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专题06 气体的制取、净化、收集
一、实验步骤
气体的制取实验也是中考中常见的问题。实验室制取气体的实验往往与气体的干燥与净化综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为：
同学们可按照上图的流程来选择合适的装置进行气体制取实验
二、气体发生装置
装置类型 固——固加热型 固（液）——液不加热型 固液加热型
举例 高锰酸钾制取氧气，氯酸钾制取氧气 双氧水制取氧气，大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，锌和稀硫酸反应制取氢气 信息材料给予题
装置图
注意事项 ①试管口应稍向 下 倾斜；②用排水法收集气体完毕后，应先 撤离导管 ，然后再 熄灭酒精灯 ；③用高锰酸钾制取氧气时试管口处应塞一团疏松的 棉花 。 ①若使用长颈漏斗，长颈漏斗下端管口应插入_液面以下，目的是防止 气体从长颈漏斗下端逸出。 ②块状固体大小应适当，固体颗粒不能太小，防止反应_剧烈，不易控制__。 不常用
【特别提醒】
a．用固固加热型装置制取气体时试管口稍向下倾斜的目的是 防止冷凝水倒流使热的试管炸裂_。
b．用高锰酸钾粉末制取氧气时，试管口放一小团棉花的目的是__防止高锰酸钾粉末进入导管，造成堵塞
c．D装置中长颈漏斗的末端应伸入液面以下目的是__形成液封，防止反应生成的气体通过长颈漏斗逸出
d．A、B装置试管中的导管刚露出橡胶塞即可，目的是方便气体导出。
三、气体的收集装置（选择收集装置的依据：气体的密度和气体的溶解性）
方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
收集装置
满足条件 难溶或微溶于水，且与 水不发生化学反应 密度比空气的大，且气体不与空气中的成分发生反应 密度比空气的小，且气体不与空气的成分反应
举例 H2、O2 H2、CO2 H2
四、常见气体的检验和验满
气体 氧气 二氧化碳
检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃 则说明该气体为氧气 将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 则说明该气体为二氧化碳
验满方法 将带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃 则说明已收集满 将燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭 则说明已收集满
五、实验室制取气体的净化（除杂与干燥）
1.气体净化装置的设计原则
①一般除杂在前，干燥在后。②吸收剂只能吸收气体中的杂质。（2）常见气体的净化（干燥）
①常见气体的净化（干燥）方法
制取的气体 带来的杂质气体 除杂（干燥）方法
O2 H2O 通过浓硫酸或其它固体干燥剂
CO2 HCl、H2O 通过足量的饱和NaHCO3溶液后，再通过浓硫酸
H2 HCl、H2O 通过足量的NaOH溶液后，再通过浓硫酸
H2 H2O 通过浓硫酸或碱石灰干燥剂
②常见气体的净化装置
装置类型 液态除杂（或干燥剂） 固态除杂（或干燥）剂（不加热）
装置图 ①洗气瓶 ②U形干燥管 ③球形干燥管
气体流动方向 长进短出 进气和出气没有区别 大口进气，小口出气(在干燥管的进出气口都要塞一团棉花，防止固体移动)
③常见干燥剂（干燥剂干燥的原则：干燥剂只可以吸收其中水分，而不能与气体发生反应。）
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 常用装置
浓H2SO4 CO2、SO2、HCl、H2、O2、CO、N2 NH3 洗气瓶
生石灰、固体NaOH、碱石灰(NaOH与CaO的混合物) NH3、H2、O2、CO、N2等 CO2、HCl、SO2 U形干燥管 球形干燥管
2.尾气处理
对于有毒的气体通常需要进行尾气处理，常用的方法有：
（1）碱液吸收法：如NaOH可吸收SO2等气体。
（2）燃烧法或收集法：如可将CO点燃或用气球收集。
3 .多功能瓶的使用
目的 排空气法收集气体 排水法收集气体 （或测气体体积） 气体除杂、干燥、检验等
图示 ① ② （1）如图①：密度大于空气的气体从a 端进；密度小于空气的气体从 b 端进。 （2）如图②：密度大于空气的气体从a 端进；密度小于空气的气体从 b 端进。 （1）先将瓶内装满水，气体从 a端进，水从 b 端排出。 （2）如果要测定某气体的体积，则应将导管 b 端与量筒连接。 先将瓶内装入用于检验（除杂、干燥）试剂，气体从 a 端进。
说明 记住“上轻下重”原则，即密度小的气体通至集气瓶上部，密度大的气体通至集气瓶下部 短进长出，可用量筒量取排出水的体积，从而得到收集气体的体积 长进短出，除杂时，除杂试剂应足量
题型1常用气体的发生装置和收集装置与选取方法 4
题型2实验室制取氧气的反应原理 9
题型3氧气的制取装置 10
题型4催化剂的特点与催化作用 12
题型5二氧化碳的实验室制法 12
题型1常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
1．通过化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律。请结合如图回答问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：① 。
（2）实验室用装置A制取氧气时，发生反应的化学方程式为 。利用F装置收集氧气的最佳时刻是 。
（3）实验室制取二氧化碳气体时，通常选用B装置来做发生装置，优点是 ，该反应的化学方程式为 。
（4）实验室制取二氧化碳气体时，想随时控制反应的发生和停止，应当选用 装置，检验该气体是否收集满的方式是 。
（5）实验室选用如图G装置收集二氧化碳，气体应该从 （填“a”或“b”）进入。
2．如图是实验室的部分实验装置，请回答有关问题：
（1）图中a仪器的名称是 。
（2）某同学在实验室用A、E装置制取氧气，反应的化学方程式为 ；通过检测发现用装置E收集的氧气不纯，可能的原因是 （任写一条）。
