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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地制取气体

结论：

实验室用过氧化氢溶液制取氧气，最佳装置应选择装置三的原因是过氧化氢与二氧化锰混合后反应非常剧烈，需要控制反应速率，而分液漏斗可通过活塞控制；

实验室制取二氧化碳，最佳装置应选择装置二，因其便于添加稀盐酸；

实验室制取氢气，最佳装置应选择装置四，因其可以控制反应的发生和终止。

【注意事项】

（1）若使用长颈漏斗，长颈漏斗导管下端应伸入液体药品的液面以下。

（2）块状固体应大小适当，不能太小，防止反应剧烈不易控制。

（二）气体收集装置

1．排空气集气法

所收集的气体不与空气中的任何成分反应，且密度与空气相差较大的，采用排空气法收集。

密度比空气大的气体，用向上排空气法（如O2、CO2），密度比空气小的气体用向下排空气法（如H2）。

2．排水集气法

不溶于水或难溶于水的气体可用排水法收集（如H2、O2、CO、CH4等）。

CO2不能用排水集气法收集。

最佳收集时间：

当导管口气泡连续且均匀放出时。

3．检验与验满

（1）检验O2：

将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃；

检验CO2：

将燃着的木条伸入集气瓶中，木条熄灭。

（2）验满O2：

将带火星的木条放到集气瓶口，木条复燃；

验满CO2：

将燃着的木条放到集气瓶口，木条熄灭。

4．多功能瓶的使用

图示

操作目的

气体进出方向

举例、说明

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）

排水法收集气体

收集H2、O2（进入的气体聚集在集气瓶上方，水从长导管被压出）

洗气

浓硫酸吸收H2O，NaOH溶液吸收CO2

（三）常见气体的检验

气体

检验方法

现象

O2

用带火星的木条伸入

现象：

木条复燃

H2

点燃

点燃纯氢气有轻微“噗”声并安静燃烧，火焰呈淡蓝色（在玻璃管口燃烧略带黄色）；

混有空气时点燃有尖锐的爆鸣声

CO2

倒入澄清石灰水

石灰水变浑浊

CO

（1）点燃，将生成的气体通入

澄清的石灰水

（2）通过灼热的氧化铜

（1）现象：

火焰呈蓝色，澄清石灰水变浑浊

（2）现象：

固体由黑色变为红色

CH4

点燃：

把一个干燥的冷烧杯罩在火焰上，片刻，迅速正立烧杯，加入适量澄清石灰水

干冷烧杯上出现水珠，石灰水变浑浊

注意：

H2、CO、CH4都具有可燃性，可根据它们燃烧后生成的产物不同来区别。

三、典型例题

例1.（2014·

四川成都）实验室制取氧气,下列说法错误的是（　　）

A.装置①可用于高锰酸钾制取氧气

B.装置②可用于过氧化氢溶液制取氧气

C.装置③可用于收集氧气

D.装置④可用于收集氧气

【答案】C

【解析】本题考查实验室制取氧气的方法,要求熟练掌握常见气体的制取和收集方法,能够根据反应物的状态和气体的物理性质来选择合适的制取和收集装置。

A.高锰酸钾固体需要在加热的条件下分解为氧气,故A正确；

B.过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气,属于固液常温制气体,故B正确；

C.氧气的密度比空气大,应该用向上排空气法来收集,故C错误；

D.氧气不易溶于水,故可用排水法来收集,故D正确；

故选C。

例2.（2014·

山东莱芜）下列所示分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图,其中正确的是（　　）

【答案】D

【解析】A.图示为制取二氧化碳的发生装置,装置中长颈漏斗未伸入液面以下,气体会从长颈漏斗逸出,故A不正确；

B.图示为用浓硫酸干燥二氧化碳气体的装置,进气导管未伸入浓硫酸中,二氧化碳气体不能通过浓硫酸,不能达到干燥的目的,应遵循“长进短出”的原则,故B不正确；

C.图示为向下排空气法收集气体,二氧化碳密度大于空气,应采取向上排空气法收集,故C不正确；

D.图示中把二氧化碳气体通入紫色石蕊试液,让二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊试液变成红色,以此检验二氧化碳的性质,故D正确；

故选D。

例3.（2014·

海南）实验室常用块状固体碳化钙与水反应制备乙炔（C2H2）,该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加剧烈。

所选发生装置最合适的是（　　）

【答案】B

【解析】A.图示为加热固体制取气体的装置,不适合制乙炔,故选项错误；

B.块状固体碳化钙与水反应制备乙炔（C2H2）,不需要加热,但该反应比二氧化锰催化过氧化氢分解更加剧烈,用分液漏斗可以通过控制滴加液体药品来控制反应的速度,故选项正确；

C.图示装置是一个错误装置,长颈漏斗的下端应该在液面以下,故选项错误；

D.图示装置不能控制反应的速度,而块状固体碳化钙与水反应制取乙炔的实验剧烈,二者不相适宜,故选项错误；

故选B。

例4.（2014·

江苏苏州）下列有关玻璃导气管的使用图示正确的是（省略夹持和加热装置）（　　）

A.用排水法集气B.向上排空气法集气C.用高锰酸钾制氧气D.检验二氧化碳

【解析】A.用排水法集气导管应伸入集气瓶口,便于操作和水的排出,不必伸入集气瓶过多,故图示错误;

B.向上排空气法集气,导管应伸入集气瓶底部,便于把空气排净,故图示错误;

