专题四 常见气体的制取与净化Word文档格式.docx

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（2）图示装置中有明显错误的装置是__________________________（填序号）。

（3）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选取的收集装置是________（填序号），发生反应的化学方程式是：

______________________________。

（4）某同学利用石灰石和盐酸通过装置B、F来验证二氧化碳的性质，实验过程中观察到F中有气泡冒出，澄清石灰水未变浑浊，试分析其可能的原因______________________。

5.（’15合肥市瑶海区一模）小华同学在实验操作考试时，抽到的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。

（1）小华要制取二氧化碳，应该从以上药品中选择石灰石和________，理由是________，不选择木炭和氧气的理由是______________________________。

（2）如图是小华实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是（填字母标号，下同）______，其中操作有误的是________。

（3）用制取二氧化碳的发生装置还可以制取________气体，原因是__________________。

6.（’15汕尾）如图是实验室常用的装置，请根据要求回答问题：

（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取O2的化学方程式为__________________________________，选用的气体发生装置是________（填装置序号）。

反应结束后，若要过滤分离出二氧化锰，除了玻璃棒外，还需要补充的玻璃仪器名称是__________、________。

（2）实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取氨气（NH3），选用的气体发生装置是________（填装置序号）。

（3）上图中的C、D、E三种装置，均可用图2的F装置代替。

若用F装置进行排空气法收集CO2，CO2从F装置的________（填“a”或“b”，下同）口通入；

若用F装置进行排水法收集O2，可先在F装置中装满水，然后将O2从F装置的________口通入。

（4）将CO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变成红色，加热后溶液又变成紫色。

用化学方程式表示加热后溶液又变成紫色的原因________________________。

7.某校化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后，对相关知识进行总结，请你一起参与，并完成下面题目内容：

（1）写出下列仪器名称：

a________，b________。

（2）若用E装置收集氧气，则氧气应从________（填“c”或“d”）口通入。

（3）装置B、C都可用来制取二氧化碳，装置C相对于装置B在操作方面的优势是____________________，若用F装置收集CO2，并测量生成的CO2气体的体积，则在水面上加一层植物油的目的是________________________________。

（4）请写出实验室制取H2的化学方程式：

_________________________________。

8.（’15新疆建设兵团）通过一年的化学学习，相信你已经掌握了一些化学知识与技能。

请结合下列实验装置图回答问题。

（1）写出图中①的仪器名称：

________________。

（2）马明同学用高锰酸钾制取氧气，他选择的发生装置是________，反应的化学方程式为________________________________。

（3）实验过程中，马明同学观察到装置F的水变成红色，这是因为__________________的缘故。

为了防止实验过程中出现上述现象，相应的改进措施是__________________。

（4）若马明同学用过氧化氢溶液与二氧化锰为原料制取一瓶干燥的氧气。

所选装置连接顺序正确的是________________（填管口字母）。

（5）装置A和C还可以作为实验室制取氢气的发生装置，A和C相比较，A装置的优点是________________________________。

9.（’15安徽）通过近一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关方法。

请根据图示回答问题。

（1）仪器①的名称是__________，利用A装置可制取的气体有H2、O2和________。

（2）B装置在化学实验中有广泛的用途。

①用排水法收集氢气，可在B装置中装满水后，使氢气从________口进入（填“a”或“b”）；

②若要得到干燥的氢气，可在B装置中加入________，气体应从________口进入（填“a”或“b”）。

10.（’15合肥市蜀山区一模）如图所示为实验室中常见的气体制备、干燥、收集和性质实验的部分装置（组装实验装置时，可重复选择仪器）。

试根据题目要求，回答下列问题：

Ⅰ.氯酸钾固体和二氧化锰混合加热，能较快的产生氧气。

小刚同学欲在实验中以此方法制备并收集干燥的氧气。

（1）所选装置的连接顺序为__________________（填写仪器序号字母）。

（2）用氯酸钾制备氧气所发生反应的化学方程式为___________________。

Ⅱ.小强同学欲用锌和稀硫酸反应制取氢气，然后利用氢气测定某氧化铁样品中含Fe2O3的质量分数（假设杂质不发生反应）。

选择制取氢气的发生装置是________，接下来连接装置的顺序为：

D1→C→D2→D3（已知：

Fe2O3＋3H2

2Fe＋3H2O；

其中D1、D2、D3为三个盛浓硫酸的洗气瓶）。

（1）写出仪器a的名称________。

在装药品之前，检查装置A气密性的具体操作是__________________________________________________。

（2）小强欲通过测量反应前后D2浓硫酸洗气瓶的质量变化，测算氧化铁样品中含有Fe2O3的质量分数。

实验中，在其他操作正常的条件下，若装置中不连接D1，则测算结果将________（填写“偏小”、“偏大”或“不受影响”）。

11.（’15兰州）根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题。

（1）写出标号仪器①的名称：

______________。

（2）实验室选择装置A用高锰酸钾制取氧气时，你认为A装置存在的问题是________________，选择收集装置应依据氧气________________的性质，该反应的化学方程式是______________________________________。