（3）实验室制取二氧化碳气体时，为了随时控制反应的发生或停止，发生装置应选用 ；如用D装置收集二氧化碳，则气体应从 （填“b”或“c”）端通入。
（4）实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，请写出该反应的化学方程式 。
（5）若要收集一瓶CO2气体并测定气体的体积，宜选用下列装置中的 组合。装置①②中植物油的作用是 。
3．下列有关实验室制取和收集氧气、二氧化碳和氢气的说法，正确的是（　　）
A．用装置①④制取和收集氧气，相关反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑
B．用装置②制取二氧化碳，不仅可随时添加酸液，还可控制反应的速率
C．用装置③制取二氧化碳，若多孔隔板改成隔离铜网，同样可以制取
D．如用装置⑤收集氢气，则气体应从a端通入
4．某化学兴趣小组利用如图装置探究制取气体的原理、方法及性质。结合装置图，回答下列问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：a ，b 。
（2）用双氧水和二氧化锰制取氧气时，可选用的发生装置是 （填如图字母），可选用C装置收集氧气，其原因是 。
（3）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气（NH3），应选择的发生装置是 （填图中字母）。
（4）该小组设计了如图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。
①当打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置，可进行的实验是 （填字母）。
a．大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
b．锌与稀硫酸反应制取氢气
②当打开K2、关闭K1时，可以利用工、Ⅲ装置制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ；若要证明二氧化碳能与水发生反应，应向烧杯的水中加入 。
5．根据如图装置，下列气体的实验室制法正确的是（　　）
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又可收集O2，但进出口不同
D．选择乙装置可用排水法收集O2，且气流方向a进b出
6．根据图1所示实验装置，回答问题：
（1）写出标有字母a的仪器名称 。
（2）实验室制CO2和O2均可使用的气体发生装置是 （填字母）。用E装置收集CO2时，验满的方法是 。用C装置收集O2，当导管口的气泡 放出时，开始收集。
（3）小明同学用图2所示装置探究MnO2、CuO作为催化剂对过氧化氢分解的催化效果，设计的方案和记录的数据如表所示：
序号 过氧化氢溶液 催化剂 收集50mLO2所用时间
实验1 40mL2% 粉末状MnO20.4g 31s
实验2 40mL2% 粉末状CuOag 57s
①表格中a的值为 。
②结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好。实验2中制取氧气反应的化学方程式为 。
③大家认为小明同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明CuO在反应前后 都没有发生改变。
7．已知过氧化钠（化学式为Na2O2）是一种浅黄色固体粉末，可用作呼吸面具里的供氧剂，利用人呼出的二氧化碳与过氧化钠反应放出氧气，供给人的正常生命活动，该反应的化学方程式为：Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，某同学利用该反应原理制取氧气，设计实验装置如图1所示：
（1）装置①中CO2的制取方法有多种，若用加热NaHCO3固体制取CO2，应该选用的发生装置为 （填图2中字母）。
（2）装置③中盛装的试剂为 ，作用是 。
（3）实验室用AE装置组合制取氧气，组装完毕，装药品前要 。
（4）若用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气，选择的发生装置为 （填图2中字母）。
题型2实验室制取氧气的反应原理
8．某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．t2时刻，氧气开始产生
B．c代表氧气
C．a代表氯酸钾
D．t2时刻，高锰酸钾开始分解
9．如图表示一定质量的高锰酸钾在加热过程中某变量y随加热时间的变化趋势，纵坐标变量y表示的是（　　）
A．生成氧气的质量 B．高锰酸钾的质量
C．剩余固体的质量 D．生成二氧化锰的质量
10．某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法不正确的是（　　）
A．t1时刻，O2开始产生
B．c可代表生成的氯化钾
C．t2时刻，KClO3开始分解
D．KMnO4是KClO3分解反应的催化剂
题型3氧气的制取装置
11．某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好，图Ⅰ中的燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰（可以吸收水蒸气）。下列说法正确的是（　　）
A．将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ连接，均能达到测定氧气体积的目的
B．若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
C．若用装置Ⅳ收集氧气，可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D．若用装置Ⅱ收集氧气不需要进行验满操作
12．实验室常用下列装置来制取氧气
（1）写出图中有标号仪器的名称：a 、b ；
（2）用氯酸钾制取氧气时，发生反应的文字表达式为 。
（3）用高锰酸钾制氧气时管口处放一小团棉花，其作用是 。
（4）用E装置收集氧气时，检验氧气是否集满的方法是 。
