2026年中考化学一轮复习 常见气体的制取与净化(知识清单)(解析版)

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2026年中考化学一轮复习 常见气体的制取与净化(知识清单)(解析版)

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常见气体的制取与净化(知识清单)
1.初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法,归纳实验室制取气体的一般思路和方法。初步学习运用简单装置和方法制取某些气体。
2.能设计简单实验,检验氧气和二氧化碳;初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质;
3.通过具体的实验探究活动,进行物质分离的一般思路与基本方法。
知识点一 实验室制取气体的一般步骤
一、确定制气体的化学反应原理
确定制气体的化学反应原理
在实验室条件下(如常温、 、使用 等),选择试剂、通过什么反应来制取这种气体。
确定原理时,需要综合考虑 ,产生的气体是否 、是否 ,实验操作是否 ,实验过程是否 ,以及 等因素。
二、设计制取气体的实验装置
根据 和 确定气体发生装置;
根据气体的性质(如 、是否 、是否 等)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)。
三、验证得到的气体就是所要制取的气体
根据气体的 (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。
知识点二 装置的选择
一、发生装置的选择
步骤 具体方法
① 写出反应方程式 例如:2KClO32KCl+3O2↑
② 确认反应物状态和反应条件 反应物状态 固体和固体 观察氯酸钾加热制氧气(用二氧化锰作催化剂)这个反应方程式,反应物为固体,反应条件为加热。
固体和液体
反应的条件 常温
加热
③ 确定发生装置 固固加热型 氯酸钾加热制氧气(用二氧化锰作催化剂),这种方法制氧气,属于固体和固态混合物在加热条件下制取气体,所以选择固固加热型装置。
固液常温型
二、收集装置的选择
步骤 具体方法
① 确定待制取气体 例如:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
② 理清气体的理化性质 气体的密度 密度大于空气 待制取气体是CO2,CO2在常温常压时,密度大于空气,且不与空气空气主要成分反应,能溶于水且与水发生反应。
密度小于空气
气体的溶解性 易溶
难溶
与水或空气主要成分是否反应 能
不能
③ 确定收集装置 向上排空气法 实验室制取二氧化碳,通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制得。根据二氧化碳的物理和化学性质可知,二氧化碳能溶于水且与水能发生反应,不能用排水法收集;由于二氧化碳密度大于空气,最后确定用向上排空气法收集,继而确定了收集装置。
向下排空气法
排水集气法
三、三大气体制取的装置选择
气体 试剂 反应原理 试剂状态 发生装置 收集装置
O2 高锰酸钾
过氧化氢、二氧化锰
CO2 大理石或石灰石、稀盐酸
H2 锌粒、稀硫酸
装置图 供选择的装置:
知识点三 检验与验满
气体 检验 验满
方法 装置 方法 装置
氧气 将带火星的木条伸入集气瓶,若木条复燃则说明气体为氧气 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则说明氧气已集满
二氧化碳 将气体通入澄清石灰水中 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则说明二氧化碳已集满
知识点四 气体的净化与干燥
一、气体的净化
1. 原则:a.不能引入新的杂质气体;b.不能减少被除杂气体的量。
2. 常见气体的除杂装置及除杂试剂.
除杂装置 除杂试剂 可除去的杂质气体(括号内为杂质气体)
CO(CO2)、H2(HCl)
CO2(HCl)
CO2(CO)
N2(O2)
CO(CO2)
二、气体的干燥(除水)
干燥装置
干燥剂 浓硫酸 碱石灰(NaOH和CaO固体混合物)、氢氧化钠固体
可干燥的气体 酸性或中性: 、 、 、 等 碱性或中性: 、 、 、 等
知识点五 多功能瓶的使用
用途 图示 气体进入方向 举例
收集气体 收集密度比空气大的气体,待收集气体通入最下方,即从a或c端通入 收集O2、CO2等
收集密度比空气小的气体,待收集气体通入最上方,即从b或d端通入 收集H2、CH4等
收集难溶或不易溶于水、且不与水反应的气体,气体应从b端通入 收集O2、H2等
检验、除杂、干燥气体 气体须与液体试剂充分接触,即气体应从a端通入 若检验CO2,X为
除杂与收集组合装置 —— 若X为氢氧化钠溶液,该装置是除去 ,收集
测量气体体积 短进长出,水被压入量筒 CO2等能溶于水或与水反应的气体需在水面上方加一层植物油,目的是
方法一 装置的选择
1.发生装置
选择依据: ;
发生装置 固固加热型 固液常温型
适用实验 高锰酸钾、氯酸钾制氧气 制取氧气 大理石(石灰石)和稀盐酸制二氧化碳锌与稀硫酸反应制取氢气
装置
优点 简单 可 可 可控制
2.收集装置
选择依据:气体的 ;气体的 (气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断)
排水集气法 向上排空气法 向下排空气法
适用范围 气体 ,也 适合 ,不与空气反应 适合 ,不与空气反应
图示
注意事项 导管口出现 的气泡时开始收集; 时气体收集满 导管 ,便于 。
【典例】(2025·山东滨州·中考真题)化学实验是进行科学探究的重要方式。
(1)在实验室中,若用装置A制备氧气,发生反应的化学方程式为______;实验室收集二氧化碳和氧气,均能选用的收集装置是______(填标号)。
(2)在实验室中,常用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制备氨气,应选择的发生装置是______(填标号)。
(3)如图是探究二氧化碳性质的实验装置。
通入干燥的二氧化碳气体一段时间后,发现纸花①无明显变化,纸花②③均变红,原因是______(用化学方程式表示);纸花③比纸花②先变红的原因是______。
方法二 气体的检验和验满
11.常见气体的检验
气体 检验方法 现象
O2 带 插入气体中 木条
CO2 通入
H2 点燃气体,在火焰上方罩一 烧杯 火焰呈 色,烧杯内壁
CH4 点燃,在火焰上方罩一 的烧杯,一段时间后倒转烧杯,加入少量 ,振荡 火焰呈 色,烧杯内壁 ,
CO 点燃,在火焰上方罩一 的烧杯,一段时间后倒转烧杯,注入少量 ,振荡 火焰呈 色,烧杯内壁 ,
NH3 打开瓶盖, 闻到
将用玻璃棒将 试纸(或pH试纸)伸入瓶内 红色石蕊试纸变 (pH试纸测定pH>7)
2.混合气体各成分的检验
检验混合气体中的成分,根据气体的 来选择方法并注意检验的 顺序,在检验过程中先产生的气体先检验,以免发生干扰, 一般先检验。
3.解题技巧
步骤 具体方法
① 回顾待检气体的化学性质
② 熟悉常见气体的检验方法 氧气 将带火星木条伸入集气瓶内,若木条复燃则证明该气体为氧气。 结合具体的待检气体的性质,选择合适的试剂和正确的检验方法,根据明显的现象,确认气体是否集满或是否为该气体。
二氧化碳 向集气瓶内注入澄清石灰水并振荡,若变浑浊则证明该气体为二氧化碳。
熟悉常见气体的验满方法 氧气 ①排水法收集时,当有大量气泡从集气瓶口冒出,则说明已收集满。②向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满。
二氧化碳 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满。
③ 确定检验或验满的结果 该气体为“XXX”气体或该气体以及满。
【典例】(2025·黑龙江·中考真题)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______。
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。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式______。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。
方法三 气体的净化
1.气体净化的原则
(1)根据气体和所含杂质气体的选择选择方法;
(2)净化气体所用的试剂不能与被净化的气体反应,或因溶解而消失;
(3)不能引入新的气体杂质;
(4)若有溶液参与除杂,水蒸气一般在最后除去;
(5)气体净化的一般顺序: 先除杂后干燥,加热前除去水蒸气。
