专题四 常见气体的制备.docx
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专题四常见气体的制备
专题四 常见气体的制备（必考）
专题综合训练
1.（2017广东）氨气密度比空气小，极易溶于水，以下收集氨气的方法正确的是（ ）
2.（2017重庆A）甲、乙两同学在实验室制取CO2和O2时，无论选择什么药品，他们都能选用的装置是（ ）
3.（2017江西样卷一）下图是某同学设计的两套制取氢气的发生装置。
下列对两套装置的分析错误的是（ ）
第3题图
A.此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态
B.甲装置气体导出过程中容器内外气压相等
C.甲装置可以使反应随时停止
D.乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能
4.如图为初中化学常见气体的发生、收集装置。
有关这些装置的说法不正确的是（ ）
第4题图
A.装置Ⅰ可作为加热固体制取气体的发生装置
B.装置Ⅱ可用于制取二氧化碳气体，也可以用于制取氧气
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无毒气体
D.装置Ⅳ、Ⅴ都可用于实验室收集氧气
5.（2017江西）下列实验室制气体的方案可以直接采用如图所示装置实施的是（ ）
第5题图
A.用高锰酸钾制氧气
B.用大理石和稀盐酸制二氧化碳
C.用氯化铵和氢氧化钙两种固体混合制氨气
D.________________
6.（2017泰安改编）下列有关实验室制取气体的说法正确的是（ ）
第6题图
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是收集CO2气体的验满方法
D.装置④可用作________的收集装置
7.（2017广州）实验室部分装置如图所示，回答下列问题（制取时将A中的药品混合）。
第7题图
（1）制取并收集不同气体，填写下表空白。
固体M
溶液N
制取的气体
收集装置（填字母）
大理石
______
CO2
____________
锌粒
稀硫酸
________
B或________
______
______
O2
________或C
（2）收集干燥的CO2还需要用装置E，E中盛装的试剂为________。
（3）用上述装置A制取O2时发生反应的化学方程式为__________________________。
8．（2017荆州）有如图所示的仪器和KClO3、MnO2、稀H2SO4、石灰石、稀盐酸等药品供选择，若在实验室完成如下实验，请填写下列空白处：
第8题图
（1）制取并收集CO2气体，你选择的仪器和药品是______________________________（仪器填序号）。
（2）若再补充一种药品，也可用上述制CO2的装置来制O2，你补充的药品是____________。
（3）若再补充一种仪器，并选择上述原有仪器和药品制取并收集O2，你认为需要补充的仪器是________，你选择的药品是________________。
9．（2017沈阳改编）如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
第9题图
（1）写出图中标号仪器的名称：
①____________。
（2）实验室可加热KMnO4固体制取O2，请写出该反应的化学方程式：
________________________，应选用的气体发生装置是________（填字母），气体收集装置是________（填字母，写出一种即可）。
（3）实验室可用Zn粒与稀硫酸反应制取H2。
若选用C装置，其优点是便于控制反应的发生和停止，此时Zn粒应放置于______________。
（4）实验室可用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取CO2，请写出该反应的化学方程式：
____________________________。
若选用C装置，能否体现其优点并说明具体理由：
____________________________________________________。
10.（2017江西样卷六）根据如图装置，回答下列有关问题：
第10题图1
（1）装置E中仪器a的名称为________。
（2）采用加热NaOH和CH3COONa混合固体的方法可以制取CH4，可选用的发生装置和收集装置的组合是________。
（3）若用装置G采用排空气法收集氢气，氢气应从________（填“b”或“c”）端进。
第10题图2
（4）制取二氧化碳最好选用的发生装置是________，该装置与另一个可选用的装置相比，其主要优点是__________________________。
（5）如图2所示，用注射器连接装置B可检查其装置的气密性，操作如下：
向长颈漏斗中加水至形成液封后，向外拉注射器活塞，若__________________________，则说明装置的气密性良好。
