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1、專題三專題三常見氣體的制取與凈化常見氣體的制取與凈化 多功能瓶的使用多功能瓶的使用縱觀20122017年安徽中考,常見氣體的制取與凈化是安徽中考的必考點(diǎn),一般在填空題第12或13題結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置圖考查氧氣、氫氣和二氧化碳等氣體的制取,分值為67分,考查的知識點(diǎn)主要有:儀器的識別;實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳和氫氣的原理、藥品的選擇、發(fā)生裝置和收集裝置的選擇、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿;檢查裝置的氣密性;多功能瓶收集氣體進(jìn)出口的選擇等。要想解答好這類題目:首先,要熟記常用的氣體發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法及其依據(jù),還有氧氣、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取方法,有時(shí)還需弄清圖示信息等;然后,結(jié)合實(shí)驗(yàn)、問題情景信息,細(xì)致地分析題意

2、和實(shí)驗(yàn)圖等,并根據(jù)氣體的制取原理來組裝、選配、判斷或者選擇氣體的發(fā)生裝置;再根據(jù)氣體的溶解性、密度及其是否與水或者空氣發(fā)生反應(yīng)等來判斷、選用收集裝置;或者評價(jià)、改良某一裝置等。當(dāng)然,有時(shí)還會根據(jù)給出的裝置來推斷氣體的制取原理、氣體的性質(zhì)、儀器的名稱、其中的錯誤以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等。一、常見氣體的制取1.實(shí)驗(yàn)室制取常見氣體的藥品和反應(yīng)原理2.氣體發(fā)生裝置的選擇(1)選擇依據(jù):反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。(2)常見發(fā)生裝置二、氣體的收集、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿1.氣體收集裝置的選擇(1)選擇依據(jù):氣體的密度和溶解性。(2)氣體的收集裝置方法總結(jié)比較氣體密度的方法:空氣的平均相對分子質(zhì)量為29。如果某氣體的相對分子質(zhì)

3、量大于29,則這種氣體的密度比空氣的大;如果小于29,則密度比空氣的小。2.氣體的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿 三、氣體的凈化1.實(shí)驗(yàn)裝置洗氣瓶、球形干燥管和U形干燥管(如圖所示)。(1)洗氣瓶的應(yīng)用(如圖1)干燥:洗氣瓶中裝入干燥劑,如濃硫酸。需要干燥的氣體從長導(dǎo)管進(jìn)入,從短導(dǎo)管排出的即為干燥后的氣體。除雜:瓶中裝入相應(yīng)的吸收劑,混合氣體從長導(dǎo)管進(jìn)入,使吸收劑與混合氣體中的雜質(zhì)反應(yīng),純凈的氣體從短導(dǎo)管排出。例如:洗氣瓶中裝入NaOH溶液,可以除去CO氣體中混有的CO2。(2)球形干燥管的應(yīng)用(如圖2)干燥:粗端為進(jìn)口,細(xì)端為出口。例如:實(shí)驗(yàn)室制取干燥的氫氣時(shí)可將鋅粒和稀硫酸反應(yīng)生成的氣體通過裝有堿石灰的球形干

4、燥管,堿石灰可以吸收氫氣中的水蒸氣。(3)U形干燥管(如圖3):氣體從左右兩端都可通入。2.氣體的凈化 方法總結(jié)(1)除去二氧化碳、一氧化碳、氧氣和氫氣中的水蒸氣一般用濃硫酸作干燥劑,在進(jìn)行氣體凈化時(shí),所選試劑只能吸收要除去的物質(zhì)而不能與被凈化的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如干燥二氧化碳?xì)怏w不能用氫氧化鈉固體;(2)凈化氣體時(shí)要先除雜后干燥。四、多功能瓶的使用 類型實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置鏈接安徽中考:類型類型例題(2017湖南懷化中考)根據(jù)下列裝置,結(jié)合所學(xué)化學(xué)實(shí)際知識,請你參與回答問題:(1)儀器的名稱是。(2)若用高錳酸鉀制取氧氣,應(yīng)選擇發(fā)生裝置(填序號),該裝置存在不足之處,你應(yīng)該如何改正,該反應(yīng)的化學(xué)方程

5、式為;若用F裝置收集氧氣,氣體應(yīng)該從(填“a”或“b”)口進(jìn)入。(3)實(shí)驗(yàn)室用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制備和收集二氧化碳,你應(yīng)選擇裝置組合(填序號)。驗(yàn)滿該氣體的方法是。類型解析:(1)酒精燈是常用的加熱儀器。如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱,高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,要注意配平。加熱高錳酸鉀時(shí),試管口要放一團(tuán)棉花,是為了防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管。若用F裝置收集氧氣,氣體應(yīng)從長管進(jìn)入,因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾拇蟆?3)實(shí)驗(yàn)室制取CO2,是在常溫下,用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的,碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣、水和二氧化碳,因此不需要加熱。二氧化碳能溶于水,密度比空氣的大,因此只能

