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课题3 二氧化碳的实验室制取
第2课时 实验室制取气体的一般思路和方法
教学目标 1.学会根据反应条件和反应物的状态选择合理的制取装置。2.了解气体的性质，掌握合理的收集装置。3.学会验证得到的气体。
重点和难点 重点：实验室制取气体的一般思路与方法。
◆知识点一 实验室制取气体的一般思路和方法
1.确定制取气体的化学反应原理
在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等),选择什么试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时，需要综合考虑反应的速率大小，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。
2.设计制取气体的实验装置
根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置；根据气体的性质(如密度、是否溶于水、是否与水反应)确定气体收集装置；如有必要，还应考虑除去杂质的装置和尾气处理装置等。实验室常见气体的制取装置如下表所示：
发生装置 固体+固体气体示例：分解高锰酸钾制O2 固体+液体→气体示例：分解过氧化氢制O2;大理石和稀盐酸反应制CO2;锌粒和稀硫酸反应制H2
收集装置 向上排空气法示例：O2、CO2 向下排空气法示例：H2 排水法示例：O2、H2
3.验证得到的气体就是所要制取的气体
根据气体的性质(如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证。
4.常见气体发生装置的优点
即学即练
1．实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是
A．反应速率的大小 B．产生的气体是否纯净
C．反应条件是否易于达到 D．气体的密度
2．下图是实验室常见的气体制备装置。
（1）写出图中标有字母a的仪器名称： 。
（2）制取并收集二氧化碳选用的实验装置是 (填字母)；若用选取的装置制取O2，反应的化学方程式是 。
（3）小华用装置E加热物质制取氧气时，发现试管位置过高，他调节试管高度需要操作的旋钮是 (填“a”“b”或“c”)。
（4）实验结束后，同学们构建出实验室制取气体的思维模型如下，请补充完整 。
3．下图装置常用于实验室制取气体，请按要求回答有关问题：
（1）装置中仪器①的名称为 。
（2）实验室制取二氧化碳时，检验二氧化碳的原理是（用方程式表示） 。
（3）在常温下，硫化亚铁固体和稀硫酸反应可以制得气体，且该气体易溶于水。若用C装置收集则进气口应为 端（选填“b”或“c”）。
（4）总结：实验室制取气体的一般思路是 （将编号排序）
①选择适当的反应，包括反应物和反应条件②验证所制得的气体③选择合适的实验装置
考点一 实验室制取气体的一般思路和方法
【例1】我国航天事业飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，与实验室、工业制气体等密切相关。
（1）实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是_____(填序号)。
A．所要制取气体的颜色
B．药品容易获得，能生成所要制取的气体
C．反应条件易于控制，反应速率适中
D．操作简便易行，安全可靠，节能环保
（2）如图为三种制取氧气的方法：
图甲：简易供氧器图乙：实验室制取氧气图丙：工业制氧气
①图甲左瓶中可放置过氧化氢溶液和二氧化锰，反应的化学方程式是 。
图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察 、增加氧气的湿度。
②图乙中棉花的作用是 。
③图丙中分离液态空气制取氧气主要利用的是液氧、液氮的 不同
（3）兴趣小组同学利用塑料瓶、羽毛球等用品设计了如图所示装置制取和检验二氧化碳。
①装置C塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。
②连接好仪器装置后，装入试剂前需要先进行的实验操作是 。
③用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。
④用装置B检验二氧化碳，应盛放的试剂是 。
⑤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 。
【变式1-1】化学实验小组的同学正在进行气体制取实验，请你结合下列实验装置，一起参与探究，并完成下列有关问题。
（1）图中仪器①的名称是 ，仪器②的名称是 。
（2）实验室里常用稀盐酸和块状大理石在装置A中反应制取二氧化碳，若用图2装置检验某气体是否为二氧化碳，则瓶内应装入的物质是 ，气体应从 (填“a”或“b”)导入，其中反应的化学方程式是 。
（3）装置A、B和C都能制取二氧化碳气体，但装置C与前两者相比较，你认为装置C的优势是 。
（4）实验室用加热无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体。在通常情况下甲烷是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。现实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生装置和收集装置是 (填字母编号)。
【变式1-2】实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等试剂及相关仪器和用品，请结合下列装置回答问题：
Ⅰ．用高锰酸钾制取氧气：
（1）发生反应的化学方程式为： 。
（2）仪器a的一般性用途是： ，在常温或加热时使用。
（3）制取较为纯净的氧气应选择的装置是 (填字母)。
Ⅱ．用大理石和稀盐酸制取二氧化碳：
（4）仪器b的名称是 。
（5）检验该气体的化学反应方程式为 。
（6）实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
（7）向一个收集满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。瓶内气体压强 (填“大于”或“等于”或“小于”)外界大气压强，瓶子会慢慢变 (填“瘪”或“鼓”)。
（8）通过研究二氧化碳和氧气的实验室制取，我们可以总结出实验室里制取气体的一般思路和方法为___________(填字母)。
A．确定制取气体的化学反应原理
B．设计制取气体的实验装置
C．验证得到的气体就是所要制取的气体
