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题型突破(二)常见气体的制取与净化题型解读试题特点:1.氧气、二氧化碳的实验室制法及相关实验操作流程的训练。2.制取某种气体所给原料的选择,发生、收集装置的选择及错误操作所造成的后果及原因分析。3.对氧气和二氧化碳的发生与收集装置进行分析比较,归纳总结并加以应用,来解决某些未知气体的制取问题。实验室制取某种气体方案的分析、研究及拓展应用是近年来中考命题的重点。思路点拨:实验室制取气体的步骤一般是:连接装置→检查装置气密性→装药品(先固体,后液体)→反应→收集气体(待装置中空气排净后再收集)。常见题型:1.仪器的识别与使用(1)发生装置的选择:①规律应用;②装置改进。(2)收集装置的选择。2.实验方案的设计与评价类型一气体的制取1.氧气和二氧化碳的实验室制法气体氧气(O2)二氧化碳(CO2)药品①氯酸钾和二氧化锰②高锰酸钾③过氧化氢溶液和二氧化锰大理石(或石灰石)与稀盐酸反应原理①________________________________②_______________________________________③____________________________________________________________________________2KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑2H2O22H2O+O2↑（续表）气体氧气(O2)二氧化碳(CO2)实验装置收集方法或(不易溶于水,密度比空气的略大)(能溶于水,密度比空气的大)排水法向上排空气法向上排空气法（续表）气体氧气(O2)二氧化碳(CO2)检验方法将带火星的木条伸入容器,木条复燃通入_____________验满方法将带火星的木条靠近集气瓶,若木条复燃,则说明已满将燃着的木条靠近集气瓶,若燃着的木条立即熄灭,则说明已满中瓶口澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊瓶口（续表）气体氧气(O2)二氧化碳(CO2)注意事项①用固固加热型装置时,试管口________;②用高锰酸钾制氧气时,试管口处;③排水法收集时,_____________________再收集;④排水法收集完后,先导管,再;⑤若用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,操作步骤同制二氧化碳①不能用稀硫酸代替稀盐酸,不能用浓盐酸代替稀盐酸,不能用Na2CO3代替大理石;②长颈漏斗的末端应;③反应器中的导管应;④用向上排空气法收集时,导管口应伸至接近集气瓶的底部;⑤b装置的优点:控制反应速率、节约药品;c装置的优点:控制反应的发生与停止略向下塞一团棉花待气泡连续、均匀刚露出橡皮塞即可倾斜冒出时移出熄灭酒精灯伸入液面以下2.多功能瓶的使用图示操作目的气体进出方向举例与原理收集密度大于空气的气体a进b出(长进短出)收集CO2、O2,进入的气体聚集在集气瓶下方收集密度小于空气的气体b进a出(短进长出)收集H2,进入的气体聚集在集气瓶上方（续表）图示操作目的气体进出方向举例与原理收集密度大于空气的气体b进a出(短进长出)收集CO2、O2,进入的气体聚集在集气瓶下方收集密度小于空气的气体a进b出(长进短出)收集H2,进入的气体聚集在集气瓶上方（续表）图示操作目的气体进出方向举例与原理排水法收集气体b进a出(短进长出)收集H2、O2,进入的气体聚集在集气瓶上方,水从下方导管被压出测气体体积a进b出(短进长出)进入的气体聚集在集气瓶上方,水从下方导管被压入量筒,量筒中水的体积即为收集的气体体积（续表）图示操作目的气体进出方向举例与原理洗气a进b出(长进短出)浓硫酸干燥O2或NaOH溶液吸收CO2例1[原创]判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)制取气体时,先装药品,后检查装置气密性()(2)检查气密性时,先用手紧握装置一会儿,后将导管一端插入水中()(3)加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集气体,实验结束时,先熄灭酒精灯,后将导管移出水面()(4)排水法收集气体时,当导管口开始有气泡冒出时立即收集()(5)将