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体混和加热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。制取并收集氨气时，应该从如图中选择的发生装置是 ，收集装置是 。
（6）用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是 （填序号），该反应的文字表达式为 。对此实验，让我们继续思考并研究几个问题：
问题①：催化剂二氧化锰（MnO2）的用量对反应速率有没有影响？
我的实验方案是：每次均用30mL10%的过氧化氢（H2O2）溶液，采用不同量二氧化锰（MnO2）粉末作催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他条件均相同）
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8
二氧化锰（MnO2）粉末用量（g） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
所用时间（t） 17 8 7 5 4 3 2 2
请你分析表中数据并回答：MnO2的用量对反应速率有无影响，如果有，怎样影响？
问题②：过氧化氢（H2O2）溶液的浓度对反应速率有没有影响？你的实验方案是：
问题③：还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？请说出你的一个猜想： 。
题型4催化剂的特点与催化作用
13．用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，下列分析不正确的是（　　）
A．用装置甲制取氧气时，长颈漏斗的末端应伸到液面以下
B．乙实验中A处带火星木条不复燃，C处带火星木条复燃
C．乙实验不能证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
D．丙为该实验的图像
题型5二氧化碳的实验室制法
14．实验室利用下列仪器进行制取二氧化碳。回答下列问题：
（1）仪器a的名称为 ；
（2）装置A有一处明显的错误，请你加以改正 ；
（3）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳反应的化学方程式为 ；
（4）若用B装置来制取二氧化碳，关闭止水夹后，多孔隔板处观察到的现象如图E所示，依次观察到的现象正确的顺序是 （填序号）；
（5）D装置可用来测量生成的CO2的体积，在水面上放一层植物油的目的是 ；
（6）下列有关CO2的实验中，推测合理的是 。
A.若将C装置收集到的CO2倒入固定有一只燃着蜡烛的烧杯中，蜡烛会熄灭
B.若向C装置收集到的CO2中加入石蕊溶液，溶液会变成红色
C.若用D装置测定产生CO2体积，植物油上方原有的空气会使测得的CO2体积偏大
15．下列试剂和装置适用于实验室制取二氧化碳，并可以控制反应发生或停止的是（　　）
A． B．
C． D．
16．利用如图所示装置，用足量的稀盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2，已知CO2不与NaHCO3反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液，则下列描述正确的是（　　）
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择A、C两种装置，导管a接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择B、C两种装置，导管b接导管c可收集到一瓶CO2
17．实验室要制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请根据以下装置回答下列问题．
（1）写出图中的仪器：① ，② ，发生装置应选 （填写装置的字母代号）的原因是 ．
（2）实验室常用F装置而不用E装置收集二氧化碳的原因是 ．
（3）若用G装置来收集二氧化碳，气体应从 端进入（填a或b）．
（4）若要用C装置来干燥二氧化碳，C装置中应盛放的物质是 ．
（5）D装置通常用来除去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体，请写出化学方程式 ．
（6）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气（NH3）．常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，对人体特别是黏膜组织有腐蚀作用．
①制取氨气反应的化学方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2X．X的化学式为： ．
②制取并收集NH3，从图中选择 和 ．
（7）实验室利用A装置还可以制的气体是 ．专题06 气体的制取、净化、收集
一、实验步骤
气体的制取实验也是中考中常见的问题。实验室制取气体的实验往往与气体的干燥与净化综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为：
同学们可按照上图的流程来选择合适的装置进行气体制取实验
二、气体发生装置
装置类型 固——固加热型 固（液）——液不加热型 固液加热型
举例 高锰酸钾制取氧气，氯酸钾制取氧气 双氧水制取氧气，大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，锌和稀硫酸反应制取氢气 信息材料给予题
装置图
注意事项 ①试管口应稍向 下 倾斜；②用排水法收集气体完毕后，应先 撤离导管 ，然后再 熄灭酒精灯 ；③用高锰酸钾制取氧气时试管口处应塞一团疏松的 棉花 。 ①若使用长颈漏斗，长颈漏斗下端管口应插入_液面以下，目的是防止 气体从长颈漏斗下端逸出。 ②块状固体大小应适当，固体颗粒不能太小，防止反应_剧烈，不易控制__。 不常用
【特别提醒】
a．用固固加热型装置制取气体时试管口稍向下倾斜的目的是 防止冷凝水倒流使热的试管炸裂_。
