活塞，长颈漏斗下端冒气泡，说明该装置不漏气；
C、向长颈漏斗中注水使下端形成液封，在右侧导管口连接注射器，缓缓推注射器活塞，长颈漏斗中液面上升，说明该装置不漏气；D、长颈漏斗没有形成液封，装置没有形成密闭体系，将导管浸入水中，双手捂住容器外壁，不能检查装置气密性；故选：ABC。(4)先加入少量水，再缓慢添加过氧化氢，使过氧化氢浓度由低到高，分液漏斗可控制添加药品速度，进而控制反应速度，故选：丙。
11.（2020贵州黔东南）下图是实验室常用的部分实验装置，请回答下列问题：
（1）写出下列仪器的名称：a___；b_____。
（2）若用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，并能随时控制反应的发生和停止，应选用的发生装置是____（填写字母），若用F装置收集该气体，则气体应从__端进入（填“c”或“d”）。通常用澄清石灰水来检验二氧化碳，其原理是__________（用化学方程式表示）。
（3）加热高锰酸钾制取氧气时应选用的发生装置是___（填写字母），发生反应的化学方程式为__。若用E来收集氧气，收集完毕的操作顺序是__（填写序号）。
①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶
【答案】（1）试管；锥形瓶；（2）D； c；CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3↓+H2O；（3）A； 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ； ①③②
【解析】（1）仪器的名称：a是试管，b是锥形瓶。（2）装置D含有多孔塑料片，固体物质在多孔塑料片上，当反应进行时多孔塑料片上的固体与液体接触，反应进行；当把止水夹关闭时，产生的气体导致压强增大，把液体压入长颈漏斗，隔板上的固体与液体分离，反应停止，故若用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，并能随时控制反应的发生和停止，应选用的发生装置是D；若用F装置收集二氧化碳气体，二氧化碳密度比空气大，则气体应从长管进入，空气从短管排出，故气体应从c端进入；通常用澄清石灰水来检验二氧化碳，原理是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为CO2 +Ca(OH)2 =CaCO3↓+H2O。（3）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，用高锰酸钾制取氧气需要加热，故加热高锰酸钾制取氧气时应选用的发生装置是A，发生反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，若用E来收集氧气，收集完毕的操作顺序是盖上玻璃片；取出集气瓶；氧气密度比空气大，正放在实验台上；故收集完毕的操作顺序是①③②。
12.（2021·江苏扬州·二模）下图装置A-F经适当组合可用于实验室O2、CO2等气体的制备、检验和收集。
（1）写出仪器的名称：①______，②______。
（2）实验室制备二氧化碳的化学方程式为______。如果要分别收集并检验产生的二氧化碳气体，需要在发生装置之后再连接两个F装置，则在后一个F装置内加入的试剂是______，反应的化学方程式为______
（3）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，可选用的发生装置是______（填字母）该反应的化学方程式为______。若F装置正放于桌面，收集生成的氧气，则氧气从______（选填“a”或“b”）导管通入；若F装置装满水，用于收集生成的氧气，则氧气从______（选填“a”或“b”）导管通入。
【答案】长颈漏斗 集气瓶 澄清石灰水 A a b
【解析】（1)仪器①是长颈漏斗，仪器②是集气瓶；（2）实验室用碳酸钙与盐酸反应生制取二氧化碳，反应成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以常用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体，故F装置内加入的试剂是澄清石灰水反应的化学方程式为： ；（3）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气需要加热，故选择A装置，氯酸钾和二氧化锰在加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：，氧气的密度比空气大，所以若F装置正放于桌面，用于收集A装置生成的O2，则装置A的导管接a，氧气不易溶于水，密度比水小，所以若F装满水，用于收集A装置生成的O2，则装置A的导管接b。故答案为：①长颈漏斗；②集气瓶；③；④澄清石灰水；⑤ ；⑥A；⑦ ；⑧a；⑨b。
13.（2021·辽宁抚顺·中考真题）下图是实验室制取气体的常用装置。请回答。
(1)用A装置制取氧气发生反应的化学方程式为_______。
(2)用B装置制取氧气所需的药品是_______。用该装置制取氧气时，若要得到平稳的气流，可将仪器①更换成_______。
(3)制取二氧化碳气体若需随时控制反应的发生和停止，可选择的装置组合是_______。
【答案】过氧化氢溶液和二氧化锰分液漏斗CE
【解析】（1）装置A是固体加热型装置，且试管口没有塞棉花，故最好用氯酸钾制氧气，氯酸钾在二氧化锰的作用下加热生成氯化钾和氧气，即；（2）装置B是固液常温型装置，故可用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气的原理，所需的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰；用该装置制取氧气时，若要得到平稳的气流，可将仪器①更换成分液漏斗，因为分液漏斗的活塞可以控制液体的流速；（3）制取二氧化碳气体若需随时控制反应的发生和停止，可选择的发生装置应该为C，因为C装置可以通过弹簧夹的开闭来控制固液药品的接触和分离，从而随时控制反应的发生和停止，二氧化碳可溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，故收集装置选择E，故组合为CE。
14．（2020重庆市A）二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容,根据下图回答问题。
① ② ③ ④
（1）仪器a的名称是___________。
（2）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2,应该选择的发生装置是_________(填序号)