（3）实验室可以选择装置________（填字母）制取并收集CO2气体，该反应的化学方程式是____________________________，验满的方法是__________________。

（4）通常情况下，SO2是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水且水溶液显酸性。

实验室里，用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制取SO2。

实验室制取SO2选择的发生装置是________（填字母），若选择F装置收集SO2，气体应该从________口（填“a”或“b”）进入，实验结束后剩余的SO2气体用氢氧化钠溶液吸收，吸收的目的是_________。

12.（’15芜湖市29中二模）甲、乙、丙三位同学在活动课上探究气体的制备。

利用如图所示装置制取常见的气体，并对它们的有关性质进行研究，请根据题意回答下列问题。

（1）甲同学用KMnO4固体制取并收集干燥的O2，应选用上图的________装置（填编号），该反应的化学方程式为__________________________。

（2）乙同学用浓盐酸与大理石在F装置中反应，制取CO2并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红，对这一现象的解释不合理是____（填序号）。

a.产生的CO2直接使石蕊试液变红

b.产生的CO2与H2O反应生成H2CO3，使石蕊试液变红

c.挥发出的氯化氢溶于水，使石蕊试液变红

（3）丙同学在实验室用氯化铵固体与碱石灰固体加热来制取氨气（NH3），常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。

①制取氨气反应的化学方程式：

2NH4Cl＋Ca（OH）2△,ＦCaCl2＋2NH3↑＋2X。

X的化学式为________。

②NH3是一种碱性气体，干燥时不能选用下列干燥剂中的________（填序号）。

A.固体氢氧化钠　　B.浓硫酸　　C.生石灰

13.（’15无锡）根据所学的知识并结合下列仪器，回答有关问题：

（1）写出仪器A的名称________。

（2）实验室以氯酸钾为原料制取并收集氧气，完成这个实验除选用A、D、E、F、I外，还需增加的仪器是______________，反应的化学方程式为______________。

（3）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，组装一套气体发生装置所需的仪器是________（填字母），反应的化学方程式为_____________________________________。

（4）通过查阅资料获知：

镁在加热条件下与O2、N2、CO2、H2O均能发生反应；

氮化镁（Mg3N2）能与水反应；

碱石灰的主要成分是生石灰和氢氧化钠固体。

小强欲在实验室里以空气和镁粉为原料制取少量氮化镁。

可供选择的装置和药品如图所示：

①导管口之间的连接顺序是：

a→（　　）（　　）→（　　）（　　）→（　　）（　　）→h。

②通气后，应先点燃装置________（填“B”或“C”）的酒精灯，装置E的作用是____________________________________________。

答案

1.D　

【解析】装置①适合“固液常温型”气体制取，故可以制取二氧化碳，A正确；

装置②可以干燥酸性和中性气体，故可以干燥氧气，干燥气体时应长进短出，B正确；

装置③可以收集密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体，故可以收集氧气，C正确；

用装置④验满二氧化碳时应把燃着的木条放在集气瓶瓶口，而不能伸入瓶内，D错误。

2.D　

【解析】H2属于中性气体，且密度比空气小，符合要求；

O2密度比空气大，不符合要求；

CO2密度比空气大，且属于酸性气体，不符合要求；

SO2属于酸性气体，且密度比空气大，不符合要求；

CH4密度比空气小，且属于中性气体，符合要求；

NH3属于碱性气体，密度比空气小，符合题意，故选D。

3.

（1）①试管　⑤酒精灯　

（2）不能向燃着的酒精灯内添加酒精（合理即可）　（3）②③⑧⑨　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　（4）①⑤⑦④②⑥　2KClO3

2KCl＋3O2↑　（5）导管口开始冒气泡就马上开始收集（或集气瓶内的水没有装满）

【解析】

（2）使用酒精灯时的注意事项有：

不能向燃着的酒精灯内添加酒精、不能用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯、灯内酒精的量不能超过酒精灯容积的三分之二、要用外焰加热等。

（3）要制取大量气体，应该用锥形瓶作反应容器，二氧化碳的密度比空气的大，能溶于水，所以应该用向上排空气法收集，所以应选择仪器：

②③⑧⑨；

碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水，化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。

（4）氯酸钾制氧气应选加热固体制取气体的装置，且排水法收集的气体较纯，所以选择仪器为：

①⑤⑦④②⑥。

（5）导管口开始冒气泡就马上收集或集气瓶内的水没有装满都会使收集的气体中含有空气而不纯。

4.