b．用高锰酸钾粉末制取氧气时，试管口放一小团棉花的目的是__防止高锰酸钾粉末进入导管，造成堵塞
c．D装置中长颈漏斗的末端应伸入液面以下目的是__形成液封，防止反应生成的气体通过长颈漏斗逸出
d．A、B装置试管中的导管刚露出橡胶塞即可，目的是方便气体导出。
三、气体的收集装置（选择收集装置的依据：气体的密度和气体的溶解性）
方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
收集装置
满足条件 难溶或微溶于水，且与 水不发生化学反应 密度比空气的大，且气体不与空气中的成分发生反应 密度比空气的小，且气体不与空气的成分反应
举例 H2、O2 H2、CO2 H2
四、常见气体的检验和验满
气体 氧气 二氧化碳
检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃 则说明该气体为氧气 将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 则说明该气体为二氧化碳
验满方法 将带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃 则说明已收集满 将燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭 则说明已收集满
五、实验室制取气体的净化（除杂与干燥）
1.气体净化装置的设计原则
①一般除杂在前，干燥在后。②吸收剂只能吸收气体中的杂质。（2）常见气体的净化（干燥）
①常见气体的净化（干燥）方法
制取的气体 带来的杂质气体 除杂（干燥）方法
O2 H2O 通过浓硫酸或其它固体干燥剂
CO2 HCl、H2O 通过足量的饱和NaHCO3溶液后，再通过浓硫酸
H2 HCl、H2O 通过足量的NaOH溶液后，再通过浓硫酸
H2 H2O 通过浓硫酸或碱石灰干燥剂
②常见气体的净化装置
装置类型 液态除杂（或干燥剂） 固态除杂（或干燥）剂（不加热）
装置图 ①洗气瓶 ②U形干燥管 ③球形干燥管
气体流动方向 长进短出 进气和出气没有区别 大口进气，小口出气(在干燥管的进出气口都要塞一团棉花，防止固体移动)
③常见干燥剂（干燥剂干燥的原则：干燥剂只可以吸收其中水分，而不能与气体发生反应。）
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 常用装置
浓H2SO4 CO2、SO2、HCl、H2、O2、CO、N2 NH3 洗气瓶
生石灰、固体NaOH、碱石灰(NaOH与CaO的混合物) NH3、H2、O2、CO、N2等 CO2、HCl、SO2 U形干燥管 球形干燥管
2.尾气处理
对于有毒的气体通常需要进行尾气处理，常用的方法有：
（1）碱液吸收法：如NaOH可吸收SO2等气体。
（2）燃烧法或收集法：如可将CO点燃或用气球收集。
3 .多功能瓶的使用
目的 排空气法收集气体 排水法收集气体 （或测气体体积） 气体除杂、干燥、检验等
图示 ① ② （1）如图①：密度大于空气的气体从a 端进；密度小于空气的气体从 b 端进。 （2）如图②：密度大于空气的气体从a 端进；密度小于空气的气体从 b 端进。 （1）先将瓶内装满水，气体从 a端进，水从 b 端排出。 （2）如果要测定某气体的体积，则应将导管 b 端与量筒连接。 先将瓶内装入用于检验（除杂、干燥）试剂，气体从 a 端进。
说明 记住“上轻下重”原则，即密度小的气体通至集气瓶上部，密度大的气体通至集气瓶下部 短进长出，可用量筒量取排出水的体积，从而得到收集气体的体积 长进短出，除杂时，除杂试剂应足量
题型1常用气体的发生装置和收集装置与选取方法 4
题型2实验室制取氧气的反应原理 11
题型3氧气的制取装置 13
题型4催化剂的特点与催化作用 16
题型5二氧化碳的实验室制法 16
题型1常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
1．通过化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律。请结合如图回答问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：① 。
（2）实验室用装置A制取氧气时，发生反应的化学方程式为 。利用F装置收集氧气的最佳时刻是 。
（3）实验室制取二氧化碳气体时，通常选用B装置来做发生装置，优点是 ，该反应的化学方程式为 。
（4）实验室制取二氧化碳气体时，想随时控制反应的发生和停止，应当选用 装置，检验该气体是否收集满的方式是 。
（5）实验室选用如图G装置收集二氧化碳，气体应该从 （填“a”或“b”）进入。
【解答】解：（1）分液漏斗方便加液体药品，故答案为：分液漏斗；
（2）装置A的试管中没有棉花团，因此是加热氯酸钾制氧气，氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾、氧气，配平即可；利用F装置收集氧气的最佳时刻是：当气泡均匀连续的冒出时；故答案为：2KClO32KCl+3O2↑；当气泡均匀连续的冒出时；
（3）用B装置来做发生装置，优点是：可以控制反应的速率；碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，配平即可；故答案为：可以控制反应的速率；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）二氧化碳的验满方法是：将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；故答案为：C；将一根燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，证明满了；
（5）故答案为：a。
2．如图是实验室的部分实验装置，请回答有关问题：
（1）图中a仪器的名称是 。
（2）某同学在实验室用A、E装置制取氧气，反应的化学方程式为 ；通过检测发现用装置E收集的氧气不纯，可能的原因是 （任写一条）。
（3）实验室制取二氧化碳气体时，为了随时控制反应的发生或停止，发生装置应选用 ；如用D装置收集二氧化碳，则气体应从 （填“b”或“c”）端通入。