2.气体的干燥
(1) 干燥原则:干燥剂只能吸收气体中的水分,不能与气体发生反应。
(2) 常见的干燥剂及干燥装置
干燥剂 不可干燥的气体 干燥装置
名称 酸碱性 状态
浓硫酸 酸性 液体 NH3等碱性气体
固体氢氧化钠 碱性 固体 CO2、SO2、SO3、HCl等酸性气体
生石灰
碱石灰
3.气体净化常用的试剂和装置
除杂试剂 吸收的气体杂质 常用的装置
水 易溶于水的气体,如HCl、NH3
氢氧化钠溶液 CO2、SO2、SO3、HCl等酸性气体
碱石灰 、 如CO2、SO2、HCl
灼热的氧化铜 气体,如 等
灼热的铜网 O2
4.常见气体的除杂
括号内为杂质气体 除杂方法(试剂)
CO2(CO) 通过
CO(CO2) 依次通过 溶液、
通过灼热的
O2(CO2) 依次通过 溶液、
N2(O2) 通过灼热的
N2(CO2) 依次通过 溶液、
CO2(HCl) 依次通过 溶液、
H2(HCl) 依次通过 溶液、
O2(H2O) 通过 或 或 或
H2(H2O) 通过 或 或 或
CO2(H2O) 通过
NH3(H2O) 通过 或 或
【典例】(2025·四川眉山·中考真题)实验室利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳是初中化学学习的重要内容,据图回答下列问题:
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验室制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(3)为制取并收集纯净干燥的二氧化碳所选装置的正确连接顺序为______→F(从A-E中选择字母序号填空),验满时应将燃着的木条放在______(填“m”或“n”)导管口。
知识点一 发生装置和收集装置
【典例1】(2025·江苏南京·中考真题)在图示实验室制取氧气的实验过程中,下列操作不规范的是
A.检查装置气密性:先把导管伸入水中,再用手紧握试管
B.加热试剂:先让试管均匀受热,再对高锰酸钾所在的部位加热
C.收集气体:导管口刚开始有气泡放出时,立即收集气体
D.停止加热:先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
【典例2】(2025·山西·中考真题)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
【典例3】(2025·上海·中考真题)实验如图A用该装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状增加二氧化碳的质量 B.把稀盐酸换成稀硫酸
C.关闭弹簧夹让反应停止 D.收集满一瓶后,如图B所示,盖上毛玻璃片减少二氧化碳的逸散
【典例4】(2025·四川·中考真题)如图是实验室常用的气体发生和收集装置。回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为_________。
(2)仪器①的名称__________。实验室用过氧化氢溶液制取氧气,选择的发生装置为_______,收集装置是________(填字母序号)。
(3)检验氧气的方法∶将带火星的小木条伸入集气瓶,若木条______________,则为氧气。
(4)总结实验室制取气体的一般思路与方法。
(5)要设计二氧化碳的收集装置,下列性质需要了解的有(填字母序号)_____。
a.密度 b.溶解性 c.颜色
【典例5】(2025·江苏镇江·中考真题)结合下图回答问题。
(1)仪器名称:①___________,②___________。
(2)用高锰酸钾制取可选用装置___________(填字母)和E组合,反应的化学方程式为___________,用装置E收集的理由是___________。
(3)用锌与稀硫酸反应制取,若要控制反应的发生与停止,可选用发生装置___________(填字母)。用点燃法检验前必须___________。
(4)已知:通常情况下强酸可制得弱酸。为证明的酸性比(硅酸)强,进行如图实验。
①装置G中产生反应的化学方程式为___________。
②装置H中反应生成沉淀,此现象不能证明的酸性比强,用化学方程式解释原因___________。若要达到实验目的,改进措施为___________。
知识点二 气体的制取实验
【典例6】(2025·甘肃武威·中考真题)下图是实验室制取气体的部分装置图,请按要求回答下列问题。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)实验室使用高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是___________,请指出该装置中的一处错误___________,反应的化学方程式为___________。若使用C装置收集氧气,说明氧气具有___________的性质,当观察到___________时,开始收集气体。
(3)实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是___________。若要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳,需要在选用的发生装置和收集装置之间连接E装置,则气体应该从___________(填“a”或“b”)导管通入。
(4)如图F,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入适量水,振荡,取少许溶液于试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液,观察到的现象是___________。
【典例7】(2025·四川自贡·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据所给装置和实验设计回答下列问题。
(1)仪器a的名称为___________。
(2)实验室常采用分解过氧化氢制取氧气,化学方程式为___________。若选用装置制取氧气,则将导管伸入盛满水的集气瓶的最佳时机是___________。
从实验I或Ⅱ中任选一个作答,若均作答,按I计分。
【实验Ⅰ】制取CO2
实验用品:
(3)试剂:块状大理石、___________。
(4)仪器:为控制反应随开随用、随关随停,需用___________(从B、C、D中选择)和E装置。
(5)反应的化学方程式___________。
【实验Ⅱ】制取H2
实验用品:
(6)试剂:锌粒、___________。
(7)仪器:为控制反应随开随用、随关随停,需用___________(从B、C、D中选择)和F装置。
(8)反应的化学方程式___________。
(9)下图装置可以进行多种实验:
①检验CO2:瓶中加入适量的___________。
②干燥H2:瓶中加入适量的浓硫酸,气体从___________ (填“b”或“c”)端通入。
【典例8】(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称:_______。
(2)用纯净物制氧气时,加入试剂和棉花后,用带导管的胶塞塞紧试管口时,此时试管口的方向是_______。
(3)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用B装置的原因是_______。
(4)F装置可以一瓶多用,可用于收集气体,也可以用于气体除杂、检验气体性质等,由于二氧化碳可溶于水不能用排水法收集,如换成F装置,先向装置内注水并①_______操作,将气体从②_______(填“a”或“b”)端通入,则可以用排水法收集二氧化碳。
(5)若按B、G(c→d)、F(a→b)顺序进行实验。实验时G装置中蜡烛熄灭,则B装置中选择的试剂是①_______,说明生成气体的性质是②_______;将F中盛装浓氢氧化钠溶液,反应结束蜡烛熄灭后,关闭分液漏斗活塞,最终G装置内的气体压强③_______(填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压。
(6)做铁丝在氧气中燃烧的实验失败的原因有_______。(写出两点)
(7)若用下图发生装置制备二氧化碳,部分操作为∶①注入稀盐酸。②检验装置气密性。③加入大理石颗粒。其先后顺序是,_______;使反应暂停的操作是_______,长颈漏斗的作用是_______。
【典例9】(2025·宁夏·中考真题)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)组装制取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______。