【变式1-3】实验课上，老师提供了如图所示的实验装置和药品，让同学们自主完成实验。
（1）小美制取并收集一瓶纯净的氧气，她选择的组合装置是 。
（2）小利用B装置制取了一种气体。则实验时反应的化学方程式为 。
（3）小明利用小美制出的氧气完成了铁丝燃烧实验，实验时的现象是：铁丝剧烈燃烧， ，放出热量。
（4）实验室收集氧气和二氧化碳均可以用C装置，其理由是 。
（5）通过这次实验课同学们总结出制取气体时，选择发生装置的依据是： 和反应条件。
基础达标
1．实验室用过氧化氢、高锰酸钾均能制取氧气，是因为这些物质中都含
A．氧气 B．氧元素 C．氧分子 D．氧原子
2．下列实验设计不能达到实验目的的是
A．探究分子在不断运动
B．氧气收集装置
C．检查装置气密性
D．用高锰酸钾生成氧气发生装置
3．一氧化氮是无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。以下收集一氧化氮的方法正确的是
A．向下排空气集气法 B．向上排空气集气法
C．排水集气法 D．排水集气法或向上排空气集气法
4．氨气密度比空气小且极易溶于水，以下收集氨气的方法正确的是
A． B．
C． D．
5．下列实验现象或操作正确的是
A．检查气密性 B．制取氧气
C．收集氧气 D．用排水法收集氧气
6．下列实验操作中，“先”与“后”的顺序不正确的是
A．制备气体时，先检查装置的气密性，后装药品
B．给试管中的药品加热时，先预热，再对着试管中药品部位集中加热
C．实验室加热高锰酸钾并用排水法收集氧气的实验结束时，先熄灭酒精灯，后将导管移出水面
D．先在水下将集满氧气的集气瓶盖好玻璃片，再从水中取出然后正放在桌面上
7．如图是实验室制取二氧化碳气体的常用装置，下列说法正确的是
A．试剂X为稀硫酸
B．甲装置中的分液漏斗下端须浸入液面以下
C．选择乙装置收集，气流方向为a进b出
D．选择乙装置利用浓硫酸干燥，气流方向为b进a出
8．用双氧水和制取并回收，下列操作不正确的是
A．装 B．制取
C．收集 D．过滤
9．某同学在学习制取氧气的实验原理后，利用周围的物品制作了一个简易供氧器，如图所示，A、B为两种固体，A为过碳酸钠，遇水后可发生反应生成，下列关于该实验的说法不正确的是
A．做实验前应先检查装置的气密性 B．该装置无法控制生成氧气的速率
C．可通过乙装置观察是否有氧气生成 D．固体B是催化剂，但不一定是二氧化锰
综合应用
10．如图所示装置制备常见气体。请回答下列问题：
（1）写出图中标号②的仪器名称： 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气反应的文字表达式(或化学符号表达式) ；若以高锰酸钾为试剂利用A装置制取氧气时，对于A装置还要做的改进是 。
（3）实验室用高锰酸钾加热制取氧气，有如下操作步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装试剂；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦连接装置。其操作顺序正确的是
A．⑦②③①④⑤⑥ B．①⑦③②⑤④⑥
C．⑤⑦③②①④⑥ D．⑦③①②④⑥⑤
（4）实验室常用图B、D装置制取氧气。检查装置的气密性：先将B装置的导管浸入水中，然后用手握住试管外壁，观察到导管口 (填“有”或“没有”)气泡冒出，表明B装置肯定会漏气。E图所示的气体收集方法是 ，E中气体可以开始收集的现象是 ，E中的气体已收集满的现象是 。
11．我国航天事业飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，与实验室、工业制气体等密切相关。如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。
（2）若用过氧化氢制取氧气，反应的符号表达式是 。
（3）若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是 (填序号)。试管口需要塞上一团棉花，其目的是 。
（4）实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是___________(填序号)。
A．所要制取气体的颜色
B．药品容易获得，能生成所要制取的气体
C．反应条件易于控制，反应速率适中
D．操作简便易行，安全可靠，节能环保
12．化学是一门以实验为基础的自然科学，学习化学需要进行化学实验。
（1）正确选择仪器是实验成功的保证，如图1是实验室中常见的仪器，用作反应容器且能够直接加热的是 (填字母、单选)，常用于保存固体药品的是 (填字母、单选)。
（2）正确的操作是实验成功的关键。给试管中的液体加热时，先 后集中火焰对准药品部位加热，否则易导致试管受热不均匀而炸裂。
（3）观察实验是学习化学的重要方法。小颖同学利用如图2所示的装置做加热碳酸氢铵实验。
①实验前应检查装置的 。
②加热一段时间后小颖观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，她由此得出的实验结论是碳酸氢铵受热分解产生了 (填物质的名称)气体，该气体使澄清石灰水变浑浊。
拓展培优
13．请结合图示实验装置，回答下列问题。
（1）仪器名称： ① ， ② 。
（2）用高锰酸钾制取氧气：该反应的符号表达式为 ，实验时在试管口放一团疏松的棉花作用是 。若用G装置收集氧气，气体应从 端通入（选填“a”或“b”）。若用F装置收集氧气完成后，测得氧气纯度明显偏低，原因可能是 （填字母、可多选）；
A．收集前，集气瓶中未注满水 B．高锰酸钾中混入了二氧化锰
C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
（3）实验室用双氧水与二氧化锰粉末混合制取O2，反应的符号表达式为 ，选用发生装置是 。（选填装置序号，下同）选用E装置收集O2的理由是 。
（4）实验室用FeS固体和稀H2SO4反应制取H2S。H2S是有毒气体，能溶于水，能与 NaOH溶液发生反应。
①图中“防倒吸装置”应选择 （选填“甲”或“乙”）。
②NaOH溶液的作用是 。
14．请结合图示实验装置，回答下列问题。
（1）仪器a的名称是 ，仪器b的名称是 。
（2）用高锰酸钾制取氧气可选择的发生装置是 (填序号)，装置需作的改进是 。写出该反应的化学符号表达式： 。
（3）实验室选择C作为发生装置制取并收集一瓶纯净的氧气，可选择的收集装置是 (填序号)。与B装置相比，利用C装置制取氧气的优点是 。
（4）已知氨气是一种易溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热来制取氨气，制取氨气的发生装置是 (填序号)，收集装置是 (在“D—F”中选择)。若用如图H装置收集该气体，气体由 (填“a”或“b”)端导入。
