中考總復習：實驗室制取氣體的研究及實踐（提高）

【考綱要求】

1．掌握實驗室制取氣體的原理、步驟和操作方法；知道實驗室制取氣體的要求以及選取藥品的原則。

2．了解依據藥品狀態和反應條件設計實驗裝置，了解根據氣體的性質確定收集氣體的方法。

3．能正確分析實驗中出現的一些問題，并根據實驗的需要改進實驗裝置。

【知識網絡】

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

氧氣

2KClO32KCl+3O2↑

反應原理

2H2O22H2O+O2↑

二氧化碳：CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O

氫氣：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

固體加熱型：

發生裝置

固液不加熱型：

排水法：

收集裝置

向上排空氣法：

向下排空氣法：

【考點梳理】

考點一、氧氣、二氧化碳、氫氣的實驗室制法

1.實驗室制取O2、CO2、H2的化學原理：

（1）氧氣

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

2KClO32KCl+3O2↑

2H2O22H2O+O2↑

（2）二氧化碳

CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O

（3）氫氣

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

2.實驗設計的依據：

固體和固體反應（如制O2）

固體和液體反應（如制H2、CO2）

液體和液體反應

反應物的狀態

反應條件（是否需要加熱、加催化劑等）

氣體發生裝置

密度比空氣大——向上排空氣法（CO2、O2）

密度比空氣小——向下排空氣法（H2、CH4、NH3）

排空氣法

排水法（不易溶于水，不與水反應，如O2、H2）

氣體收集裝置

3.“多功能瓶”收集氣體的方法：任何一種氣體，都可以用如圖所示的裝置進行收集。

（1）若待收集氣體的密度比空氣大，則氣體由a管通入，將空氣由b管排出；

（2）若待收集氣體的密度比空氣小，則氣體由b管通入，將空氣由a管排出；

（3）若用排水法收集氣體，則先在集氣瓶中裝滿水，氣體由b管通入。

【要點詮釋】

1.制取氣體選擇藥品的原則：速率適中，操作方便，節能環保，氣體純凈，雜質易除。

2.實驗室幾種常見氣體制取方法比較：

氣體

藥品狀態

裝置

反應條件

收集方法

O2

KMnO4、KClO3和MnO2混合物（固+固）

管口略向下傾斜的試管

加熱

向上排空氣法或排水法收集

O2

H2O2和MnO2混合物（固+液）

豎直試管或錐形瓶

不加熱

向上排空氣法或排水法收集

CO2

大理石（主要成分是CaCO3）和稀鹽酸（固+液）

豎直試管或錐形瓶

不加熱

向上排空氣法

H2

鋅粒和鹽酸（固+液）

豎直試管或錐形瓶

不加熱

向下排空氣法或排水法收集

NH3

銨鹽和堿石灰混合物（固+固）

管口略向下傾斜的試管

加熱

向下排空氣法收集

3.根據氣體的性質確定氣體的收集方法（如下表）：

收集方法

氣體性質

優缺點

A．向上排空氣法

密度比空氣大

干燥、純度不高

B．排水法

難溶于水或不易溶于水

純度高、不干燥

C．向下排空氣法

密度比空氣小

干燥、純度不高

當氣體的密度和空氣密度相近且難溶于水時，一般采用排水法。

4.比較氣體密度與空氣密度大小的方法：無法確定氣體密度時，可以根據氣體的相對分子質量與空氣比較得到相對密度大小，空氣的平均相對分子質量約為29，如果氣體的相對分子質量比29大，則密度比空氣的大，如果相對分子質量小于29，則密度比空氣的小。

考點二、實驗室制取氣體綜合實驗題的特點和解題思路

1.實驗室制取氣體綜合實驗題的特點是“三綜合”：綜合多種氣體的制取，如O2、CO2、H2、NH3、CH4等。綜合多種裝置：加熱試管裝置、液固接觸反應裝置；排空氣收集裝置、排水收集裝置；氣體去雜裝置、氣體干燥裝置等。制取氣體的操作步驟。

2.解答此類試題的思路是“三根據”：根據實驗室制取氣體要求選擇藥品，根據藥品狀態和反應條件選擇裝置，根據氣體的密度和溶解性選擇收集裝置。

3.在解答實驗操作步驟時要記住“四先四后”：先檢查裝置的氣密性，后加藥品；先加固體藥品，后加液體藥品；先放置酒精燈，后固定試管；先加熱試管，后將導管伸入集氣瓶內；實驗結束先將導管移出水面，后熄滅酒精燈。

【要點詮釋】

1.在實驗室制備的各種氣體中，常含有少量的酸霧、水蒸氣或其它氣體雜質，需經過凈化和干燥后才能得到純凈的氣體。常用的干燥及凈化裝置主要有洗氣瓶、干燥管和U形管。

2.氣體的干燥：選用干燥劑應根據氣體的性質和干燥劑的性質而定，其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發生反應。