【典例10】(2025·湖南长沙·中考真题)化学实验课上,小湘同学用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳并探究金属的化学性质。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是________。
(2)制取二氧化碳时,应选择的发生和收集装置的组合是________(填字母序号)。
(3)将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,观察到溶液变________色。
(4)向两支试管中分别加入铝片和铜片,然后各加入5mL稀盐酸,观察到铝片上有气泡产生,铜片无明显现象,说明铝的金属活动性比铜的________(填“强”或“弱”)。
【典例11】(2025·吉林·中考真题)下图是实验室制取气体的部分装置,回答下列问题。
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生反应的化学方程式为___________。
(2)用上述装置制取二氧化碳时,选择发生装置和收集装置的组合是___________。
(3)证明二氧化碳是否集满的方法是___________。
【典例12】(2025·天津·中考真题)利用下图所示实验装置制取气体,并用制得的气体进行性质实验。
(1)仪器a的名称为______。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,应选用______装置(填序号),其反应的化学方程式为______。
(3)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下______(填“快速”或“缓慢”)插入充满氧气的集气瓶中,观察到木炭燃烧更剧烈。
(4)实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用______装置(填序号),其反应的化学方程式为______。
知识点三 多功能瓶的使用
【典例13】(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)实验室制取气体的部分装置如下图所示,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___________。
(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___________。
【典例14】(2025·河南·中考真题)实验室制取气体的常用装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)制取和可选用相同的发生和收集装置,该套装置为_______(填字母)。
(2)写出实验室用装置B制取的化学方程式________。
(3)若用虚线框内装置干燥气体,请将该装置图补画完整________。
【典例15】(2025·四川广安·中考真题)化学实验是科学探究的重要方式。根据下图所示实验装置,回答下列问题。
(1)实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式为___________,若要用D装置收集氧气,进气口应选___________(选填字母“a”或“b”)。
(2)实验室制取二氧化碳,用C作发生装置,与B装置相比其主要优点是___________,实验室常用___________(填物质名称)来检验二氧化碳。
(3)常温下可用NaH固体和水来制取氢气,若用E装置收集干燥的氢气,U型管中可盛装的物质为___________(填字母)。
A. B. C.CaO
【典例16】(2025·四川绵阳·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据所给的仪器和实验设计回答下列问题。
(1)实验室用锌和稀硫酸制取并收集干燥的H2,应选用的装置组合为___________(填字母),该实验中使用的干燥剂为___________。
(2)实验室利用装置B制取O2,发生反应的化学方程式为___________。铁丝在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧,火星四射,___________。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制备CO2,发生反应的化学方程式为___________。将CO2通入装置G中,结合实验现象得出燃烧需要的条件之一是___________。
(4)某气体能用装置D收集,则该气体一定具有的性质为___________(填字母)。
A.不与空气中的成分反应 B.密度比空气大 C.能与水反应
答案和解析
1.初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法,归纳实验室制取气体的一般思路和方法。初步学习运用简单装置和方法制取某些气体。
2.能设计简单实验,检验氧气和二氧化碳;初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质;
3.通过具体的实验探究活动,进行物质分离的一般思路与基本方法。
知识点一 实验室制取气体的一般步骤
一、确定制气体的化学反应原理
确定制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。
二、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、是否与水反应等)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)。
三、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。
知识点二 装置的选择
一、发生装置的选择
步骤 具体方法
① 写出反应方程式 例如:2KClO32KCl+3O2↑
② 确认反应物状态和反应条件 反应物状态 固体和固体 观察氯酸钾加热制氧气(用二氧化锰作催化剂)这个反应方程式,反应物为固体,反应条件为加热。
固体和液体
反应的条件 常温
加热
③ 确定发生装置 固固加热型 氯酸钾加热制氧气(用二氧化锰作催化剂),这种方法制氧气,属于固体和固态混合物在加热条件下制取气体,所以选择固固加热型装置。
固液常温型
二、收集装置的选择
步骤 具体方法
① 确定待制取气体 例如:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
② 理清气体的理化性质 气体的密度 密度大于空气 待制取气体是CO2,CO2在常温常压时,密度大于空气,且不与空气空气主要成分反应,能溶于水且与水发生反应。
密度小于空气
气体的溶解性 易溶
难溶
与水或空气主要成分是否反应 能
不能
③ 确定收集装置 向上排空气法 实验室制取二氧化碳,通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制得。根据二氧化碳的物理和化学性质可知,二氧化碳能溶于水且与水能发生反应,不能用排水法收集;由于二氧化碳密度大于空气,最后确定用向上排空气法收集,继而确定了收集装置。
向下排空气法
排水集气法
三、三大气体制取的装置选择
气体 试剂 反应原理 试剂状态 发生装置 收集装置
O2 高锰酸钾 2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 固体 A F或G
过氧化氢、二氧化锰 2H2O2 2H2O+ O2 ↑ 固体、液体 B或C或D或E F或G
CO2 大理石或石灰石、稀盐酸 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 固体、液体 B或C或D或E F
H2 锌粒、稀硫酸 Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑ 固体、液体 B或C或D或E G或H
装置图 供选择的装置:
知识点三 检验与验满
气体 检验 验满
方法 装置 方法 装置
氧气 将带火星的木条伸入集气瓶,若木条复燃则说明气体为氧气 将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则说明氧气已集满
二氧化碳 将气体通入澄清石灰水中 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭则说明二氧化碳已集满
知识点四 气体的净化与干燥
一、气体的净化
1. 原则:a.不能引入新的杂质气体;b.不能减少被除杂气体的量。
2. 常见气体的除杂装置及除杂试剂.