（3）③中，若X为澄清石灰水,则③中可以观察到的现象是_________________________。若X是水，④中能观察到紫色石蕊试纸变红，若④中紫色石蕊试纸没有变红，则X可能是_______（填序号)。
A． NaOH溶液 B ．CaCl2溶液
C ．浓硫酸 D． 稀盐酸
【答案】（1）试管；（2）② ；（3）澄清石灰水变浑浊；AC
【解析】（1）仪器a的名称是试管。（2）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固液混合不需加热型，应该选择的发生装置是②。（3）③中，若X为澄清石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，则③中可以观察到的现象是澄清石灰水变浑浊。若X是水，④中能观察到紫色石蕊试纸变红，若④中紫色石蕊试纸没有变红，则可能是二氧化碳在③中被吸收完了，或二氧化碳在③中被干燥了； A、二氧化碳能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，符合题意；B、二氧化碳与氯化钙溶液不反应，不符合题意；
C、浓硫酸能除去二氧化碳中的水蒸气，二氧化碳不能使干燥紫色石蕊试纸变红，符合题意； D、稀盐酸不与二氧化碳反应，且颜色具有挥发性，在湿润的条件下氯化氢气体也能使紫色石蕊试纸变红，不符合题意。
故填AC。
【考点四】常见气体的检验
气体 检验方法 现象
氧气 把带火星的木条伸入集气瓶中 木条复燃
二氧化碳 把气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊
一氧化碳 点燃后在火焰上方罩一个内壁有澄清石灰水的烧杯 火焰呈蓝色，烧杯内壁变浑浊
甲烷 点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯，迅速倒转后，注入少量澄清石灰水 烧杯内壁上有水珠，石灰水变浑浊
氢气 点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯 火焰呈淡蓝色，烧杯内壁上有水珠
水蒸气 通过白色硫酸铜粉末 硫酸铜变为蓝色
氨气 放入湿润的红色石蕊试纸 试纸变蓝
【典例精讲】
15．（2021·广东深圳·二模）草酸亚铁晶体（FeC2O4 2H2O）受热分解的化学方程式为：FeC2O4 2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O．通过如图装置验证该反应得到的气体产物，其说法错误的是（　　）
A．①中固体无水硫酸铜变蓝，可验证原气体产物中有水蒸气
B．②中固体由黑色变红色，可验证原气体产物中有一氧化碳
C．③中石灰水变浑浊，可验证原气体产物中有二氧化碳
D．③中尾气可点燃，可验证原气体产物中有一氧化碳
【答案】C
【解析】A、水能使无水硫酸铜变蓝色，故A正确；B、②中固体由黑色变红色，即氧化铜和一氧化碳发生还原反应生成铜，故B正确；C、③中澄清石灰水变浑浊无法确定是一氧化碳和氧化铜反应生成的二氧化碳引起的还是原混合气体中的二氧化碳引起的，故C错误；D、一氧化碳具有可燃性，③中尾气可点燃，可验证原气体产物中有一氧化碳，故D正确。故选C。
16．（2019江苏苏州）将草酸（H2C2O4），沸点约150℃，分解温度约190℃）隔绝空气加热，得到的混合物经充分冷却后，残余气体M（CO、CO2中的一种或两种）。为探究M的成分，设计如图所示实验。下列说法不正确的是（　　）
A．若甲试管内溶液变浑浊，则M中一定含有CO2
B．若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊，则M中一定含CO
C．若装置甲、乙位置互换，则无法判断M中是否含有CO
D．若加热所得混合物不经充分冷却，则M中可能混有草酸蒸气
【答案】C
【解析】A、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若甲试管内溶液变浑浊，则M中一定含有CO2，故A正确；
B、丙中固体变黑是因为和一氧化碳反应生成了铁和二氧化碳，二氧化碳使丁试管内溶液变浑浊，故B正确；
C、若装置甲、乙位置互换，二氧化碳会被氢氧化钠溶液吸收，甲中澄清石灰水无变化，则无法判断M中是否含有CO2，故C错误；D、因为草酸（H2C2O4），沸点约150℃，分解温度约190℃，如果温度没有冷却到150℃以下，则M中可能混有草酸蒸气，故D正确。故选C。
17. （2022·山东·丁庄镇中心初级中学九年级开学考试）请根据下列装置回答问题：
（1）写出标号仪器名称：a______；b______。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，发生装置应选用______填字母，该发生装置不足之处是______，所发生反应的化学方程式为______，若用E装置收集，判断氧气是否收集满的方法是______。氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是：______填字母，可多选；
A．高锰酸钾中混入了二氧化锰 B．收集前，集气瓶中未注满水
C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．加热前就将导管伸入集气瓶
（3）实验室制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为______。
①若将发生装置改为图1，其优点是______。
②若图2装置收集二氧化碳，应将气体发生装置的导管与图2装置的导管______选填“a”或“b”相连接。检验该装置中二氧化碳已收集满的操作是______。
③若用图3装置检验二氧化碳，应将气体发生装置的导管与图3装置的导管______选填“c”或“d”相连接。写出用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式______。
④下列二氧化碳的制备装置中，不能起到“能控制反应发生和停止”效果的是______。
（4）以下是某小组用过氧化氢溶液和二氧化锰反应探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验 序号 过氧化氢溶液浓度、 过氧化氢溶液体积 温度/℃ 二氧化锰的用量 收集氧气的体积 反应所需的时间
① 5 1 20 0.1 4 16.75
② 15 1 20 0.1 4 6.04
③ 30 5 35 2 49.21
④ 30 5 55 2 10.76
