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专题14 常见的气体的制取和净化
（试题分值：50分 测试时间：25分钟）
一、选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分.每小题只有一个正确答案)
1、化学是一门以实验为基础的学科。以下实验操作正确的是
A．排空气法收集氧气 B．实验室制取CO2
C．验满二氧化碳 D．铁丝在氧气中燃烧
【新思路】综合能力考查
2、Cl2是一种能溶于水的气体，其密度比空气大，则Cl2的收集方法应是
A．排水法 B．向上排空气法
C．向上排空气法和排水法 D．向下排空气法
3、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
4、在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是
A．检查气密性 B．制备氧气
C．收集氧气 D．燃烧蜡烛
5、利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是
A．用②③制取二氧化碳 B．用②⑤制取氧气
C．用①④制取二氧化碳 D．用①③制取氧气
6、【原创题】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
7、如图是初中化学进行“气体制取与收集”实验的装置图，根据所学知识选择正确的说法是
A．装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置
B．装置2用于实验室制取二氧化碳可以实现“即开即停”
C．装置3可以收集到比较纯净的氧气
D．装置4可以检验收集的气体是否是二氧化碳
8、【原创题】下列制取气体所用物质和装置均正确的是
A．制取CO2 B．制取氢气
C．制取氧气 D．制取CO2
9、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．固液制取 B．固体制取
C．收集 D．验满
10、下列制取、收集并存放CO2的图示，正确的做法是
A．检查装置气密性 B．加入石灰石
C．收集CO2 D． 存放CO2
11、根据图，有关气体的实验室制法叙述正确的是
A．选择甲装置制取CO2，X为稀硫酸
B．选择甲装置制取H2，Y为铜粒
C．选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D．选择乙装置干燥O2，气流方向为b进a出
12、如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作，其中错误的是
A．甲图中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好
B．乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出
C．丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水
D．丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水
13、 【原创题】如图为某实验时收集二氧化硫气体的装置中，根据此收集装置不能推断出SO2可能具有的性质
A．污染性气体
B．密度比空气大
C．在空气中易形成酸雨
D．易溶于水
【新考法】与测量气体体积相结合
14、实验室用如图所示装置可制取氢气并测量生成氢气的体积，下列有关说法正确的是
A．仪器a的名称为长颈漏斗 B．该收集气体的方法是向下排空气法
C．将锌粒换成大理石可用于实验室制取二氧化碳 D．该装置还可用于实验室制取氧气
15、【新装置】如图，碱石灰是干燥剂；CH4密度比空气小，难溶于水，不与碱反应；NH3密度比空气小，极易溶于水。下列几种气体可用所示装置干燥收集的是
①H2；②O2；③CO2；④HCl﹔⑤CH4；⑥NH3
A．①②⑥ B．②③⑤ C．③④⑥ D．①⑤⑥
二、填空题(本题2小题，每空1分，共20分)
16、（9分）化学是一门以实验为基础的科学，结合装置回答下列问题：
（1）写出标号仪器的名称：②______。
（2）用A装置制取氧气的化学方程式为______，用D装置收集O2，验满的方法是______。
（3）装置B制得的CO2中通常含有少量的水蒸气，若要制取干燥的CO2，正确的装置连接顺序是______（填字母）；再连接F装置，m处干燥的紫色石蕊纸片______（填“变”或“不变”）红，G装置产生的现象可证明CO2具有的物理性质是______，装置C可代替装置B，其优点是______。
（4）硫化氢（H2S）气体有毒，密度比空气大，溶于水形成酸，能在空气中燃烧生成SO2和水，实验室用块状硫化亚铁（FeS）和稀硫酸发生复分解反应制取H2S，该反应的化学方程式是______，该实验需要对尾气进行处理，下列方法正确的是______（填序号）。
a．用稀硫酸吸收 b．用氢氧化钠溶液吸收 c．点燃
【新考法】与探究“新物质”的性质相结合
17、（11分）下图是实验室常用的部分实验装置，请回答下列问题：
（1）仪器名称：①__________，②__________。
（2）用高锰酸钾制氧气，可选用的发生装置是____。(选填序号)，反应化学方程式为_____。若用E来收集氧气，收集完毕的操作顺序是__________(填写序号顺序)。
①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶
（3）实验室制CO2的反应化学方程式为_____，为方便控制反应的发生和停止，应选择的发生装置是____(选填序号)；如果用F装置收集CO2，验满的操作是______。
（4）FeS2和O2在加热条件下可反应生成SO2，下图是实验室利用FeS2制取SO2的装置。
①装置H中浓硫酸的作用是__________。
②装置J用于收集SO2，说明SO2气体的密度__________(选“小于”或“大于”)空气。
③用化学方程式表示实验中NaOH溶液的作用__________。