除杂装置 除杂试剂 可除去的杂质气体(括号内为杂质气体)
氢氧化钠溶液 CO(CO2)、H2(HCl)
饱和碳酸氢钠溶液 CO2(HCl)
灼热的氧化铜粉末 CO2(CO)
灼热的铜网 N2(O2)
氢氧化钠溶液 CO(CO2)
二、气体的干燥(除水)
干燥装置
干燥剂 浓硫酸 碱石灰(NaOH和CaO固体混合物)、氢氧化钠固体
可干燥的气体 酸性或中性:H2、O2、N2、CO2等 碱性或中性:NH3、H2、O2、N2等
知识点五 多功能瓶的使用
用途 图示 气体进入方向 举例
收集气体 收集密度比空气大的气体,待收集气体通入最下方,即从a或c端通入 收集O2、CO2等
收集密度比空气小的气体,待收集气体通入最上方,即从b或d端通入 收集H2、CH4等
收集难溶或不易溶于水、且不与水反应的气体,气体应从b端通入 收集O2、H2等
检验、除杂、干燥气体 气体须与液体试剂充分接触,即气体应从a端通入 若检验CO2,X为澄清石灰水
除杂与收集组合装置 —— 若X为氢氧化钠溶液,该装置是除去CO2,收集CO
测量气体体积 短进长出,水被压入量筒 CO2等能溶于水或与水反应的气体需在水面上方加一层植物油,目的是防止通入的气体溶于水或与水反应
方法一 装置的选择
1.发生装置
选择依据:反应物的状态(固、液、气);反应条件(是否加热)
发生装置 固固加热型 固液常温型
适用实验 高锰酸钾、氯酸钾制氧气 过氧化氢溶液制取氧气 大理石(石灰石)和稀盐酸制二氧化碳锌与稀硫酸反应制取氢气
装置
优点 简单 可随时添加液体药品 可控制反应速率 可控制反应的发生和停止
2.收集装置
选择依据:气体的溶解性;气体的密度(气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断)
排水集气法 向上排空气法 向下排空气法
适用范围 气体不易溶于水,也不与水反应 适合密度比空气大,不与空气反应 适合密度比空气小,不与空气反应
图示
注意事项 导管口出现连续均匀的气泡时开始收集;集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满 导管伸入瓶底,便于排尽集气瓶中空气。
【典例】(2025·山东滨州·中考真题)化学实验是进行科学探究的重要方式。
(1)在实验室中,若用装置A制备氧气,发生反应的化学方程式为______;实验室收集二氧化碳和氧气,均能选用的收集装置是______(填标号)。
(2)在实验室中,常用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制备氨气,应选择的发生装置是______(填标号)。
(3)如图是探究二氧化碳性质的实验装置。
通入干燥的二氧化碳气体一段时间后,发现纸花①无明显变化,纸花②③均变红,原因是______(用化学方程式表示);纸花③比纸花②先变红的原因是______。
【答案】(1) C
(2)B
(3) 二氧化碳的密度比空气大
【解析】(1)装置A为固液不加热型发生装置,用其制备氧气,是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:;二氧化碳能溶于水,且密度比空气大,只能采用向上排空气法收集,氧气的密度比空气大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法收集,又可以采用排水法收集,所以实验室收集二氧化碳和氧气,均能选用的收集装置是向上排空气法收集装置,即C;
(2)加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制备氨气,属于固体加热型反应,应选择的发生装置是B;
(3)纸花②③均变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红,化学方程式为:;纸花③比纸花②先变红,是因为二氧化碳的密度比空气大,会先与纸花③接触反应。
方法二 气体的检验和验满
11.常见气体的检验
气体 检验方法 现象
O2 带火星的木条插入气体中 木条复燃
CO2 通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
H2 点燃气体,在火焰上方罩一干冷烧杯 火焰呈淡蓝色,烧杯内壁有水滴
CH4 点燃,在火焰上方罩一干冷的烧杯,一段时间后倒转烧杯,加入少量澄清石灰水,振荡 火焰呈蓝色,烧杯内壁有水滴,澄清石灰水变浑浊
CO 点燃,在火焰上方罩一干冷的烧杯,一段时间后倒转烧杯,注入少量澄清石灰水,振荡 火焰呈蓝色,烧杯内壁无明显现象,澄清石灰水变浑浊
NH3 打开瓶盖,闻嗅气体的气味 闻到刺激性的氨味
将用玻璃棒将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)伸入瓶内 红色石蕊试纸变蓝(pH试纸测定pH>7)
2.混合气体各成分的检验
检验混合气体中的成分,根据气体的特性来选择方法并注意检验的先后顺序,在检验过程中先产生的气体先检验,以免发生干扰,水蒸气一般先检验。
3.解题技巧
步骤 具体方法
① 回顾待检气体的化学性质
② 熟悉常见气体的检验方法 氧气 将带火星木条伸入集气瓶内,若木条复燃则证明该气体为氧气。 结合具体的待检气体的性质,选择合适的试剂和正确的检验方法,根据明显的现象,确认气体是否集满或是否为该气体。
二氧化碳 向集气瓶内注入澄清石灰水并振荡,若变浑浊则证明该气体为二氧化碳。
熟悉常见气体的验满方法 氧气 ①排水法收集时,当有大量气泡从集气瓶口冒出,则说明已收集满。②向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明已收集满。
二氧化碳 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明已收集满。
③ 确定检验或验满的结果 该气体为“XXX”气体或该气体以及满。
【典例】(2025·黑龙江·中考真题)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______。
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。
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式______。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。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 防止加热时试管内粉末状物质进入导管 E
(3) 可以控制反应的发生和停止 将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳
(4)c
【解析】(1)由图可知仪器a为长颈漏斗;
(2)A装置为固体加热型发生装置,管口有棉花团,应选用高锰酸钾制氧,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式为:;
试管口塞一团棉花的目的是防止试管中的粉末状物质进入导管;
氧气的密度比空气大,不易溶于水,既可以采用向上排空气法收集,又可以采用排水法收集,做铁丝在氧气中燃烧实验需要在集气瓶中预留少量的水,防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,所以最好采用排水法收集;
(3)实验室用大理石(或石灰石)与稀盐酸制取二氧化碳,大理石(或石灰石)中的碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式为:;
选用C作发生装置,C装置可将固体置于多孔隔板上,关闭活塞,通过长颈漏斗添加液体,固、液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开活塞,气体导出,固、液接触,生成气体,优点是:可以控制反应的发生和停止;
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(变浑浊)和水,检验二氧化碳用澄清石灰水,将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳;
(4)若用装置D收集氢气,氢气的密度比空气小,气体应短进长出,所以氢气应从c端通入。
方法三 气体的净化
1.气体净化的原则
(1)根据气体和所含杂质气体的选择选择方法;
(2)净化气体所用的试剂不能与被净化的气体反应,或因溶解而消失;
(3)不能引入新的气体杂质;
(4)若有溶液参与除杂,水蒸气一般在最后除去;
(5)气体净化的一般顺序: 先除杂后干燥,加热前除去水蒸气。
2.气体的干燥
(3) 干燥原则:干燥剂只能吸收气体中的水分,不能与气体发生反应。
(4) 常见的干燥剂及干燥装置
干燥剂 不可干燥的气体 干燥装置
名称 酸碱性 状态
浓硫酸 酸性 液体 NH3等碱性气体