干燥劑

可干燥的氣體

不能干燥的氣體

濃硫酸

H2、O2、CO、HCl等中、酸性氣體

不能干燥堿性氣體，如NH3

無水硫酸銅（CuSO4）、氯化鈣（CaCl2）

H2、O2、CO、CO2、HCl

能干燥絕大多數氣體，NH3除外

氫氧化鈉固體或生石灰

H2、O2、CO等中、堿性氣體

不能干燥酸性氣體。如CO2、SO2、HCl、H2S等

3.氣體的凈化：選擇氣體吸收劑應根據氣體的性質和要除去雜質的性質而定。

①原則：所用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質；不能與被提純的物質反應，也不能引入新的雜質。

②常見的氣體及其吸收劑：

H2O：濃硫酸、無水硫酸銅、氫氧化鈉固體、堿石灰（氫氧化鈉與生石灰的混合物）等。

HCl：氫氧化鈉溶液、堿石灰等。

HCl、CO2：氫氧化鈉溶液、澄清石灰水、堿石灰等。

③氣體的凈化順序：先除雜，后干燥；加熱之前先除去水。

【典型例題】

類型一、考查氧氣、二氧化碳等氣體的實驗室制法及氣體干燥、凈化

1.（2012廣西）用下列四套實驗裝置制取CO2氣體，由于裝置錯誤導致可能收集不到CO2的是（）

A.B.C.D.【思路點撥】本題考查的是氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，要注意實驗裝置的連接是否嚴密。實驗室制取CO2，是在常溫下，用碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集。

【答案】C

【解析】裝置A可以用于制取少量的二氧化碳，能收集到二氧化碳，故A選項不符合題意；裝置B中小試管起液封的作用，可以收集到二氧化碳，故B選項不符合題意；裝置C中，生成的二氧化碳從長頸漏斗中跑掉了，一定收集不到二氧化碳，故C選項符合題意；裝置D比較好，用注射器加液體藥品，可以隨時控制反應的發生和停止，能收集到二氧化碳，故D選項不符合題意。故選C。

【總結升華】氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關。

2.（2011廣東）下列實驗設計及氣體流向（“→”表示氣體流向）正確的是（）

A

B

C

D

干燥氨氣

收集氫氣

收集氨氣

收集氧氣

【思路點撥】解題時先要分析裝置的用途，然后根據用途判斷該裝置是否合理。

【答案】C

【解析】

A、該裝置不能用來干燥氨氣。一是氨氣與濃硫酸能發生反應；二是干燥氣體，則該裝置應該是洗氣瓶，氣體從液體中出來，即“長進短出”；而題圖所示氣體是“短進長出”，故A錯誤。

