1、专题三 常见气体的制取与净化 多功能瓶的使用(中考12题),纵观20142018年安徽中考,常见气体的制取与净化是安徽中考的必考点,一般在填空题第12或13题结合实验装置图考查氧气、氢气和二氧化碳等气体的制取,分值为67分,考查的知识点主要有:仪器的识别;实验室制取氧气、二氧化碳和氢气的原理、药品的选择、发生装置和收集装置的选择、检验和验满;检查装置的气密性;多功能瓶收集气体进出口的选择等。要想解答好这类题目: 首先,要熟记常用的气体发生装置和收集装置与选取方法及其依据,还有氧气、二氧化碳的实验室制取方法,有时还需弄清图示信息等;然后,结合实验、问题情景信息,细致地分析题意和实验图等,并根据气
2、体的制取原理来组装、选配、判断或者选择气体的发生装置;再根据气体的溶解性、密度及其是否与水或者空气发生反应等来判断、选用收集装置;或者评价、改良某一装置等。当然,有时还会根据给出的装置来推断气体的制取原理、气体的性质、仪器的名称、其中的错误以及实验注意事项等。,一、常见气体的制取 1.实验室制取常见气体的药品和反应原理,2.气体发生装置的选择 (1)选择依据:反应物的状态和反应条件。 (2)常见发生装置,二、气体的收集、检验和验满 1.气体收集装置的选择 (1)选择依据:气体的密度和溶解性。 (2)气体的收集装置,方法总结比较气体密度的方法:空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质
3、量大于29,则这种气体的密度比空气的大;如果小于29,则密度比空气的小。,2.气体的检验和验满,三、气体的净化 1.实验装置 洗气瓶、球形干燥管和U形干燥管(如图所示)。,(1)洗气瓶的应用(如图1) 干燥:洗气瓶中装入干燥剂,如浓硫酸。需要干燥的气体从长导管进入,从短导管排出的即为干燥后的气体。 除杂:瓶中装入相应的吸收剂,混合气体从长导管进入,使吸收剂与混合气体中的杂质反应,纯净的气体从短导管排出。例如:洗气瓶中装入NaOH溶液,可以除去CO气体中混有的CO2。 (2)球形干燥管的应用(如图2) 干燥:粗端为进口,细端为出口。例如:实验室制取干燥的氢气时可将锌粒和稀硫酸反应生成的气体通过装
4、有碱石灰的球形干燥管,碱石灰可以吸收氢气中的水蒸气。 (3)U形干燥管(如图3):气体从左右两端都可通入。,2.气体的净化,方法总结(1)除去二氧化碳、一氧化碳、氧气和氢气中的水蒸气一般用浓硫酸作干燥剂,在进行气体净化时,所选试剂只能吸收要除去的物质而不能与被净化的物质发生反应,如干燥二氧化碳气体不能用氢氧化钠固体;(2)净化气体时要先除杂后干燥。,四、多功能瓶的使用,链接安徽中考,例题(2018辽宁抚顺中考)实验室制取气体的部分装置如图所示,请回答问题。(1)仪器的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气,选择的发生装置和收集装置是(填字母),其反应的化学方程式为 。 (3)用C装置收集二
5、氧化碳时,证明是否集满的方法是 。 (4)若用E装置干燥二氧化碳,气体应从 (填“a”或“b”)端进入。,解析 (1)据图可以看出,仪器是水槽。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,是固体加热型反应,氧气的密度大于空气,不易溶于水,因此使用向上排空气法或排水法收集均可,加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2。(3)用C装置收集二氧化碳时,要证明二氧化碳集满,其方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭。(4)用E装置干燥二氧化碳,气体应从长管进入。 答案 (1)水槽 (2)AC或AD 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 (3)将燃着的木条放在集气瓶口,木条
6、熄灭 (4)a 方法指导本考点主要考查了仪器的名称、气体发生装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写、气体的验满、多功能瓶的使用等,综合性比较强。气体发生装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。,题型一 单一气体的制取 类型1 氧气的制取 1.(2018四川遂宁中考)根据下列装置图回答问题(1)写出图中标有的仪器名称: 。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,从控制反应速率和节约药品的角度考虑,发生装置最好选用 (填装置序号),发生反应的化学方程式为 。 (3)因为氧气的密度比空气的略大,所以可利用装置 (填装置序号)收集。,
7、答案 (1)试管 (2)B 2H2O2 2H2O+O2 (3)E 解析 (1)图中标有的仪器名称是试管,是常用的反应容器。(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,不需加热,属于固液常温型,故可选发生装置B或C,装置B中的分液漏斗可逐滴滴加液体,需要制取气体时打开活塞,不需要时关闭活塞,从控制反应速率和节约药品的角度考虑,发生装置最好选用B;过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2。(3)氧气的密度比空气的略大,因此能用向上排空气法收集。,2.(2018湖北宜昌中考)下列是实验室常用仪器,据图回答问题:(1)仪器G的名称是蒸发皿,仪器E
