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常见气体的制取
一、实验室制取气体的一般思路和方法
二、常见气体的实验室制取
1.实验药品及反应原理
气体 试剂 反应原理
氧气 ①高锰酸钾； ②过氧化氢溶液和二氧化锰 ①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
②2H2O22H2O+O2↑
二氧化碳 石灰石(或大理石)和稀盐酸 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
氢气 锌粒和稀硫酸 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
2.常见发生装置及选择
装置类型 固固加热型 固液常温型
发生装置
适用范围 反应物为固体，反应条件为加热，如分解高锰酸钾制取氧气 反应物为固体和液体，反应条件为常温
装置优点 — 安装简单，操作简便 可以随时添加液体试剂 可控制反应速率 可控制反应的发生与停止
注意事项 ①加热时试管口应略向下倾斜，防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂； ②加热高锰酸钾制取氧气时，应在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，堵塞导管； ③导管口略露出橡胶塞即可，以免生成的气体不能顺利排出 加入的试剂不宜过多，防止产生气体过快，使液体溢出或橡胶塞弹出 长颈漏斗下端应伸入液面以下，形成液封，防止生成的气体逸出 — 固体试剂应为块状或大颗粒状
3.常见收集装置及选择
收集方法 排空气法 排水法
向上排空气法 向下排空气法
收集装置
装置特点 收集的气体干燥，但纯度不高 收集的气体纯度较高，但混有水蒸气
适用范围 密度比空气大且无毒，不与空气中的成分反应的气体 密度比空气小且无毒，不与空气中的成分反应的气体 不易或难溶于水，且不与水反应的气体
举例 O2、CO2 H2、CH4 O2、H2、CH4
注意事项 导管伸到集气瓶底部，便于空气排出；不宜收集密度与空气(相对分子质量为29)相近的气体 当导管口有气泡连续且均匀地冒出时再开始收集；导管伸到集气瓶瓶口即可
4.常见气体的检验与验满
气体 检验方法 验满方法
O2 将带有火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃 将带有火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明已收集满(若用排水法收集O2，则集气瓶口有大气泡冒出时，说明已收集满)
CO2 通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明已收集满
H2 点燃，产生淡蓝色火焰，在火焰上方罩干冷小烧杯，烧杯内壁有水珠生成 —
5.“多功能瓶”的用途
用途 排空气集气 排水集气 除杂与收集 除杂与干燥 测量气体体积
常见 装置
说明 长进短出：收集密度比空气大的气体； 短进长出：收集密度比空气小的气体 收集不易溶于水且不与水反应的气体 除去气体中混有的气体杂质，并收集气体，如用NaOH溶液除去CO2，并收集CO ①X为浓硫酸，干燥O2、CO2、H2等不与其反应的气体； ②X为NaOH溶液，可吸收CO2、HCl等； ③X为饱和NaHCO3溶液，可除去CO2中混有的HCl CO2等能溶于水或能与水反应的气体需要在水面上方加一层植物油，防止气体和水接触
(1)在装置C中使用仪器①时的注意事项是________________　
　。
伸入液面以下　
针对训练
1.某小组利用如图装置制取气体，并完成气体性质的探究。回答下列问题。
　长颈漏斗下端应
(2)实验室用锌粒和足量的稀硫酸制取H2，可选用的发生装置有　 　(填字母序号)，反应的化学方程式为
　 　。
(3)将产生的H2通过装置D吹肥皂泡，可能出现的现象是
　 　，说出产生此现象的原因：
　 　。
　氢气的密度小于空气　
　吹出的肥皂泡往上飘　
　Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑　
　BC　
(1)写出仪器a的名称：　 　。
(2)实验室制取二氧化碳常用的试剂是___________________　
　；其发生装置可选用装置A或B，与装置A相比，装置B的优点是　 　。
　可以控制反应的发生与停止　
稀盐酸　
　石灰石(或大理石)、
2.如图是实验室常用的制取气体的装置，据图回答下列问题。
　集气瓶　
(3)选用装置B制取氧气的化学方程式为
　 。若要收集一瓶较干燥的氧气，
应选择的收集装置是　 　(填字母序号)；若用此装置收集的氧气不纯，可能的原因是____________________________　
　(写出1点即可)。
2H2O22H2O+O2↑　
装置漏气，合理即可)　
　导管口未伸到集气瓶底部(或
　E　
(4)某气体只能用装置C收集，则该气体可能具有的性质为
　 　(填字母序号)。
a.密度与空气接近
b.能与空气中的成分反应
c.能与水反应