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（试题分值：50分 测试时间：25分钟）
一、选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分.每小题只有一个正确答案)
1、化学是一门以实验为基础的学科。以下实验操作正确的是
A．排空气法收集氧气 B．实验室制取CO2
C．验满二氧化碳 D．铁丝在氧气中燃烧
【答案】A
【解析】A、氧气的密度比气大，采用向上排空气法收集，若用如图装置收集氧气，氧气应从b端进入，故图示操作正确；
B、实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，而不是稀硫酸，故图示操作不正确；
C、二氧化碳验满的方法是：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满，故图示操作不正确；
D、玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，所以用收集好的氧气做铁丝燃烧实验时，应在集气瓶底部没有放少量的水或铺一层细沙，防止高温熔化物溅落，炸裂瓶底，故图示操作不正确。故选A。
【新思路】综合能力考查
2、Cl2是一种能溶于水的气体，其密度比空气大，则Cl2的收集方法应是
A．排水法 B．向上排空气法
C．向上排空气法和排水法 D．向下排空气法
【答案】B
【解析】Cl2是一种能溶于水的气体，故不能用排水法收集；因其密度比空气的大，可用向上排空气法收集。故选：B。
3、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
【答案】C
【解析】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，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，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，说法错误。
D、氧气不易溶于水，可用排水法收集，说法正确。故选C。
4、在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是
A．检查气密性 B．制备氧气
C．收集氧气 D．燃烧蜡烛
【答案】C
【解析】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故操作正确；
B、加热高锰酸钾制氧气时，试管口略向下倾斜、用酒精灯的外焰部分对药品处进行加热，为防止加热时高锰酸钾颗粒进入导管，需要在试管口处放置一团棉花，故操作正确；
C、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法来收集，为将集气瓶内的空气排净，导管应伸到集气瓶的底部，故操作错误；
D、在做蜡烛在氧气中燃烧实验时，可将点燃的蜡烛放在燃烧匙内，将蜡烛慢慢伸入盛有氧气的集气瓶内，观察现象，故操作正确。故选C。
5、利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是
A．用②③制取二氧化碳 B．用②⑤制取氧气
C．用①④制取二氧化碳 D．用①③制取氧气
【答案】B
【解析】A、实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，属于固液常温型，即选用②；二氧化碳的密度比空气的大，能溶于水，应选用向上排空气法收集气体，即可用②④制取二氧化碳，故选项说法错误。
B、实验室可加热高锰酸钾或加热氯酸钾制取氧气，此时可选用固体加热型装置①，也可用过氧化氢在以二氧化锰作催化剂的条件下不加热制取氧气，此时可选用固体不加热型装置②，氧气的密度比空气大，可用向上排空气法④收集气体，氧气不易溶于水，可采用排水法⑤收集气体，即可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气，故选项说法正确。
C、根据A选项的分析，应用②④制取二氧化碳，故选项说法错误。
D、根据B的分析，可用①④、①⑤、②④、②⑤制取氧气，故选项说法错误。故选：B。
6、【原创题】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
【答案】C
【解析】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。
7、如图是初中化学进行“气体制取与收集”实验的装置图，根据所学知识选择正确的说法是
A．装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置
B．装置2用于实验室制取二氧化碳可以实现“即开即停”
C．装置3可以收集到比较纯净的氧气
D．装置4可以检验收集的气体是否是二氧化碳
【答案】A
【解析】A、装置1是固体加热型发生装置，高锰酸钾固体在加热条件可以分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应物为固体，且需要加热，所以装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置，故A正确；
B、该装置无法实现固液分离，所以无法实现“即开即停”，故B错误；
C、用装置3（向上排空气法）收集的氧气比较干燥，但并不纯净，因为可能混有空气，故C错误；
D、检验二氧化碳应该用澄清石灰水，而不是燃着的木条，因为能使燃着的木条熄灭的气体不只是二氧化碳，故D错误。故选：A。
8、【原创题】下列制取气体所用物质和装置均正确的是
A．制取CO2 B．制取氢气
C．制取氧气 D．制取CO2
【答案】C
【解析】A、碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳易溶于水，不能用排水法收集，所以A不正确；
B、锌和稀盐酸反应生成氢气，氢气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，所以B不正确；