B、收集氫氣，該裝置應為集氣瓶。由于氫氣的密度比空氣小，所以應該是用向下排空氣法收集，即氣體“短進長出”，故B錯誤。

C、收集氨氣，該裝置應為集氣瓶。由于氨氣密度小于空氣，所以應該是用向下排空氣法，即該裝置采用“長進短出”，故C正確。

D、收集氧氣，該裝置為集氣瓶。由于要排除裝置內的液體，所以應該采取“短進長出”的方法，故D錯誤。

【總結升華】對于裝置的使用，尤其是萬能瓶，要注意不同的使用方式和用途。

3.（2012遼寧）以下是研究實驗室制取氧氣的裝置圖，請按要求回答下列問題。

（1）寫出圖中標號儀器的名稱：①

；②。

（2）實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣，選用發生裝置A時要在試管口

；若要收集一瓶干燥的氧氣，應選擇的收集裝置時

（填字母序號，下同）。

（3）實驗室用H2O2溶液和MnO2混合制氧氣，其中MnO2起

作用，該反應的化學方程式為

。B裝置與

F裝置組合可以。

【思路點撥】

（1）熟悉常見儀器的名稱；

（2）根據實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的原理、藥品、裝置及收集方法等解析；

（3）用H2O2溶液和MnO2混合制氧氣，其中MnO2起催化作用。

【答案】（1）酒精燈

錐形瓶

（2）放一小團棉花

E

（3）催化

2H2O22H2O+O2↑

測量生成氧氣的體積

【解析】

（1）圖中①是酒精燈，②是錐形瓶。

（2）用高錳酸鉀制取氧氣，試管口處要放一小團棉花，防止加熱時高錳酸鉀粉末進入導氣管；要收集一瓶干燥的氧氣，應用向上排空氣法收集。

（3）用H2O2溶液和MnO2混合制氧氣，其中MnO2起催化作用；F裝置中量筒內收集到的水的體積約等于生成氧氣的體積。

【總結升華】實驗室制取氧氣（或二氧化碳）實驗是初中化學的重點內容，與之相關的裝置的選擇、化學方程式的書寫、實驗注意事項等都是中考常考的內容。

4.（2012山西）以下是實驗室常用的裝置，請根據裝置回答下列問題

（1）實驗室若要制取干燥的氧氣，應選擇裝置的連接順序為（填字母），有關反應的化學方程式為。

（2）若將制得的二氧化碳通入E，實驗現象是，說明。

（3）小李將氣體通入F中，他可能探究的問題是。

【思路點撥】

（1）要收集干燥的氧氣，排除排水收集法，需有干燥裝置，只能用向上排空氣法收集；根據提供的裝置看，只能用過氧化氫溶液制取氧氣，并寫出化學方程式。

（2）碳酸可使石蕊試液變紅。

（3）二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁，所以澄清石灰水常用于二氧化碳的檢驗。

【答案】（1）ADB

2H2O22H2O+O2↑

（2）紫色石蕊變紅

二氧化碳與水反應生成了碳酸

（3）該氣體是否為二氧化碳

【解析】

（1）要收集干燥的氧氣，裝置的連接順序為：ADB。

（2）二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸能使石蕊試液變紅。所以將制得的二氧化碳通入E，實驗現象是紫色石蕊變紅；說明二氧化碳與水反應生成了碳酸。

（3）檢驗二氧化碳的方法是將氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁則是二氧化碳，所以小李探究的問題可能是：該氣體是否為二氧化碳。

【總結升華】本題考查學生對氧氣的制取裝置的選用及二氧化碳的性質的理解與掌握，掌握氧氣、二氧化碳等氣體的制取原理、裝置、操作方法及它們的性質是解答此類試題的關鍵。

5.（2012天津）某研究性學習小組利用下列裝置進行氣體的制取，請分析并填空。

（1）寫出圖中儀器a的名稱：。

（2）實驗室用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳的化學方程式為，應選擇制取并收集的裝置為

（填字母）。

（3）實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制取氧氣，應選擇發生裝置為

（填字母）；若用盛滿水的F裝置收集氧氣，氧氣應從導管

（填①或②）處通入F裝置。

（4）若鋅和鎂的混合物4.8g與100g稀硫酸恰好完全反應，則該稀硫酸的溶質質量分數可能是

（填字母）。

A.5%

B.10%

C.15%

D.20%

【思路點撥】本題主要考查氧氣和二氧化碳的實驗室制法。（2）二氧化碳的密度比空氣的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空氣法收集；用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，不需要加熱；（3）如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣就需要加熱；氧氣不易溶于水，密度比空氣的密度大，因此可以用排水法和向上排空氣法收集；（4）采用極值法求解：如果4.8g全是金屬鎂，根據計算求最多需要硫酸的質量；如果4.8g全是金屬鋅，根據計算求最少需要硫酸的質量；因為是鋅和鎂混合物，因此硫酸的量介于兩者之間。

【答案】（1）試管

（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

B、D

（3）A

②

（4）B、C

【解析】

（2）在常溫下用石灰石和稀鹽酸來制取二氧化碳，因此不需要加熱；二氧化碳的密度比空氣的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空氣法收集；碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。

（3）如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣就需要加熱；若用盛滿水的F裝置收集氧氣，氧氣應從導管②進入，因為氧氣的密度比水的密度小。

（4）如果4.8g全是金屬鎂，根據Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，計算求最多需要硫酸的質量是19.6g，稀硫酸中溶質的質量分數為19.6%；如果4.8g全是金屬鋅，根據Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，計算求最少需要硫酸的質量是7.24g，稀硫酸中溶質的質量分數為7.24%；因為4.8g是鋅和鎂混合物的總質量，因此稀硫酸的溶質質量分數介于兩者之間，故答案為：BC。

【總結升華】本題主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學方程式的書寫和有關計算，綜合性比較強。氣體制取裝置的選擇主要與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體收集裝置的選擇主要與氣體的密度和溶解性有關。

6.（2012湖北）根據下圖所示裝置圖回答問題。

（1）圖中標示①儀器的名稱是。

（2）實驗室中既可以用來制取O2，又可以用來制取H2和CO2的發生裝置是

（填字母代號），若用該裝置制取氧氣，其反應的化學方程式是。

（3）若將裝置B和E連接制取氧氣，停止加熱時的操作是

（填字母代號）。

a、先移出導管，再熄滅酒精燈

b、先熄滅酒精燈，再移出導管

（4）若用F裝置收集一瓶干燥的某氣體，則該氣體可能是

（填字母代號）.a、HCl?????b、CO2??????c、O2??????d、NH3

【思路點撥】本題考查氧氣、二氧化碳的實驗室制法及氣體收集裝置的選擇。學生平時要對制取氧氣、二氧化碳及其它基本實驗熟練掌握和實踐，再結合掌握的常見氣體的性質等知識就比較容易解答。

【答案】（1）集氣瓶

（2）A

2H2O22H2O+O2↑

（3）a

(4)d

【解析】

（2）裝置A是不需要加熱的氣體發生裝置。如果用雙氧水制氧氣就不需要加熱，過氧化氫在二氧化錳做催化劑的條件下生成水和氧氣；在常溫下，用碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，也不需要加熱；實驗室是用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應制氫氣，也不需要加熱；所以實驗室中既可以用來制取O2，又可以用來制取H2和CO2的發生裝置是A。