8、的名称是 。 (2)实验室利用过氧化氢溶液制取并收集氧气,需从上述仪器中选择(填序号)。 (3)可用排水法收集氧气,是因为 。某同学用排水法收集了一瓶氧气,将带火星的木条伸入集气瓶中,木条没有复燃,你认为可能的原因是 。用向上排空气法收集氧气时,验满的方法是 。 (4)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,充分反应后,要对剩余的两种固体进行分离并回收。分别回收得到两种固体需要用到上述仪器中的 (填序号)。,答案 (1)烧杯 (2)ACDF (3)氧气不易溶于水 导管口有气泡就开始收集(合理即可) 将带火星的木条平放在集气瓶口,木条复燃,证明氧气满了 (4)ABEGHI,类型2 二氧化碳的制取 3.(20
9、18辽宁本溪中考)在一次化学课上,老师提供了以下装置制取二氧化碳并验证其性质。请回答:(1)仪器a的名称是 。 (2)实验室制取二氧化碳的反应原理是 (用化学方程式表示)。实验室常用A装置作为制取二氧化碳的发生装置,选择气体发生装置时,应考虑的因素有 ;收集二氧化碳应选择的装置是 (填字母序号)。 (3)收集到的二氧化碳中常混有氯化氢气体。要除去二氧化碳中混有的氯化氢,将气体通过E装置能否达到实验目的? (填“能”或“否”)。 (4)用F装置验证二氧化碳的性质,通入二氧化碳后,试管中产生的现象是 。,答案 (1)集气瓶 (2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应物的状态和反应
10、的条件 B (3)否 (4)溶液由紫色变成红色 解析 (1)集气瓶是收集气体的仪器。(2)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙、水和二氧化碳;选择气体发生装置时,应考虑的因素有:反应物的状态和反应的条件;二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集。(3)要除去二氧化碳中混有的氯化氢,将气体通过E装置不能达到实验目的,因为氯化氢气体和二氧化碳都能与氢氧化钠溶液反应。(4)用F装置验证二氧化碳的性质,通入二氧化碳后,试管中产生的现象是溶液由紫色变成红色,因为二氧化碳和水反应生成碳酸。,4.(2017广西玉林中考)
11、根据下图回答问题。(1)图1中A、B都是制取二氧化碳的装置,其中标号仪器的名称是 。实验室制取二氧化碳的药品是 。 (2)用图2装置收集二氧化碳气体,气体应从 管进去(填“a”或“b”) , 原因是 。 (3)相对于A装置,B装置的优点是 。,答案 (1)锥形瓶 大理石或石灰石和稀盐酸 (2)a 二氧化碳的密度比空气的密度大 (3)可以控制反应的速率,类型3 氢气的实验室制取 5.(2018山东临沂中考)如图是实验室制取氢气的一种发生装置。(1)检查该装置的气密性:关闭活塞,向长颈漏斗中加水,当出现现象时,说明该装置的气密性良好。 (2)若液面刚好不与锌粒接触而又无稀硫酸可加,要制取H2且不影
12、响生成H2的量,下列可以从长颈漏斗中加入的试剂是 (填字母序号)。 a.碳酸钠溶液 b.氯化钠溶液 c.氢氧化钠溶液,答案 (1)长颈漏斗内的液面不下降 (2)b,解析 (1)关闭活塞,通过向长颈漏斗中加水,根据水柱高度是否发生变化可检査该装置的气密性,若出现长颈漏斗内的液面不下降,证明装置的气密性良好。(2)a.碳酸钠溶液和稀硫酸发生反应生成二氧化碳气体,消耗了硫酸,会使本实验中生成氢气的质量减少;b.氯化钠与稀硫酸、锌粒均不反应,加入水使硫酸的质量分数减小,不消耗硫酸中的氢,加入该试剂不会影响生成氢气的质量;c.氢氧化钠溶液和硫酸发生反应生成硫酸钠和水,消耗了硫酸,会使本实验中生成氢气的质
13、量减少,故选b。,6.(2018安徽马鞍山一模)供选择的仪器装置如下图所示(图中AG为装置代号,为仪器的接口符号),供选择的药品有:金属钠、铜片、锌粒、炭粉、硝酸、稀硫酸。,完成下列问题: (1)写出B装置中的仪器名称:乙 。 (2)实验室制取氢气时,常选用的药品是 和 ;发生反应的化学方程式为 。 (3)若一个学生选用盐酸为原料之一,则制得的氢气中会含有少量盐酸的酸雾,如让氢气通过装置(写装置代号) ,酸雾即可除去,化学反应方程式为 ;制取和收集的装置是(写装置代号) 和 。 (4)请正确连接氢气的制取、除酸雾和收集氢气的装置(写接口符号) 接 , 接 。,答案 (1)分液漏斗 (2)锌粒
14、稀硫酸 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 (3)A NaOH+HCl=NaCl+H2O G E (4) (或) (或) ,解析 (1)乙为添加反应溶液带活塞的分液漏斗。(2)实验室常用与不挥发的稀硫酸反应速度适中的锌粒制取氢气,锌与硫酸发生置换反应放出氢气。(3)装置A中装有氢氧化钠,可与混在氢气中的HCl气体发生中和反应而除去,所以把混合气体通过装置A除去酸雾;使用固体锌粒和液体稀硫酸反应制取氢气,选择“固液不加热”型发生装置,由于装置B的导管伸入过长是错误装置,所以发生装置选G;氢气密度小于空气,应选择向下排空气收集气体的方法,图中装置C试管口被密封不能用来收集气体,装置D内导管没伸入试
