2020年中考化学绝杀秘籍气体制备净化题技法气体制备和净化,是化学实验的基本技能之一,是中考化学的热点。要求学生根据化学反应原理选择恰当的气体发生装置;根据化学原理分析制备气体中可能含有的杂质,从而选用恰当试剂和装置除去这些杂质,以制备纯净、干燥的气体。此类试题涉及的仪器种类多、化学实验基本技能杂、气体的种类(甚至包括要求高中掌握的气体)多,所以出题形式变化多样,层出不穷,学生感觉实在不妙……一言难尽。基于以上原因,本文从题型、解题思路、方法技巧等几个方面,对该类试题做一个全面解读,希望能给同学们中考送上一丝清凉,能以愉悦的心情参加中考,取得骄人的成绩!一、气体制备方案流程二、实验室制取气体的思路和方法三、常见气体的制备1.气体发生装置的选择【绝杀招数】【装置拓展】制取气体最佳装置的选择装置图装置特点安装简便便于添加液体可控制溶液滴加速度可随时控制反应的发生和停止适用范围用于制取少量气体用于平稳反应并制取较多气体用于剧烈反应并制取较多气体用于平稳反应并持续时间较长的制气2.气体收集装置的选择3.常见气体的检验和验满四、常见气体的净化1.气体的净化在实验室制备的各种气体中,常含有少量的酸雾、水蒸气或其他气体杂质,须经过净化与干燥才能得到实验所需的纯净气体。选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,而与被提纯的物质不反应。常见气体杂质的吸收剂及净化装置见下表:吸收剂可吸收的气体杂质净化装置水易溶性气体,如HCl等强碱溶液(NaOH)酸性气体,如CO2、SO2、HCl等饱和碳酸氢钠溶液CO2气体中混有的HCl气体碱石灰(NaOH+CaO)水蒸气、酸性气体,如CO2、HCl等灼热的氧化铜还原性气体,如CO灼热的铜粉O22.气体的干燥3.尾气处理(1)常用装置五、注意事项有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序1.制取气体时,先净化后收集。2.检验气体时,先验水后验杂(其他气体杂质)。如实验制取的氢气中含有HCl、水蒸气、CO2,应先让混合气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管,观察到硫酸铜变蓝色时,则说明含有水蒸气;再通过硝酸银溶液,当观察到生成白色沉淀,则说明含有氯化氢气体;接着通过澄清石灰水,当观察到石灰水变浑浊,则说明含有二氧化碳。3.净化气体时,先除杂后干燥。如除去氢气中含有的HCl、水蒸气、CO2的操作中,先通过氢氧化钠溶液除杂,再通过浓硫酸或碱石灰干燥。【绝杀招数】【装置拓展】多功能瓶的应用图示操作气体进出方向举例收集密度比空气大的气体a进b出(长进短出)收集O2、CO2等收集密度比空气小的气体b进a出(短进长出)收集H2、CH4、NH3等收集密度比空气大的气体a进b出(短进长出)收集O2、CO2等收集密度比空气小的气体b进a出(长进短出)收集H2、CH4、NH3等图示操作气体进出方向举例排水法收集气体短进长出收集H2、CH4、O2等洗气或干燥长进短出NaOH溶液吸收CO2(或浓硫酸干燥O2)吸收一种气体同时收集另一种气体用NaOH溶液吸收CO2和CO混合气体中的CO2,同时收集CO安全瓶,防倒吸放在加热装置和液体检验装置之间,防止停止加热时,后面的液体进入加热装置【绝杀招数】(1)用多功能瓶收集气体都遵循“密度大,进气口在下”的原则,即要收集的气体比瓶内物质的密度大时,进气管口在瓶的下方,反之,进气管口在瓶的上方。(2)测量气体的体积,瓶内不需要装满水,上方的空气不影响气体体积的测量;CO2等能溶于水的气体需在液面加一层植物油。【考前预测】1.下面是某同学在制取二氧化碳时选用的实验装置或操作方法,正确的是()测量气体的体积a进b出(短进长出)连接多功能瓶与量筒,采用排水法测量收集气体的体积【答案】D【解析】实验室制取二氧化碳所使用的药品是块状固体大理石和液体稀盐酸,所以选用的发生装置为固液不加热型,所以A选项错误;因为二氧化碳能溶于水,所以收集二氧化碳只能用向上排空气法,故B选项错误;干燥二氧化碳是应长进短处,所以C装置错误;二氧化碳验满时,将燃着的木条放到集气瓶口,木条熄灭,证明已满。正确答案为D2.如图所示的装置有很多用途,下列使用方法不正确的是()A.排水法收集氧气时,由a口进气B.排空气法收集氢气时,由b口进气C.排水法收集氢气时,由b口进气D.排空气法收集二氧化碳时,由a口进气【答案】A【解析】排水法收集氧气时,由b口进气,由a口排出水,故方法A不正确;氢气密度比空气小,可用向下排空气法收集,即空气要从下端被排出,所以氢气必须从b端进入,使空气从下方排出,故方法B正确;排水法收集氢气时,由b口进气,由a口排出水,故方法C正确;二氧化碳密度比空气大,可用向上排空气法收集,即空气要从上端被排出,所以二氧化碳必须从a端进入,使空气从上方排出,故方法D正确。3.在进行实验室制取和收集O2的过程中,有关做法不正确的是()A.选择装置①或②作为O2的发生装置B.选择装置③或④作为O2的收集装置C.装置④有气泡冒出时立即收集气体D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下【答案】C【解析】过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应不需要加热,发生装置为①,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应物是固体,反应需要加热,发生装置为②,故选项不符合题意;氧气不易溶于水,可用排水集气法收集,氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集氧气的装置为③或④,故B选项不符合题意;装置④有气泡冒出时不能立即收集,先排出的气体含有装置中的空气,应在气泡连续、均匀产生后开始收集,故C选项符合题意;装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下,防止产生的气体从长颈漏斗向外逸出,故不符合题意。正确答案为C.4.下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是()A.制CO2的药品B.发生装置C.收集装置D.比较CO2与空气的密度【答案】A【解析】根据反应物的状态、反应发生需要的条件选择发生装置;根据二氧化碳的密度、水溶性选择收集装置,根据装置的特点分析实验目的。实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水覆盖在大理石表面,阻碍反应的继续进行,故A错误;实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,不需要加热,可选该装置作为发生装置,故B正确;二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集,故C正确;下面的蜡烛先灭,上面的蜡烛后灭,可以得出二氧化碳的密度比空气大、不能燃烧、不支持燃烧的结论,故D正确。