6、用向上排空氣法收集。二氧化碳的驗(yàn)滿方法是將一根燃著的木條平放在集氣瓶口,木條熄滅,證明二氧化碳已收集滿。答案:(1)酒精燈(2)A在試管口內(nèi)塞一團(tuán)棉花2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2a(3)BC將一根燃著的木條平放在集氣瓶口,木條熄滅,證明二氧化碳已收集滿類型方法總結(jié)本題主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇,同時(shí)也考查了化學(xué)方程式的書寫、氣體的驗(yàn)滿方法和注意事項(xiàng)等,綜合性比較強(qiáng)。氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān);氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)。123456789101.(2017湖南長沙中考)請根據(jù)下列各圖中提供的信息,回答問題:1234

7、5678910(1)寫出裝置圖A中標(biāo)號的儀器名稱。(2)實(shí)驗(yàn)室用加熱氯酸鉀和二氧化錳的方法制取氧氣,應(yīng)選用的發(fā)生裝置為(填字母代號)。(3)檢驗(yàn)氧氣是否收集滿的正確操作是(填字母代號)。答案:(1)試管(2)A(3)F解析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用儀器可知:儀器為試管。(2)實(shí)驗(yàn)室用加熱氯酸鉀和二氧化錳的方法制取氧氣,屬于固固加熱型,故選擇發(fā)生裝置A。(3)驗(yàn)滿氧氣時(shí)借助氧氣的助燃性,用帶火星的木條放在集氣瓶的口部,故選F。123456789102.(2017甘肅酒泉中考)下圖所示的儀器常用于實(shí)驗(yàn)室制取氣體。請回答下列問題:12345678910(1)儀器的名稱是。(2)欲使用高錳酸鉀制取氧氣,應(yīng)

8、選擇的儀器組合(不含收集裝置)是(填序號),反應(yīng)的化學(xué)方程式為。用排水法收集氧氣的原因是。如果要做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),收集氧氣時(shí)要在瓶底留一些水,其原因是。12345678910答案:(1)長頸漏斗(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2氧氣不易溶于水防止瓶底被炸裂解析:(1)據(jù)圖可以看出,儀器是長頸漏斗。(2)使用高錳酸鉀制取氧氣,是固體加熱型反應(yīng),故需要的儀器(不含收集裝置)有。加熱高錳酸鉀反應(yīng)生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,用排水法收集氧氣是因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒?。做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),收集氧氣時(shí)要在瓶底留一些水是為了防止高溫熔融物濺落炸裂瓶底。123456789103.(2017

9、四川德陽中考)如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置和氣體收集裝置。12345678910請你回答下列問題:(1)儀器a的名稱是。(2)實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制取氧氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是,若從控制反應(yīng)速率和節(jié)約藥品的角度考慮,應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是(填字母編號)。(3)實(shí)驗(yàn)室若用氯酸鉀和二氧化錳(作催化劑)制取氧氣,可選擇裝置C作發(fā)生裝置,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(4)D、E、F、G都是實(shí)驗(yàn)室中氣體的收集裝置,其中不能用來收集氧氣的是(填字母編號)。12345678910答案:(1)分液漏斗(4)D解析:(1)通過分析題中所指儀器的作用可知,a是分液漏斗。(2)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣

10、,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2。分液漏斗可以控制液體的滴加速度,所以從控制反應(yīng)速率和節(jié)約藥品的角度考慮,應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是B。(3)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO32KCl+3O2。(4)氧氣的密度比空氣的大,不易溶于水,所以不能用來收集氧氣的是D。123456789104.(2017廣西玉林中考)根據(jù)下圖回答問題。12345678910(1)圖1中A、B都是制取二氧化碳的裝置,其中標(biāo)號儀器的名稱是。實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式是。(2)用圖2裝置收集二氧化碳?xì)怏w,氣體應(yīng)從(填“a”或“b”)管進(jìn),原因是。(3)相對于A裝置,B裝

11、置的優(yōu)點(diǎn)是。12345678910答案:(1)錐形瓶CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2(2)a二氧化碳的密度比空氣的大(3)可以控制反應(yīng)的速率(合理即可)解析:(1)錐形瓶是常用的反應(yīng)容器,實(shí)驗(yàn)室制取CO2是在常溫下,用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的,碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣、水和二氧化碳。(2)用圖2裝置收集二氧化碳?xì)怏w,氣體應(yīng)從長管進(jìn)入,因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獾拇蟆?3)B裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以控制反應(yīng)的速率。123456789105.(2017廣西來賓中考)如圖是實(shí)驗(yàn)室制取純凈、干燥的二氧化碳?xì)怏w,并探究其某些性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置。據(jù)圖回答下列問題:12345678910(1)