（3）如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱。氧氣收集完后，先移出導管，再熄滅酒精燈；這是防止水槽中的水倒流入熱的試管而使試管炸裂。

（4）因為HCl和CO2都能與氫氧化鈉反應，因此不能用氫氧化鈉固體干燥；F裝置中進氣管比較短，因此收集的是密度比空氣小的氨氣；因為氨氣會污染空氣且極易溶于水，因此可以用水吸收。

【總結升華】本題綜合性比較強，第（4）問有一定難度。干燥氣體選用干燥劑應根據氣體的性質和干燥劑的性質而定，其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發生反應。常見干燥劑歸納（如下表）：

干燥劑

可干燥的氣體

不能干燥的氣體

濃硫酸

H2、O2、CO、HCl等中、酸性氣體

不能干燥堿性氣體，如NH3

無水硫酸銅（CuSO4）、氯化鈣（CaCl2）

H2、O2、CO、CO2、HCl

能干燥絕大多數氣體，NH3除外

氫氧化鈉固體或生石灰

H2、O2、CO等中、堿性氣體

不能干燥酸性氣體。如CO2、SO2、HCl、H2S等

舉一反三：

【變式1】下圖所示分別是二氧化碳的制取、干燥、收集和性質檢驗的裝置圖，其中正確的是（）

【答案】D

【變式2】硫化氫（H2S）是一種有毒氣體，其密度大于空氣，且能溶于水形成氫硫酸。實驗室常用塊狀固體硫化亞鐵（FeS）與稀硫酸在常溫下發生復分解反應制得硫化氫氣體。

（1）實驗室制取硫化氫氣體的化學方程式為________。

（2）根據如圖所示裝置回答下列問題：

①制取硫化氫氣體的發生裝置可選用________（填序號）。

②若用裝置C收集硫化氫氣體，進氣口應為________（填“a”或“b”）。

③用裝置D可驗證硫化氫的水溶液呈酸性，D中所盛試劑為________。

④為防止多余硫化氫逸出，可用________溶液吸收（填一種具體物質）。

【答案】（1）FeS+H2SO4==FeSO4+H2S↑

（2）①B

②a

③紫色石蕊試液

④NaOH（或其他可溶性堿）

【變式3】（2012廣東）（1）老師為同學們提供了如下實驗裝置：

①寫出儀器a、b的名稱。a是，b是

。②實驗室用鋅和稀硫酸制取氫氣，應選用的發生裝置是

（填選項字母，下同），收集裝置是

（從A至E裝置中選）。

（2）圖中F是某學生設計的一種洗氣、貯氣等用途的裝置。欲除去氧氣中混有的水蒸氣，瓶中可盛

；氫氣是難溶于水的氣體，當用排水法收集氫氣時，瓶內先裝滿水，氣體從

（填“a”或“b”，下同）處導管通入；若要用水將瓶中氫氣排出使用，水應從

處導管進入。

【答案】（1）①長頸漏斗

水槽

②B

C或D

（2）濃硫酸

b

a

【解析】

（1）②鋅和稀硫酸制取氫氣，是固體和液體的不加熱反應，所以用裝置B作為發生裝置；氫氣的密度小于空氣的密度，并且難溶于水，可以用排水法和向下排空氣法進行收集。

（2）欲除去氧氣中混有的水蒸氣，瓶中可盛濃硫酸；當用排水法收集氫氣時，瓶內先裝滿水，氣體從b端進，水從a端流出；若要用水將瓶中氫氣排出使用，水應從a端進，氣體從b端排出。

【變式4】（2012江蘇）請結合下圖回答問題：

（1）寫出圖中有標號儀器的名稱：①

；②。

（2）用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，應選用的發生裝置是（填字母編號），寫出該反應的化學方程式。

（3）用B、D裝置組合可制取某種氣體，寫出制取該氣體的反應化學方程式。

（4）實驗室用鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣，常選用裝置B或裝置C，C與B相比較，其優點是，選用的收集裝置為（填字母編號）。

（5）工業常需分離H2、CO2的混合氣體。某同學采用下圖所示的裝置也能達到分離該混合氣體的目的，操作步驟如下：

①關閉活塞B，打開活塞A，通入混合氣體，可收集到

氣體；②然后，（填操作），又可收集到另一種氣體。

【答案】

（1）酒精燈

分液漏斗

（2）A

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

（3）2H2O22H2O+O2↑（或CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O）

（4）能隨時控制反應進行

E或F

（5）H2

關閉活塞A，打開活塞B

【解析】

（2）用高錳酸鉀制取氧氣需要加熱，所以應選用的發生裝置是A。

（3）B裝置適用于固體和液體的不加熱反應，D裝置用于收集密度大于空氣的氣體，所以用B、D裝置組合可制取氧氣或二氧化碳。

（4）C裝置中的有空塑料板上放鋅粒，打開開關時反應發生，硫酸從長頸漏斗內流下，與鋅粒接觸反應開始；當關閉開關時氣體無法排出，壓強越來越大，把硫酸又壓回到長頸漏斗內，使鋅粒與硫酸分離致反應停止。所以該裝置可以控制反應的發生和停止。氫氣密度小于空氣的密度，不易溶于水，所以用裝置E或F收集。

