中考化学专题训练：常见气体的制取与净化(含详解)

常见气体的制取与净化

1.常温下，氨气为无色有刺激性恶臭气味的气体，密度比空气小，易溶于水。氨气溶于水显弱碱性，实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取。则下列说法正确的是（   ）

A.可用向下排空气法收集到氨气    B.氨水能使紫色石蕊试液变红色

C.多余的氨气可排放到大气中      D.实验室制氨气的发生装置与双氧水制氧气相同

2.（2013山东青岛滨州)下列有关制取干燥的氧气或二氧化碳的实验设计中错误的是（  ）

3．下图为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置的说法不正确的是 （   ）

A. 装置I可作为固体加热制取气体的发生装置

B. 装置Ⅱ中长颈漏斗可以用分液漏斗、医用注射器代替

C. 装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集密度与空气密度差距较大，且不与空气中各成分反应的气体

D. 装置Ⅴ可以用于收集H2、O2，也可以用于实验室收集CO2

4.根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性，回答下列问题：

（1）既能用排水法，又能用向上排空气法收集的气体是　   　．

（2）用如图所示盛满水的集气瓶收集CH4，气体应从　   端进入．

5．（2013福建福州）下列是初中化学部分重要的实验或实验装置。请按要求填空：

A.水的电解实验  B.测定空气里氧气含量     C.探究二氧化碳性质    D.气体制备装置(1)A实验玻璃管②中产生的气体是                           ；

(2)B实验如果实验数据小于21%，可能原因是                （写出一点）；

(3)C实验说明二氧化碳具有的性质是                     ；

(4)写出用D装置制取一种气体的化学方程式                          。

6．下图是某课外学习小组设计的气体制各与性质验证的组合实验，其中装置C的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。请看图回答下列问题：

（1）写出装置A中发生反应的化学方程式                                。

（2）装置B中浓硫酸的作用是          。

（3）装置D中玻璃管内的实验现象为           。

（4）该套装置中有一个明显的不足之处，应在装置E后放置燃着的酒精灯处理尾气。这样做，的原因是                                           。

7.请结合下列常用实验装置，回答下列有关问题．

（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气可选用的发生装置是　_________　（填序号）．该反应的化学方程式为　_________　．

（2）实验室中要收集一瓶干燥的氧气，必须先将制得的氧气通过装置C，装置C中应盛放的干燥剂是　_________　．

（3）实验室收集二氧化碳一般选用　_________　装置（填序号），选用该装置的原因是　_________　．

8.（2013河北）下列各图是进行O2、CO2的实验室制取和有关性质的实验装置．

（1）写出标号①的仪器名称：　_________　．

（2）用氯化钾固体制取O2，应选用上图中的　_________　装置（填字母）；反应的化学方程式为　_________　．

（3）用稀盐酸和大理石在B装置中反应制取CO2并检验其有关性质，观察到烧杯中导管口有气泡冒出，但无其它明显现象．若证明CO2与NaOH溶液发生了化学反应，以下方案不合理的是　_________　（填序号）．

①取少量烧杯中液体滴加无色酚酞

②取少量烧杯中液体滴加足量稀盐酸

③取少量烧杯中液体滴加氯化钙溶液

（4）用C装置代替B中的气体发生装置制备CO2，优点是　_________　．

9.某研究性学习小组利用下列装置进行气体的制取，请分析并填空．

（1）写出图中仪器a的名称：　　。

（2）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为　       　，应选择制取并收集的装置为　　（填字母）。

实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，应选择发生装置为　   （填字母）；若用盛满水的F装置收集氧气，氧气应从导管　　（填①或②）处通入F装置。

若锌和镁混合物的质量为4.8g与100g稀硫酸恰好完全反应，则该稀硫酸的溶质质量分数可能是　　（填字母）。

  A.5%    B.10%    C.15%    D.20%

10.（2012兰州）下列装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列问题：

（1）指出编号仪器名称：①                  ；②                  。

（2）实验室利用A装置制取氧气，反应原理用化学方程式表示为                  。利用C装置收集氧气的最佳时刻是                  。用收集到的氧气完成硫粉燃烧实验后，还需向集气瓶内加入适量氢氧化钠溶液，目的是               （用化学方程式表示）。

（3）制取并收集二氧化碳应选择的装置是                  （从A——E中选择），使用该套装置制取气体的突出优点是                  ，该反应原理用化学方程式表示为                  。若改用F装置收集二氧化碳，则气体应从         端进入。制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，欲使用G、H装置将以上杂质气体除去，则装置正确的连接顺序是：混合气体→                  （用端口字母表示）。

（4）将纯净的二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后，测得该装置中溶液的pH、           （填“＞”、“＜”或“=”）7，对该现象的合理解释为                  （用化学方程式表示）。

11.实验室制取O2或CO2气体的发生装置如图1，请回答下列问题：

（1）写出仪器A的名称         。

（2）在制取气体的实验中，为什么都要对装置进行气密性检验                    ，对该装置进行气密性检验的方法是                                           。