5.实验室用如图所示装置制取氢气并测量生成氢气的体积。下列有关说法正确的是()A.仪器a的名称为长颈漏斗B.烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸C.该收集方法为向下排空气法D.该装置还可用于制取氧气【答案】D【解析】仪器a的名称是分液漏斗,故选项A说法错误;烧瓶中的物质不一定是锌与稀硫酸,也可能是稀盐酸,故选项B说法错误;该收集方法为排水法,故选项说法错误;图中发生装置为固液常温型,收集方法为排水法,用过氧化氢溶液制取氧气属于固液常温型,氧气进而用排水法收集,该装置还可用于制取氧气,故选项D说法正确。6.下列有关实验室制取气体的说法错误的是()A.装置①可作为CO2的发生装置B.装置②干燥O2时,气体由a管进b管出C.装置③可用作O2的收集装置D.装置④是收集CO2气体的验满方法【答案】D【解析】A、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,属于固液常温型,装置①可作为CO2的发生装置,故选项说法正确。B、图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,装置②干燥O2时,气体由a管进b管出,故选项说法正确。C、氧气的密度比空气的大,装置③是向上排空气法,可用作O2的收集装置,故选项说法正确。D、检验二氧化碳是否集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故选项说法错误。7.以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,有关说法错误的是()A.实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管a进入D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图⑤临时存放【答案】B【解析】制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热。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。实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热。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。用双氧水和二氧化锰制氧气,实验室制取,均是在常温下,固体和液体反应,均可使用装置②,故A不符合题意;因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大,所以实验室收集氧气和二氧化碳(向上排空气法收集),均可使用装置③,气体从导管a进入,b进入错误,故B符合题意;浓硫酸具有吸水性,实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管a进入正确,故C不符合题意;因为氧气和二氧化碳的密度比空气大,所以实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图⑤临时存放,故D不符合题意。8.下列有关二氧化碳的制备、检验、收集和性质验证能达到目的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】A、长颈漏斗的末端在液面以上,反应生成的二氧化碳会从长颈漏斗逸出,无法收集到二氧化碳或收集的二氧化碳很少,该选项不能达到目的;B、检验二氧化碳时,二氧化碳应该从伸入试剂瓶长的导管通入,从伸入试剂瓶短的导管导出,而图中二氧化碳的通入、导出正好相反,该选项不能达到目的;C、因为二氧化碳的密度比空气大,应该用向上排空气法收集,该选项不能达到目的;D、二氧化碳的水溶液能使石蕊试液变红色,二氧化碳通入石蕊试液中时,石蕊试液变红色,该选项能够达到目的。故选:D。9.某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是()A.在实验室里,装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2D.当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气【答案】B【解析】A.在实验室里,装置I中的分液漏斗可以控制滴加液体试剂的速率,因此可用此装置作为碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置,说法正确;B.二氧化碳的密度比空气大,所以当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ才可以用于向上排空气法收集CO2,说法错误;C.若小试管内盛有澄清的石灰水,当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2,说法正确;D.氧气的密度比水小,所以当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气,说法正确。10.在没有现成的CO2气体发生器的情况下,请你选用图中的部分仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。应选用的仪器是()A.abcdB.abdfC.acdeD.abde10.【答案】C【解析】A、abcd连接时,固液不能分离,不能控制反应的发生和停止,故A错误;B、abdf,制二氧化碳不需要酒精灯,故B错误;C、装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置,应选用的仪器是:acde,当关闭c中的开关,盐酸从c中被压会回烧杯中,固体与液体分离,反应停止,故C正确;D、abde没有开关不可行,故D错误;11.请结合下图回答问题:(1)仪器名称:①________,②________。(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集O2,可选用发生装置________(选序号)和收集装置D组合,反应的化学方程式为________。(3)实验室制取CO2的化学方程式为________,用装置C相对于B的优点是________,CO2可用装置E收集,理由是________。(4)实验室用FeS和稀H2SO4反应制取H2S。H2S是有毒气体,能