（4）实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，请写出该反应的化学方程式 。
（5）若要收集一瓶CO2气体并测定气体的体积，宜选用下列装置中的 组合。装置①②中植物油的作用是 。
【解答】解：（1）长颈漏斗方便加热体药品，故答案为：长颈漏斗；
（2）装置A的试管中有棉花团，因此是用高锰酸钾制氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，要注意配平；通过检测发现用装置E收集的氧气不纯，可能的原因是：导管口有气泡冒出就开始收集气体、集气瓶中的水没有装满等；故答案为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；导管口有气泡冒出就开始收集气体或集气瓶中的水没有装满；
（3）C装置随时控制反应的发生或停止；如用D装置收集二氧化碳，则气体应从长管进入，因为二氧化碳的密度比空气大；故答案为：C；b；
（4）二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（5）若要收集一瓶CO2气体并测定气体的体积，宜选用下列装置中的①⑤组合；装置①②中植物油的作用是：防止二氧化碳溶解在水中；故答案为：①⑤；防止二氧化碳溶解在水中。
3．下列有关实验室制取和收集氧气、二氧化碳和氢气的说法，正确的是（　　）
A．用装置①④制取和收集氧气，相关反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑
B．用装置②制取二氧化碳，不仅可随时添加酸液，还可控制反应的速率
C．用装置③制取二氧化碳，若多孔隔板改成隔离铜网，同样可以制取
D．如用装置⑤收集氢气，则气体应从a端通入
【解答】解：A、用装置①④制取和收集氧气，相关反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑错误，因为用过氧化氢制氧气不需要加热；故选项错误；
B、用装置②制取二氧化碳，不仅可随时添加酸液，还可控制反应的速率错误，因为长颈漏斗不能控制反应的速率；故选项错误；
C、用装置③制取二氧化碳，若多孔隔板改成隔离铜网，同样可以制取正确，故选项正确；
D、如用装置⑤收集氢气，则气体应从b端通入，从a端通入错误，因为氢气的密度比空气小；故选项错误；
故选：C。
4．某化学兴趣小组利用如图装置探究制取气体的原理、方法及性质。结合装置图，回答下列问题：
（1）写出图中标号仪器的名称：a ，b 。
（2）用双氧水和二氧化锰制取氧气时，可选用的发生装置是 （填如图字母），可选用C装置收集氧气，其原因是 。
（3）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气（NH3），应选择的发生装置是 （填图中字母）。
（4）该小组设计了如图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。
①当打开K1、关闭K2时，利用I、Ⅱ装置，可进行的实验是 （填字母）。
a．大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳
b．锌与稀硫酸反应制取氢气
②当打开K2、关闭K1时，可以利用工、Ⅲ装置制得二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ；若要证明二氧化碳能与水发生反应，应向烧杯的水中加入 。
【解答】解：（1）了解常见仪器，熟悉名称。如a是长颈漏斗，b是锥形瓶。
故答案为：长颈漏斗；锥形瓶；
（2）用双氧水和二氧化锰在常温下反应制取氧气，是固液不加热反应，故可选用B作为反应装置；可用C装置收集气体是因为氧气密度不空气密度大。
故答案为：B、氧气密度比空气大；
（3）要选择反应装置，要看反应状态和反应条件。因制取氨气（NH3）要用氯化铵固体与碱石灰固体共热，是固固加热反应，所以选A作为发生装置。
故答案为：A
（4）①从图中可以看出进气管短，生成的气体的密度要小于空气的密度。b中所制取的氢气密度小于空气的密度，所以选b。
②实验室常用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，化学反应式是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，二氧化碳溶于水后形成碳酸，碳酸可使紫色石蕊试液变红。我们利用这一性质检验二氧化碳与水的反应。
故答案为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；紫色石蕊试液。
5．根据如图装置，下列气体的实验室制法正确的是（　　）
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又可收集O2，但进出口不同
D．选择乙装置可用排水法收集O2，且气流方向a进b出
【解答】解：A、实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，不能用稀硫酸，因为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，故A错误；
B、选择甲装置制取H2，Y不可能为铜粒，因为铜的位置排在氢的后面，铜不能与稀盐酸反应，故B错误；
C、乙装置，控制通入气体的方向，可收集密度比空气大和密度比空气小的气体，选择乙装置既可收集H2也可收集O2，从短导管通入，可收集氢气，从长导管通入，可收集氧气，故C正确；
D、氧气密度比水小，则选择乙装置用排水法收集O2，气流方向应为b进a出，故D错误；
故选：C。
6．根据图1所示实验装置，回答问题：
（1）写出标有字母a的仪器名称 。
（2）实验室制CO2和O2均可使用的气体发生装置是 （填字母）。用E装置收集CO2时，验满的方法是 。用C装置收集O2，当导管口的气泡 放出时，开始收集。
（3）小明同学用图2所示装置探究MnO2、CuO作为催化剂对过氧化氢分解的催化效果，设计的方案和记录的数据如表所示：
序号 过氧化氢溶液 催化剂 收集50mLO2所用时间