（3）写出用此装置制取O2的化学方程式                   ，为了制得较纯净的O2最好选用            法收集。

（4）要制取较多CO2，应对图中仪器进行怎样改进                。制取CO2时，某同学在装置中添加了多孔隔板（图2），实验时，可将固体药品放在       （填“a”或“b”）处，图2与图1相比有什么优点                 。证明二氧化碳气体已经集满的方法是                  。

（5）C+O2CO2 是我们最熟悉的反应，生成物也只有CO2，为什么在实验室我们不利用碳的燃烧来制取CO2，其主要原因是                          。（答出1条）

12.现有下列仪器或装置，请回答下列问题：

（1）仪器①的名称是____________，②的名称是_____________。

（2）用上图仪器组装成气体发生装置：用KClO3和MnO2制O2应选的装置是____(填字母)；用废铁屑与稀盐酸反应制取H2，并控制产生H2的速率，应选_____（填字母）。

（3）若用右图装置进行“排空气法”收集制取的O2，氧气应从________(填“b”或“c”)端导入。若瓶中装满水，用排水法收集氧气，氧气应从______(填“b”或“c”)端导入。

（4）若用F装置进行CO还原Fe2O3的实验，a处的现象为__________________；

该装置中气球的作用是_______________________________。

参考答案

1．A

解析：氨气密度比空气小，所以可用向下排空气法收集，A正确；氨气溶于水显弱碱性，碱性溶液可使紫色石蕊试液变蓝，B错误；氨气有刺激性恶臭气味，排放到空气中会污染空气，应净化处理，C错误；实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取，属于“固体加热型”，双氧水制取氧气不需加热，属于“固液常温型”，所以二者制取气体的发生装置不同；D错误。

2．C

解析：验满方法应该把木条平放在集气瓶口，故C选项错误。

3．Ｄ 

解析：装置Ⅴ为排水法收集气体，适用于难溶于水的气体收集，CO2能溶于水，所以不能用来收集CO2，故选D

4．（1）O2 （2）b

解析：（1）既能用排水法说明该气体不易溶于水或难溶于水，又能用向上排空气法收集的气体说明密度比空气密度大，所以所给气体中只有氧气；（2）用排水法收集气体，由于甲烷的密度比水的密度小得多，所以进入水中气体会聚集在上面，所以气体不能从a端，如果从a端进入，甲烷会上升从B端跑掉，将收集不到气体，所以甲烷必须从b端进入．

5．(1)氢气（或H2）； (2)装置漏气（或加热时间短，反应不充分；或铜的量太少，氧气没完全反应；或未冷却至室温就读数等）；(3)不能燃烧，不支持燃烧，能灭火； 密度比空气大；(4)CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑（或2H2O2   MnO2         2H2O+O2↑）

解析：（1）电解水时生成的氢气与氧气的体积比是2：1，所以②中收集的应该是氢气；

（2）从电解水实验中氧气含量较实际值偏低的原因可能是：装置漏气或加热时间短，反应不充分；或铜的量太少，氧气没完全反应；或未冷却至室温就读数等；

（3）石灰石可以与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳灭火的原理是不能燃烧，不支持燃烧，密度比空气大；

（4）D装置是固液制气的常见装置，且采用向上排空气法收集的气体，密度要比空气大，根据所学可知：实验室制取二氧化碳（碳酸钙和稀盐酸）、双氧水分解制氧气均可采用该装置制取，且两者的密度均比空气大，所以均可采用向上排空气法进行收集。

6．（1）CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑ （2）吸收CO2气体中的水分；或干燥CO2气体 （3) 红棕色固体变黑   （4）使剩余的CO全部燃烧，防止污染空气；或CO有毒，防止污染空气 。

解析：（1）装置A中发生的反应为碳酸钙和稀盐酸的反应，该反应生成了氯化钙、水和二氧化碳，其化学方程式为：CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑；（2）浓硫酸具有吸水性，所以在这里的作用就是吸收二氧化碳中的水分；（3）氧化铁是红棕色的，被还原后变成铁粉，为黑色。（4）本实验使用了CO，因为CO有毒，会污染空气，所以要加尾气处理装置。

7．（1）B；2H2O22H2O+O2↑（2）浓硫酸（3）F；二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空气法收集

解析：（1）如果用过氧化氢和二氧化锰制氧气，就不需要加热；（2）浓硫酸具有吸水性，是常用的干燥剂，与氧气不反应，可以干燥氧气；（3）二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空气法收集。