I：通过实验①和②对比可知，化学反应速率与______有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是______。
【答案】 酒精灯 集气瓶 A 试管口没放一团棉花 当大气泡从集气瓶口向外冒出时，证明满了 BD 可以控制反应速率 b 将燃着的木条靠近a口，木条熄灭，则满 d BD 与过氧化氢溶液浓度有关 温度越高，反应的速率越快
【解析】（1）标号仪器名称：a酒精灯；b集气瓶。（2）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，发生装置应选用A填字母，该发生装置不足之处是试管口没放一团棉花，加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，是为了防止高锰酸钾粉末进入导管；高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为；排水法收集验满的方法是：当大气泡从集气瓶口向外冒出时，证明满了；氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是：收集前，集气瓶中未注满水、加热前就将导管伸入集气瓶；故填：BD。（3）实验室制取二氧化碳，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，反应的化学方程式为；
①若将发生装置改为图1，其优点是可以控制反应速率，通过针筒空气滴加液体药品速率，控制反应速率。
②二氧化碳密度比空气大，若图2装置收集二氧化碳，应将气体发生装置的导管与图2装置的导管b相连接。检验该装置中二氧化碳已收集满的操作是将燃着的木条靠近a口，木条熄灭，则满。③若用图3装置检验二氧化碳，应将气体发生装置的导管与图3装置的导管d相连接。用澄清石灰水检验二氧化碳，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 。④下列二氧化碳的制备装置中，A装置关闭导管活塞可实现固液分离，B装置不能实现固液分离，C装置将铜丝抽起，可实现固液分离，D装置不能实现固液分离，不能起到“能控制反应发生和停止”效果的是BD。（4）实验①和②中过氧化氢溶液浓度不同，其他条件相同，通过实验①和②对比可知，化学反应速率与过氧化氢溶液浓度有关；实验③和④中温度不同，气体条件相同，从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是：温度越高，反应的速率越快。
【考点五】常见气体的净化
1、气体中有水蒸气杂质，用干燥剂除去，常用干燥剂浓硫酸和碱石灰（NaOH和CaO）；注意浓硫酸不能干燥NH3等碱性气体；碱石灰不能干燥CO2、SO2和HCl等酸性气体。
2、CO2中有HCl杂质，将气体通过饱和的碳酸氢钠溶液。
3、气体中有H2和CO等还原性气体杂质，将气体通过灼热的氧化铜。
4、除去气体中的氧气，将气体通过灼热的铜网。
【典例精讲】
18．（2020陕西省卷）根据下列实验装置图回答问题。
（1）仪器a的名称是 ________。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时，应选择的气体发生装置是 _____（填字母）。反应的化学方程式是________。
（3）用C装置收集二氧化碳时，检验二氧化碳已经收集满的方法是________ 。
（4）当气体从m口进入时，利用C装置还可以进行许多实验。下列实验设计方案中，不可行的是 ________（填序号）。
①C中盛澄清石灰水时，可以检验实验室制出的二氧化碳气体
②C中盛烧碱溶液时，可以除去一氧化碳中的二氧化碳气体
③C中盛浓硫酸时，可以除去氧气中的水蒸气
④C中盛适量冷水并放入一小块白磷时，可以验证可燃物燃烧的条件
【答案】（1）锥形瓶；（2） A；2H2O22H2O＋O2↑ ；（3）将燃着的小木条放在n口处，小木条熄灭，则说明二氧化碳已收集满；（4） ④
【解析】（1）仪器a的名称是锥形瓶。（2）利用过氧化氢溶于和二氧化锰制取氧气不需加热，故选发生装置A，反应生成水和氧气，反应方程式是：2H2O22H2O＋O2↑。（3）二氧化碳密度比空气大，用C装置收集二氧化碳时，从m口进，n口出。二氧化碳验满的方法是：将燃着的小木条放在n口处，小木条熄灭，则说明二氧化碳已收集满。（4）①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，当二氧化碳气体从长管进，短管出，即m口进，n口出时，C中盛澄清石灰水时，可以检验实验室制出的二氧化碳气体，可行。②氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，和一氧化碳不反应，所以C中盛烧碱溶液时，从长管进，短管出，即m口进，n口出时，可以除去一氧化碳中的二氧化碳气体，可行。③浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，C中盛浓硫酸时，从长管进，短管出，即m口进，n口出时，可以除去氧气中的水蒸气，可行。
④C中盛适量冷水并放入一小块白磷时，不可以验证可燃物燃烧的条件，因为没有对比试验，不可行。故选④。
19．（2021·内蒙古·呼和浩特市实验中学一模）化学是一门以实验为基础的科学，请结合图表信息回答问题
Ⅰ.氧气的制取
写出图1中仪器①的名称：____。实验室加热高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为____，加热时试管口略向下倾斜的原因是____。
Ⅱ.二氧化碳的制备和性质
制备二氧化碳可选用A装置和F装置，与F装置相比，A装置的优点是____。
Ⅲ.探究实验室制取二氧化碳的适宜条件。
为探究温度、酸的浓度、大理石固体的颗粒大小等因素对化学反应快慢的影响，进行了如下四组实验：
实验编号 A B C D
mg大理石 块状 块状 粉末状 粉末状
ng盐酸(过量) 稀盐酸 浓盐酸 稀盐酸 浓盐酸
实验A与_______(填编号)对照，是为了研究固体反应物颗粒大小对反应快慢的影响；上述实验中，另一个影响反应快慢的因素是_______。
Ⅳ.利用数字化实验探究蜡烛的燃烧
如图2所示，蜡烛在密闭容器内燃烧，同时监测容器内氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，形成三条曲线坐标图。曲线_______(填“a”“b”或“c”)能够说明蜡烛燃烧消耗氧气。
【答案】 长颈漏斗 防止冷凝水倒流使试管炸裂 能够控制反应的发生与停止 C 盐酸的浓度 a