（5））①氫氣不與氫氧化鈉溶液反應，而二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，所以關閉活塞B，打開活塞A，通入混合氣體，可收集到氫氣。

②二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉，碳酸鈉與稀硫酸反應生成二氧化碳；所以在完成①之后，關閉活塞A，打開活塞B，這時B中的稀硫酸與步驟①中二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成的碳酸鈉反應，生成二氧化碳，所以此時可收集到二氧化碳。

中考總復習：實驗室制取氣體的研究及實踐（提高）

一、選擇題

(每小題只有一個選項符合題意)

1.實驗室制取氣體選擇收集方法時，下列性質：①顏色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否與水反應，必須考慮的是（）

A．①②③

B．②③④

C．③④⑤

D．②③⑤

2.（2012四川）下列敘述正確的是（）

A.實驗室常采用二氧化錳作催化劑分解過氧化氫溶液的方法制取O2

B.粗鹽提純的實驗，在溶解時使用玻璃棒是為了防止液體四處飛濺

C.實驗室常用稀硫酸與石灰石反應制取二氧化碳

D.NH4H2P04不是復合肥料

3.（2012浙江）常溫下，氨氣為無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，易溶于水。氨氣溶于水顯弱堿性，實驗室可用氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱制取。則下列說法正確的是（）

A.可用向下排空氣法收集氨氣

B.氨水能使紫色石蕊試液變紅色

C.多余的氨氣可排放到大氣中

D.實驗室制氨氣的發生裝置與雙氧水制氧氣相同

4.（2012江蘇）下列幾種氣體可用如圖所示裝置干燥、收集的正確組合是

（）

①H2

②O2

③CO2

④SO2

⑤CH4

⑥NH3

A．①②③

B．②③⑤

C．③④⑥

D．①⑤⑥

5.利用如圖所示裝置，能完成實驗室制取氣體的是（）

A．用①③制取氧氣

B．用②③制取二氧化碳

C．用②④制取氧氣

D．用①⑤制取二氧化碳

6.（2012陜西）下圖為初中化學常見氣體的發生與收集裝置。有關這些裝置的說法不正確的是（）

A.裝置I可作為固體加熱制取氣體的發生裝置

B.裝置Ⅱ中長頸漏斗可以用分液漏斗、醫用注射器代替

C.裝置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度與空氣密度差距較大，且不與空氣中各成分反應的氣體

D.裝置Ⅴ可以用于收集H2、O2，也可以用于實驗室收集CO2

二、填空題

7.實驗室常用下圖所示裝置制取氣體，請你根據所學知識回答下列問題。

（1）儀器①的名稱為________。

（2）裝置A、B均可用來制取CO2氣體，比較兩個裝置，指出A裝置的一個突出優點________。

（3）寫出實驗室制取CO2氣體的化學方程式。

（4）C裝置充滿水時，可作為O2的收集裝置，則O2應從________端通入。若采用排空氣法收集O2，則O

2應從C裝置的________端通入。

8.通過一年的化學學習，你已經掌握了實驗室制取氣體的一些規律，以下是老師提供的一些實驗裝置，請你結合下圖回答問題：

（1）寫出實驗室制備二氧化碳的化學方程式。

（2）已知氨氣是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體。將收集滿氨氣的集氣瓶倒扣在滴有無色酚酞的水中，觀察到的現象是。

（3）加熱氯化銨與氫氧化鈉的固體混合物制取氨氣，應選擇的發生裝置和收集裝置分別是。

9.下圖所示為實驗室常用的實驗裝置，回答問題：

（1）寫出帶有標號儀器的名稱：①________；②________。

（2）用鋅和稀硫酸制取氫氣，應選用的發生裝置是________（填序號，下同），收集裝置是________。

（3）實驗室常用稀鹽酸和石灰石反應制取CO2，該反應的化學方程式為。

也可用加熱碳酸氫鈉（NaHCO3）固體（產物為碳酸鈉、二氧化碳、水）來制取CO2，該反應的化學方程式為，若用此法來制取CO2，應選用的發生裝置為________，收集裝置為________。

（4）下圖所示裝置可用來測量生成的CO2的體積，其中在水面上放一層植物油的目的是________，植物油上方原有的空氣對實驗結果________（填“有”或“無”）明顯影響。

10.某課題小組利用草酸分解制取CO氣體。已知草酸受熱分解的化學方程式為H2C2O4·2H2O==CO↑+CO2↑+3H2O，該小組的同學進行了如下圖所示的實驗。請回答：