固体氢氧化钠 碱性 固体 CO2、SO2、SO3、HCl等酸性气体
生石灰
碱石灰
3.气体净化常用的试剂和装置
除杂试剂 吸收的气体杂质 常用的装置
水 易溶于水的气体,如HCl、NH3
氢氧化钠溶液 CO2、SO2、SO3、HCl等酸性气体
碱石灰 水蒸气、酸性气体如CO2、SO2、HCl
灼热的氧化铜 还原性气体,如H2、CO等
灼热的铜网 O2
4.常见气体的除杂
括号内为杂质气体 除杂方法(试剂)
CO2(CO) 通过灼热的氧化铜
CO(CO2) 依次通过氢氧化钠溶液、浓硫酸
通过灼热的碳层
O2(CO2) 依次通过氢氧化钠溶液、浓硫酸
N2(O2) 通过灼热的铜网
N2(CO2) 依次通过氢氧化钠溶液、浓硫酸
CO2(HCl) 依次通过饱和的碳酸氢钠溶液、浓硫酸
H2(HCl) 依次通过氢氧化钠溶液、浓硫酸
O2(H2O) 通过浓硫酸或氢氧化钠固体或碱石灰或生石灰
H2(H2O) 通过浓硫酸或氢氧化钠固体或碱石灰或生石灰
CO2(H2O) 通过浓硫酸
NH3(H2O) 通过氢氧化钠固体或碱石灰或生石灰
【典例】(2025·四川眉山·中考真题)实验室利用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳是初中化学学习的重要内容,据图回答下列问题:
(1)仪器①的名称是______。
(2)实验室制取二氧化碳时发生反应的化学方程式为______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(3)为制取并收集纯净干燥的二氧化碳所选装置的正确连接顺序为______→F(从A-E中选择字母序号填空),验满时应将燃着的木条放在______(填“m”或“n”)导管口。
【答案】(1)锥形瓶
(2) 复分解反应
(3)B→E→D n
【解析】(1)根据常见仪器的形状和用途,仪器①是锥形瓶。
(2)实验室制取二氧化碳是用石灰石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应,反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为;
该反应是两种化合物(碳酸钙和盐酸)互相交换成分(碳酸根与氯离子交换),生成另外两种化合物(氯化钙和碳酸,碳酸分解为水和二氧化碳),属于基本反应类型中的复分解反应。
(3)实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸,是固液常温型反应,发生装置选B;制取的二氧化碳中可能混有氯化氢气体和水蒸气,饱和碳酸氢钠溶液可除去氯化氢气体(E装置,),浓硫酸可干燥二氧化碳(D装置),所以制取并收集纯净干燥的二氧化碳所选装置的正确连接顺序为B→E→D→F。
F装置收集二氧化碳时,因为二氧化碳密度比空气大,应长进短出,即从m端通入,n端排出空气,验满时应将燃着的木条放在n导管口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满。
知识点一 发生装置和收集装置
【典例1】(2025·江苏南京·中考真题)在图示实验室制取氧气的实验过程中,下列操作不规范的是
A.检查装置气密性:先把导管伸入水中,再用手紧握试管
B.加热试剂:先让试管均匀受热,再对高锰酸钾所在的部位加热
C.收集气体:导管口刚开始有气泡放出时,立即收集气体
D.停止加热:先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
【答案】C
【解析】A、检查装置气密性时,先把导管伸入水中,再用手紧握试管,若导管口有气泡冒出,松开手冷却后,导管内上升一段水柱,说明装置气密性良好,故选项操作正确。
B、加热试剂时,先让试管均匀受热,再对高锰酸钾所在的部位加热,以防止试管底部受热不均匀造成炸裂,故选项操作正确。
C、收集气体时,导管口刚开始有气泡放出时,不宜立即收集气体,因为刚冒出的气泡中混有试管中的空气,导致气体不纯,故选项操作不正确。
D、停止加热时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水倒吸炸裂试管,故选项操作正确。
故选C。
【典例2】(2025·山西·中考真题)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
【答案】C
【解析】A、制取氧气的装置为固体加热装置,需要酒精灯加热,制取二氧化碳的装置为固液常温装置,不需要酒精灯加热,故选项错误;
B、制取氧气的装置试管口有一团棉花,选用的是高锰酸钾粉末状物质,需要用药匙或纸槽,将药品送至试管底部,制取二氧化碳选用大理石或石灰石,可用镊子装入固体,故选项错误;
C、制取氧气和二氧化碳都有气体生成,均需检查装置的气密性,故选项正确;
D、氧气具有助燃性,能使得火星的木条复燃,可用带火星的木条检验,二氧化碳常用澄清的石灰水来检验,故选项错误。
故选:C。
【典例3】(2025·上海·中考真题)实验如图A用该装置制备并收集二氧化碳,下列说法正确的是
A.改成粉末状增加二氧化碳的质量 B.把稀盐酸换成稀硫酸
C.关闭弹簧夹让反应停止 D.收集满一瓶后,如图B所示,盖上毛玻璃片减少二氧化碳的逸散
【答案】D
【解析】A、实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,固体改成粉末状,可以增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分,不能增加二氧化碳的质量,不符合题意;
B、实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,把稀盐酸换成稀硫酸,石灰石的主要成分碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石的表面,阻碍反应的进一步进行,不符合题意;
C、该装置中,石灰石(或大理石)与稀盐酸已经接触,关闭弹簧夹,反应也不能停止,不符合题意;
D、收集满一瓶二氧化碳后,应盖上毛玻璃片,且磨砂面向下,减少二氧化碳的逸出,符合题意。
故选D。
【典例4】(2025·四川·中考真题)如图是实验室常用的气体发生和收集装置。回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的化学方程式为_________。
(2)仪器①的名称__________。实验室用过氧化氢溶液制取氧气,选择的发生装置为_______,收集装置是________(填字母序号)。
(3)检验氧气的方法∶将带火星的小木条伸入集气瓶,若木条______________,则为氧气。
(4)总结实验室制取气体的一般思路与方法。
(5)要设计二氧化碳的收集装置,下列性质需要了解的有(填字母序号)_____。
a.密度 b.溶解性 c.颜色
【答案】(1)
(2)铁架台 B D(或E)
(3)复燃
(4)设计制取气体的实验装置
(5)ab
【解析】(1)在加热的条件下生成、和,化学方程式为;
(2)仪器①的名称是铁架台;过氧化氢是液体,催化剂是固体,反应条件是常温,发生装置选用固液常温型装置(装置B);氧气不易溶于水,可用排水法(装置E)收集,氧气密度比空气大,可用向上排空气法(装置D)收集;
(3)氧气能使带火星的小木条复燃,利用该性质来检验氧气;
(4)实验室制取气体首先要确定制取气体的化学反应原理,然后设计制取气体的实验装置,最后验证得到的气体就是所要制取的气体;
(5)根据气体的密度和溶解性确定气体的收集方法,密度大于空气,能溶于水,只能选用向上排空气法收集,故填:ab。
【典例5】(2025·江苏镇江·中考真题)结合下图回答问题。
(1)仪器名称:①___________,②___________。
(2)用高锰酸钾制取可选用装置___________(填字母)和E组合,反应的化学方程式为___________,用装置E收集的理由是___________。
(3)用锌与稀硫酸反应制取,若要控制反应的发生与停止,可选用发生装置___________(填字母)。用点燃法检验前必须___________。
(4)已知:通常情况下强酸可制得弱酸。为证明的酸性比(硅酸)强,进行如图实验。
①装置G中产生反应的化学方程式为___________。
②装置H中反应生成沉淀,此现象不能证明的酸性比强,用化学方程式解释原因___________。若要达到实验目的,改进措施为___________。
【答案】(1)酒精灯 长颈漏斗
(2)A 氧气不易溶于水且不与水反应
(3)C 检验氢气的纯度
(4) 将盐酸换为稀硫酸/在装置G、H之间加装有足量饱和溶液的洗气瓶除去HCl
【解析】(1)仪器①②的名称分别是酒精灯、长颈漏斗;
(2)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应中反应物为固体,反应条件为加热,应选择固体加热型发生装置,即装置A,氧气密度比空气略大、不易溶于水且不与水反应,可采用向上排空气法或排水法收集,即装置D或E,故用高锰酸钾制取可选用装置A和E组合,该反应的化学方程式为;