实验1 40mL2% 粉末状MnO20.4g 31s
实验2 40mL2% 粉末状CuOag 57s
①表格中a的值为 。
②结论：MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好。实验2中制取氧气反应的化学方程式为 。
③大家认为小明同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明CuO在反应前后 都没有发生改变。
【解答】解：（1）由图可知，仪器a的名称是铁架台；
（2）实验室可用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，可用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，都是固液常温型反应，则实验室制CO2和O2均可使用的气体发生装置是B，二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，用E装置收集CO2时，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，用排水法收集O2，当导管口的气泡连续均匀放出时，开始收集，因为刚开始排出的是装置内的空气；
（3）①用控制变量法探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果，实验中催化剂的种类不同，其他条件需要控制相同，则CuO的质量需要与MnO2质量相同，则表格中a的值为0.4；
②实验2中过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；
③催化剂是能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质不变的物质，则要证明氧化铜是反应的催化剂，应还需证明CuO在反应前后质量和化学性质都没有发生改变。
7．已知过氧化钠（化学式为Na2O2）是一种浅黄色固体粉末，可用作呼吸面具里的供氧剂，利用人呼出的二氧化碳与过氧化钠反应放出氧气，供给人的正常生命活动，该反应的化学方程式为：Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，某同学利用该反应原理制取氧气，设计实验装置如图1所示：
（1）装置①中CO2的制取方法有多种，若用加热NaHCO3固体制取CO2，应该选用的发生装置为 （填图2中字母）。
（2）装置③中盛装的试剂为 ，作用是 。
（3）实验室用AE装置组合制取氧气，组装完毕，装药品前要 。
（4）若用二氧化锰和过氧化氢溶液制取氧气，选择的发生装置为 （填图2中字母）。
【解答】解：（1）碳酸氢钠在加热的条件下分解产生二氧化碳，所应该选择固体加热型的反应装置，即A装置；故答案为：A；
（2）通入的二氧化碳不可能被全部反应掉，为了得到较纯净的氧气，应该在③中加入氢氧化钠溶液来吸收没有参加反应的二氧化碳气体；故答案为：氢氧化钠溶液；除去二氧化碳；
（3）实验室用AE装置组合制取氧气，组装完毕，装药品前要检查装置气密性，防止装置漏气影响实验结果；故答案为：检查装置气密性；
（4）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，发生装置可用B装置；故答案为：B。
题型2实验室制取氧气的反应原理
8．某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．t2时刻，氧气开始产生
B．c代表氧气
C．a代表氯酸钾
D．t2时刻，高锰酸钾开始分解
【解答】解：A、高锰酸钾可以先加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰再作为催化剂参与氯酸钾的反应，t1时刻之后b质量减小，b为高锰酸钾，此时也就有氧气产生，a在t2时刻减少质量，说明a为氯酸钾，c在t2开始质量增加，所以c为氯化钾，因此从t1时就有氧气产生，选项A错误；
B、根据A中分析可知，c为氯化钾，选项B错误；
C、根据A中分析可知，t2时刻，KClO3开始分解产生氧气，所以a代表氯酸钾，选项C正确；
D、根据A中分析可知，t1时刻，高锰酸钾开始分解，选项D错误；
故选：C。
9．如图表示一定质量的高锰酸钾在加热过程中某变量y随加热时间的变化趋势，纵坐标变量y表示的是（　　）
A．生成氧气的质量 B．高锰酸钾的质量
C．剩余固体的质量 D．生成二氧化锰的质量
【解答】解：A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成氧气的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，图像不符合；故选项错误；
B、实验室加热一定量的高锰酸钾制取氧气，随着反应的发生，高锰酸钾的质量逐渐减少，最终质量变为0，图像不符合；故选项错误；
C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应后氧气逸出，生成物锰酸钾和二氧化锰为固体，固体物质的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，图像符合；故选项正确；
D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰的质量不断增加，至完全反应不再发生改变，图像不符合；故选项错误；
故选：C。
10．某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法不正确的是（　　）
A．t1时刻，O2开始产生
B．c可代表生成的氯化钾
C．t2时刻，KClO3开始分解
D．KMnO4是KClO3分解反应的催化剂
【解答】解：A、高锰酸钾在加热到一定温度首先分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热到一定温度下分解产生氯化钾和氧气。根据题干所给信息可知，a是氯酸钾，b是高锰酸钾，在t1时刻高锰酸钾就开始分解，因此在此时就有氧气产生，故A正确；
B、t2时刻氯酸钾开始分解产生氯化钾和氧气，由图示可知，c可代表生成的氯化钾，故B正确；