15．实验室利用如图1所示装置制取常见的气体。
（1）图中仪器的名称是 。
（2）若用相同装置来制取和，应选择的发生装置是 （填字母），收集装置是 （填字母）。其中制取氧气的化学方程式为 ，若利用该反应制取并收集一瓶干燥的，所选装置的正确连接顺序是 （用装置导管口的字母表示）。
（3）为节约药品，实验室常用图2中的装置来制取二氧化碳，当关闭弹簧夹后，试管内液面 （填“上升”“下降”或“不变”），最终反应停止。
（4）用图3中的装置模拟氢氧焰实验。
①关闭止水夹，通入氢气并点燃。为保证安全，点燃氢气之前应先 。将铁丝网放在火焰上灼烧，铁丝网只发红，不熔断。
②打开止水夹，通入氧气。火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与氧气的 有关。
答案和解析
教学目标 1.学会根据反应条件和反应物的状态选择合理的制取装置。2.了解气体的性质，掌握合理的收集装置。3.学会验证得到的气体。
重点和难点 重点：实验室制取气体的一般思路与方法。
◆知识点一 实验室制取气体的一般思路和方法
1.确定制取气体的化学反应原理
在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等),选择什么试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时，需要综合考虑反应的速率大小，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。
2.设计制取气体的实验装置
根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置；根据气体的性质(如密度、是否溶于水、是否与水反应)确定气体收集装置；如有必要，还应考虑除去杂质的装置和尾气处理装置等。实验室常见气体的制取装置如下表所示：
发生装置 固体+固体气体示例：分解高锰酸钾制O2 固体+液体→气体示例：分解过氧化氢制O2;大理石和稀盐酸反应制CO2;锌粒和稀硫酸反应制H2
收集装置 向上排空气法示例：O2、CO2 向下排空气法示例：H2 排水法示例：O2、H2
3.验证得到的气体就是所要制取的气体
根据气体的性质(如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等)进行验证。
4.常见气体发生装置的优点
即学即练
1．实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是
A．反应速率的大小 B．产生的气体是否纯净
C．反应条件是否易于达到 D．气体的密度
【答案】D
【解析】A、制取气体的化学反应原理时，需要考虑反应速率，太快或太慢都不行，该选项不符合题意；
B、制取气体的化学反应原理时，需要考虑产生的气体是否纯净，否则还需要除杂，该选项不符合题意；
C、制取气体的化学反应原理时，需要考虑反应条件是否易于达到，该选项不符合题意；
D、制取气体的化学反应原理时，不需要考虑气体的密度，选择收集装置时，才考虑气体的密度，该选项符合题意。
故选D。
2．下图是实验室常见的气体制备装置。
（1）写出图中标有字母a的仪器名称： 。
（2）制取并收集二氧化碳选用的实验装置是 (填字母)；若用选取的装置制取O2，反应的化学方程式是 。
（3）小华用装置E加热物质制取氧气时，发现试管位置过高，他调节试管高度需要操作的旋钮是 (填“a”“b”或“c”)。
（4）实验结束后，同学们构建出实验室制取气体的思维模型如下，请补充完整 。
【答案】（1）水槽
（2）BC
（3）a
（4）实验装置（或发生装置和收集装置）
【解析】（1）图中标有字母a的仪器名称为水槽。
（2）制取二氧化碳应选用固液常温型发生装置；二氧化碳密度比空气大，能溶于水且与水发生反应，应采用向上排空气法收集，故制取并收集二氧化碳选用的实验装置是BC。
若用装置B制取氧气，选用的试剂为过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：。
（3）要调节固定在铁架台上的试管高度，应操作旋钮a。
（4）在确定反应原理后需要进行实验装置的选择，先选择发生装置再选择收集装置。
3．下图装置常用于实验室制取气体，请按要求回答有关问题：
（1）装置中仪器①的名称为 。
（2）实验室制取二氧化碳时，检验二氧化碳的原理是（用方程式表示） 。
（3）在常温下，硫化亚铁固体和稀硫酸反应可以制得气体，且该气体易溶于水。若用C装置收集则进气口应为 端（选填“b”或“c”）。
（4）总结：实验室制取气体的一般思路是 （将编号排序）
①选择适当的反应，包括反应物和反应条件②验证所制得的气体③选择合适的实验装置
【答案】（1）试管
（2）
（3）c
（4）①③②
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称为试管，故填：试管；
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，用澄清石灰水检验二氧化碳。澄清石灰水的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为，故填：；
（3）H2S易溶于水，且密度大于空气的密度，应采用向上排空气法进行收集，若用C装置来进行收集，则进气口应为c端，故填：c；
（4）实验室制取气体的一般思路是：选择适当的反应，包括反应物和反应条件，确定反应原理之后，需选择合适的实验装置，最后验证所制得的气体，故填：①③②。
考点一 实验室制取气体的一般思路和方法
【例1】我国航天事业飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，与实验室、工业制气体等密切相关。
（1）实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是_____(填序号)。
A．所要制取气体的颜色
B．药品容易获得，能生成所要制取的气体
C．反应条件易于控制，反应速率适中
D．操作简便易行，安全可靠，节能环保
（2）如图为三种制取氧气的方法：
图甲：简易供氧器图乙：实验室制取氧气图丙：工业制氧气
①图甲左瓶中可放置过氧化氢溶液和二氧化锰，反应的化学方程式是 。
图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察 、增加氧气的湿度。
②图乙中棉花的作用是 。
③图丙中分离液态空气制取氧气主要利用的是液氧、液氮的 不同
（3）兴趣小组同学利用塑料瓶、羽毛球等用品设计了如图所示装置制取和检验二氧化碳。