用装置E通过排水法收集的理由是氧气不易溶于水且不与水反应;
(3)用锌与稀硫酸反应制取,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,即装置B或C,其中装置C能将锌放在多孔隔板上,稀硫酸从长颈漏斗加入,关闭活塞,反应生成的气体增多,使得装置内压强增大,液体被压入长颈漏斗内,固液分离反应停止,打开活塞,气体导出,使得装置内压强减小,液体重新流入试管内,固液接触反应发生,因此若要控制反应的发生与停止,可选用发生装置C;
氢气是可燃性气体,与空气混合遇明火易发生爆炸,因此用点燃法检验前必须检验氢气的纯度;
(4)①石灰石主要成分是碳酸钙,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;

装置H中反应生成沉淀,此现象不能证明的酸性比强,是因为盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体能与溶液反应生成氯化钠和沉淀,化学方程式为;
若要达到实验目的,则需要排除HCl的干扰,即在气体进入装置H之前,除去中混有的HCl气体,碳酸氢钠能与HCl反应生成氯化钠、二氧化碳和水,能除去HCl且不会引入新杂质,所以改进措施为在装置G、H之间加装盛有足量饱和溶液的洗气瓶除去HCl或将盐酸换为稀硫酸。
知识点二 气体的制取实验
【典例6】(2025·甘肃武威·中考真题)下图是实验室制取气体的部分装置图,请按要求回答下列问题。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)实验室使用高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是___________,请指出该装置中的一处错误___________,反应的化学方程式为___________。若使用C装置收集氧气,说明氧气具有___________的性质,当观察到___________时,开始收集气体。
(3)实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是___________。若要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳,需要在选用的发生装置和收集装置之间连接E装置,则气体应该从___________(填“a”或“b”)导管通入。
(4)如图F,向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入适量水,振荡,取少许溶液于试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液,观察到的现象是___________。
【答案】(1)锥形瓶
(2)B 未在试管口塞一团棉花 不易溶于水且与水不反应 导管口气泡连续均匀冒出
(3) a
(4)溶液变红
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称是:锥形瓶;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选B;
用高锰酸钾制取氧气,需要在试管口塞一团棉花,防止加热时试管内粉末状物质进入导管,故错误是:未在试管口塞一团棉花;
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:;
若使用C装置,即排水法收集氧气,说明氧气不易溶于水,且与水不反应;
当观察到导管口气泡连续均匀冒出时,开始收集气体,因为一开始排出的是装置内的空气;
(3)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
若要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳,需要在选用的发生装置和收集装置之间连接E装置,则气体应该从a导管口通入,这样干燥的比较充分;
(4)向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入适量水,振荡,取少许溶液于试管中,滴加几滴紫色石蕊溶液,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,故现象是:溶液变红。
【典例7】(2025·四川自贡·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据所给装置和实验设计回答下列问题。
(1)仪器a的名称为___________。
(2)实验室常采用分解过氧化氢制取氧气,化学方程式为___________。若选用装置制取氧气,则将导管伸入盛满水的集气瓶的最佳时机是___________。
从实验I或Ⅱ中任选一个作答,若均作答,按I计分。
【实验Ⅰ】制取CO2
实验用品:
(3)试剂:块状大理石、___________。
(4)仪器:为控制反应随开随用、随关随停,需用___________(从B、C、D中选择)和E装置。
(5)反应的化学方程式___________。
【实验Ⅱ】制取H2
实验用品:
(6)试剂:锌粒、___________。
(7)仪器:为控制反应随开随用、随关随停,需用___________(从B、C、D中选择)和F装置。
(8)反应的化学方程式___________。
(9)下图装置可以进行多种实验:
①检验CO2:瓶中加入适量的___________。
②干燥H2:瓶中加入适量的浓硫酸,气体从___________ (填“b”或“c”)端通入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 导管口有连续均匀气泡冒出时
(3)稀盐酸
(4)C
(5)
(6)稀硫酸
(7)C
(8)
(9) 澄清石灰水 b
【解析】(1)根据图像,仪器a是长颈漏斗。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为;
用排水法收集氧气时,需等导管口有连续均匀气泡冒出时再收集,以防收集到装置内原有的空气。
(3)实验室制取二氧化碳用块状大理石和稀盐酸反应。
(4)装置C带有多孔隔板,可通过控制止水夹实现反应的随开随用、随关随停,具体原理是:反应过程中,关闭止水夹,则试管内气压上升,导致液面下降,直到稀盐酸与多孔隔板上的大理石脱离接触,此时反应停止。重新打开止水夹,则气体可以沿着导管流向收集装置,试管内气压下降,液面回升,液面高于多孔隔板时大理石与稀盐酸重新接触,反应发生。
(5)大理石(主要成分为碳酸钙)与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
(6)实验室制取氢气用锌粒和稀硫酸反应。
(7)装置C的多孔隔板可控制反应的发生与停止,实现随开随用、随关随停。
(8)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为。
(9)①澄清石灰水(氢氧化钙溶液)能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,可用于检验二氧化碳。
②用浓硫酸干燥氢气时,气体应从长管(b端)通入,使氢气与浓硫酸充分接触,达到干燥效果。
【典例8】(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)实验室制取气体时需要的一些装置如图所示,请回答下列问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称:_______。
(2)用纯净物制氧气时,加入试剂和棉花后,用带导管的胶塞塞紧试管口时,此时试管口的方向是_______。
(3)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用B装置的原因是_______。
(4)F装置可以一瓶多用,可用于收集气体,也可以用于气体除杂、检验气体性质等,由于二氧化碳可溶于水不能用排水法收集,如换成F装置,先向装置内注水并①_______操作,将气体从②_______(填“a”或“b”)端通入,则可以用排水法收集二氧化碳。
(5)若按B、G(c→d)、F(a→b)顺序进行实验。实验时G装置中蜡烛熄灭,则B装置中选择的试剂是①_______,说明生成气体的性质是②_______;将F中盛装浓氢氧化钠溶液,反应结束蜡烛熄灭后,关闭分液漏斗活塞,最终G装置内的气体压强③_______(填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压。
(6)做铁丝在氧气中燃烧的实验失败的原因有_______。(写出两点)
(7)若用下图发生装置制备二氧化碳,部分操作为∶①注入稀盐酸。②检验装置气密性。③加入大理石颗粒。其先后顺序是,_______;使反应暂停的操作是_______,长颈漏斗的作用是_______。