　ab　
(1)仪器a的名称是　 　。
3.(2024·河南中考改编)实验室里选用如图所示仪器制取气体(橡胶塞、导气管及试剂略去)。
　锥形瓶　
(2)实验室制取CO2的化学方程式为_____________________　
　。制取一瓶纯净的CO2，若要使用双孔橡胶塞，需选用的仪器有　 　(填字母序号)。
　abef　
CaCl2+H2O+CO2↑　
　CaCO3+2HCl===
(3)用KMnO4制取O2，其发生装置需补充一种玻璃仪器，请在虚线框内画出该仪器；用排空气法收集氧气时，验满的操作是________________________________________________　
　。
明氧气已收集满　
　将带有火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说
答案：如图所示
(1)制取二氧化碳的发生和收集装置为　 　(填字母序号)。
(2)若想干燥CO2气体，应将气体从E中的　 　口通入。
　a　
4. (2024·深圳中考改编)俊宇同学想要做实验室制取二氧化碳实验。
　BC　
(3)模拟海洋生态系统。
①绿色植物在生态箱中通过呼吸作用
和　 　作用参与碳循环。
②俊宇向生态箱中通入CO2，一段时间后烧杯中出现的现象为　 　。
③一段时间后，测得生态箱内海水的pH下降，原因是
　 　(用化学方程式解释)。
　CO2+H2O===H2CO3　
　澄清石灰水变浑浊　
　光合　
5.(2024·安徽中考)甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成。
(1)装置甲可用于制取甲烷，还可用于制取氧气，用该装置制取氧气的化学方程式为　 。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　
(2)实验前，用图乙所示方法检查装置气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是　 　(填字母序号)。
　A　
(3)甲烷难溶于水，密度比空气的小，实验室收集甲烷的方法是　 　(写出1种即可)。
(4)用装置丙验证甲烷的组成时，为保证安全，点燃前应先
　 　。下列能证明甲烷中含有碳、氢元素的现象有　 　(填字母序号)。
A.火焰呈淡蓝色
B.干燥的烧杯壁出现水雾
C.倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡后溶液变浑浊
　BC　
　检验其纯度(合理即可)　
　排水法(或向下排空气法)　
(1)仪器①的名称是　 　。
6.(2024·芜湖三模)某小组同学用下列装置测量过氧化氢溶液分解生成氧气的体积，请回答下列问题。
　铁架台　
(2)写出过氧化氢溶液分解的化学方程式：
　 。
(3)为测量过氧化氢溶液分解生成氧气的体积，请选择恰当的实验装置，并将其连接起来：a→　 　(用导管口字母和箭头表示)，测量反应生成氧气体积的时机为　 　(填字母序号)。
A.气泡连续均匀冒出时
B.有大量气泡产生时
C.注射器内液体进入试管时
2H2O22H2O+O2↑　
　C　
　b→c→e　
(4)若将注射器内的过氧化氢溶液全部注入试管中，实验最终测得量筒内水的体积为54 mL，则反应生成氧气的体积为
　 　mL。
　46　
(1)装置A存在一处不足，改进的方法是 。
7.(2024·湖北中考改编)以下是氧气的实验室制取和性质实验。
在试管口放一团棉花
(2)用改进后的装置A和B制取并收集氧气，实验结束时先移走酒精灯，后撤离导管，可能会造成的后果是____________　
　。
(3)用装置C收集氧气，进气口为　 　(填“a”或“b”)。
(4)装置D中，细铁丝剧烈燃烧，　 　，放出热量，生成黑色固体，发生反应的化学方程式为
　 。
3Fe+2O2Fe3O4　
　火星四射　
　b　
沿导管流到试管底部，试管炸裂　
　水槽中的水
(1)塑料瓶①相当于实验室中的　 　(填仪器名称)。
8.(2024·成都中考改编)利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧化碳。
　集气瓶　
(2)检查装置A的气密性，方法是________________________
_____________________________________________________________________________________________________。
(3)用装置B检验二氧化碳时，发生反应的化学方程式为
　 　。
(4)用装置C收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有　 　。
　 连接仪器装置，关闭K1，向装置A左侧塑料瓶中加水，当左侧液面高于右侧时停止加水，能形成稳定的液面差，说明装置气密性良好　
　密度比空气大，不可燃也不助燃　
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O　

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