11．（2017青海）根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题。
第11题图
（1）写出标号仪器①的名称________。
（2）实验室选择装置B用高锰酸钾制取氧气时，你认为B装置存在的问题是________________，该反应的化学方程式是____________________________，如果用排空气法收集氧气，则验满的方法是____________________________________。
（3）实验室制取CO2可选择的发生装置是______（填字母），该反应的化学方程式为________________________________________。
（4）通常情况下，氨气（NH3）是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气小，极易溶于水且水溶液显碱性。
实验室里，用氢氧化钙固体和氯化铵固体反应制取氨气。
实验室制取氨气选择的发生装置是________（填字母），若选择E装置收集氨气，气体应该从________（填“a”或“b”）口进入，实验过程中多余的氨气用酸性溶液吸收，吸收的目的是________________________。
12.（2017江西样卷三）下面是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
请回答下列问题：
第12题图
（1）指出图中标有序号的仪器名称：
①__________，②______________。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用________（填字母，下同）做发生装置，该反应的化学方程式是________________________；若要收集较纯净的氧气最好选用装置________。
（3）F是一种具有集气、洗气等多功能的装置。
若将F装置内装满水，再连接量筒，可用于收集并测定不溶于水且不与水反应的气体体积，实验时气体应从________（填“a”或“b”）进入F中。
（4）实验室可用A和E组合的装置制取并收集X气体，据此可推断________。
A.制取X气体的药品状态一定是一种固体和一种液体
B.X气体一定不易溶于水，也不与水反应
C.X气体的密度一定比空气的小
D.X一定是易燃性气体
13.（2017湘潭）如图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：
第13题图1
（1）写出图中有标号仪器的名称：
a__________，b________。
（2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，可选用的发生装置是________（填字母序号），若选用D装置收集氧气，验满的方法是：
将____________伸到集气瓶口，观察现象。
用该方法制取氧气的化学方程式为：
____________________________________。
（3）若用C装置收集氧气，操作的正确顺序为________（用字母序号填）。
a.将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
b.将装满水的集气瓶倒置在水槽中
c.当气体收集满时，用毛玻璃片盖住瓶口，将集气瓶移出水面正放在桌面上
（4）某同学设计的实验装置（如图2），既可用于制取气体，又可用于探究物质的性质。
第13题图2
①当打开K1、关闭K2时，利用Ⅰ、Ⅱ装置可进行的实验是________（填字母序号）。
A.过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取并收集氧气
B.锌与稀硫酸反应制取并收集氢气
②当打开K2、关闭K1，利用Ⅰ、Ⅲ装置可以制得并检验二氧化碳，装置Ⅲ中应加入的试剂为__________________。
14.（2017江西样卷一）根据如图所给出的仪器回答问题：
第14题图
（1）图1中仪器④的名称是________。
（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为__________________________；组装二氧化碳的制取装置除了选择仪器①和②以外，还要从中选择的仪器有________（填序号）。
（3）实验时采用了浓度较大的盐酸，收集的气体中可能含有的杂质为________（水蒸气除外）。
若要用图2装置检验是否含有该杂质，瓶中应盛放________溶液。
（4）实验室用图1中仪器组装氯酸钾制氧气的发生装置需补充一种仪器_______（填写仪器名称），当用排水法收集气体完毕后，应进行的操作是______________________________，拆除装置，整理仪器。
15.（2017兰州）根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题。
第15题图