【解析】Ⅰ.仪器①的名称为长颈漏斗。实验室加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应方程式为：；加热时试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流炸裂试管。Ⅱ.制备二氧化碳可选用A装置和F装置，与F装置相比，A装置的优点是装置中关闭活塞，装置中压强变大液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开活塞气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止。Ⅲ.研究固体反应物颗粒大小对反应快慢的影响，那么控制的变量为颗粒大小其它因素完全相同，故实验A与C对照，是为了研究固体反应物颗粒大小对反应快慢的影响；上述实验中，另一个变量是盐酸的浓度，故研究的另一个影响反应快慢的因素是盐酸浓度。Ⅳ.蜡烛燃烧消耗了氧气生成了二氧化碳和水，反应后氧气浓度降低，二氧化碳和水的浓度变大，结合图像可知，曲线a能够说明蜡烛燃烧消耗氧气。
20．（2020湖南益阳）根据以下装置图，回答问题。
（1）图中仪器甲的名称是________；
（2）请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式______；
（3）实验室若要制备一瓶干燥的氧气，下列装置的连接顺序正确的是_______（填数字序号）。
①b→e ②a→e
③b→d→c→e ④b→c→d→e
【答案】（1）集气瓶；（2） ；（3）②④
【解析】（1）图中仪器甲的名称是：集气瓶；（2）实验室通常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，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、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；（3）①b→e：实验室可用过氧化氢与二氧化锰制取氧气，该反应属于固液不加热反应，发生装置可选B，氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，要想得到干燥的氧气，应用向上排空气法收集，但是氧气会从过氧化氢溶液中携带出水蒸气，不符合题意；
②a→e：实验室可用加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，该反应属于固体加热反应，发生装置可选A，氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，要想得到干燥的氧气，应用向上排空气法收集，故可以得到干燥的氧气，符合题意；③b→d→c→e：实验室可用过氧化氢与二氧化锰制取氧气，该反应属于固液不加热反应，发生装置可选B，氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，要想得到干燥的氧气，应用向上排空气法收集，浓硫酸具有吸水性，且浓硫酸与氧气不反应，可用浓硫酸干燥氧气，洗气，应“长进短出”，故连接顺序应为：b→c→d→e，不符合题意；④b→c→d→e：实验室可用过氧化氢与二氧化锰制取氧气，该反应属于固液不加热反应，发生装置可选B，氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，要想得到干燥的氧气，应用向上排空气法收集，浓硫酸具有吸水性，且浓硫酸与氧气不反应，可用浓硫酸干燥氧气，洗气，应“长进短出”，故连接顺序应为：b→c→d→e，符合题意。故选②④。
21．（2020四川德阳）某兴趣小组同学设计并进行了如下图所示实验探究CO2的相关性质。为避免盐酸挥发出的HCl对实验的干扰，选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。
（1）写出装置A中仪器a的名称_______。
（2）实验中装置B内浓硫酸的作用是____。
（3）对比装置C与D中的实验现象，观察到干花不变色，湿花变红色，可得出的结论（用化学方程式表达）______。
（4）持续通入CO2，观察到装置E中的现象为_____________。
（5）依据装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭，可得出CO2的性质有_____________。
【答案】（1）分液漏斗 ；（2）吸水（或干燥气体）；（3） ；（4）澄清石灰水变浑浊（或产生白色沉淀）；（5）密度比空气大，不燃烧，也不支持燃烧
【解析】（1）装置A中仪器a的名称是：分液漏斗；（2）浓硫酸具有吸水性，故可用于干燥气体；（3）碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳，将干燥的二氧化碳通入C中，干花不变色，通入D中，湿花变红，说明二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，该反应的化学方程式为：；（4）持续通入二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故观察到装置E中的现象为：澄清石灰水变浑浊（或产生白色沉淀）；（5）装置F中观察到点燃蜡烛由低到高依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。
【考点六】常见实验过程中先与后的关系
1、制取气体时，要先检查装置气密性，后装药品（先固后液）。
2、收集气体，先净化后收集。
3、检验气体时，先检验水后检验杂质。
4、净化气体时，先除杂后干燥。
例如，二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。
检验气体：（1）先通过白色硫酸铜粉末，硫酸铜变为蓝色则说明有水蒸气；（2）再通过硝酸银溶液，若有不溶于硝酸的白色沉淀生成，说明有HCl。
净化气体：（1）先通过饱和碳酸氢钠溶液，除去HCl；（2）再通过浓硫酸溶液，除去水蒸气。
综上，装置顺序为
发生装置（选取依据反应物状态和反应条件）（2）净化装置（3）干燥装置（4）收集装置（5）有污染性的气体，为了保护环境，要加一个吸收装置。
22.（2022·福建漳州·九年级期末检测卷）根据下列实验装置回答问题。
（1）仪器a的名称是__________。
（2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的化学方程式为__________。若用排水法收集氧气，停止加热时，应__________（填序号）。
①先熄灭酒精灯，再把导管移出水面
②先把导管移出水面，再熄灭酒精灯
（3）用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选用的装置为__________（填序号），反应的化学方程式为__________。