①装置C塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。
②连接好仪器装置后，装入试剂前需要先进行的实验操作是 。
③用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为 。
④用装置B检验二氧化碳，应盛放的试剂是 。
⑤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 。
【答案】（1）A
（2） 氧气的生成速率 防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管 沸点
（3）集气瓶 检查装置气密性 澄清石灰水 密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧
【解析】（1）实验室制取气体时，需要考虑的因素是：药品容易获得，能生成所要制取的气体；反应条件易于控制，反应速率适中；操作简便易行，安全可靠，节能环保；不需要考虑的因素是所要制取气体的颜色，故选：A；
（2）①图甲左瓶中可放置过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为；图甲右瓶中水的作用是通过气泡观察氧气的生成速率、增加氧气的湿度；
②图乙中棉花的作用是防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管；
③图丙中分离液态空气制取氧气主要利用的是液氧、液氮的沸点不同；
（3）①收集装置C中塑料瓶①相当于实验室中的集气瓶；
②连接好仪器装置后，装入试剂前需要先进行的实验操作是检查装置气密性；
③用稀盐酸与大理石制取二氧化碳的原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为；
④二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此用装置B检验二氧化碳，应盛放的试剂是澄清石灰水；
⑤用装置C收集二氧化碳是因为二氧化碳的密度比空气大，验满二氧化碳的方法是：将燃着的木条放在导管末端，木条熄灭，说明二氧化碳已收集满，因此此过程体现二氧化碳的性质有密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧。
【变式1-1】化学实验小组的同学正在进行气体制取实验，请你结合下列实验装置，一起参与探究，并完成下列有关问题。
（1）图中仪器①的名称是 ，仪器②的名称是 。
（2）实验室里常用稀盐酸和块状大理石在装置A中反应制取二氧化碳，若用图2装置检验某气体是否为二氧化碳，则瓶内应装入的物质是 ，气体应从 (填“a”或“b”)导入，其中反应的化学方程式是 。
（3）装置A、B和C都能制取二氧化碳气体，但装置C与前两者相比较，你认为装置C的优势是 。
（4）实验室用加热无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体。在通常情况下甲烷是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。现实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生装置和收集装置是 (填字母编号)。
【答案】（1）锥形瓶 长颈漏斗
（2）澄清石灰水 a Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
（3）控制反应的发生与停止
（4）DF
【解析】（1）仪器①的名称是锥形瓶，仪器②的名称是长颈漏斗；
（2）若用图2装置检验某气体是否为二氧化碳，则瓶内应装入的物质是澄清石灰水，氢氧化钙能与二氧化碳反应产生碳酸钙沉淀，有明显的现象；为使二氧化碳与澄清石灰水充分反应，气体要长管进，故从a口进入；氢氧化钙能与二氧化碳反应产生碳酸钙和水，化学方程式为Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O；
（3）装置A、B和C都能制取二氧化碳气体，但装置C与前两者相比较，装置C的优势是：打开弹簧夹固液接触反应开始，关闭弹簧夹试管内气体增多，在压强的作用下固液分离，故优点是能够控制反应的发生与停止；
（4）实验室用加热无水乙酸钠固体和氢氧化钠固体制取甲烷气体，该反应为固体加热型，发生装置可选择D，排水法收集的气体较排空气法纯净，甲烷甲烷难溶于水，可选择F排水法收集较纯净的甲烷，故实验室制取较纯净的甲烷应选用的发生和收集装置是D和F。
【变式1-2】实验室现有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等试剂及相关仪器和用品，请结合下列装置回答问题：
Ⅰ．用高锰酸钾制取氧气：
（1）发生反应的化学方程式为： 。
（2）仪器a的一般性用途是： ，在常温或加热时使用。
（3）制取较为纯净的氧气应选择的装置是 (填字母)。
Ⅱ．用大理石和稀盐酸制取二氧化碳：
（4）仪器b的名称是 。
（5）检验该气体的化学反应方程式为 。
（6）实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 (填序号)。
（7）向一个收集满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。瓶内气体压强 (填“大于”或“等于”或“小于”)外界大气压强，瓶子会慢慢变 (填“瘪”或“鼓”)。
（8）通过研究二氧化碳和氧气的实验室制取，我们可以总结出实验室里制取气体的一般思路和方法为___________(填字母)。
A．确定制取气体的化学反应原理
B．设计制取气体的实验装置
C．验证得到的气体就是所要制取的气体
【答案】（1）
（2）少量试剂的反应容器
（3）AC
（4）长颈漏斗
（5）
（6）②①⑤③④
（7）小于 瘪
（8）ABC
【解析】（1）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为;
（2）仪器a是试管，一般性用途是：少量试剂的反应容器，在常温或加热时使用。
（3）用高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，发生装置选A；氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，用排水法收集的氧气较为纯净，收集装置选C，则装置组合是AC。
（4）根据图像，仪器b是长颈漏斗。
（5）检验二氧化碳气体用澄清的石灰水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，反应的化学方程式为.