（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________________________。
16.（2017泰州）同学们利用如图所示装置进行气体的制备实验（A～F为装置编号）。
第16题图
（1）写出上图D装置中甲仪器的名称________。
（2）用A装置加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，化学方程式为____________________，其中二氧化锰起________作用；收集氧气可以选择________（填装置编号）。
（3）实验室制CO2通常选择下列药品中的______（填药品序号）。
a．稀盐酸 b．熟石灰
c．块状石灰石d．稀硫酸
通常检验CO2气体的反应可用化学方程式表示为__________________________。
（4）常温下，可用固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸反应制取硫化氢（H2S）气体，若要控制滴加液体的速率，可选择的发生装置是________（填装置编号，下同）。
实验室制取氢气应选择的发生和收集装置的组合可以是________。
（5）制取气体前应先检查装置的气密性，若按F图所示操作，结果在导管口未看到气泡，其可能原因与下列因素无关的是________（填序号）。
a．将烧杯换成水槽
b．导管伸入水中位置过深，气体无法逸出
c．将水换成冰水
d．先用手捂住试管壁，再将导管另一端插入水中
答案
1.B 【解析】根据氨气密度比空气小，极易溶于水，推知收集氨气应该用向下排空气法，为了防止氨气逸出污染空气，瓶口可放一团棉花防止氨气逸出，故选B。
2.C 【解析】实验室制二氧化碳应选择固液常温型发生装置A，二氧化碳密度比空气大，可选择向上排空气法收集，收集装置为C；实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物（或高锰酸钾）制氧气应选择固固加热型发生装置B，用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制氧气应选择固液常温型发生装置A，氧气密度比空气略大，可选择向上排空气法收集，收集装置为C；根据以上内容分析题干信息，可知都能选用的装置是C。
3.D 【解析】图中甲装置U形管左侧液面高于右侧液面，说明右侧的压强比外界压强大，即右侧残留有气体，不能排出，说明M处于关闭状态，A正确；甲装置气体导出时，M处于打开状态，此时内外压强一致，B正确；甲装置中关上M，气体出不来，将液体压入U形管左侧，当右侧液体低于有孔塑料板，反应停止，即该装置可随时停止，C正确；乙装置N处添加止水夹，关上止水夹，无法使锥形瓶内的固体与液体分离，无法控制反应的发生与停止，D错误。
4.D 【解析】装置Ⅰ适用于固体在加热的条件下制取气体，如加热高锰酸钾或加热氯酸钾与二氧化锰的混合物来制取氧气；装置Ⅱ适用于固、液常温下制取气体，如石灰石或大理石与稀盐酸反应来制取二氧化碳、锌粒与稀硫酸反应来制取氢气、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制取氧气；装置Ⅲ适用于收集密度比空气大，且不与空气中各成分反应的无毒气体；装置Ⅳ适用于收集密度比空气小，且不与空气中各成分反应的无毒气体；装置Ⅴ适用于收集不溶或难溶于水的气体，如氢气、氧气等，氧气的密度比空气大，应该用向上排空气法来收集，故D错误。
5.B 锌粒和稀盐酸制氢气（合理即可）
6.B O2（合理即可）
【解析】装置①的长颈漏斗未伸入液面以下，生成的气体会从长颈漏斗口逸出，无法收集气体，A错误；装置②可以干燥酸性或中性气体，干燥气体时长进短出，故可以干燥氧气，B正确；用装置③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，C错误；装置④可以用来收集密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体，可用来收集氧气或二氧化碳。
7.
（1）
固体M
溶液N
制取的气体
收集装置（填字母）
稀盐酸
C
H2
D
二氧化锰
双氧水
B
（2）浓硫酸 （3）2H2O2
2H2O＋O2↑
【解析】
（1）大理石的主要成分是碳酸钙，硫酸与碳酸钙反应生成微溶物硫酸钙，覆盖在大理石表面，阻止反应的进一步发生，而浓盐酸易挥发，使收集到的气体不纯，故只能用稀盐酸。
二氧化碳密度比空气大，且能溶于水，故只能用装置C收集。
锌与稀硫酸反应生成氢气，氢气密度比空气小且不溶于水，故可用装置B或D来收集氢气。
实验室制取氧气有三种方法，其中只有过氧化氢与二氧化锰反应不需要加热，氧气密度比空气大且不易溶于水，故可用装置B或C来收集氧气。
（2）浓硫酸有吸水性，可用于干燥酸性气体，二氧化碳为酸性气体。
（3）双氧水在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O2
2H2O＋O2↑。
8.