【答案】（1）铁架台；（2）2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑；②；（3）D；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】（1）仪器a的名称是铁架台；（2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的原理是高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、氧气、二氧化锰，化学方程式为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑。若用排水法收集氧气，停止加热时，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，否则易导致水到流入试管内，使试管炸裂，故选②； （3）用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，应选择固-液常温型发生装置B，收集二氧化碳，应选用的装置为D，因二氧化碳的密度比空气的大，能溶于水并和水反应，只能用向上排空气法收集，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
23．（2022·辽宁·盘锦市第一完全中学九年级开学考试）下列实验操作的先后顺序，错误的是（ ）
A．制取气体时，应先装药品再固定仪器
B．加热试管中的物质时，应先预热再对准有药品的部位集中加热
C．制取氧气时，用排水法收集完氧气后，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
D．排水法收集氧气，集满氧气后先在水下盖上玻璃片再将集气瓶取出正放在实验台上
【答案】C
【解析】A、制取气体时，应先装药品再固定仪器，选项说法正确；B、给试管中的固体加热，先给试管预热，再集中药品部位加热，选项说法正确；C、制取氧气时，用排水法收集完氧气后，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止炸裂，选项说法错误；D、排水法收集氧气，集满氧气后先在水下盖上玻璃片再将集气瓶取出正放在实验台上，选项说法正确。故选C。第13讲 气体的制取与净化
一、实验室制取气体的一般思路与装置
二、实验室制取氧气
三、验室制取二氧化碳
四、常见气体的检验
五、常见气体的净化
六、常见实验过程中先与后的关系
【题型概述】
气体的制取、检验与净化是中考实验探究题常考题型，主要考查常见气体二氧化碳、氧气（有时也会拓展考查氢气和氨气等）的制备，并且常见气体的检验和净化常穿插于气体的制取考题中，常考题型是实验探究题，有时也会以选择题的形式考查。此类题难度较大，但是这部分知识规律性很强，掌握好制取气体的一般思路和方法，即可掌握好大半。希望大家熟练掌握该部分的实验基础，在练习过程中研究其题型，探究解题方法，提高解题技巧。
【考点一】实验室制取气体的一般思路与装置
1、实验室制取气体的一般思路：（1）确定制取气体的反应原理（即在什么条件下，如：常温、加热、催化剂等。），选择什么药品，通过什么反应来制取气体。（2）确定制取气体的实验装置。（3）确定如何验证制得气体就是需要的气体。
2、制取气体的实验装置
装置： （1）选择依据： 、 。
装置： （2）类型：固液不加热如 ；固固加热如 ；
（1）选择依据： 、 、是否发生反应。
装置： 排水法：条件： 且不与水反应；
（2）类型： 优点：收集的气体 ；
缺点：收集的气体
向上排空气：条件： 大且不与空气反应 。
优点：收集的气体干燥；
缺点：收集的气体不纯净
向下排空气：条件： 且不与空气反应。
优点：收集的气体干燥；
缺点：收集的气体不纯净
【典例精讲】
1.（2021·重庆·中考真题）氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错误的是（ ）
A．制取 B．干燥 C．收集 D．验满
2. （2022·山东·平阴县教育教学研究中心九年级期末）如下图所示为实验室常见的气体的制备、净化和收集的实验装置，据图回答。（提示：盐酸中常挥发出少量的氯化氢气体，导致制取的气体不纯）
(1)实验室用大理石与稀盐酸反应制取干燥纯净的CO2，选择的装置连接顺序是B→D→C→E。
①装置B内发生反应的化学方程式是______；
②发生反应时，可观察到装置B锥形瓶内的明显现象是______；
③装置C的作用是______。
(2)若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。
①所选仪器的连接顺序为______（填写仪器序号字母）。
②生成氧气时，仪器B中发生反应的化学方程式为______。
3. （2022·山东济南·一模预测）如图所示为常见气体的制备、净化和性质实验的部分仪器。试根据题目要求，回答下列问题：
（1）若用稀盐酸和碳酸钙为原料在实验室中制备并收集纯净干燥的二氧化碳（盐酸有挥发性）。
①所选仪器的连接顺序为_____→D→_____→_____（填写仪器序号字母）。
②仪器A中发生反应的化学方程式为_____。
③其中装置D的作用是_____。
（2）欲用纯净的一氧化碳气体，测定某不纯氧化铁样品的纯度（杂质不反应），并验证反应中气体生成物的性质。某同学所选仪器的连接顺序为：一氧化碳→B→E。
①仪器E中看到的现象是_____。
②若氧化铁样品质量为20g，反应前后B装置的质量减少4.8g，则该氧化铁样品中氧化铁的纯度为_____；若通过测量反应前、后E装置的质量变化，来计算氧化铁样品中氧化铁的质量分数，则计算出的结果将_____（填“偏大”“偏小”“无影响”其中之一）。
③上述流程存在的缺陷是尾气中的一氧化碳未进行处理。为此，某同学设计了多种解决方法。你认为可取的是_____。
A将尾气点燃后排放到空气中
B将尾气通过装有浓氢氧化钠溶液的广口瓶
4. （2022·天津和平·九年级期末）气体的制备是化学实验基本技能之一。下图为实验室常见的气体制取、收集等装置，回答下列问题：
（1）图中标号①仪器的名称是_______________。
（2）小睿选图A用氯酸钾和二氧化锰制取O2，反应的化学方程式是______________________。
（3）实验室常用块状硫化亚铁固体和稀硫酸在常温下反应制取硫化氢，硫化氢（H2S）是一种有毒气体，密度比空气大，能溶于水形成氢硫酸，实验室中常用NaOH溶液来吸收有毒的硫化氢气体，若要制取并收集一瓶干燥的硫化氢气体，则图D中的试剂是__________（填名称），选择的装置中导管口的连接顺序是________________，图E中反应的化学方程式是__________________________。