【答案】(1)酒精灯
(2)向上
(3)反应物均是固体和液体,反应条件均是常温
(4)在水面上注一层植物油至装置内装满液体 b
(5)石灰石(或大理石)和稀盐酸 不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大 小于
(6)铁丝太粗或氧气纯度不够等(合理即可)
(7)②③① 关闭弹簧夹 加入稀盐酸,关闭弹簧夹后容纳混合液,实现固液分离
【解析】(1)由图可知,序号①的仪器名称:酒精灯;
(2)用纯净物制氧气时,加入试剂和棉花后,用带导管的胶塞塞紧试管口时,此时试管口的方向是:向上,防止试剂洒出,固定在铁架台上后,试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管;
(3)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应物是固体和液体,反应条件是常温,发生装置可选B,B装置也适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,故填:反应物均是固体和液体,反应条件均是常温;
(4)二氧化碳能溶于水,且能与水反应,如换成F装置收集二氧化碳,先向装置内注水并在水面上注一层植物油至装置内装满液体,防止二氧化碳溶于水,气体的密度比液体小,则将气体从b端通入,则可以用排水法收集二氧化碳;
(5)若按B、G(c→d)、F(a→b)顺序进行实验。实验时G装置中蜡烛熄灭,则B装置中生成的气体应是二氧化碳,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,能使燃着的蜡烛熄灭,实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,故选择的试剂是石灰石(或大理石)与稀盐酸;
蜡烛熄灭,说明生成气体的性质是不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,这样才可覆盖在蜡烛火焰表面,隔绝氧气,使蜡烛火焰熄灭;
将F中盛装浓氢氧化钠溶液,蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳能与氢氧化钠反应,故反应结束蜡烛熄灭后,关闭分液漏斗活塞,由于消耗了气体,最终G装置内的气体压强小于外界大气压;
(6)做铁丝在氧气中燃烧的实验失败的原因有:铁丝太粗,氧气纯度不够等;
(7)若用下图发生装置制备二氧化碳,首先应检查装置的气密性,防止装置漏气,浪费药品,然后装入固体药品,即加入大理石颗粒,然后通过长颈漏斗注入稀盐酸,则先后顺序是:②③①;
使反应暂停的操作是:关闭弹簧夹,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止;
长颈漏斗的作用是:加入稀盐酸,关闭弹簧夹后容纳混合液,实现固液分离。
【典例9】(2025·宁夏·中考真题)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)组装制取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______。
【答案】(1)①②④⑥ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)氧气和二氧化碳的密度都比空气大
【解析】(1)实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液常温型,发生装置用到的仪器有长颈漏斗、锥形瓶、带直角导管的双孔橡胶塞;二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,只能采用向上排空气法收集,收集装置需要集气瓶,因此组装制取并收集二氧化碳的装置,选择的仪器是①②④⑥;石灰石或大理石(主要成分碳酸钙)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CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
故填:①②④⑥;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)由于氧气和二氧化碳的密度都比空气大,因此收集二氧化碳的装置也可用于收集氧气,故填:氧气和二氧化碳的密度都比空气大。
【典例10】(2025·湖南长沙·中考真题)化学实验课上,小湘同学用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳并探究金属的化学性质。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是________。
(2)制取二氧化碳时,应选择的发生和收集装置的组合是________(填字母序号)。
(3)将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,观察到溶液变________色。
(4)向两支试管中分别加入铝片和铜片,然后各加入5mL稀盐酸,观察到铝片上有气泡产生,铜片无明显现象,说明铝的金属活动性比铜的________(填“强”或“弱”)。
【答案】(1)集气瓶
(2)BD
(3)红
(4)强
【解析】(1)由图可知,仪器①为集气瓶。
(2)实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应为固液常温反应,发生装置选B,二氧化碳密度比空气大,且能溶于水,收集装置选D。
(3)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,则可观察到溶液变红色。
(4)在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能把盐酸中的氢置换出来,而位于氢后面的金属不能,则观察到铝片上有气泡产生,铜片无明显现象,说明铝的金属活动性比铜的强。
【典例11】(2025·吉林·中考真题)下图是实验室制取气体的部分装置,回答下列问题。
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生反应的化学方程式为___________。
(2)用上述装置制取二氧化碳时,选择发生装置和收集装置的组合是___________。
(3)证明二氧化碳是否集满的方法是___________。
【答案】(1)
(2)BD
(3)将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已集满
【解析】(1)大理石主要成分是碳酸钙,它与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应是固体和液体在常温下进行,不需要加热,所以发生装置应选 B;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,只能用向上排空气法收集,所以收集装置选 D,组合为 BD。
(3)因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,所以将燃着的木条放在集气瓶口,如果木条熄灭,就表明集气瓶内二氧化碳已充满。
【典例12】(2025·天津·中考真题)利用下图所示实验装置制取气体,并用制得的气体进行性质实验。
(1)仪器a的名称为______。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取并收集氧气,应选用______装置(填序号),其反应的化学方程式为______。
(3)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下______(填“快速”或“缓慢”)插入充满氧气的集气瓶中,观察到木炭燃烧更剧烈。
(4)实验室用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳,应选用______装置(填序号),其反应的化学方程式为______。
【答案】(1)铁架台
(2)B
(3)缓慢
(4)A
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称是:铁架台;
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,氧气不易溶于水,可用排水法收集,故应选择装置B;
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:;
(3)探究氧气的性质时,为使木炭与集气瓶内的氧气充分反应,用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯火焰上加热至发红,将其由瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中,这样反应充分,现象明显;