（1）圖中儀器①的名稱是________。安裝好裝置后應先進行的操作是。

（2）B裝置的作用是。

（3）CO收集滿后，撤除裝置時應。

（4）為了驗證草酸分解的產物，使用了下列藥品：①澄清的石灰水；②灼熱的氧化銅；③無水硫酸銅固體（注：該物質遇水由白色變為藍色）；④氫氧化鈉溶液。則草酸分解產物通過試劑的正確順序應該是________（填字母）。

A．①②③

B．③④②

C．③①②

D．③②①

11.如圖所示是實驗室制取和收集氣體的裝置，請按要求作答：

（1）儀器a的名稱是________。

（2）用B裝置制取氣體并能隨時停止反應，上部與下部對接應選________（填“b”、“c”）

（3）從裝置A～D中選擇：加熱KMnO4制取O2并用排水法收集，應選用圖中的________（填字母）；實驗室制取并收集CO2應選用圖中的________（填字母）。

（4）用裝置E排空氣收集H2，氣體應從導管的________（填“d”、“e”）端進入；若制取的O2用F裝置排水收集，請將圖F補畫完整。

12.某學習小組圍繞“氣體實驗室制法”進行了研討，請你參與完成下面的問題：

（1）原理分析：實驗室制取CO2的化學方程式為

。不用Na2CO3與鹽酸反應制取CO2的原因是。

（2）發生裝置：圖甲裝置中儀器a的名稱是________，實驗室常用無水醋酸鈉固體與堿石灰在加熱的情況下制CH4，應選圖________（填序號）發生裝置。

（3）收集裝置：實驗室收集NH3應采用的方法是________。收集有毒氣體SO2時，常用圖丙收集裝置，氣體應從________（填字母）端通入。

（4）實驗操作：用KMnO4制取O2的操作過程可概括為“組裝儀器→________→________

加熱試管→收集氣體→停止加熱”。

（5）實驗反思：在加熱KClO3制O2的過程中，發現產生O2的速率很慢，經檢查不是KClO3變質，也不是裝置氣密性不好，你認為最可能的原因是。

13.歸納與演繹是重要的科學方法，也是常用的化學學習方法。

（1）請你根據實驗室制取O2、H2、CO2三種氣體的反應原理、制取與收集方法，歸納出實驗室制取氣體反應的共同點：________（填序號）。

①需要加熱

②使用催化劑

③沒有氣體參加反應

④原料為純凈物

⑤只生成一種氣體

（2）化學上可以通過多種反應得到NH3（極易溶于水，密度比空氣的密度小），例如：

①2NH4Cl

(固)+Ca(OH)2

(固)

CaCl2+2NH3↑+2H2O

②NH4HCO3

(固)

NH3↑+CO2↑+H2O

③CaO

(固)+NH3·H2O

(濃)==NH3↑+Ca(OH)2

如選擇反應①作為實驗室制取NH3的反應原理，你需要用下圖所示儀器中的________（填序號）來裝配制取NH3的發生裝置，你采用的收集方法是________。你選擇的制取裝置還可用來制取________，其反應的化學方程式是________。

三、實驗探究題

14.某興趣小組利用如圖所示裝置進行二氧化碳的制取和部分性質的實驗，請回答下列問題：

（1）關閉E，打開C，從長頸漏斗A中加入液體與錐形瓶B中的固體接觸，即有二氧化碳氣體產生。觀察到裝置D中的蠟燭慢慢熄滅，說明二氧化碳具有的性質。寫出實驗室制取二氧化碳的化學方程式：。

（2）關閉C，打開E，則觀察到裝置G中的蠟燭燃燒得更旺，說明有氧氣生成。

查閱資料：二氧化碳能與過氧化鈉（Na2O2）反應生成碳酸鈉和氧氣。

實驗探究：要檢驗反應后裝置F中的固體物質是否含有碳酸鈉，可取少量反應后裝置F中的固體物質于試管中，滴入________，觀察到有氣泡產生，將蘸有澄清石灰水的玻璃片放在試管口，觀察到，寫出該反應的化學方程式：。