5.（2021·成都七中初中学校三摸）下列装置用于实验室里CO2的制备、净化、检验，最后收集一瓶干燥的CO2。请回答下列问题：
（1）对实验室制取二氧化碳药品选择的探究实验，记录如下：
组别 药品 实验现象
① 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③ 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
从制取和收集的角度分析，一般选择第____（填序号）组药品，所发生反应的化学方程式为_______________。
（2）把C、D中的液体名称填入下表：
B C（碱） D（酸）
液体名称 碳酸氢钠溶液 ______ _______
（3）B中碳酸氢钠溶液作用是__________________________________________________。
（4）写出C中发生的化学反应方程式___________________________________________。
（5）反应过程中将弹簧夹关闭，在A中看到的现象是______________________________。
（6）检验中E中收集满气体的方法是____________________________________________。
【考点二】实验室制取氧气
1、选药品的条件：必须含有 。常用 和二氧化锰；或加热 或氯酸钾和二氧化锰的混合物。
如：用过氧化氢和二氧化锰制取氧气：
（1）原理： ；
（2）装置： ，排水法（或向上排空法）。
（3）步骤：检查 ；装药品，先固后液；
（4）收集法：、排水法：原因氧气 水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有 气泡冒出时开始收集。）、向上排空气法：原因 且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在， ，木条 则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入， ，木条 则该气体是氧气。
（7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气 （目的： ）。
如：用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气：
（1）原理： ；
（2）装置：固固加热， （或向上排空法）
（3）步骤：连接装置： ，从左到右的顺序；②检查装置的 ；③装入药品：按粉末状固体取用的方法；④固定装置：固定试管时，试管口应略 倾斜，铁夹应夹在试管的 ；⑤加热药品：先 ，后在反应物部位用酒精灯 加热；⑥收集气体；⑦先将 ，再停止 。
（4）收集法：、排水法：原因氧气 水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有 气泡冒出时开始收集。）、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在， ，木条复燃则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入， ，木条复燃则该气体是氧气。
（7）注意事项：①试管口要略微 倾斜：防止生成的 ,使试管破裂；②导气管伸入发生装置内要 橡皮塞：有利于产生的 ；③用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞 ：防止高锰酸钾粉末 ；④实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水 ，炸裂 。
【典例精讲】
6.（2021·山东滨州·一模）如图分别是有关实验室制取氧气的制备、干燥、收集和验满，下列说法正确的是（　）
A．裝置①可作为氧气的发生装置，但不可用作为二氧化碳的发生装置
B．装置②干燥氧气时，气体由b管进a管出
C．装置③可用作氧气制取的收集装置
D．装置④是收集氧气的验满方法
7.（2022苏州高新区实验初级中学开学）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
8.（2020湖南衡阳）下图是初中化学常用的实验装置，请回答下列问题。
（1）装置A中的一种仪器名称___________。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，应选择的发生装置是______（填字母序号），反应的化学方程式是_________。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，连接好仪器装置，在装入药品前要检查装置的________；实验结束时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，理由是________，收集满氧气的集气瓶应该_____（填“正”或“倒”）放在桌面上。
（4）装置B和C都能用作实验室制取二氧化碳的发生装置，装置C相对装置B的优点是____。
9.（2020山东临沂）实验室常用如图所示装置来制取气体。
（1）实验室用氯酸钾制取氧气，选用的发生装置是_____（填序号）。
（2）实验室里用装置B制取氧气，其反应的化学方程式是_______。
（3）若用C装置收集二氧化碳气体，气体应从____（填“a”或“b”）端进入。
【考点三】验室制取二氧化碳
1、药品： 或石灰石和
2、原理： ；
3、装置：固液不加热， ，
4、步骤：① ；② ；③向锥形瓶中加入 ；④从长颈漏斗加入 ；⑤收集二氧化碳；⑥验满。
5、收集法： 法：原因 且不与空气反应； ，不能用排水法。
6、验满：向上排空气法，用燃着的木条放在， ，木条 则收集满。
7、检验：将气体通入 ，若石灰水 ，则是二氧化碳。原理：
8、药品的选择：①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为（稀硫酸和大理石反应生成的 ，会附着在大理石表面，阻碍反应的继续发生）。②也不用浓盐酸是因为（浓盐酸 ，使制得的二氧化碳中混有 气体而不纯）。
【典例精讲】
10．（2021·江苏·梅岭中学教育集团运河中学三摸）化学是一门以实验为基础的学科，气体的制备是其中一种重要的实验。实验室一般用 6%双氧水和二氧化锰制备 O2，现有如下仪器供选。
(1)仪器 A 的名称是___________ ，仪器 F 的名称是___________。