(4)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液不加热反应,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,故可以选择A装置;
石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
知识点三 多功能瓶的使用
【典例13】(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)实验室制取气体的部分装置如下图所示,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___________。
(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___________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管口没有放一团棉花
(3)可以控制反应速率/可以得到平稳气流
(4)BD/CD 防止溶于水
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称为长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)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↑;当用装置F收集时,发现水槽内的水变成紫色,其原因是试管口没有放一团棉花,加热时粉末状的物质进入水槽内,故填:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;试管口没有放一团棉花;
(3)装置C中含有分液漏斗,与装置B相比,装置C的优点是可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率,来控制反应速率,得到平稳的氧气流,故填:可以控制反应速率或可以得到平稳气流;
(4)实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳,属于固液常温型,选择的发生装置为B或C;二氧化碳的密度比空气大,且能溶于水,只能采用向上排空气收集,选择的收集装置为D;
用装置G测量生成二氧化碳气体的体积,二氧化碳的体积等于排出水的体积,在水面上放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水,故填:BD或CD;防止溶于水。
【典例14】(2025·河南·中考真题)实验室制取气体的常用装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)制取和可选用相同的发生和收集装置,该套装置为_______(填字母)。
(2)写出实验室用装置B制取的化学方程式________。
(3)若用虚线框内装置干燥气体,请将该装置图补画完整________。
【答案】(1)AD
(2)
(3)
【解析】(1)实验室制取氧气若用过氧化氢在二氧化锰催化下分解,是固液常温型反应,制取二氧化碳是用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,也是固液常温型反应,所以发生装置都可以用 A。氧气密度比空气大,不易溶于水,可用向上排空气法(收集装置选 D)或排水法收集;二氧化碳密度比空气大,能溶于水,只能用向上排空气法收集(收集装置选 D)。所以制取O2和CO2可选用相同的发生和收集装置为 AD。
(2)装置 B 是固体加热型发生装置,用 B 装置制取氧气是氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为:。
(3)用浓硫酸干燥二氧化碳气体,应遵循 “长进短出” 的原则,即二氧化碳从长管进入,与浓硫酸充分接触干燥后从短管排出。所以装置图应为:进气口 c 连接长管,短管另一端空着 。
【典例15】(2025·四川广安·中考真题)化学实验是科学探究的重要方式。根据下图所示实验装置,回答下列问题。
(1)实验室用A装置制取氧气,发生反应的化学方程式为___________,若要用D装置收集氧气,进气口应选___________(选填字母“a”或“b”)。
(2)实验室制取二氧化碳,用C作发生装置,与B装置相比其主要优点是___________,实验室常用___________(填物质名称)来检验二氧化碳。
(3)常温下可用NaH固体和水来制取氢气,若用E装置收集干燥的氢气,U型管中可盛装的物质为___________(填字母)。
A. B. C.CaO
【答案】(1) a
(2)可随时控制反应的发生与停止 澄清石灰水/氢氧化钙溶液
(3)C
【解析】(1)A 装置是固体加热型发生装置且试管口有棉花,适用于高锰酸钾受热分解制取氧气,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;
氧气密度比空气大,用 D 装置(向上排空气法收集装置)收集氧气时,应 “长进短出”,即进气口选 a,这样氧气进入后在集气瓶底部聚集,将空气从短管 b 排出。
(2)C 装置中,将固体药品放在铜网上,关闭弹簧夹时,装置内气体压强增大,液体被压回烧杯,固液分离,反应停止;打开弹簧夹,气体排出,压强减小,液体进入,固液接触,反应发生。而 B 装置固液一旦混合,无法中途停止反应,所以 C 装置的主要优点是能随时控制反应的发生与停止;
二氧化碳能使澄清石灰水(氢氧化钙溶液)变浑浊,反应原理是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为,所以常用澄清石灰水检验二氧化碳。
(3)要干燥氢气,U 型管中应盛放能吸收水分且不与氢气反应的物质。
A、NaHCO3不能吸收水分,错误;
B、CaCO3不能吸收水分,错误;
C、CaO能与水反应生成氢氧化钙,且不与氢气反应,可用于干燥氢气,正确。
故选C。
【典例16】(2025·四川绵阳·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学。根据所给的仪器和实验设计回答下列问题。
(1)实验室用锌和稀硫酸制取并收集干燥的H2,应选用的装置组合为___________(填字母),该实验中使用的干燥剂为___________。
(2)实验室利用装置B制取O2,发生反应的化学方程式为___________。铁丝在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧,火星四射,___________。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制备CO2,发生反应的化学方程式为___________。将CO2通入装置G中,结合实验现象得出燃烧需要的条件之一是___________。
(4)某气体能用装置D收集,则该气体一定具有的性质为___________(填字母)。
A.不与空气中的成分反应 B.密度比空气大 C.能与水反应
【答案】(1)AFE 浓硫酸/浓H2SO4
(2) 生成黑色固体,放出大量的热
(3) 与氧气(或空气)接触
(4)AB
【解析】(1)实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气,属于固液不加热反应,发生装置可选A,该实验需要收集干燥的氢气,可在F装置中盛装干燥剂干燥氢气,氢气难溶于水,密度比空气小,可用排水法或向下排空气法收集,向下排空气法收集的气体比较干燥,故收集装置可选E,故填:AFE;
浓硫酸具有吸水性,且与氢气不反应,可用浓硫酸干燥氢气,则该实验中使用的干燥剂是浓硫酸;
(2)实验室利用装置B制取O2,B装置适用于固体加热反应制取气体,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:;
铁丝在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;
(3)实验室用大理石和稀盐酸制备CO2,大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
将CO2通入装置G中,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,密度比空气大,可覆盖在蜡烛火焰表面,隔绝氧气,使蜡烛熄灭,故说明燃烧的条件之一是:与氧气(或空气)接触;
(4)某气体能用装置D,即向上排空气法收集,说明该气体密度比空气大,且与空气中的物质不反应。
故选AB。
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