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拓展提升12　常见气体的制取、
干燥和净化
类型1 常见气体的制备
1．气体发生装置的选择
(1)选择依据：根据反应物的状态及反应条件选取。
(2)常见实验室制取气体的发生装置
2.气体收集装置的选择
【名师点拨】
收集气体的注意事项
(1)用排空气法收集气体时，导管应伸到集气瓶的底部，防止收集的气体中混有空气(或收集的气体不纯)。
(2)用排水法收集气体时，最佳收集时间：当导管口气泡连续均匀冒出时，导管伸到集气瓶的瓶口即可。
(3)多功能瓶排水法收集气体的方法：先将集气瓶中装满水，再将气体从短管通入(水从长管流出)。
3．气体的检验与验满
气体
检验
验满
氧气
将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气
将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则证明氧气已收集满
气体
检验
验满
二氧化碳
将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳
将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满
【名师点拨】
不可将“检验”与“验满”混淆
(1)检验是用物质的特性或特征现象来证明这种物质。
(2)验满是已知这种气体的性质，只要用简便的方法，证明集气瓶已经收集满此种气体。
4．其他常见气体的检验
气体
检验方法
实验现象
氢气
点燃，罩干冷小烧杯
产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠
甲烷
点燃，罩干冷的烧杯，实验结束后迅速倒转，注入少量澄清石灰水
烧杯内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊
氨气
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
有刺激性气味，红色石蕊试纸变蓝
水蒸气
通过白色CuSO4粉末
白色粉末变蓝
类型2 气体的净化与干燥
1．气体的净化
(1)净化原则
选择的净化剂必须只能吸收气体中的杂质，不与原来的气体反
应，且不引入新的杂质。
(2)常见净化方法
除杂气体
除杂试剂或方法
O2
通过灼热的铜网
CO2
通入NaOH溶液
HCl
通入NaOH溶液、Na2CO3溶液、
NaHCO3溶液
H2
先通过灼热的CuO将其转化为水，再用浓硫酸或碱石灰吸收
CO
先通过灼热的CuO将其转化为CO2，再用NaOH溶液吸收
(3)常用的装置
2．气体的干燥
(1)浓硫酸
用于干燥酸性或中性气体，如CO2、CO、SO2、HCl等。
(2)无水氯化钙
用于干燥O2、CH4、N2、NH3等气体。
(3)生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠
用于干燥碱性或中性气体，如H2、O2、N2等。
(4)多功能瓶的使用
图示
操作目的
气体进出方向
举例与原理

收集密度大于空气的气体
a进b出(长进短出)
收集CO2、O2；进入的气体聚集在集气瓶下方
收集密度小于空气的气体
b进a出(短进长出)
收集H2；进入的气体聚集在集气瓶上方

排水法收集气体
b进a出(短进长出)
收集H2、O2；进入的气体聚集在集气瓶上方，水从长导管被压出
图示
操作目的
气体进出方向
举例与原理

洗气或干燥
a进b出(长进短出)
浓硫酸干燥O2(或NaOH溶液吸收CO2)