(2)组装整套装置时，可选用图中的 A、 B、C、I、J、L、P 和___________ (选 G 或 H)该反应的化学方程式为___________，用该套装置收集氧气，验满的方法是___________。
(3)组装的装置在加入药品前要检查气密性，方法有多种，下列方法和现象能说明该装置不漏气的是___________(填字母序号填空)。
A．用弹簧夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗中加水，长颈漏斗内形成稳定的水柱；
B．向长颈漏斗中注水使下端形成液封，在右侧导管口连接注射器，缓缓拉注射器活塞，长颈漏斗下端冒气泡；
C．向长颈漏斗中注水使下端形成液封，在右侧导管口连接注射器，缓缓推注射器活塞，长颈漏斗中液面上升；
D．将导管浸入水中，双手捂住容器外壁，观察到导管口没有气泡；
(4)若直接用 30%的 H2O2溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，如图所示发生装置能达到最佳效果的是___________。
11.（2020贵州黔东南）下图是实验室常用的部分实验装置，请回答下列问题：
（1）写出下列仪器的名称：a___；b_____。
（2）若用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，并能随时控制反应的发生和停止，应选用的发生装置是____（填写字母），若用F装置收集该气体，则气体应从__端进入（填“c”或“d”）。通常用澄清石灰水来检验二氧化碳，其原理是__________（用化学方程式表示）。
（3）加热高锰酸钾制取氧气时应选用的发生装置是___（填写字母），发生反应的化学方程式为__。若用E来收集氧气，收集完毕的操作顺序是__（填写序号）。
①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶
12.（2021·江苏扬州·二模）下图装置A-F经适当组合可用于实验室O2、CO2等气体的制备、检验和收集。
（1）写出仪器的名称：①______，②______。
（2）实验室制备二氧化碳的化学方程式为______。如果要分别收集并检验产生的二氧化碳气体，需要在发生装置之后再连接两个F装置，则在后一个F装置内加入的试剂是______，反应的化学方程式为______
（3）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，可选用的发生装置是______（填字母）该反应的化学方程式为______。若F装置正放于桌面，收集生成的氧气，则氧气从______（选填“a”或“b”）导管通入；若F装置装满水，用于收集生成的氧气，则氧气从______（选填“a”或“b”）导管通入。
13.（2021·辽宁抚顺·中考真题）下图是实验室制取气体的常用装置。请回答。
(1)用A装置制取氧气发生反应的化学方程式为_______。
(2)用B装置制取氧气所需的药品是_______。用该装置制取氧气时，若要得到平稳的气流，可将仪器①更换成_______。
(3)制取二氧化碳气体若需随时控制反应的发生和停止，可选择的装置组合是_______。
14．（2020重庆市A）二氧化碳的制取与性质是初中化学实验的重要内容,根据下图回答问题。
① ② ③ ④
（1）仪器a的名称是___________。
（2）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取CO2,应该选择的发生装置是_________(填序号)
（3）③中，若X为澄清石灰水,则③中可以观察到的现象是_________________________。若X是水，④中能观察到紫色石蕊试纸变红，若④中紫色石蕊试纸没有变红，则X可能是_______（填序号)。
A． NaOH溶液 B ．CaCl2溶液
C ．浓硫酸 D． 稀盐酸
【考点四】常见气体的检验
气体 检验方法 现象
氧气 把 伸入集气瓶中 木条
二氧化碳 把气体通入 石灰水
一氧化碳 点燃后在火焰上方罩一个内壁有澄清石灰水的烧杯 ，烧杯内壁
甲烷 点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯，迅速倒转后，注入少量澄清石灰水 烧杯内壁上有 ，石灰水
氢气 点燃后在火焰上方罩一个 火焰呈 ，烧杯内壁上有
水蒸气 通过 硫酸铜变为
氨气 放入湿润的
【典例精讲】
15．（2021·广东深圳·二模）草酸亚铁晶体（FeC2O4 2H2O）受热分解的化学方程式
FeC2O4 2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O．通过如图装置验证该反应得到的气体产物，其说法错误的是
（　　）
A．①中固体无水硫酸铜变蓝，可验证原气体产物中有水蒸气
B．②中固体由黑色变红色，可验证原气体产物中有一氧化碳
C．③中石灰水变浑浊，可验证原气体产物中有二氧化碳
D．③中尾气可点燃，可验证原气体产物中有一氧化碳
16．（2019江苏苏州）将草酸（H2C2O4），沸点约150℃，分解温度约190℃）隔绝空气加热，得到的混合物经充分冷却后，残余气体M（CO、CO2中的一种或两种）。为探究M的成分，设计如图所示实验。下列说法不正确的是（　　）
A．若甲试管内溶液变浑浊，则M中一定含有CO2
B．若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊，则M中一定含CO
C．若装置甲、乙位置互换，则无法判断M中是否含有CO
D．若加热所得混合物不经充分冷却，则M中可能混有草酸蒸气
17. （2022·山东·丁庄镇中心初级中学九年级开学考试）请根据下列装置回答问题：
（1）写出标号仪器名称：a______；b______。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气时，发生装置应选用______填字母，该发生装置不足之处是______，所发生反应的化学方程式为______，若用E装置收集，判断氧气是否收集满的方法是______。氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是：______填字母，可多选；
A．高锰酸钾中混入了二氧化锰 B．收集前，集气瓶中未注满水
C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．加热前就将导管伸入集气瓶
（3）实验室制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为______。
①若将发生装置改为图1，其优点是______。