12、D處應(yīng)連接(填“A”“B”或“C”)裝置。(2)E裝置的作用是;用G裝置收集二氧化碳?xì)怏w,a端應(yīng)連接G裝置的(填“b”或“c”)端。(3)寫出H裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。答案:(1)C(2)除去二氧化碳中的氯化氫氣體c(3)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O12345678910解析:(1)實(shí)驗(yàn)室常用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,不能使用濃鹽酸,因?yàn)闈恹}酸具有揮發(fā)性;稀硫酸與塊狀石灰石反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣,會覆蓋在石灰石表面,阻止反應(yīng)的進(jìn)行,不能用于制取CO2。A裝置長頸漏斗的末端沒有伸入液面以下,產(chǎn)生的二氧化碳會從長頸漏斗中逸出,故D處應(yīng)連接C裝置。(2)氯化氫氣體能與碳酸氫

13、鈉溶液反應(yīng),E裝置的作用是除去二氧化碳中的氯化氫氣體;二氧化碳的密度比空氣的大,用G裝置收集二氧化碳?xì)怏w,a端應(yīng)連接G裝置的c端,將空氣從短導(dǎo)管排出。(3)H裝置中二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O。123456789106.(2017四川達(dá)州中考)下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的部分裝置,請回答下列問題:(1)寫出儀器a的名稱。(2)氫氣是最理想的燃料。通常狀況下,氫氣的密度比空氣的小,難溶于水。欣悅同學(xué)用鋅粒與鹽酸反應(yīng)制取氫氣,選擇的裝置組合是(填字母),該發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)是,若用F裝置排空氣法收集氫氣,氣體應(yīng)從(填“b”或“c”)端

14、進(jìn)入。12345678910【提出問題】導(dǎo)出的氣體除H2外,還有哪些氣體?氫氣具有可燃性外,還具有什么化學(xué)性質(zhì)?【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】欣悅同學(xué)按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(假設(shè)每個(gè)裝置中氣體都完全反應(yīng)或吸收)。12345678910【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論】【交流總結(jié)】根據(jù)丁裝置中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明氫氣具有性。丁裝置加熱前通入H2的目的是。12345678910答案:(1)集氣瓶(2)BC(或BD)可以使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生,隨時(shí)停止c【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論】白色沉淀3H2+Fe2O32Fe+3H2O【交流總結(jié)】還原排盡裝置內(nèi)的空氣,以防加熱時(shí)發(fā)生爆炸解析:(1)儀器a是集氣瓶。(2)用鋅粒與鹽酸反應(yīng)制取氫氣屬于固液常溫型,所以選擇裝

15、置B,該裝置可以使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生,隨時(shí)停止;氫氣難溶于水,可用排水法收集,氫氣的密度比空氣的小,可用向下排空氣法來收集;用裝置F收集氫氣時(shí),氫氣從短管進(jìn)入。12345678910【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論】若氣體中含有HCl,氯化氫溶于水則為鹽酸,鹽酸能與硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀和硝酸,也就是乙裝置中產(chǎn)生了白色沉淀;丁裝置中玻璃管內(nèi)紅色粉末變成黑色,說明氧化鐵轉(zhuǎn)化為了鐵;戊裝置中白色固體變成藍(lán)色,說明生成了水,也就是說在高溫的條件下,氫氣與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2+Fe2O32Fe+3H2O?！窘涣骺偨Y(jié)】根據(jù)丁裝置中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,氫氣能夠奪取氧化鐵中的氧元素,將其轉(zhuǎn)化為鐵,這

16、說明了氫氣具有還原性;氫氣具有可燃性,丁裝置加熱前通入H2的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣,以防加熱時(shí)發(fā)生爆炸。123456789107.(2017江蘇徐州中考)請根據(jù)如圖實(shí)驗(yàn)裝置圖回答有關(guān)問題:(1)寫出標(biāo)號儀器的名稱:,。(2)用AE組合制取氧氣,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為;在氣體收集完畢后,接下來的操作是。(3)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用稀鹽酸而不用濃鹽酸,是因?yàn)闈恹}酸具有。常用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是。12345678910(4)乙炔是一種微溶于水的氣體,密度與空氣接近,實(shí)驗(yàn)室常用塊狀電石和水在常溫下反應(yīng)制取乙炔,制取乙炔的發(fā)生裝置選,收集裝置選。答案:(1)鐵架臺分液漏斗(4