C、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成氧气，氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，所以C正确；
D、稀盐酸和石灰石反应生成二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，应用向上排空气法收集，所以D不正确。故选：C。
9、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．固液制取 B．固体制取
C．收集 D．验满
【答案】C
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，该反应属于固液常温型，因此选择此装置来制取氧气，故A正确；
B、采用加热高锰酸钾制氧气时，试管口应略向下倾斜，试管口要放一团棉花，故B正确；
C、氧气的密度比空气大，由图示装置来收集氧气时，氧气应从长管进入，故C错误；
D、氧气具有助燃性，用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满，故D正确。故选：C。
10、下列制取、收集并存放CO2的图示，正确的做法是
A．检查装置气密性 B．加入石灰石
C．收集CO2 D． 存放CO2
【答案】A
【解析】A、装置气密性检查方法：连接装置，将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出，说明气密性良好，故A正确；
B、向试管中装块状固体药品时，先将试管横放，用镊子把块状固体放在试管口，再慢慢将试管竖立起来，故B错误；
C、二氧化碳能溶于水，不能用图示的排水法收集二氧化碳，故C错误；
D、二氧化碳的密度比空气大，收集满二氧化碳的集气瓶盖上玻璃片应瓶口向上放置于桌面上，故D错误。
故选：A。
11、根据图，有关气体的实验室制法叙述正确的是
A．选择甲装置制取CO2，X为稀硫酸
B．选择甲装置制取H2，Y为铜粒
C．选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D．选择乙装置干燥O2，气流方向为b进a出
【答案】C
【解析】A、大理石或石灰石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石或石灰石表面，阻止反应进一步进行，选择甲装置制取CO2，X不能为稀硫酸，故选项说法错误。
B、选择甲装置制取H2，Y不可能为铜粒，在金属活动性顺序中，铜的位置排在氢的后面，不能与稀盐酸反应，故选项说法错误。
C、乙装置，控制通入气体的方向，可收集密度比空气大小的气体，选择乙装置既可收集H2也可收集CO2，从短导管通入，可收集氢气，从长导管通入，可收集二氧化碳，故选项说法正确。
D、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”，选择乙装置干燥O2，气流方向为a进b出，故选项说法错误。故选：C。
12、如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作，其中错误的是
A．甲图中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好
B．乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出
C．丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水
D．丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水
【答案】A
【解析】A、甲图中推动注射器时，锥形瓶内的压强增大，长颈漏斗内液面上升，形成一段水柱，可以说明气密性良好，故A错误；
B、乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，液封长颈漏斗下端管口，是为了防止气体逸出，故B正确；
C、二氧化碳能溶于水，所以丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶解在水中，故C正确；
D、二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水，故D正确。
故选：A。
13、 【原创题】如图为某实验时收集二氧化硫气体的装置中，根据此收集装置不能推断出SO2可能具有的性质
A．污染性气体
B．密度比空气大
C．在空气中易形成酸雨
D．易溶于水
【答案】C
【解析】A、该装置要尾气处理，说明二氧化硫具有污染性，故不符合题意；
B、从装置中可看出是向上排空气法收集气体，所以密度比空气大，故不符合题意；
C、从装置中不能看出是否能够易形成酸雨，故符合题意；
D、从装置中可看出二氧化硫易溶于水，当气体极易溶于液体时要防倒吸，如倒置的漏斗就可以防倒吸，故不符合题意。
【新考法】与测量气体体积相结合
14、实验室用如图所示装置可制取氢气并测量生成氢气的体积，下列有关说法正确的是
A．仪器a的名称为长颈漏斗 B．该收集气体的方法是向下排空气法
C．将锌粒换成大理石可用于实验室制取二氧化碳 D．该装置还可用于实验室制取氧气
【答案】D
【解析】A、仪器a的名称为分液漏斗，故选项错误；
B、该收集气体的方法是排水法，故选项错误。
C、锌粒换成大理石，稀硫酸换成稀盐酸，可用于实验室制取二氧化碳，故选项错误；
D、过氧化氢在二氧化锰催化下制取氧气，可以选用图示装置制取，故选项正确，故选D。
15、【新装置】如图，碱石灰是干燥剂；CH4密度比空气小，难溶于水，不与碱反应；NH3密度比空气小，极易溶于水。下列几种气体可用所示装置干燥收集的是
①H2；②O2；③CO2；④HCl﹔⑤CH4；⑥NH3
A．①②⑥ B．②③⑤ C．③④⑥ D．①⑤⑥
【答案】D
【分析】碱石灰干燥中性或碱性气体，该装置主要收集密度比空气小的气体；
【解析】①H2属于中性气体，且密度比空气小，符合要求；
②O2密度比空气大，不符合要求；
③CO2密度比空气大，且属于酸性气体，不符合要求；