（1）酒精灯　

（2）A　（3）C或E（写全才得分）　2KMnO4

K2MnO4＋MnO2＋O2↑

　（4）盐酸浓度过大（或石灰水浓度太稀或变质等）

（2）A装置中伸入试管内的导管过长，这样不利于氧气的导出。

（3）氧气的密度比空气大、不易溶于水，可选择向上排空气法或排水法来收集；

高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。

（4）盐酸具有挥发性，浓度太高会挥发出氯化氢气体，导致澄清石灰水未变浑浊，石灰水浓度太稀（现象不明显）或变质等也有可能使澄清石灰水未变浑浊。

5.

（1）稀盐酸　浓盐酸具有挥发性，易使制得的二氧化碳不纯，稀硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在石灰石表面，使得反应变慢甚至停止　不易收集，且收集的二氧化碳不纯（或二氧化碳不易分离出来）　

（2）cabd　d　（3）氧气或氢气　反应物为固体和液体，反应在常温下进行

（1）实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，由于浓盐酸易挥发出氯化氢气体，如果用浓盐酸与石灰石或大理石反应制取二氧化碳，则制得的二氧化碳不纯，碳酸钙与稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，硫酸钙微溶于水，会附着在大理石或石灰石的表面，阻止稀硫酸与石灰石或大理石接触，使反应变慢，甚至停止；

碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，但反应生成的气体不易收集，同时由于氧气的量不易控制，容易造成气体中混有氧气或一氧化碳。

（2）实验室制取二氧化碳的操作步骤为检查装置气密性、加入药品、收集气体、验满，验满是在集气瓶瓶口进行的，不是伸入集气瓶中。

（3）制取二氧化碳的发生装置适合于固体与液体在常温下反应制取气体，实验室用过氧化氢与二氧化锰制取氧气，用锌与稀硫酸反应制取氢气，都可用该装置。

6.

（1）2KClO3

2KCl＋3O2↑　A　烧杯　漏斗　

（2）B　（3）b　a　

（4）H2CO3

H2O＋CO2↑

（1）氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氧气。

加热固体制取气体，应选择的发生装置是A，过滤操作用到的玻璃仪器有：

烧杯、漏斗、玻璃棒。

（2）固体和液体常温下反应制取气体应选择的发生装置是B。

（3）二氧化碳的密度比空气的大，应从b进入，氧气为气体，水为液体，所以氧气从a进入。

（4）碳酸在加热条件下分解生成水和二氧化碳，溶液由酸性变成中性，紫色石蕊溶液在酸性溶液中变成红色，在中性溶液中不变色。

7.

（1）酒精灯　长颈漏斗　

（2）c　

（3）C装置可以随时控制反应的发生与停止　防止二氧化碳溶于水而影响实验结果　

（4）Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑

8.

（1）锥形瓶　

（2）B　2KMnO4

（3）高锰酸钾粉末沿导管进入集气瓶　在试管口处放一团棉花　（4）a、g、h、d

　（5）便于随时添加液体药品

（1）根据常见仪器的名称和用途分析，仪器①是锥形瓶。

（2）高锰酸钾是固体，在加热的条件下反应，发生装置应选择固固加热型装置B；

反应的化学方程式为2KMnO4

K2MnO4＋MnO2＋O2↑。

（3）观察图示装置B，在试管口部没有放一团棉花，导致加热时高锰酸钾粉末沿导管进入集气瓶，溶解后使水变红；

为避免此情况，应在试管口处放一团棉花。

（4）根据题干要求“用过氧化氢溶液与二氧化锰为原料制取氧气”，确定发生装置应选择固液常温型装置A，根据题干要求“制取一瓶干燥的氧气”，说明不能采用排水法收集，且在使用向上排空气法收集之前应先将气体通过盛有浓硫酸的试剂瓶进行干燥，所选装置连接顺序为：

a、g、h、d。

（5）对比A、C所示发生装置可知：

C装置比较简单，A装置使用长颈漏斗，便于随时添加液体药品。

9.

（1）锥形瓶　CO2　

（2）①a　②浓硫酸　b

（1）仪器①是锥形瓶；

装置A适用于固体和液体在常温下制取气体，在实验室中，用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气、用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢来制取氧气、用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，均可用A装置。

（2）采用排水法来收集气体时，应从短管进气、长管出水；

浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥氢气；

干燥气体时，应该是长管进气、短管出气。

10.Ⅰ.