17、)BE12345678910解析:(1)鐵架臺是常用的夾持儀器,分液漏斗可以控制反應(yīng)的速率。(2)如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱,高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,要注意配平。實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)先移出導(dǎo)管,后熄滅酒精燈,其原因是防止水倒流,使試管炸裂。(3)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用稀鹽酸而不用濃鹽酸,是因?yàn)闈恹}酸具有揮發(fā)性,二氧化碳一般用澄清石灰水檢驗(yàn):把氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,就證明是二氧化碳。(4)實(shí)驗(yàn)室常用塊狀電石和水在常溫下反應(yīng)制取乙炔,因此不需要加熱,發(fā)生裝置選B;乙炔的密度與空氣接近,故不能用排空氣法收集,乙炔難溶于水,因此能用排水法收集。123456789108.(20

18、17青海西寧中考)根據(jù)以下裝置圖,回答有關(guān)問題:(1)寫出圖中標(biāo)號為a的儀器名稱。(2)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是,停止加熱時(shí)應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面,其理由是。(3)用C裝置收集氧氣,驗(yàn)滿的方法是 。(4)實(shí)驗(yàn)室制取CO2應(yīng)選擇的發(fā)生和收集裝置是(填字母序號)。12345678910(5)用A裝置制取氣體時(shí),長頸漏斗的下端管口要,以防止生成的氣體逸出。答案:(1)錐形瓶(2)2KClO32KCl+3O2分解反應(yīng)防止水倒流而炸裂試管(3)將帶火星的木條平放在集氣瓶口,木條復(fù)燃,證明氧氣已收集滿了(4)AC(5)浸沒在液面以下12345678910解析:(1)儀

19、器a為錐形瓶,常用作反應(yīng)容器。(2)如果用氯酸鉀制取氧氣就需要加熱,氯酸鉀在二氧化錳作催化劑和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣。(3)氧氣的驗(yàn)滿方法是:將帶火星的木條平放在集氣瓶口,木條復(fù)燃,證明氧氣已收集滿了。(4)實(shí)驗(yàn)室制取CO2,是在常溫下,用大理石或石灰石和稀鹽酸制取,不需要加熱,所以發(fā)生裝置選A;二氧化碳能溶于水,密度比空氣的大,因此只能用向上排空氣法收集,故收集裝置選C。(5)用A裝置制取氣體時(shí),長頸漏斗的下端管口要浸沒在液面以下,以防止生成的氣體逸出。123456789109.(2017貴州畢節(jié)中考)實(shí)驗(yàn)室部分裝置如AE圖所示。請回答下列問題:(1)用所給裝置制取并收集不同氣體,填寫

20、如表空白。12345678910(2)收集干燥的CO2還需要用裝置E,E中盛裝的試劑為。(3)用如圖裝置A制取O2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。答案:(1)稀鹽酸C二氧化錳BH2D(2)濃硫酸(3)2H2O22H2O+O212345678910解析:(1)實(shí)驗(yàn)室制取CO2,是在常溫下,用大理石或石灰石和稀鹽酸制取的,不需要加熱,收集二氧化碳要從長管進(jìn)入,因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獾拇?如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱,氧氣的密度比空氣的大,不易溶于水,因此能用向上排空氣法和排水法收集;實(shí)驗(yàn)室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應(yīng)制氫氣的,氫氣難溶于水,密度比空氣的小,因此可以用排水法和向下排空氣法收集

21、。(2)二氧化碳可以用濃硫酸干燥。(3)用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣時(shí)不需要加熱,過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下生成水和氧氣。1234567891010.(2017安徽合肥38中模擬)如圖1是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置,請回答下列問題。12345678910(1)儀器的名稱是。(2)寫出一個(gè)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的化學(xué)方程式:。(3)收集二氧化碳應(yīng)選擇裝置為(填字母代號,下同);若用排水法收集氧氣,判斷集氣瓶內(nèi)氧氣已收集滿的依據(jù)是。(4)實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和熟石灰的固體混合物來制取氨氣(NH3)。制取氨氣應(yīng)選用的發(fā)生裝置是。氨氣極易溶于水,氨水顯堿性,則在圖2實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是。12345678910答案:(1)長頸漏斗(3)C集氣瓶口有大氣泡向外冒出(4)B試管內(nèi)的液面上升,溶液變成紅色解析:(1)儀器是長頸漏斗。(2)在實(shí)驗(yàn)室中可用分解過氧化氫、加熱高錳酸鉀和加熱氯酸鉀和二氧化錳的方法來制取氧氣。(3)二氧化碳的密度比空氣的大,且能溶于水,故用向上排空氣法來收集;若用排水法收集氧氣時(shí),看到集氣瓶口有大氣泡向外冒出時(shí),說明氧氣已收集滿。(4)實(shí)驗(yàn)室用加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物來制取氨氣需要加熱,可選擇的發(fā)生裝置是B;氨氣極易溶于水,在外界大氣壓的作用下,試管內(nèi)的液面上升,形成的氨水顯堿性,能使無色酚酞溶液變紅色。