带火星的木条伸到盛有气体的集气瓶中,木条复燃,证明瓶中气体为氧气()(6)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,加药品时,先加石灰石,再加稀盐酸()××××√√例1[原创]判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(7)盐酸与大理石反应能制取CO2,则稀硫酸与大理石反应也能制取CO2()(8)用氯酸钾制取氧气,加热试管时,先使试管底部均匀受热,后用酒精灯的外焰固定加热()(9)将燃着的木条伸入充满某气体的集气瓶中,木条熄灭,则该气体一定是二氧化碳()(10)某固体中加入稀盐酸,产生气体,该气体一定是二氧化碳()(11)除去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体,可把混合气体依次通过氢氧化钠溶液、浓硫酸()(12)检验CO2中含有少量氯化氢气体,将混合气体通入紫色石蕊溶液()×√××××例2请回答下列问题。(1)如图T2-1所示的各装置中,装置正确且能完成相关实验的是(填序号)。图T2-1[答案](1)CE[解析](1)图中A装置试管口没有略向下倾斜,会导致冷凝水回流,炸裂试管;使用B装置时,为防止生成的气体从长颈漏斗逸出,长颈漏斗的下端要插入液面以下;硫在空气中能够燃烧生成二氧化硫气体,不能用于测定空气中氧气的含量。例2请回答下列问题。(2)如图T2-2所示各装置可用于检验或除去气体(注:无水硫酸铜遇水变蓝)。图T2-2Ⅰ.若验证混合气体由H2和CO2两种气体组成,所选装置的连接顺序是(填序号)。[答案](2)Ⅰ.EFAB[解析](2)Ⅰ.检验是否含氢气可利用与氧化铜反应后是否生成水,检验二氧化碳可将混合气体通入澄清石灰水中。例2请回答下列问题。(2)如图T2-2所示各装置可用于检验或除去气体(注:无水硫酸铜遇水变蓝)。图T2-2Ⅱ.若验证混合气体由HCl、H2、CO和水蒸气四种气体组成,所选装置的连接顺序是(填序号,可重复使用)。①证明混合气体中有HCl的现象是。②证明混合气体中有CO的现象是。③装置D的作用是。④如果没有F装置,将会导致。⑤给A装置加热前,应先通一会儿气体,原因是。[答案](2)Ⅱ.BCDFABE①C中有白色沉淀生成②A中黑色粉末变红,E中澄清石灰水变浑浊③除去氯化氢气体④无法证明有无氢气存在⑤排出玻璃管内的空气,防止加热时发生爆炸[解析](2)Ⅱ.先把气体通过无水硫酸铜检验水蒸气,再通入硝酸银溶液检验HCl气体,最后验证H2、CO。检验与氧化铜反应后是否生成水和二氧化碳,要排除气体通过硝酸银溶液带出的水蒸气以及未反应的HCl气体,所以在C后连接D、F装置吸收HCl并干燥气体;为排除气体通过澄清石灰水可能带出水蒸气的干扰,混合气体通过氧化铜后要先通过无水硫酸铜,再通入澄清石灰水检验有无二氧化碳生成。③烧碱溶液(NaOH溶液)一般用来除去酸性气体(CO2、HCl等);④如果没有F装置,无法排除水蒸气的干扰,不能证明有无H2存在;⑤CO、H2具有可燃性,与空气混合加热易发生爆炸。例3如图T2-3所示装置(不可倒置)有多种用途。(1)若用排空气法往装置内收集H2时,气体应从(填序号,下同)端通入;若用排空气法往装置内收集CO2时,气体应从端通入。(2)若用排水法往装置内收集O2时,先,气体应从端通入;若用水将此装置中的O2排出,水应从端进入。(3)若要除去H2中的CO2,可在此装置中装入溶液,气体从端通入。(4)若证明H2中混有CO2,可在此装置中装入溶液,气体从端通入。B图T2-3A装满水BANaOHACa(OH)2A例3如图T2-3所示装置(不可倒置)有多种用途。(5)如图T2-4所示装置可用来测量生成的二氧化碳的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是,植物油上方原有的空气对实验结果(填“有”或“无”)明显影响。图T2-3防止二氧化碳溶于水无图T2-4类型二气体的干燥和净化及尾气处理1.气体的干燥和净化(1)气体的干燥用干燥剂除去气体中混有的水蒸气的过程称为气体的干燥。一般原则是:酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体,碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体,干燥装置由干燥剂的状态决定。