實驗結論：反應后裝置F中的固體物質含有碳酸根離子。二氧化碳與過氧化鈉反應的化學方程式為。

（3）虛線框內的裝置還可用于實驗室制備氧氣，該反應的化學方程式為。

15.某實驗小組的同學用碳酸鈉粉末、粒狀大理石、稀鹽酸、濃鹽酸、稀硫酸這幾種藥品，探究哪兩種藥品的反應適合在實驗室制取CO2。請你參與下列的探究并回答問題。

【提出問題】上述的酸和碳酸鹽的反應是否適合在實驗室制取CO2？

【方案設計】大家經過討論，一致認為濃鹽酸不適合用于實驗室制取CO2，你認為原因是________。討論后大家設計了如下圖所示三個實驗進行對比分析。

【實驗與結論】

（1）請你填寫下列實驗報告中①、②處的內容。

實驗

實驗現象

實驗結論

A

劇烈反應，迅速放出大量氣泡

反應速率過快，氣體不便收集，不宜用于實驗室制取二氧化碳

B

產生氣泡，速率急速減慢，反應幾乎停止

無法持續產生CO2，不能用于實驗室制取二氧化碳

C

①

②

（2）根據探究結論，實驗室制取二氧化碳的反應原理為

（用化學方程式表示）。

【拓展與遷移】

（1）由上述探究可知，在確定實驗室制取氣體的反應原理時，要考慮諸多因素，例如反應速率要適中，便于收集等。請你再寫出一種需要考慮的因素：。

（2）下圖所示是一種滅火器的工作原理示意圖，其中用碳酸鈉和濃鹽酸反應來產生CO2的理由是。

16.（2012廣西）實驗室制取氧氣是初中化學階段的重要實驗。小元同學準確稱取7.9g純凈的高錳酸鉀

加熱一段時間后，收集到氧氣580mL（標準狀況）。

（1）請寫出實驗室用固體反應物制取氧氣的化學方程式（寫一個）：。

（2）意外發現：根據化學方程式計算，7.9g高錳酸鉀完全分解，應生成氧氣560mL（標準狀況）。小元

通過數據分析，意外發現收集到的氧氣體積和理論計算的氧氣體積不相符合，并且在實驗中還意外發現

錳酸鉀溶液呈墨綠色。

（3）提出假設：小元取實驗后的少量固體殘渣再次加熱，經檢驗又產生了氧氣。根據小元發現的問題和上述實驗結果可以做出如下假設：

假設1：二氧化錳也可以受熱分解產生氧氣

假設2：錳酸鉀也可以受熱分解產生氧氣

假設3：二氧化錳和錳酸鉀受熱都可以放出氧氣

假設4：

（只填一種）

（4）設計實驗：小元用最初加熱所得的殘渣及必要的實驗用品，設計了如下實驗流程驗證假設2。請

在下面實驗流程方框中的相應位置填寫各步驟的實驗操作名稱。

步驟1

→

步驟2

→

步驟3

→

步驟4：干燥→步驟5：驗證假設2

請簡要敘述步驟5的操作。

（5）得出結論：若觀察到，則假設2成立；若觀察到，則假設2不成立。

【答案與解析】

1.【答案】D

【解析】確定收集方法主要考慮氣體在水中的溶解性、能否與水反應以及與空氣密度的相對大小等因素。

2.【答案】A

【解析】實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣，常用二氧化錳作催化劑，A正確；粗鹽提純時，在溶解過程中玻璃棒攪拌起加速溶解的作用，故B不正確；稀硫酸與石灰石反應生成硫酸鈣微溶于水，阻礙反應進一步進行，不能用作制取二氧化碳，故C不正確；NH4H2P04含有N、P兩種營養元素，故屬于復合肥料，故D不正確。

3.【答案】A

【解析】“常溫下，氨氣為無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小”說明氨氣可用向下排空氣法收集，故A正確；C錯誤，多余的氨氣不可以排放到大氣中，因為氨氣有刺激性其味；氨氣易溶于水，溶液顯堿性，可以使紫色石蕊試液變藍色，故B錯誤；實驗室可用氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱制取氨氣，應選擇固-固加熱制氣裝置，不同于雙氧水制氧氣的裝置（固-液制氣裝置），故D錯誤。

4.【答案】D

【解析】堿石灰的主要成分是氫氧化鈉與氧化鈣，能與二氧化碳、二氧化硫發生化學反應，直接可以排除A、B、C選項。

5.【答案】C

【解析】實驗室制取氣體，要根據反應藥品的狀態及反應條件選擇發生裝置，根據氣體的溶解性及密度等選擇收集裝置。若用固體高錳酸鉀制取氧氣，由于反應需要加熱，所以發生裝置需選用①，若用雙氧水與二氧化錳混合制取氧氣或用稀鹽酸與石灰石反應制取二氧化碳，發生裝置需選用②，由于氧氣和二氧化碳的密度都比空氣的密度大，故都可以選裝置④收集，氧氣不易溶于水，還可以選擇裝置⑤收集。

6.【答案】D

【解析】H2、O2可能排水法收集，但CO2能溶于水，不能用排水法收集，故D錯誤。

7．【答案】

（1）長頸漏斗

（2）隨關隨停，即開即產生氣體

（3）CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O

（4）b

a

【解析】（4）排水法收集：氧氣從b進入，將水從a中壓出，水排完便收集到一瓶氧氣。排空氣法收集：氧氣的密度比空氣的密度大，氣體從a進入到底部，空氣從b排出。

8.【答案】

(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

(2)液體變紅且集氣瓶中的液面上升

（3）A

E

【解析】（1）實驗室制二氧化碳所用的藥品是石灰石和稀鹽酸，生成氯化鈣、水和二氧化碳。（2）氨氣易溶于水，溶解后容器里的壓強變小，外界大氣壓會將容器中的水壓上去，同時氨氣溶解于水后溶液呈堿性，無色酚酞遇堿變紅，溶液內的無色溶液會變為紅色。（3）因為氨氣是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體，反應需要加熱，所以選擇A、E。