8．（1）锥形瓶（2）A；2KClO32KCl+3O2↑;（3）①（4）可随时控制反应的发生和停止．

解析：（1）图中①是锥形瓶。（2）用氯化钾固体制取O2，是固体的加热反应，氧气不易溶于水，所以可用装置A进行;（3）如果二氧化碳和氢氧化钠反应，生成的产物是碳酸钠；碳酸钠与酚酞试液不发生反应，无任何变化，不能证明CO2与NaOH溶液发生了化学反应；碳酸钠和稀盐酸反应有二氧化碳气体生成，可以证明CO2与NaOH溶液发生了化学反应；碳酸钠和石灰水反应生成碳酸钙沉淀，可以证明CO2与NaOH溶液发生了化学反应。（4）通过C装置中的多孔隔板和阀门可以随时控制反应的发生和停止。

9．（1）试管（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑     B、D（3）A　②（4）B、C

解析：本题主要考查氧气和二氧化碳的实验室制法，在常温下用石灰石和稀盐酸来制取二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳的密度比空气的密度大，能溶于水，因此只能用向上排空气法收集．如果用过氧化氢和二氧化锰制氧气，就不需要加热；如果用高锰酸钾或氯酸钾就需要加热．氧气不易溶于水，密度比空气的密度大，因此可以用排水法和向上排空气法收集；如果4.8g全是金属镁，根据计算求最多需要硫酸的质量；如果4.8g全是金属锌，根据计算求最少需要硫酸的质量；因为是锌和镁混合物，因此硫酸的量介于两者之间。

10．（1）①铁架台；②长颈漏斗（2）。导管中气泡均匀冒出后，

（3）           BE，可以随时控制反应发生或者停止，，

b，efcd(或efc)

（4）<，

解析：A装置试管口没有棉花团，所以只能写高氯酸制取氧气的反应。在导管中的气泡均匀冒出的时候，说明反应生成的气体已经将试管及导管中的空气赶净。集气瓶中加入氢氧化钠溶液，可以吸收掉反应生成的二氧化硫，防止污染大气。制取二氧化碳的装置为固液常温型，选择B,二氧化碳易溶于水，密度比空气大，所以收集方式不选CD，选择E。B装置出口导管有开关，大理石放在带小口的隔板上，所以当关上开关后，试管内的气压会升高，液体被压回到长颈漏斗，当试管内的液面低于隔板后，盐酸溶液与大理石不接触，反应停止。当打开开关后，压力降低，漏斗内的盐酸溶液自压流进试管，与大理石接触反应产生二氧化碳。

11．⑴ ①长颈漏斗   ②防止装置漏气，影响气体的收集

⑵ 关闭止水夹，从仪器A处注入适量的水形成液封后，若看到仪器A内液面不下降，则表明装置气密性良好。

⑶ 2H2O22H2O +O2↑   排水

⑷ 将试管换成锥形瓶或广口瓶  a   可控制反应随时开始或停止   点燃的火柴放在集气瓶口，火柴熄灭，说明已满 

⑸ 反应物中有气体参加，很难收集到纯净的CO2气体；燃烧的条件下，很难将其控制在一个密闭的环境中进行，因而无法收集等（其他合理答案均可）

解析：（1）图中A是长颈漏斗；（2）为防止装置漏气，影响气体的收集，在制取气体的实验中，要对装置进行气密性检验；该装置进行气密性检验的方法是关闭止水夹，从仪器A处注入适量的水形成液封后，若看到仪器A内液面不下降，则表明装置气密性良好；（3）此装置制取氧气，就要用双氧水和二氧化锰反应，反应方程式是：2H2O22H2O +O2↑；排水法可以收集到较为纯净的氧气；（4）将试管换成锥形瓶或广口瓶可制取较多CO2；用图2中进行实验时，固体药品要放在a处，此装置可随时控制反应的进行；二氧化碳不支持燃烧，所以验满时，点燃的火柴放在集气瓶口，火柴熄灭，说明已满；⑸用碳的燃烧来制取CO2时，反应物中有气体参加，很难收集到纯净的CO2气体，或燃烧的条件下，很难将其控制在一个密闭的环境中进行，因而无法收集。

12．（1）锥形瓶  长颈漏斗  （2）AE   BD  (3)c   b

(4)红色粉末逐渐变黑   收集尾气中的一氧化碳，防止污染

解析：（1）要熟记常见仪器的名称和用途；（2）用KClO3和MnO2制O2的反应物是固体需要加热，还需要用导气管将气体导出；铁屑与稀盐酸反应制取H2的反应物是固体和液体，不需要加热，反应容器用锥形瓶即可，由于分液漏斗有开关，可以通过开关调节液体的流速，从而控制反应速度；（3）氧气密度比空气大，应该用向上排空气法收集，气体从c进入，空气从b排出，就相当于向上排空气法了；装满水正放，排水法收集气体时，要用气体的密度与水的密度比，由于气体的密度都比水的密度小，所以要从c进入，如果从b进入时，它会从c跑出，而收集不到气体；（4）由于一氧化碳与氧化铁反应生成物是铁和二氧化碳，氧化铁是红色粉末，铁是黑色，所以现象是红色粉末逐渐变黑；因为一氧化碳有毒污染空气，所以必须进行尾气处理，将一氧化碳收集起来再处理。