①常见的气体干燥剂干燥剂可干燥的气体不可干燥的气体干燥装置名称或化学式酸碱性状态浓硫酸酸性液态H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等NH3A碱石灰、固体NaOH、生石灰碱性固态H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等CO2、SO2、HClB或C无水CaCl2中性固态除NH3外所有气体NH3B或C②常见的气体干燥装置图T2-5(2)气体的净化将不纯气体中的杂质除去的过程叫气体的净化。若选用的试剂是液体,这个过程又叫气体的洗涤。根据气体及所含杂质的性质来选定试剂,所选试剂只能吸收杂质气体而不能吸收待净化的气体。吸收剂吸收的气体杂质水可溶性气体如HCl、NH3等无水CuSO4H2O灼热的铜网O2灼热的CuOH2、CONaOH固体CO2、HCl、H2O碱石灰(主要成分:NaOH固体、生石灰)CO2、HCl、H2ONaOH溶液CO2、HCl浓硫酸H2O饱和NaHCO3溶液吸收CO2中的HCl气体2.尾气的吸收及处理图T2-6①溶液吸收:如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收(极易溶的气体要防止倒吸)。②点燃处理:如CO、CH4、H2S等可燃性气体可接一个尖嘴导管,将其点燃。③气球收集:如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端接上一个气球收集。④防倒吸装置:如易溶的气体可在液面上方接上一个倒立的漏斗。例4[2019·凉山]实验室现有高锰酸钾、盐酸、二氧化锰、氯酸钾、过氧化氢、硫酸、颗粒状的碳酸钙和实验装置及仪器。(1)将A与D相连,写出制取一种气体的化学方程式:。(2)写出制取能造成温室效应的气体的化学方程式:。(3)若所制得的气体不纯,应将混合气体通过装置(填字母)的(填序号)端口除去杂质,并写出发生反应的化学方程式:。图T2-72KClO32KCl+3O2↑CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑F①例4[2019·凉山]实验室现有高锰酸钾、盐酸、二氧化锰、氯酸钾、过氧化氢、硫酸、颗粒状的碳酸钙和实验装置及仪器。(4)写出检验(3)中所得气体的化学方程式:。(5)B虽然操作简单,但无法控制反应速率。请从图T2-7乙中选取(填序号)取代B中的单孔塞,以达到控制反应速率的目的。图T2-7Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2OⅢ例5[2019·安顺]图T2-8是实验室制取气体的常用装置。(1)仪器甲的名称是。图T2-8[答案](1)长颈漏斗[解析](1)甲仪器的名称为长颈漏斗。例5[2019·安顺]图T2-8是实验室制取气体的常用装置。(2)若选A装置作为实验室制取氧气的发生装置,反应的化学方程式为;实验室可用B或C装置制取二氧化碳,选用C装置相对于B装置的优点:。图T2-8[答案](2)2KClO32KCl+3O2↑可控制反应随时发生和停止[解析](2)A装置为固体加热型装置,试管内没有棉花,可选用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑;C装置中有多孔隔板,利用压强原理,通过开关止水夹可控制反应随时发生和停止,更节约药品。例5[2019·安顺]图T2-8是实验室制取气体的常用装置。(3)实验室要制取纯净干燥的二氧化碳气体,装置接口连接顺序:a→→→→→(填接口对应的字母),F装置的作用:。图T2-8[答案](3)edfgb除掉混合气体中的氯化氢气体[解析](3)实验室利用大理石和稀盐酸制取纯净、干燥的二氧化碳气体,首先要用装置F除去CO2中混有的氯化氢气体,然后用装置G除去水蒸气,最后用向上排空气法进行收集。洗气装置应“长进短出”,所以装置接口连接顺序为e→d→f→g→b;F装置的作用是除掉混合气体中的氯化氢气体。例6[2019·包头]请根据图T2-9、图T2-10回答下列问题。(1)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是(填序号)。若用C装置收集氧气时,带火星的木条放在瓶口始终没有复燃,其原因可能是(写出一种即可)。实验