C、由图示可知，在t1时刻高锰酸钾开始分解，从t2时刻氯酸钾开始分解，故C正确；
D、高锰酸钾分解产生的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂，故D错误。
故选：D。
题型3氧气的制取装置
11．某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好，图Ⅰ中的燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰（可以吸收水蒸气）。下列说法正确的是（　　）
A．将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ连接，均能达到测定氧气体积的目的
B．若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
C．若用装置Ⅳ收集氧气，可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D．若用装置Ⅱ收集氧气不需要进行验满操作
【解答】解：A、测量氧气的体积需要带有刻度的量筒，而Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ无法读取体积，无法确定氧气的体积，选项A错误；
B、装置V内部测量氧气体积，是利用氧气增多后，压强变大，将内部水压出，因此所以原来的空气不影响氧气体积的测定，选项B错误；
C、氧气体积比空气大，现在底部聚集，集满后从a逸出，因此将带火星的木条置于a处，观察木条是否复燃判断是否集满，选项C错误；
D、排水法收集气体时，将内部水排净后，氧气集满，选项D正确；
故选：D。
12．实验室常用下列装置来制取氧气
（1）写出图中有标号仪器的名称：a 、b ；
（2）用氯酸钾制取氧气时，发生反应的文字表达式为 。
（3）用高锰酸钾制氧气时管口处放一小团棉花，其作用是 。
（4）用E装置收集氧气时，检验氧气是否集满的方法是 。
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体混和加热来制取氨气。常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。制取并收集氨气时，应该从如图中选择的发生装置是 ，收集装置是 。
（6）用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是 （填序号），该反应的文字表达式为 。对此实验，让我们继续思考并研究几个问题：
问题①：催化剂二氧化锰（MnO2）的用量对反应速率有没有影响？
我的实验方案是：每次均用30mL10%的过氧化氢（H2O2）溶液，采用不同量二氧化锰（MnO2）粉末作催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他条件均相同）
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8
二氧化锰（MnO2）粉末用量（g） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
所用时间（t） 17 8 7 5 4 3 2 2
请你分析表中数据并回答：MnO2的用量对反应速率有无影响，如果有，怎样影响？
问题②：过氧化氢（H2O2）溶液的浓度对反应速率有没有影响？你的实验方案是：
问题③：还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？请说出你的一个猜想： 。
【解答】解：
（1）由图示可知，仪器的名称是：a酒精灯，b铁架台；
（2）用氯酸钾制取氧气时，可知反应物，生成物，反应条件，则可以实现文字表达式氯酸钾 氯化钾+氧气；
（3）为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，因此用高锰酸钾制氧气时管口处放一小团棉花；
（4）掌握检验氧气是否集满的方法：用带火星的木条放在集气瓶口部，若木条复燃则已集满
（5）由题意：反应需要加热，则可确定发生装置为A；由题意“常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水”，故可确定收集装置为D；
（6）用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，不需要加热，故可选定发生装置；可知反应物为过氧化氢，生成物为水和氧气，反应条件为二氧化锰作催化剂，文字表达式为：过氧化氢 水+氧气；
问题①：分析表中数据可知：MnO2的用量对反应速率有影响，在一定范围内，二氧化锰的用量越大，反应越快；
问题②：过氧化氢（H2O2）溶液的浓度对反应速率有没有影响：每次用等量的二氧化锰，采用足量不同浓度的过氧化氢溶液进行实验，观察收集等量气体时所消耗的时间；
问题③：可能影响该反应的速率的因素：二氧化锰颗粒大小、环境温度等。
题型4催化剂的特点与催化作用
13．用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，下列分析不正确的是（　　）
A．用装置甲制取氧气时，长颈漏斗的末端应伸到液面以下
B．乙实验中A处带火星木条不复燃，C处带火星木条复燃
C．乙实验不能证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
D．丙为该实验的图像
【解答】解：A、为了避免气体外逸，需要长颈漏斗的末端应伸到液面以下，保持装置气密性，选项A正确；
B、A内过氧化氢反应速率慢，产生氧气少，不足以使木条复燃，C内反应速率快，产生氧气多，可以使木条复燃，选项B正确；
C、催化剂需要还需验证反应前后的质量和化学性质是否改变，因此乙实验无法得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，选项C正确；
D、过氧化氢反应后生成水，反应结束后过氧化氢质量为零，选项D错误；
故选：D。
题型5二氧化碳的实验室制法
14．实验室利用下列仪器进行制取二氧化碳。回答下列问题：
（1）仪器a的名称为 ；