（1）B→D→F　

（2）2KClO3

2KCl＋3O2↑

Ⅱ.A　

（1）分液漏斗　关闭分液漏斗活塞，在橡皮管处连接导管并将导管另一端伸入水面下，双手捂住锥形瓶或用酒精灯微热，观察导管口是否有气泡冒出　

（2）偏大

【解析】Ⅰ.氯酸钾、二氧化锰都是固体，且该反应需要加热，因此发生装置选B，要制取干燥的氧气，不能选择排水法收集，只能选择F（向上排空气法），要除去产生的气体中混有的水蒸气，还需对气体进行干燥，即通过D装置，因此装置的连接顺序为B→D→F；

氯酸钾在二氧化锰的催化下，受热分解生成氯化钾和氧气。

Ⅱ.

（1）检查A装置气密性的方法是先关闭分液漏斗的活塞，橡皮管与另一个导管连接，并将导管的另一端伸入水中，用双手握住（或热毛巾裹住或酒精灯微热）锥形瓶，观察导管口是否有气泡冒出，若有气泡，则证明气密性良好，若无，则证明装置漏气。

（2）若不接D1，则发生装置中产生的H2在逸出时可能会带出少量水蒸气，会造成D2中吸收的水蒸气质量偏大，使测定结果偏大。

11.

（1）锥形瓶　

（2）试管口没有放一团棉花　密度比空气大且不易溶于水　

2KMnO4

K2MnO4＋MnO2＋O2↑　（3）BC　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　将燃着的木条放到集气瓶瓶口，若木条熄灭，证明已收集满　（4）B　a

防止SO2污染空气

（1）仪器①是锥形瓶。

（2）用加热高锰酸钾制取氧气时，化学方程式为2KMnO4

K2MnO4＋MnO2＋O2↑，由于反应过程中产生的固体颗粒会被气流冲入导气管，堵塞导管，因此要在试管口放一团棉花，观察A装置存在的问题就是试管口没有放一团棉花；

收集氧气方法的选择依据是氧气的密度比空气大且不易溶于水的性质。

（3）实验室用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳，反应原理为

CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，反应物是固体和液体，不需要加热，因此选择B作发生装置，二氧化碳能溶于水，密度比空气大，常用向上排空气法收集；

验满CO2的方法是将燃着的木条放到集气瓶瓶口，若木条熄灭，则证明已收集满。

（4）根据制取二氧化硫的反应物是固体和液体，不需加热，所以应选择B作发生装置，二氧化硫的密度比空气大，用F装置收集，气体从a口进入，二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，直接排入空气会对空气造成污染，二氧化硫能和氢氧化钠反应，生成亚硫酸钠和水，因此用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫可防止二氧化硫污染空气。

12.

（1）AE　2KMnO4△,ＦK2MnO4＋MnO2＋O2↑　

（2）a　（3）①H2O　②B

（1）用高锰酸钾制氧气，反应物是固体，需加热，所以发生装置为A，要收集到较干燥的氧气，不能用排水集气法收集，应该用向上排空气法收集，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。

（2）浓盐酸具有挥发性，所以用浓盐酸代替稀盐酸制二氧化碳，所制得的二氧化碳中混有较多的氯化氢，氯化氢溶于水得到盐酸，盐酸是一种酸，能使紫色石蕊试液变红，二氧化碳本身没有酸性，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红。

（3）①根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和原子个数不变，可通过下表分析确定X的化学式：

元素种类

Ca

O

H

N

Cl

反应物

1

2

10

已知生成物

6

差值（2X）

4

一个X的微粒中

＝1

＝2

X的化学式

H2O

②氨气是碱性气体，其水溶液显碱性，所以氨气能与硫酸反应，即不能用浓硫酸干燥。

13.

（1）试管　

（2）酒精灯　2KClO3

2KCl＋3O2↑　

（3）BCG（或AH）　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　

（4）①degfbc　②C　防止空气中的水分和二氧化碳进入B装置

（1）根据仪器的形状可知A为试管。

（2）用氯酸钾制取氧气需要加热，故仪器中缺少酒精灯；

氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下生成氯化钾和氧气。

（3）用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，发生装置为固液不加热型装置，故应选BCG或AH；

碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。

（4）镁在加热条件下能与氧气、氮气、二氧化碳和水反应，故用空气与镁粉制取少量氮化镁，需要除去空气中的氧气、二氧化碳和水；

空气先通入饱和氢氧化钠溶液后，可除去空气中的二氧化碳，后与铜反应除去氧气，接着通入浓硫酸中除去水，然后与镁反应生成氮化镁，最后在装置的出气导管口处连接碱石灰，故导管口的连接顺序为：

adegfbch；

通气后，应先点燃C装置的酒精灯，以除去空气中的氧气；

碱石灰可与二氧化碳和水反应，可阻止空气中的二氧化碳和水进入B装置，防止与镁反应。