（6）实验室里采用如图所示的装置制取二氧化碳时先组装仪器，再装试剂（先固后液），最后收集，故正确的操作顺序是②①⑤③④。
（7）二氧化碳能溶于水，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加水振荡后，瓶内二氧化碳减少，气体压强减小，小于外界大气压，在大气压作用下瓶子变瘪。
（8）实验室里制取气体的一般思路和方法为选择适当的反应，选择合适的实验装置，以及验证所制得的气体。
A、确定制取气体的化学反应原理，故正确；
B、设计制取气体的实验装置，故正确；
C、验证得到的气体就是所要制取的气体，故正确。
故选ABC。
【变式1-3】实验课上，老师提供了如图所示的实验装置和药品，让同学们自主完成实验。
（1）小美制取并收集一瓶纯净的氧气，她选择的组合装置是 。
（2）小利用B装置制取了一种气体。则实验时反应的化学方程式为 。
（3）小明利用小美制出的氧气完成了铁丝燃烧实验，实验时的现象是：铁丝剧烈燃烧， ，放出热量。
（4）实验室收集氧气和二氧化碳均可以用C装置，其理由是 。
（5）通过这次实验课同学们总结出制取气体时，选择发生装置的依据是： 和反应条件。
【答案】（1）AD
（2）
（3）火星四射，生成黑色固体
（4）密度都大于空气
（5）反应物的状态
【解析】（1）实验室常用高锰酸钾加热制取氧气，选择的发生装置为A，排水法收集的氧气比较纯净，选择的收集装置为D；
（2）B装置是固液常温反应，可选用药品大理石和稀盐酸制取二氧化碳，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：；
（3）铁丝在氧气中燃烧，实验时的现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量；
（4）C装置是向上排空气法收集装置，验室收集氧气和二氧化碳均可以用C装置，是因为二氧化碳和氧气的密度都大于空气；
（5）通过这次实验课同学们总结出制取气体时，选择发生装置的依据是反应物的状态和反应条件。
基础达标
1．实验室用过氧化氢、高锰酸钾均能制取氧气，是因为这些物质中都含
A．氧气 B．氧元素 C．氧分子 D．氧原子
【答案】B
【解析】实验室用过氧化氢、高锰酸钾均能制取氧气，是因为这些物质中都含氧元素，故选：B。
2．下列实验设计不能达到实验目的的是
A．探究分子在不断运动
B．氧气收集装置
C．检查装置气密性
D．用高锰酸钾生成氧气发生装置
【答案】D
【解析】A、浓氨水挥发的氨分子不断运动，使蘸有酚酞的棉签变红，能证明 “分子在不断运动”，能达到目的；
B、氧气密度比空气大，向上排空气法应 “长进短出”（长导管进氧气，短导管排空气），能达到目的；
C、用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，是检查气密性的常用方法，能达到目的；
D、高锰酸钾制氧气需加热，试管口放棉花（防粉末进入导管）、试管口应略向下倾斜（防冷凝水炸裂试管），而图中试管口向上倾斜，装置不符合要求，不能达到目的；
故填：D。
3．一氧化氮是无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。以下收集一氧化氮的方法正确的是
A．向下排空气集气法 B．向上排空气集气法
C．排水集气法 D．排水集气法或向上排空气集气法
【答案】C
【解析】一氧化氮难溶于水，可采用排水法收集；一氧化氮密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮，则不能采用排空气法收集，故选C。
4．氨气密度比空气小且极易溶于水，以下收集氨气的方法正确的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A、氨气密度比空气小，可用向下排空气法收集，不能用向上排空气法收集，不符合题意；
B、氨气密度比空气小，可用向下排空气法收集，且氨气极易溶于水，在瓶口放置湿润的棉花，可以吸收氨气，防止氨气逸出污染空气，符合题意；
C、氨气极易溶于水，不能用排水法收集，不符合题意；
D、氨气极易溶于水，不能用排水法收集，不符合题意。
故选B。
5．下列实验现象或操作正确的是
A．检查气密性 B．制取氧气
C．收集氧气 D．用排水法收集氧气
【答案】D
【解析】A、检查气密性时，装置中的长颈漏斗下端未液封，用手捂热试管，气体易从长颈漏斗逸出，无法形成有效压强差，不能正确检查气密性，操作错误。
B、制取氧气的装置中，长颈漏斗下端未伸入液面以下，生成的氧气会从长颈漏斗逸出，无法收集到氧气，操作错误。
C、氧气密度比空气大，应采用向上排空气法，且导管需伸入集气瓶底部才能排尽空气，图中导管仅在瓶口，收集的氧气不纯，操作错误。
D、排水法收集氧气的装置符合要求，当气泡连续均匀冒出时开始收集，可得到较纯净的氧气，操作正确。
故填：D。
6．下列实验操作中，“先”与“后”的顺序不正确的是
A．制备气体时，先检查装置的气密性，后装药品
B．给试管中的药品加热时，先预热，再对着试管中药品部位集中加热
C．实验室加热高锰酸钾并用排水法收集氧气的实验结束时，先熄灭酒精灯，后将导管移出水面
D．先在水下将集满氧气的集气瓶盖好玻璃片，再从水中取出然后正放在桌面上
【答案】C
【解析】A、制备气体时，先检查装置的气密性，后装药品，防止装置漏气，浪费药品，不符合题意；
B、给试管中的药品加热时，先预热，再对着试管中药品部位集中加热，防止试管受热不均，发生炸裂，不符合题意；
C、实验室加热高锰酸钾并用排水法收集氧气的实验结束时，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，符合题意；