（2）装置A有一处明显的错误，请你加以改正 ；
（3）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳反应的化学方程式为 ；
（4）若用B装置来制取二氧化碳，关闭止水夹后，多孔隔板处观察到的现象如图E所示，依次观察到的现象正确的顺序是 （填序号）；
（5）D装置可用来测量生成的CO2的体积，在水面上放一层植物油的目的是 ；
（6）下列有关CO2的实验中，推测合理的是 。
A.若将C装置收集到的CO2倒入固定有一只燃着蜡烛的烧杯中，蜡烛会熄灭
B.若向C装置收集到的CO2中加入石蕊溶液，溶液会变成红色
C.若用D装置测定产生CO2体积，植物油上方原有的空气会使测得的CO2体积偏大
【解答】解：（1）集气瓶是反应容器，故答案为：集气瓶；
（2）装置A有一处明显的错误，改正为：将长颈漏斗下端管口伸入液面以下；故答案为：将长颈漏斗下端管口伸入液面以下（合理即可）；
（3）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）若用B装置来制取二氧化碳，关闭止水夹后，多孔隔板处观察到的现象如图E所示，依次观察到的现象正确的顺序是①③②；故答案为：①③②；
（5）D装置可用来测量生成的CO2的体积，在水面上放一层植物油的目的是：防止二氧化碳溶于水且与水反应；故答案为：防止二氧化碳溶于水且与水反应；
（6）A.若将C装置收集到的CO2倒入固定有一只燃着蜡烛的烧杯中，蜡烛会熄灭正确；
B.若向C装置收集到的CO2中加入石蕊溶液，溶液会变成红色正确；
C.若用D装置测定产生CO2体积，植物油上方原有的空气会使测得的CO2体积偏大错误，因为排出水的体积就是二氧化碳的体积；
故答案为：AB。
15．下列试剂和装置适用于实验室制取二氧化碳，并可以控制反应发生或停止的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、该装置中酸和固体接触后不能分离，无法控制反应发生和停止，故选项错误。
B、大理石粉末放在多孔隔板上，滴加稀盐酸后，会落到试管的底部，酸和固体不能分离，无法控制反应发生和停止，故选项错误。
C、图中装置，U型管右端能生成二氧化碳气体，右端生成的二氧化碳会从右端管口逸散到空气中，不可能进入左端，即左端是不可能收集到二氧化碳的，不适用于实验室制取二氧化碳，故选项错误。
D、关闭止水夹，试管内压强增大，液体被压入长颈漏斗中，固液分离；打开止水夹后，固液接触，反应进行；可以控制反应发生或停止，故选项正确。
故选：D。
16．利用如图所示装置，用足量的稀盐酸与石灰石反应制取和收集一瓶CO2，已知CO2不与NaHCO3反应且不溶于饱和碳酸氢钠溶液，则下列描述正确的是（　　）
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择A、C两种装置，导管a接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择B、C两种装置，导管b接导管c可收集到一瓶CO2
【解答】解：A、CO2可溶于水，但是不溶于饱和碳酸氢钠溶液，可以用C装置收集二氧化碳，故选项说法错误。
B、A装置中的长颈漏斗末端在液面以上，生成的气体会从长颈漏斗逸出，不能收集二氧化碳，故选项说法错误。
C、选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2，将碳酸氢钠饱和溶液从长导管排出，故选项说法正确。
D、选择B、C两种装置，导管b接导管c，不能将饱和碳酸氢钠溶液排出，不能收集到一瓶CO2，故选项说法错误。
故选：C。
17．实验室要制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请根据以下装置回答下列问题．
（1）写出图中的仪器：① ，② ，发生装置应选 （填写装置的字母代号）的原因是 ．
（2）实验室常用F装置而不用E装置收集二氧化碳的原因是 ．
（3）若用G装置来收集二氧化碳，气体应从 端进入（填a或b）．
（4）若要用C装置来干燥二氧化碳，C装置中应盛放的物质是 ．
（5）D装置通常用来除去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体，请写出化学方程式 ．
（6）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气（NH3）．常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，对人体特别是黏膜组织有腐蚀作用．
①制取氨气反应的化学方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2X．X的化学式为： ．
②制取并收集NH3，从图中选择 和 ．
（7）实验室利用A装置还可以制的气体是 ．
【解答】解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，①是酒精灯，②是长颈漏斗；
实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以发生装置应选B；
（2）F装置是向上排空气法，E装置是排水法，二氧化碳易溶于水，密度比空气大，所以实验室常用F装置而不用E装置收集二氧化碳的原因是：二氧化碳能溶于水且密度比空气大；
（3）二氧化碳密度比空气大，所以用G装置来收集二氧化碳，气体应从a端进入；
（4）浓硫酸有吸水性，所以要用C装置来干燥二氧化碳，C装置中应盛放的物质是浓硫酸；
（5）碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；
（6）①根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子个数和种类不变，所以X的化学式为H2O；
②实验室制取氨气的反应物是固体，反应条件是加热，氨气密度比空气小，极易溶于水，所以制取并收集NH3，从图中选择A和G；
（7）实验室利用A装置还可以制的气体是O2．

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