15、管底,收集气体不纯,所以收集氢气应选装置E。(4)根据正确的连接顺序:发生装置净化干燥收集装置,装置连接的接口顺序为,接口不分先后,所以连接顺序也可以为。,题型二 气体的综合制取 7.(2018湖北黄冈中考)如图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。回答下列问题: (1)用装置B和E制取氧气,其反应的化学方程式是 。 (2)现需要制取并收集一瓶氢气,在装置A、B、C、D、E中,应选择的装置组合是 。 (3)C、D、E、F都是实验室制取气体的收集装置,其中装置C和装置E不能用来收集二氧化碳,则不能用装置E的原因是 。,答案 (1)2KClO3 2KCl+3O2 (2)AC(或AE) (3)二
16、氧化碳能溶于水且可与水反应 解析 (1)装置B适用于固体加热制取氧气,因为试管口没有棉花团,所以是加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气,同时生成氯化钾,反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2。(2)在实验室中常用锌粒与稀硫酸反应来制取氢气,属于固液常温型,所以选择装置A来制取;氢气的密度比空气小,难溶于水,所以可用向下排空气法来收集氢气,也可以用排水法来收集。(3)二氧化碳能溶于水,并与水反应,所以不能用排水法来收集二氧化碳。,8.(2018合肥瑶海区三模)某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究,请你分析并填空。(1)写出图中仪器的名称 。 (2)B装置气密性的检查方
17、法是 。 (3)请写一个实验室用B装置制取气体的相关反应的化学方程式: 。 (4)甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷,则实验室制取并收集较纯的甲烷应选择的装置组合是 。 (5)点燃甲烷等可燃性气体前应 。,答案 (1)长颈漏斗 (2)先从长颈漏斗中注入水,当水浸没其下端管口时,用弹簧夹夹住导气管上连接的胶皮管,然后再加入少量的水,若停止加水后,长颈漏斗中的水面不再下降,则说明此装置气密性良好 (3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2(合理均可) (4)AC (5)检验气体的纯度 解析 (1)仪器是长颈漏斗。(2)可选用注
18、水法。(3)B装置属于固液常温型,可用于制取二氧化碳,实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,同时生成氯化钙、水,反应的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2。(4)实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷,属于固体加热型,应该选择A装置来制取;甲烷是一种难溶于水的气体,收集较纯的甲烷可选用排水法,故实验室制取并收集较纯的甲烷应选择的装置组合是AC。(5)为防止发生爆炸,点燃甲烷等可燃性气体前应检验气体的纯度。,9.(2018湖南邵阳中考)请根据下列各图中有关信息,回答下列问题:,(1)仪器a、b的名称:a ,b 。 (2)若用装置A制取
19、氧气,其反应的化学方程式为 。若要收集到较纯净的氧气,其收集装置应选 ;待收集完毕后应先 ,再 。 某同学用收集好的氧气做铁丝燃烧实验时发现集气瓶炸裂,原因可能是 。 (3)实验制取CO2,为了控制反应的发生与停止,选择最佳的发生装置是 ;若用G装置收集CO2气体,气体应从 端(填“c”或“d”)进入。,答案 (1)铁架台 长颈漏斗 (2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 D 移出导管 熄灭酒精灯 集气瓶底部没有放少量水或铺一层细沙 (3)C c,解析 (1)铁架台是常用的夹持仪器,长颈漏斗方便加液体药品。(2)装置A的试管中有棉花团,因此是加热高锰酸钾制氧气,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2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2;氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净;实验结束应先移出导管,后熄灭酒精灯,其原因是防止水倒流,使试管炸裂;某同学用收集好的氧气做铁丝燃烧实验时发现集气瓶炸裂,原因可能是集气瓶底部没有放少量水或铺一层细沙。(3)实验制取CO2,为了控制反应的发生与停止,选择最佳的发生装置是C;若用G装置收集CO2气体,气体应从c进入,因为二氧化碳的密度比空气的大。,