D、先在水下将集满氧气的集气瓶盖好玻璃片，再从水中取出，防止氧气逸出，氧气密度比空气略大，集气瓶应正放在桌面上，不符合题意。
故选C。
7．如图是实验室制取二氧化碳气体的常用装置，下列说法正确的是
A．试剂X为稀硫酸
B．甲装置中的分液漏斗下端须浸入液面以下
C．选择乙装置收集，气流方向为a进b出
D．选择乙装置利用浓硫酸干燥，气流方向为b进a出
【答案】C
【解析】A、实验室使用稀盐酸制取二氧化碳，不使用稀硫酸。因为稀硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，会附着在固体药品表面阻碍反应进行。错误；
B、由图甲可知，利用分液漏斗制取二氧化碳，分液漏斗将活塞旋紧，即为密闭容器，不需要将分液漏斗下端浸入液面以下。错误；
C、二氧化碳密度比空气大，收集二氧化碳时应采用向上排空气法，气体应从长管a通入，将空气从短管b排出。正确；
D、乙作洗气装置，需要药品和气体充分接触，则气体通入药品中，所以二氧化碳从a进入。错误。
故选C。
8．用双氧水和制取并回收，下列操作不正确的是
A．装 B．制取
C．收集 D．过滤
【答案】C
【解析】A、将固体粉末装入锥形瓶中时，先使锥形瓶倾斜，用药匙或纸槽将固体粉末送入锥形瓶底部，然后直立锥形瓶即可，不符合题意；
B、将固体先装入锥形瓶中，然后从分液漏斗向锥形瓶中滴加溶液，使二者接触发生反应，不符合题意；
C、氧气密度比空气大，需采用向上排空气法收集，用图示装置收集时，气体应由长管通入，空气由短管排出，符合题意；
D、过滤分离水和的固液混合物，将滤渣洗涤、干燥后即可回收，不符合题意。
故选C。
9．某同学在学习制取氧气的实验原理后，利用周围的物品制作了一个简易供氧器，如图所示，A、B为两种固体，A为过碳酸钠，遇水后可发生反应生成，下列关于该实验的说法不正确的是
A．做实验前应先检查装置的气密性 B．该装置无法控制生成氧气的速率
C．可通过乙装置观察是否有氧气生成 D．固体B是催化剂，但不一定是二氧化锰
【答案】B
【解析】A、实验前检查装置气密性是确保实验成功的基本操作，可防止装置漏气，故说法正确，故选项A不符合题意；
B、该装置中可以通过注射器控制液体的滴加速度，从而控制反应速率，即控制生成氧气的速率，故说法错误；故选项B符合题意；
C、氧气不易溶于水，可通过乙装置观察气泡的生成，观察是否有氧气生成，故说法正确；故选项C不符合题意；
D、二氧化锰能催化过氧化氢分解，氧化铁、氧化铜等也可以催化过氧化氢分解，固体B是催化剂，但不一定是二氧化锰，也可能是氧化铁、氧化铜等，故说法正确；故选项D不符合题意；
故选B。
综合应用
10．如图所示装置制备常见气体。请回答下列问题：
（1）写出图中标号②的仪器名称： 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气反应的文字表达式(或化学符号表达式) ；若以高锰酸钾为试剂利用A装置制取氧气时，对于A装置还要做的改进是 。
（3）实验室用高锰酸钾加热制取氧气，有如下操作步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装试剂；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦连接装置。其操作顺序正确的是
A．⑦②③①④⑤⑥ B．①⑦③②⑤④⑥
C．⑤⑦③②①④⑥ D．⑦③①②④⑥⑤
（4）实验室常用图B、D装置制取氧气。检查装置的气密性：先将B装置的导管浸入水中，然后用手握住试管外壁，观察到导管口 (填“有”或“没有”)气泡冒出，表明B装置肯定会漏气。E图所示的气体收集方法是 ，E中气体可以开始收集的现象是 ，E中的气体已收集满的现象是 。
【答案】（1）集气瓶
（2）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气/ 在试管口塞一团棉花
（3）A
（4）没有 排水法 导管口有连续、均匀的气泡冒出 集气瓶口有大气泡冒出
【解析】（1）由图可知，仪器②的名称为集气瓶，故填：集气瓶；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式、符号表达式分别为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气、；若以高锰酸钾为试剂利用A装置制取氧气时，在试管口需塞一团棉花，防止加热时粉末状的物质进入导管，故填：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气或；在试管口塞一团棉花；
（3）实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连（连接装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），其操作顺序正确的是⑦②③①④⑤⑥，故选A；
（4）实验室常用图B、D装置制取氧气。检查装置的气密性：先将B装置的导管浸入水中，然后用手握住试管外壁，观察到导管口没有气泡冒出，表明B装置肯定会漏气；E图所示的气体收集方法是排水法，当导管口有连续、均匀的气泡冒出时，再收集气体，因为刚冒出的气泡中混有试管中的空气；用排水法集气时，若集气瓶口有大气泡冒出时，说明收集满了；
故填：没有；排水法；导管口有连续、均匀的气泡冒出；集气瓶口有大气泡冒出。
