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专题16气体的制备和净化1．掌握O2、CO2、H2的实验室制法。2．掌握常见的气体净化方法。3．掌握常见气体的检验。考点一O2、CO2、H2实验室制取方法对比变形带小孔的隔板考点二气体的除杂与干燥气体的除杂过程中，要注意试剂的选择和顺序，一般最后一步才是干燥。1．常见的气体吸收剂2.常见的干燥剂(2010·重庆)下图是实验室制取二氧化碳的装置，其中的错误共有()A．1处B．2处C．3处D．4处【解析】本题考查制取CO2的装置和注意事项。锥形瓶中长颈漏斗的下端未在液面以下，这样就失去了调节反应是否进行的作用；导气管浸入液面以下，则使气体无法逸出；集气瓶中的导管未伸到集气瓶底端，则无法排空气。图中共有此三项错误。【答案】C下图是实验室氧气制备、收集、验满、验证的操作，其中正确的是(A)(2010·兰州)某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐，并收集纯净的气体”的实验。设计了如下方案进行实验：(1)写出所标仪器的名称：①________、②________。(2)描述A中发生的现象：________________________________________________________________________。(3)根据我们所学的知识，你认为A装置和________装置相连并产生什么现象时就足以说明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐？________________________________________________________________________写出该装置中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(4)该同学想要收集一瓶纯净的该气体，进一步验证它的性质。连接上述装置的顺序是：(填写各接口字母)________。其中，C装置的作用是：________________________________________________________________________；写出有关反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(5)写出用A装置还可以制取的日常生活中一种常见气体的化学反应方程式：________________________________________________________________________。并说出它的一个重要用途________________________________________________________________________。【解析】要证明蛋壳主要成分是CaCO3，只需证明A中反应产生的气体是CO2。本题综合考查了CO2的制取、检验和净化，检验CO2只需要通入澄清石灰水中观察有无沉淀即可。A中气体中除CO2外还有部分HCl气体，两者都是酸性气体，不能用氢氧化钠等碱性物质除去HCl，要使用硝酸银溶液。最后用浓硫酸干燥。【答案】(1)①长颈漏斗②锥形瓶(2)鸡蛋壳浮在液面上，表面有气泡产生，并逐渐溶解(3)DD装置中澄清石灰水变浑浊CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O(4)a接d，e接b，c接g除去CO2中混杂的HCl气体AgNO3＋HCl＝AgCl↓＋HNO3(5)2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑供给呼吸某化学小组用以下装置进行气体制备的研究。(1)以KClO3为原料制O2时，应选装置A(填字母序号)；化学方程式为2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑。(2)实验室制取CO2的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O；为了检验是否有CO2生成，某同学将制得的气体通入紫色石蕊溶液，该操作不可行(填“可行”或“不可行”)；理由是制得的气体中除CO2外，还可能含有少量HCl，也可使紫色石蕊溶液变红。(3)可用装置D收集的气体是氧气(或氢气)(填一种气体的名称)。(4)因反应速率较快，实验室通常不用碳酸钠和稀盐酸反应来制取CO2，但若用装置C则可。为了便于收集CO2，与装置B比较，C装置的显著特点是能够通过活塞控制稀盐酸滴入的速率，使碳酸钠和稀盐酸的反应速率适中。专题训练16气体的制备和净化(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(每题2分，共20分)1．(2010·上海)能用于实验室制取H2，并能随开随用、随关随停的装置是()【解析】关闭阀门，球形管内气体的量增加，压强增大，将球形管内液体压入烧杯中，使液体药品与球形管内的固体分离，使反应停止。【答案】B2．(2010·上海)常温常压下在实验室收集NH3(气体)，与选择收集方法无关的信息是()A．NH3的密度B．NH3在水中的溶解性C．空气的密度D．NH3的质量【解析】选择气体收集方法的依据的是气体的密度与空气的密度大小的比较、气体的溶解性、是否与空气中的成分反应等。【答案】D3．(2010·山西)下列关于实验室用高锰酸钾制取氧气的说法正确的是()A．发生装置选用长颈漏斗和锥形瓶B．反应不需要加热C．实验时先检查装置的气密性D．验满时将带火星的木条伸入集气瓶中【解析】此题考查高锰酸钾制取氧气的有关知识。实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热，发生装置应采用加热固体药品的类型，不能用长颈漏斗和锥形瓶，实验时应先检查装置的气密性，收集氧气验满时应将带火星的木条放在集气瓶口，而不能伸入集气瓶内。【答案】C4．(2010·徐州)用右图所示装置可以探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验的叙述正确的是()A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝B．粗铜丝能控制反应的发生和停止C．产生的二氧化碳可用生石灰干燥D．