④HCl密度比空气大，且属于酸性气体，不符合要求；
⑤CH4属于中性气体，且密度比空气小，符合要求；
⑥NH3密度比空气小，属于碱性气体，符合题意。
故选D。
二、填空题(本题2小题，每空1分，共20分)
16、（9分）化学是一门以实验为基础的科学，结合装置回答下列问题：
（1）写出标号仪器的名称：②______。
（2）用A装置制取氧气的化学方程式为______，用D装置收集O2，验满的方法是______。
（3）装置B制得的CO2中通常含有少量的水蒸气，若要制取干燥的CO2，正确的装置连接顺序是______（填字母）；再连接F装置，m处干燥的紫色石蕊纸片______（填“变”或“不变”）红，G装置产生的现象可证明CO2具有的物理性质是______，装置C可代替装置B，其优点是______。
（4）硫化氢（H2S）气体有毒，密度比空气大，溶于水形成酸，能在空气中燃烧生成SO2和水，实验室用块状硫化亚铁（FeS）和稀硫酸发生复分解反应制取H2S，该反应的化学方程式是______，该实验需要对尾气进行处理，下列方法正确的是______（填序号）。
a．用稀硫酸吸收 b．用氢氧化钠溶液吸收 c．点燃
【答案】
（1）长颈漏斗
（2）①. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ②. 将带火星的木条放在导管a处，若复燃，则集满
（3）①. BED ②. 不变 ③. 二氧化碳密度比空气密度大 ④. 可控制反应的发生和停止
（4）①. FeS+H2SO4＝FeSO4+H2S↑ ②. b
【解析】
（1）由图可知，仪器①为酒精灯；仪器②为长颈漏斗；
（2）A装置适用于固体加热反应制取气体，且试管口有一团棉花，适用于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，该反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
用D装置收集氧气，氧气的密度比空气大，应从b端通入，氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在a端，木条复燃，说明已经集满；
（3）浓硫酸具有吸水性，且与二氧化碳不反应，可用浓硫酸干燥二氧化碳，二氧化碳溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，收集装置可选D（从b端通入），故顺序为：BED；
二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊试液变色，故m处干燥的紫色石蕊纸片不变红；
G装置中蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，密度属于物理性质；
与装置B相比，装置C可通过开关止水夹，控制固液的接触和分离，从而控制反应的发生和停止；
（4）硫化亚铁（FeS）和稀硫酸发生复分解反应生成硫酸亚铁和硫化氢，该反应化学方程式为：FeS+H2SO4＝FeSO4+H2S↑；
硫化氢溶于水形成酸，故可用碱性物质，即氢氧化钠溶液吸收，硫化氢在空气中燃烧生成二氧化硫和水，二氧化硫属于空气污染物，不能采取点燃的方法。
故选b。
【新考法】与探究“新物质”的性质相结合
17、（11分）下图是实验室常用的部分实验装置，请回答下列问题：
（1）仪器名称：①__________，②__________。
（2）用高锰酸钾制氧气，可选用的发生装置是____。(选填序号)，反应化学方程式为_____。若用E来收集氧气，收集完毕的操作顺序是__________(填写序号顺序)。
①盖上玻璃片 ②正放在实验台上 ③取出集气瓶
（3）实验室制CO2的反应化学方程式为_____，为方便控制反应的发生和停止，应选择的发生装置是____(选填序号)；如果用F装置收集CO2，验满的操作是______。
（4）FeS2和O2在加热条件下可反应生成SO2，下图是实验室利用FeS2制取SO2的装置。
①装置H中浓硫酸的作用是__________。
②装置J用于收集SO2，说明SO2气体的密度__________(选“小于”或“大于”)空气。
③用化学方程式表示实验中NaOH溶液的作用__________。
【答案】
（1）①铁架台 ②锥形瓶
（2）①、A ②、2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ③、①③②
（3）①CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ ② C ③将燃着的木条放置在b导管口，熄灭则满
（4）①干燥氧气 ②大于 ③SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O
【解析】
（1）仪器①名称是铁架台，仪器②名称是锥形瓶；
（2）用高锰酸钾制氧气需要加热，选用的发生装置是A，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↑，E装置是排水法收集氧气，收集完毕后应先盖上玻璃片，再取出集气瓶，最后将集气瓶正放在实验台上，故填：①③②；
（3）实验室制取二氧化碳的原理是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↑；为方便控制反应的发生和停止，应选用C装置，C装置可以通过控制右端弹簧夹的开与关来控制固液药品的接触与分离，进而控制反应的发生与停止；氧气的密度比空气大，用F装置收集CO2，验满的操作是将燃着的木条放置在b导管口，熄灭则满；
（4）①浓硫酸具有吸水性，装置H中浓硫酸的作用是干燥氧气；
②装置J向上排空气法用于收集SO2，试管a伸入集气瓶底部，说明SO2气体的密度大于空气；
③氢氧化钠和二氧化碳反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为：SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O。
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