9．【答案】

（1）鐵架臺

集氣瓶

（2）B

C（或E）

（3）CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

A

D

（4）防止CO2溶于水

無

【解析】（2）鋅是塊狀固體，硫酸是稀溶液，制氫氣選B裝置。由于氫氣的密度比空氣小，而且難溶于水，所以收集裝置可選C或E。（3）NaHCO3不穩定，加熱易分解，可選用A裝置。（4）此題用排水法測量CO2的體積，CO2進入集氣瓶，將水壓入量筒中，量筒中水的體積就是CO2的體積，由于CO2能溶于水，在水和CO2氣體之間用植物油隔離，以免引入誤差。

10．【答案】

（1）酒精燈

檢查裝置的氣密性

（2）吸收CO2氣體

（3）先將C中導管移出水面，再移去酒精燈

（4）C

11.【答案】

（1）酒精燈

（2）c

（3）AD

BC

（4）e

將瓶中右邊的導管延長至接近瓶底

【解析】（2）B裝置要控制反應可以隨時發生與停止，故應選c對接。（3）用KMnO4制取O2選用“固固加熱型”發生裝置，實驗室制取CO2選用“固液常溫型”發生裝置及向上排空氣法收集裝置。（4）裝置E是多功能裝置，用它來收集H2時，氣體應“短進長出”；裝置F用排水法收集O2時，氣體應“短進長出”。

12.【答案】

（1）CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

Na2CO3與鹽酸反應速率過快，不便于收集

（2）錐形瓶

乙

（3）向下排空氣法

c

（4）檢查裝置氣密性

添加藥品

（5）KClO3中沒有加入催化劑

【解析】（1）Na2CO3與鹽酸反應的速率很快，不便于收集CO2。（3）NH3的密度小于空氣的密度，又易溶于水，所以收集NH3常用向下排空法；SO2的密度大于空氣的密度，用向上排空氣法收集，用圖丙收集時，應從c端通入。（5）KClO3在有催化劑的作用下加熱時才較快地放出氧氣。

13.【答案】

（1）③⑤

（2）

abfg

向下排空氣法

O2

2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

【解析】（1）從實驗室制取O2、H2、CO2三種氣體的反應原理等方面思考：生成物中一般只有一種氣體的才便于分離以獲得純凈的氣體。

（2）我們應該選擇只生成一種氣體的反應制取NH3，反應①裝置的選擇是“固-固加熱型”。NH3的收集方法由它的性質（極易溶于水、密度比空氣的密度小）決定。

14．【答案】

（1）不燃燒，不支持燃燒，且密度比空氣的密度大

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（2）稀鹽酸（或稀硫酸）

澄清石灰水變渾濁

Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑，CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

實驗結論：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2

（3）2H2O22H2O+O2↑

15．【答案】

【方案設計】濃鹽酸易揮發，使制得的二氧化碳不純

【實驗與結論】（1）①持續均勻產生氣泡

②反應速率適中，氣體便于收集，適合實驗室制取二氧化碳

（2）CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

【拓展與遷移】（1）制取的氣體要純凈

（2）能夠迅速產生大量二氧化碳

【解析】實驗室制取二氧化碳時，藥品的選擇很重要。固體藥品不能選碳酸鈉粉末，因為反應速率太快，不便于收集氣體；液體藥品不能選用濃鹽酸，因為有揮發性，使制得的二氧化碳中混有氯化氫氣體。用塊狀大理石最好，但不能用稀硫酸與之反應，而要用稀鹽酸；因為碳酸鈣與稀硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在大理石的表面，使反應很快停止，不能持續進行。

16.【答案】

（1）

2KClO32KCl+3O2↑（或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑）

（3）MnO2可以催化K2MnO4受熱分解產生O2（或“K2MnO4可以催化MnO2受熱分解產生O2”或“KMnO4在不同溫度下以其它方式分解產生更多氧氣”或“升高溫度K2MnO4和MnO2相互反應產生O2”）（合理假設

均給分）

（4）溶解

過濾

蒸發

取干燥后的固體于試管中充分加熱，將帶火星的木條（或燃燒的木條）插入試管中

（5）帶火星的木條復燃（木條燃燒更旺）

帶火星的木條沒有復燃（木條沒有燃燒更旺）

【解析】（1）常見固體制氧氣的有：氯酸鉀在二氧化錳的催化下加熱制氧氣、高錳酸鉀加熱制氧氣。（3）圍繞MnO2和K2MnO4兩物質思考，還有MnO2可以催化K2MnO4受熱分解產生O2或K2MnO4可以催化MnO2受熱分解產生O2沒有分析到。（4）由于MnO2不溶于水，K2MnO4可溶于水，所以可以用溶解、過濾、蒸發的方法來分離它們。驗證驗證氧氣的方法——用帶火星的木條伸入試管。（5）如果假設2成立則帶火星的木條復燃，否則則不復燃。