11．我国航天事业飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，与实验室、工业制气体等密切相关。如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。
（2）若用过氧化氢制取氧气，反应的符号表达式是 。
（3）若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是 (填序号)。试管口需要塞上一团棉花，其目的是 。
（4）实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是___________(填序号)。
A．所要制取气体的颜色
B．药品容易获得，能生成所要制取的气体
C．反应条件易于控制，反应速率适中
D．操作简便易行，安全可靠，节能环保
【答案】（1）锥形瓶
（2）
（3）AE 防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管
（4）A
【解析】（1）由图可知，仪器a为锥形瓶。
（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的符号表达式为：。
（3）高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，发生装置选A，排空气法收集的氧气较干燥，且氧气密度比空气大，收集装置选E；
加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应塞一团棉花。
（4）A、确定实验室制取气体的反应原理时，不需要考虑所要制取气体的颜色和气味，该选项不符合题意；
B、确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑药品容易获得，能生成所要制取的气体，该选项不符合题意；
C、确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑反应条件易于控制，反应速率适中，该选项不符合题意；
D、确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑操作简便易行，安全可靠，节能环保，该选项不符合题意。
故选A。
12．化学是一门以实验为基础的自然科学，学习化学需要进行化学实验。
（1）正确选择仪器是实验成功的保证，如图1是实验室中常见的仪器，用作反应容器且能够直接加热的是 (填字母、单选)，常用于保存固体药品的是 (填字母、单选)。
（2）正确的操作是实验成功的关键。给试管中的液体加热时，先 后集中火焰对准药品部位加热，否则易导致试管受热不均匀而炸裂。
（3）观察实验是学习化学的重要方法。小颖同学利用如图2所示的装置做加热碳酸氢铵实验。
①实验前应检查装置的 。
②加热一段时间后小颖观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，她由此得出的实验结论是碳酸氢铵受热分解产生了 (填物质的名称)气体，该气体使澄清石灰水变浑浊。
【答案】（1）A D
（2）预热
（3）气密性 二氧化碳
【解析】（1）试管可用作反应容器且能够直接加热，故选A，广口瓶常用于保存固体药品，故选D；
（2）为避免容器受热不均匀而炸裂，给固体加热时，先预热，后集中火焰对准药品部位加热。
（3）①实验前应检查装置的气密性，以防止装置漏气，影响实验结果；
②二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使澄清石灰水变浑浊，加热一段时间后小颖观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，她由此得出的实验结论是碳酸氢铵受热分解产生了二氧化碳气体，该气体使澄清石灰水变浑浊。
拓展培优
13．请结合图示实验装置，回答下列问题。
（1）仪器名称： ① ， ② 。
（2）用高锰酸钾制取氧气：该反应的符号表达式为 ，实验时在试管口放一团疏松的棉花作用是 。若用G装置收集氧气，气体应从 端通入（选填“a”或“b”）。若用F装置收集氧气完成后，测得氧气纯度明显偏低，原因可能是 （填字母、可多选）；
A．收集前，集气瓶中未注满水 B．高锰酸钾中混入了二氧化锰
C．收集后，集气瓶中仍有少量水 D．未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
（3）实验室用双氧水与二氧化锰粉末混合制取O2，反应的符号表达式为 ，选用发生装置是 。（选填装置序号，下同）选用E装置收集O2的理由是 。
（4）实验室用FeS固体和稀H2SO4反应制取H2S。H2S是有毒气体，能溶于水，能与 NaOH溶液发生反应。
①图中“防倒吸装置”应选择 （选填“甲”或“乙”）。
②NaOH溶液的作用是 。
【答案】（1）酒精灯 分液漏斗
（2） 防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，堵塞导管 b AD
（3） B 氧气密度比空气略大，且氧气与空气不反应
（4）乙 吸收多余，防止有毒气体逸出污染空气
【解析】（1）据图可以看出，①是酒精灯，②是分液漏斗，故填：酒精灯；分液漏斗；
（2）用高锰酸钾制取氧气是固体加热型反应，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符号表达式为：，实验时在试管口放一团疏松的棉花是为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，堵塞导管。若用G装置收集氧气，氧气的密度大于空气，气体应从b端通入，若用F装置收集氧气完成后，测得氧气纯度明显偏低，可能是因为收集前，集气瓶中未注满水、未见气泡连续均匀冒出时就开始收集，故填：；防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，堵塞导管；b；AD；