能验证二氧化碳的密度比空气大【解析】石灰石与稀盐酸反应会产生CO2，CO2与水反应生成碳酸，能使紫色石蕊试液变红色，故A错；上下移动粗铜丝可控制石灰石与稀盐酸的接触，从而控制反应的发生和停止，故B正确；含有水分的CO2能与生石灰反应，不能用生石灰干燥CO2，故C错；该装置无法证明CO2密度的大小，故D错。【答案】B5．(2010·杭州)实验室用高锰酸钾制取氧气，用锌和稀硫酸制取氢气，下列叙述正确的是()A．可以用同一套气体发生装置B．可以用同一种气体收集方法C．属于同种基本反应类型D．反应条件相同【解析】高锰酸钾是在加热条件下分解产生氧气，锌和稀硫酸在常温下发生置换反应制取氢气；氧气、氢气都不易溶于水，所以都可用排水法收集。【答案】B6．(2010·兰州)欲鉴别氢气、氧气、二氧化碳、甲烷4种气体，现有一盒火柴，还需要用到下列实验用品中的()A．装有蒸馏水的烧杯B．装有无色酚酞的烧杯C．冷而干燥的烧杯D．内壁蘸有澄清石灰水的烧杯【解析】使燃着的火柴熄灭的气体是CO2；使燃着的火柴燃烧更旺的气体是氧气；能燃烧的气体是氢气和甲烷，根据两者燃烧的产物不同(甲烷燃烧生成H2O和CO2，氢气燃烧只生成H2O)，可用澄清石灰水来检验甲烷。【答案】D7．(2010·湛江)下面有关气体的制取、收集和检验方法不正确的是()A．实验室可用甲装置来制取氧气B．乙装置可用来制取、检验二氧化碳C．收集氢气可用丙装置D．丁装置可用来收集氧气【解析】此题考查气体的制取、收集和检验方法。丙收集氢气的方法是向上排空气法，而氢气的密度比空气小，应该用向下排空气法收集。【答案】C8．(2010·临沂)下列实验设计与实验目的不一致的是()【解析】本题考查化学实验。氧气验满应将带火星的木条放置在集气瓶口，将木条伸入到集气瓶中是检验氧气，故B项的实验设计与实验目的不符。【答案】B9．(2010·聊城)集气瓶中装满某气体，可能是下列气体中的某一种：①二氧化碳；②氧气；③空气；④氮气。将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，则该瓶气体可能是()A．①或②B．②或③C．①或④D．③或④【解析】氧气能够支持燃烧，空气中含有一定量的氧气，而二氧化碳和氮气均不支持燃烧。故该瓶气体可能是二氧化碳或氮气。【答案】C10．(2010·滨州)如右图所示，试管中盛有某种液体，将气球中的某种固体小心地倒入试管中，不能观察到气球变大的一组物质是()A．氯化钠和水B．铁粉和稀硫酸C．生石灰和水D．二氧化锰和过氧化氢溶液【解析】此题是一道理化综合题。固体与液体反应后生成气体或温度升高都会导致气球变大。铁粉和稀硫酸、二氧化锰和过氧化氢溶液混合都会生成气体，生石灰和水混合会放出热量。氯化钠和水不反应，也不放热，选A。【答案】A二、填空题(共80分)1．(8分)(2010·眉山)实验室用下列装置制取几种气体：按要求回答下列问题：(1)写出图中标有①、②的仪器名称酒精灯、量筒。(2)某同学选用B和D两种装置，则他是否能够制取并测量氢气的体积？是(填“是”或“否”)。(3)实验室用A和C装置可制取氧气，请写出氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧气的化学方程式2KClO3=====MnO2Δ2KCl＋3O2↑。2．(10分)(2010·江西)下图是实验常用的仪器。(1)图甲中仪器A的名称为锥形瓶；(2)实验室制取二氧化碳需要选择下列药品中的A、C(填序号)；A．大理石B．纯碱C．稀盐酸D．稀硫酸(3)组装二氧化碳的发生和收集装置时，除选择仪器A和B外，还要从图甲中选择的仪器有C、D、G(填序号)；(4)上述装置还可用于制某气体，制取该气体的化学方程式为2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑；若要制取干燥气体，发生装置应与图乙装置中的a(选填“a”或“b”)连接。3．(8分)(2010·荆州)实验室利用下图所示装置进行相关实验，请回答下列问题：(1)有两种常见气体可以用A装置制取．．，这两种气体是O2、CO2(填化学式．．．)；用KClO3和MnO2混合加热制取．．并收集．．O2所选用的装置最好．．是B、D(填代号．．)。(2)集满O2的集气瓶盖上玻璃片后应正(选填“正”或“倒”)放在桌上；A装置中，长颈漏斗的底端必须插入液面以下的原因是防止产生的气体从长颈漏斗中逸出。4．(16分)(2010·芜湖)下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。(1)实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用B(填字母标号)做气体发生装置；如果用E装置收集氧气，那么检验氧气是否收集满的方法是将带火星的小木条放在集气瓶口，如果小木条复燃，说明氧气已收集满。(2)上述装置中的A和C组合后，可以用来制取并收集的气体是O2(或氧气)(任写一种)，写出实验室制取该气体的化学方程式：2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑。(3)如果用F装置干燥氧气，则F装置中应装入浓硫酸(或浓H2SO4)，氧气应从a(填“a”或“b”)进入F中。(4)F装置内装满水时，还可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，此时还需要量筒(填仪器名称)，该气体应从b(填“a”或“b”)进入F中。5．(20分)(2010·福州)实验室部分仪器或装置如下图所示，请回答下列问题。(1)写出指定仪器的名称：A试管，B长颈漏斗。(2)若要组装一套二氧化碳的发生和收集装置，可选择图中的ACEF或ABCDF(填标号)。实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。用该装置还可以制取的气体是氧气，应选择的药品是H2O2溶液和MnO2。【解析】(1)仪器A是试管，仪器B是长颈漏斗；(2)制取CO2需试管、铁架台，若用双孔橡皮塞，则需用长颈漏斗，若用单孔橡皮塞，则不用长颈漏斗，收集CO2气体只能用向上排空气法；该装置还可以用双氧水和二氧化锰制取氧气，因收集氢气用向下排空气法，故不能用该装置制取氢气；(3)若用高锰酸钾制取氧气，你认为还需增加的仪器是酒精灯，写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式：2KMnO4=====ΔK2MnO4＋MnO2＋O2↑。用右图所示装置收集氧气，氧气应从b(填“a”或“b”)端导入。(4)要鉴别氧气和二氧化碳，可选择BCD。A．无色酚酞溶液B．紫色石蕊溶液C．澄清石灰水D．燃着的