测量气体的体积
a进b出(短进长出)
连接多功能瓶与量筒，采用排水法测量收集气体的体积(CO2等能溶于水的气体需在液面加一层植物油)
3.尾气处理
当收集的气体有毒，多余的气体排放到空气中会污染环境时候，
需要考虑尾气处理。
1．[2025·山西]如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中，正确的一项是( )
A．均需用酒精灯加热
B．均可用镊子装入固体
C．均需检查装置的气密性
D．均可用带火星木条检验气体
2．[2025·连云港]实验室用CaCO3、稀盐酸制取CO2，涉及的装置和操作正确的是( )
3．[2024·常州]下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是( )
4．[2025·宁夏]在实验室利用图中提供的仪器制备气体，根据
要求回答下列问题。
(1)组装制备并收集二氧化碳的装置，选择的仪器是_________
(填序号)，写出该反应的化学方程式：_____________________
__________。
(2)收集二氧化碳的装置也可用于收集氧气，理由是___________
_____________________________________。
①②④⑥
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋
H2O＋CO2↑
氧气的密度
比空气大，且不与空气中的成分发生反应
5．[2025·巴中]请结合下列实验装置图回答问题：
(1)仪器①的名称_______。
(2)连接装置B、E制取氧气，若水槽中出现紫红色，可能缺少的
操作是___________________。
锥形瓶
在试管口放一团棉花
(3)用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气应选用的发生装置是__
(填字母)，该反应的化学方程式为____________________。若用
装置C收集氧气，气体应从__(填“a”或“b”)端通入。
A
2H2O2 2H2O＋O2↑
b
6．[2025·长春]回答“氧气的实验室制取”实验中的相关问题。
(1)仪器a的名称是_______。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取O2。
①该反应的化学方程式为____________________________；
②用该方法制取O2的发生装置应选择图1中的装置__(填序号)。
酒精灯
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
A
(3)将图2中的仪器组装成收集装置，与选择的发生装置相连，
制取氧气。实验完成后，老师对“组装收集装置”和“收集气
体”的过程进行点评，上述两个过程中的一些错误操作，可能
会影响收集到氧气的浓度，例如“未验满就停止收集”。请再
写出两点可能导致收集到氧气的浓度偏低的错误操作：_______
_______________________________________________________
_____________________________。
组装装
置：玻璃导管的长端与乳胶管相连；收集操作：玻璃导管未伸
入到集气瓶底部(表述合理即可)
7．[2025·大庆]如图是实验室制取气体的几种常用装置，请回
答下列问题：
(1)写出图中标号①仪器的名称_______。
酒精灯
(2)实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气，为了控制反应速
率，应选用的发生装置为__(填字母)。
(3)实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式为__________________
____________，用装置D收集氧气，验满的方法为_____________
________________________________________。
C
2KMnO4 K2MnO4
＋MnO2＋O2↑
将带火星的木
条放在b端导管处，若木条复燃，说明已集满
(4)甲烷是天然气的主要成分，若用E收集甲烷，气体的进气口
为__(填“c”或“d”)。
d
8．[2025·齐齐哈尔]实验室制取气体的部分装置如图所示，请
回答下列问题：
(1)请写出标号仪器的名称：a_________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为______
_____________________。
当用装置F收集时，发现水槽内的水变成紫色，其原因是_______
_______________。
长颈漏斗
2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑
试管口
没有放一团棉花
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气时可选择装置B或C作发生装
置。与装置B相比，装置C的优点是__________________________
____________。
(4)要组装一套实验室制取二氧化碳的装置，可从A～F中选择___
_____(填字母序号)。若用装置G测量生成二氧化碳气体的体积，
其中植物油的作用是_____________。
可以控制反应速率(或可以得
到平稳气流)
BD
或CD
防止CO2溶于水
9．[2025·镇江]结合下图回答问题。
(1)仪器名称：①_______，②_________。
(2)用高锰酸钾制取O2可选用装置__(填字母)和E组合，反应的
化学方程式为____________________________，用装置E收集O2
的理由是___________________________。
(3)用锌与稀硫酸反应制取H2，若要控制反应的发生与停止，可
选用发生装置__(填字母)。用点燃法检验H2前必须___________
_____。
酒精灯
长颈漏斗
A
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
氧气不易溶于水且不与水反应
C
检验氢气的
纯度
(4)已知：通常情况下强酸可制得弱酸。为证明H2CO3的酸性比
H2SiO3(硅酸)强，进行如图实验。
①装置G中产生CO2反应的化学方程式为_____________________
__________。
②装置H中反应生成H2SiO3沉淀，此现象不能证明H2CO3的酸性比
H2SiO3强，用化学方程式解释原因_______________________
________。若要达到实验目的，改进措施为_________________
______________________________________________________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋
H2O＋CO2↑
Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋
H2SiO3↓
将盐酸换为稀硫酸
(或在装置G、H之间加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去HCl)
10．[2025·安徽]小明和小安同学在实验室选用下列装置制取
并收集氧气。
回答下列问题：
Ⅰ.小明同学使用H2O2溶液进行实验。
(1)仪器①的名称是_________。
(2)反应的化学方程式为____________________。
长颈漏斗
2H2O2 2H2O＋O2↑
Ⅱ.小安同学使用KMnO4固体进行实验。
(3)在实验方案中，下列图标需要标注的是__(填序号，下同)。
(4)向试管中加入KMnO4正确的操作是___。
b
bc
(5)氧气收集完毕，将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯的原因
是_________________________________________________。
防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂
11．[2025·兰州]化学实验是化学学习的基础和保证。回答问
题。
(1)仪器①的名称_____。
试管
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式是__________________
____________，若要用B装置所示收集氧气，请在虚线框内补充
画出图中其他部分。
2KMnO4 K2MnO4
＋MnO2＋O2↑
(3)图C是某制氧装置的工作示意图，反应仓中生成的氧气通过
加湿仓后被人体吸入。下列说法正确的是___(填序号)。
A．反应仓中的液体试剂可以是过氧化氢溶液
B．加湿仓利用了氧气能溶于水的物理性质
C．设计供氧器需要综合考虑便捷、安全、环保等因素
AC
(4)离子浓度越大，电导率越大，溶液导电性越强。进行图甲实
验，测得烧杯中溶液电导率变化如图乙所示。
图甲锥形瓶中发生的化学方程式为__________________________
_____，从微观角度解释图乙中ab段电导率下降的原因_________
________________________________________________________
_________________________________。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋
CO2↑
二氧化碳
与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，溶液中能够自由移动的离
子浓度减小，因此溶液的电导率下降
12．[2025·黑龙江]根据实验装置图，回答问题：
(1)图中仪器a的名称_______。
(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式为_________________
____________。
试管口放一团棉花的作用是_____________________________，
要做铁丝在氧气中燃烧实验最好选用装置__(填字母)收集氧气。
集气瓶
2KMnO4 K2MnO4
＋MnO2＋O2↑
防止加热时粉末状物质进入导管
E
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为_____________________
__________。若选择C装置作为该气体发生装置的优点是_______
___________________。检验二氧化碳的方法是_______________
_____________________________________________________。
(4)若用装置D收集氢气，氢气应从__(填字母)端通入。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋
H2O＋CO2↑
可以控
制反应的发生和停止
将气体通入澄清
石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳
c
13．[2025·苏州]某同学在实验室制取CO2并进行研究。
(1)该同学拟用块状石灰石制CO2。
①应选用的另一种试剂是_______(填名称)。
②用图1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，
需要用到的仪器有___(填字母)。
稀盐酸
AC
(2)如图2所示，进行验证CO2能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质X为_____________________。
②通入CO2后可观察到的现象为___________________。
滴有紫色石蕊溶液的水
溶液由紫色变成红色
(3)下列反应均能生成CO2
A．木炭燃烧
B．碳酸钠与稀硫酸反应
C．石灰石高温分解
D．CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取CO2的是__(填字母)。
②你选择的反应适合用于实验室制取CO2的主要理由是_________
_____________________________________________(写两条)。
B
制得的二
氧化碳较纯净；常温下进行，操作方便(合理即可)
(4)收集CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗？如图3，向三颈烧瓶中持续通CO2，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图4所示。
①图3中，通CO2导管的末端应处于__(填“A”或“B”)位置。
②图4所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内CO2的体积分
数约为____。
B
60%

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