②若图2装置收集二氧化碳，应将气体发生装置的导管与图2装置的导管______选填“a”或“b”相连接。检验该装置中二氧化碳已收集满的操作是______。
③若用图3装置检验二氧化碳，应将气体发生装置的导管与图3装置的导管______选填“c”或“d”相连接。写出用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式______。
④下列二氧化碳的制备装置中，不能起到“能控制反应发生和停止”效果的是______。
（4）以下是某小组用过氧化氢溶液和二氧化锰反应探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验 序号 过氧化氢溶液浓度、 过氧化氢溶液体积 温度/℃ 二氧化锰的用量 收集氧气的体积 反应所需的时间
① 5 1 20 0.1 4 16.75
② 15 1 20 0.1 4 6.04
③ 30 5 35 2 49.21
④ 30 5 55 2 10.76
I：通过实验①和②对比可知，化学反应速率与______有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是______。
【考点五】常见气体的净化
1、气体中有水蒸气杂质，用 除去，常用干燥剂 和 （NaOH和CaO）；注意浓硫酸不能干燥 等碱性气体；碱石灰不能干燥 、SO2和 等酸性气体。
2、CO2中有HCl杂质，将气体通过 溶液。
3、气体中有H2和CO等还原性气体杂质，将气体通过灼热的 。
4、除去气体中的氧气，将气体通过灼热的 。
【典例精讲】
18．（2020陕西省卷）根据下列实验装置图回答问题。
（1）仪器a的名称是 ________。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时，应选择的气体发生装置是 _____（填字母）。反应的化学方程式是________。
（3）用C装置收集二氧化碳时，检验二氧化碳已经收集满的方法是________ 。
（4）当气体从m口进入时，利用C装置还可以进行许多实验。下列实验设计方案中，不可行的是 ________（填序号）。
①C中盛澄清石灰水时，可以检验实验室制出的二氧化碳气体
②C中盛烧碱溶液时，可以除去一氧化碳中的二氧化碳气体
③C中盛浓硫酸时，可以除去氧气中的水蒸气
④C中盛适量冷水并放入一小块白磷时，可以验证可燃物燃烧的条件
19．（2021·内蒙古·呼和浩特市实验中学一模）化学是一门以实验为基础的科学，请结合图表信息回答问题
Ⅰ.氧气的制取
写出图1中仪器①的名称：____。实验室加热高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为____，加热时试管口略向下倾斜的原因是____。
Ⅱ.二氧化碳的制备和性质
制备二氧化碳可选用A装置和F装置，与F装置相比，A装置的优点是____。
Ⅲ.探究实验室制取二氧化碳的适宜条件。
为探究温度、酸的浓度、大理石固体的颗粒大小等因素对化学反应快慢的影响，进行了如下四组实验：
实验编号 A B C D
mg大理石 块状 块状 粉末状 粉末状
ng盐酸(过量) 稀盐酸 浓盐酸 稀盐酸 浓盐酸
实验A与_______(填编号)对照，是为了研究固体反应物颗粒大小对反应快慢的影响；上述实验中，另一个影响反应快慢的因素是_______。
Ⅳ.利用数字化实验探究蜡烛的燃烧
如图2所示，蜡烛在密闭容器内燃烧，同时监测容器内氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，形成三条曲线坐标图。曲线_______(填“a”“b”或“c”)能够说明蜡烛燃烧消耗氧气。
20．（2020湖南益阳）根据以下装置图，回答问题。
（1）图中仪器甲的名称是________；
（2）请写出实验室制取二氧化碳的化学方程式______；
（3）实验室若要制备一瓶干燥的氧气，下列装置的连接顺序正确的是_______（填数字序号）。
①b→e ②a→e ③b→d→c→e ④b→c→d→e
21．（2020四川德阳）某兴趣小组同学设计并进行了如下图所示实验探究CO2的相关性质。为避免盐酸挥发出的HCl对实验的干扰，选用稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2。
（1）写出装置A中仪器a的名称_______。
（2）实验中装置B内浓硫酸的作用是____。
（3）对比装置C与D中的实验现象，观察到干花不变色，湿花变红色，可得出的结论（用化学方程式表达）______。
（4）持续通入CO2，观察到装置E中的现象为_____________。
（5）依据装置F中观察到点燃的蜡烛由低到高依次熄灭，可得出CO2的性质有_____________。
【考点六】常见实验过程中先与后的关系
1、制取气体时，要先 ，后装药品（先固后液）。
2、收集气体，先 后 。
3、检验气体时，先 后 。
4、净化气体时，先 后 。
例如，二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。
检验气体：（1）先通过 粉末，硫酸铜 色则说明有水蒸气；（2）再通过 溶液，若有不溶于硝酸的 生成，说明有HCl。
净化气体：（1）先通过 溶液，除去HCl；（2）再通过 溶液，除去水蒸气。
综上，装置顺序为
发生装置（选取依据 和 ）（2）净化装置（3）干燥装置（4）收集装置（5）有污染性的气体，为了保护环境，要加一个 。
22.（2022·福建漳州·九年级期末检测卷）根据下列实验装置回答问题。
（1）仪器a的名称是__________。
（2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的化学方程式为__________。若用排水法收集氧气，停止加热时，应__________（填序号）。
①先熄灭酒精灯，再把导管移出水面
②先把导管移出水面，再熄灭酒精灯
（3）用大理石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，应选用的装置为__________（填序号），反应的化学方程式为__________。
23．（2022·辽宁·盘锦市第一完全中学九年级开学考试）下列实验操作的先后顺序，错误的是（ ）
A．制取气体时，应先装药品再固定仪器
B．加热试管中的物质时，应先预热再对准有药品的部位集中加热
C．制取氧气时，用排水法收集完氧气后，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
D．排水法收集氧气，集满氧气后先在水下盖上玻璃片再将集气瓶取出正放在实验台上

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