（1）①②⑦⑧，石灰石和稀盐酸
（2）过氧化氢溶液 （3）试管 氯酸钾、二氧化锰（或KClO3、MnO2）
【解析】
（1）实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，需使用固液常温型发生装置，采用向上排空气法收集二氧化碳，需选择的仪器为集气瓶、带双孔胶塞的导气管、锥形瓶、长颈漏斗，即①②⑦⑧，选择的药品是石灰石和稀盐酸。
（2）要采用制二氧化碳的装置制氧气，需补充的药品是过氧化氢溶液，过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。
（3）要选择原有仪器和药品制取并收集氧气，确定选择的药品是氯酸钾、二氧化锰，该反应需使用固固加热型发生装置，需补充的仪器是试管。
9.
（1）分液漏斗
（2）2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑ A D（或F） （3）多孔塑料板上（4）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 能，因为石灰石是块状固体且难溶于水，可以实现固液分离（其他合理答案均可）
【解析】
（1）图中标号仪器①的名称是分液漏斗。
（2）实验室加热高锰酸钾固体制取氧气的化学方程式为2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑；依据实验室加热高锰酸钾固体制取氧气的药品状态、反应条件，应选用固体加热装置作为气体发生装置，即A；因为氧气的密度比空气密度略大，且不易溶于水，也不与水反应，所以可采用向上排空气法或排水法收集，即D或F。
（3）为了控制反应的发生和停止，应将锌粒放在多孔塑料板上。
（4）实验室用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取CO2的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；因为石灰石是块状固体且难溶于水，可以实现固液分离，所以可以选用C装置作为气体发生装置。
10.
（1）集气瓶
（2）AD（或AE或AG） （3）c （4）C 可控制反应的发生和停止 （5）长颈漏斗末端有气泡冒出
11.
（1）长颈漏斗
（2）试管口没有塞棉花 2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 将带火星的木条伸到集气瓶瓶口，若木条复燃，则证明氧气已经集满 （3）A CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O （4）B b 防止氨气逸散到空气中污染空气
【解析】
（2）为了防止高锰酸钾粉末堵塞导管，实验时应在试管口塞棉花团；反应的化学方程式为2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。
（3）制取二氧化碳的原料是大理石（或石灰石）和稀盐酸，属于固液常温不加热型，故选A；反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。
（4）制取氨气是固固加热型，故选B；由于氨气的密度比空气小，应采用向下排空气法，所以气体应短进长出；氨气是有刺激性气味的有毒气体，会污染空气，需要用酸性溶液吸收。
12.
（1）酒精灯 集气瓶
（2）B 2H2O2
2H2O＋O2↑ D （3）b （4）C
【解析】
（1）仪器①是酒精灯，仪器②是集气瓶。
（2）用过氧化氢和二氧化锰制氧气时，反应物是固体和液体，反应条件为常温，所以发生装置可选择B，过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，要收集到较纯净的氧气，应该用排水法收集。
（3）用F来收集并测定不溶于水的气体的体积，其原理是用排水集气法收集气体，然后通过测定排出水的体积测定收集气体的体积，因此气体应该由导管b通入。
（4）气体X用A装置做发生装置，说明制取该气体的原料全部是固体，能用E装置收集气体X，说明常温下气体X不与空气中的成分反应，且其密度比空气小，但无法判断该气体是否不易溶于水，是否与水反应，也无法判断该气体是否具有易燃性。
13.