（3）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，符号表达式为：；常温下液体与固体反应，可选用发生装置B，C中隔板上不能放二氧化锰粉末；选E装置收集的理由：氧气密度比空气略大，且氧气与空气不反应，可用“向上排空气法”即装置E来收集，故填：；B；氧气密度比空气略大，且氧气与空气不反应；
（4）防倒吸装置应选乙，乙中导管不深入液面，停止放气后不易把液体倒吸，是有毒气体，能溶于水，能与 NaOH溶液发生反应，则NaOH溶液的作用：吸收多余的，防止有毒气体逸出污染空气，故填：乙；吸收多余，防止有毒气体逸出污染空气。
14．请结合图示实验装置，回答下列问题。
（1）仪器a的名称是 ，仪器b的名称是 。
（2）用高锰酸钾制取氧气可选择的发生装置是 (填序号)，装置需作的改进是 。写出该反应的化学符号表达式： 。
（3）实验室选择C作为发生装置制取并收集一瓶纯净的氧气，可选择的收集装置是 (填序号)。与B装置相比，利用C装置制取氧气的优点是 。
（4）已知氨气是一种易溶于水、密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热来制取氨气，制取氨气的发生装置是 (填序号)，收集装置是 (在“D—F”中选择)。若用如图H装置收集该气体，气体由 (填“a”或“b”)端导入。
【答案】（1）试管 长颈漏斗
（2）A 在试管口放一团棉花
（3）F 方便随时添加液体药品
（4）A E b
【分析】本题主要考查实验室制取气体的相关知识，包括仪器名称、发生装置和收集装置的选择、装置的改进、反应表达式以及气体的收集方法等，依据常见气体的制取原理和性质进行解答。
【解析】（1）根据常见仪器的形状和用途，判断仪器a为试管，仪器b为长颈漏斗。
（2）①高锰酸钾制取氧气是固体加热型反应，所以发生装置选A；
②为防止固体粉未进入导管堵塞导管，需要在试管口塞一团棉花；
③高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故可以写出符号表达式：。
（3）①因为要收集纯净的氧气，氧气不易溶于水，所以收集装置选F；
②C装置与B装置相比，长颈漏斗能随时添加液体，且可制取较多气体。
（4）①制取氨气是固体加热型反应，所以发生装置选A；
②氨气易溶于水、密度比空气小，所以收集装置选E；
③用H装置收集时，氨气密度比空气小，气体应从短管（b）通入，故选b。
【点睛】掌握实验室制取气体的装置选择依据是解题的关键。
15．实验室利用如图1所示装置制取常见的气体。
（1）图中仪器的名称是 。
（2）若用相同装置来制取和，应选择的发生装置是 （填字母），收集装置是 （填字母）。其中制取氧气的化学方程式为 ，若利用该反应制取并收集一瓶干燥的，所选装置的正确连接顺序是 （用装置导管口的字母表示）。
（3）为节约药品，实验室常用图2中的装置来制取二氧化碳，当关闭弹簧夹后，试管内液面 （填“上升”“下降”或“不变”），最终反应停止。
（4）用图3中的装置模拟氢氧焰实验。
①关闭止水夹，通入氢气并点燃。为保证安全，点燃氢气之前应先 。将铁丝网放在火焰上灼烧，铁丝网只发红，不熔断。
②打开止水夹，通入氧气。火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与氧气的 有关。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）B C 2H2O22H2O+O2↑ bgfc
（3）下降
（4）验纯/检验氢气的纯度 浓度
【解析】（1）由图可知，仪器的名称是长颈漏斗，故填：长颈漏斗；
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气为固液常温型反应，氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳为固液常温型反应，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集，则若用相同装置来制取O2和CO2，应选择的发生装置是B和收集装置C；过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；若利用该反应制取并收集一瓶干燥的O2，浓硫酸具有吸水性，且与氧气不反应，可用浓硫酸干燥氧气，为了使氧气与浓硫酸充分接触，气体应长进短出，氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，则所选装置的正确连接顺序是b→g→f→c；
故填：B；C；2H2O22H2O+O2↑；bgfc。
（3）实验室常用图2中的H装置来制取二氧化碳，当关闭弹簧夹后，生成的气体无法导出，装置内压强增大，液体被压入长颈漏斗中，试管内液面下降，最终反应停止，故填：下降；
（4）①氢气具有可燃性，点燃不纯的氢气可能发生爆炸，为保证安全，点燃氢气之前应先检验氢气的纯度，故填：验纯或检验氢气的纯度；
②通入氧气后，燃烧更剧烈，说明燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，故填：浓度。
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