（1）酒精灯 长颈漏斗
（2）A 带火星的木条 2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑ （3）bac （4）①B ②澄清石灰水
【解析】
（1）图中仪器a是酒精灯，仪器b是长颈漏斗。
（2）用高锰酸钾制氧气的原理是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，反应需加热，所以发生装置应该选择A；用D装置收集氧气时，可将带火星的木条置于集气瓶瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气已收集满。
（3）用排水法收集氧气时，应该先把集气瓶充满水，盖好玻璃片倒置在盛水的水槽中，等气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶中收集气体，当瓶口有较大气泡冒出时，将导管移出，在水中盖好玻璃片，将集气瓶和玻璃片一起取出，正放在桌面上。
（4）①打开K1、关闭K2时，发生装置适用于固体与液体间不加热的反应，收集方法适合于收集密度比空气小的气体，所以可进行的实验是用锌和稀硫酸反应制氢气；②二氧化碳能与氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙，所以常用澄清石灰水检验二氧化碳。
14.
（1）水槽
（2）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
⑤⑦⑨ （3）氯化氢（或HCl） 硝酸银（或AgNO3）
（4）试管 先把导管移出水槽，再熄灭酒精灯
【解析】
（1）图1中仪器④的名称为水槽。
（2）实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石或大理石的主要成分均为碳酸钙，即反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应是固体与液体间的反应，反应在常温下进行，由于用向上排空气法收集二氧化碳，即收集二氧化碳时需用到带双孔塞的导管，实验时添加液体药品还需用到长颈漏斗，所以组装制取二氧化碳的装置时，需用到的仪器有锥形瓶、集气瓶、长颈漏斗、带双孔塞的导管、玻璃片。
（3）由于盐酸具有挥发性，盐酸的浓度越大，挥发性越强，所以制取二氧化碳时如果所用的盐酸浓度较大，会导致所得的二氧化碳中混有较多的氯化氢，氯化氢气体溶于水得到盐酸，盐酸能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以用图2装置检验二氧化碳中是否混有氯化氢气体时，装置中所盛的试剂为硝酸银溶液。
（4）实验室用氯酸钾制氧气，氯酸钾是固体，所以常用试管作反应容器，因此需补充的仪器是试管，用氯酸钾制氧气，若用排水法收集氧气，结束实验时，为防止水倒吸进入试管，需先把导管移出水槽，再熄灭酒精灯。
15.
（1）锥形瓶
（2）试管口没有放一团棉花 密度比空气大，不易溶于水 2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑ （3）BC（或BF） CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 将燃着的木条伸到集气瓶瓶口，若木条熄灭，则证明已集满 （4）B a 防止SO2污染空气
【解析】
（1）仪器①是锥形瓶。
（2）加热高锰酸钾制取氧气时，化学方程式为2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑，由于反应过程中固体粉末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；收集氧气方法的选择依据是氧气密度比空气大，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，因此选择C或F作收集装置；验满的方法是将燃着的木条伸到集气瓶瓶口，若木条熄灭，则证明已满。
（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。
16.
（1）集气瓶
（2）2KClO3
2KCl＋3O2↑ 催化 D（或E） （3）ac Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O （4）C BE（或CE） （5）a
【解析】
（1）仪器甲是集气瓶。
（2）加热氯酸钾制氧气的反应原理是氯酸钾在二氧化锰催化下，受热分解生成氯化钾和氧气，二氧化锰是该反应的催化剂，起催化作用；氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，也可用排水法收集。
（3）实验室常用稀盐酸和块状石灰石制二氧化碳；检验二氧化碳的反应化学方程式为Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。
（4）实验室制取硫化氢的反应物是固体和液体，反应不需加热，所以发生装置可用B或C，若要控制滴加液体的速率，应该选择C，因为B中长颈漏斗无法控制液体滴加的速率；实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气，反应物是固体和液体，反应不需加热，所以发生装置可用B或C，氢气难溶于水，可用排水法收集，氢气密度比空气小，可用向下排空气法收集，但图中没有提供向下排空气法的装置，故制取氢气的装置组合可以是BE或CE。
（5）图F中是利用微热法检查装置的气密性，如
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