C.用高锰酸钾制氧气导管伸入试管内要短一些,稍微透出橡皮塞一点即可,有利于气体排出;

故图示错误;

D.检验二氧化碳性质,导管伸入液体内部,使反应物充分接触,反应更充分,故图示正确;

例5.（2014，南昌）实验室可用于氯酸钾制取氧气的装置组合是（　　）

A．①④　　B．②③　　C．①⑤　　D．②⑤

【解析】本题考查制取气体中实验装置的选择，难度较小。

氯酸钾是固体物质，产生氧气时的条件是加热，所以发生装置选择①；

氧气的密度比空气大，不易溶于水，所以收集装置可选择③或⑤。

例6.（2014厦门）已知氨气是极易溶于水、密度比空气小的气体，用试管收集氨气，可选用的装置是（　　）

【解析】本题考查气体收集方法的选择。

由于氨气极易溶于水，不能选B，由于氨气密度比空气小，不能选A和C，只能选D。

例7.（2014·

上海奉贤）要证明混合气体中含有H2、CO、水蒸气,混合气体通过下列试剂的先后顺序,正确的是（　　）

①澄清石灰水溶液　②无水硫酸铜　③浓硫酸　④灼热的氧化铜

A.②④①②③B.②③④②①C.②①④③②D.②③④①②

【解析】要证明混合气体中含有H2、CO、水蒸气,需要先证明有水蒸气,故先通过②使无水硫酸铜变蓝则证明含有水蒸气,然后再通过③浓硫酸,把其中的水蒸气除去以避免对氢气检验的干扰；

然后利用H2和CO的还原性,通过④灼热的氧化铜,将黑色的氧化铜还原为红色的铜,同时得到水蒸气和二氧化碳,当二氧化碳和水同时存在时,需先证明水的存在,所以再通过②无水硫酸铜,使之变蓝则证明有水蒸汽进而证明原混合物中有氢气,最后通过①澄清石灰水溶液,使之变浑浊则证明有二氧化碳,进而证明原混合物中有一氧化碳。

例8.观察下图中有关操作和现象,判断下列叙述正确的是（　　）

A.集气瓶中的气体可能是CO2B.集气瓶中的气体可能是空气

C.集气瓶中的气体可能是O2D.集气瓶中的气体可能是N2

【答案】A

【解析】由图中实验现象可知:

集气瓶中的气体不能支持木条持续燃烧,由此可排除B、C两项。

集气瓶口向上放置,说明瓶内气体的密度大于空气,而N2的密度小于空气,故D项被排除,故选A。

例9.（2014·

北京）用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是（　　）

【解析】A.酸性干燥剂可以干燥酸性气体CO2,故本选项不符合题意；

B.因氧气不易溶于水,且密度小于水的密度,若用排水气法收集氧气,瓶内先装满水,氧气应该“短进长出”即可,本图示为长进短出达不到收集目的,故本选项符合题意；

C.二氧化碳的水溶液呈酸性,能使石蕊试液变红,该实验验证了CO2与H2O反应生成H2CO3,故本选项不符合题意；

D.图示中,由液体中导管口气泡的多少和快慢能够看到气体的流速,可用于监控气体流速,故本选项不符合题意；

例10.（2014·

吉林长春）如图是在实验室里制取气体可能用到的仪器,回答下列问题:

（1）标号为A的仪器名称是　　　　。

（2）将H2O2溶液和MnO2混合制取氧气:

①该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　;

②组装制取装置时,可选择所给仪器中的B、F、G、H和　　　　　;

③检验O2是否收集满的操作是。

（3）上述组装的装置,还可用于H2O2溶液和CuSO4溶液（作催化剂）混合制取O2、大理石和稀盐酸混合制取CO2,但不能用于加热高锰酸钾制取O2,此选择需要考虑　　　　　、反应条件和气体的性质。

【答案】

（1）试管　

（2）①2H2O2

2H2O+O2↑　②C　③将带火星的木条平放在集气瓶口,木条复燃,证明氧气满了　（3）反应物的状态

【解析】

（1）A为试管,是常用的反应容器;

（2）双氧水和二氧化锰制氧气不需要加热,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,写方程式要注意配平;

组装制取装置时,可选择所给仪器中的B、F、G、H和C;

氧气的验满方法是:

将带火星的木条平放在集气瓶口,木条复燃,证明氧气满了;

（3）气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关。

例11.（2014·

湖南邵阳）根据如图回答问题。

（1）仪器①的名称是　　　　　　　。

（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,选用的发生装置是　　　　（填字母）,其反应的化学方程式是　　　　　　。

若用E装置收集的氧气,来完成硫粉在氧气中燃烧的实验时,集气瓶内要预留适量的水（图F所示）,水的作用是　　　　　　　　　　。

（3）实验室制取二氧化碳,选用的收集装置是　　　　（填字母）,将燃着的木条放在瓶口,若观察到　,说明瓶中已充满二氧化碳,向该集气瓶中加入澄清石灰水,振荡后,观察到溶液变浑浊,则反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　。

【答案】

（1）铁架台　

（2）B　2KClO3

2KCl+3O2↑　吸收生成的二氧化硫气体,防止污染空气　（3）D　木条熄灭　Ca（OH）2+CO2

CaCO3↓+H2O

（1）①为铁架台,是常用的夹持仪器。

（2）用氯酸钾制氧气是固体反应物需要加热,装置应选择B；

氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,写化学方程式要注意配平；

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；

若用E装置收集的氧气,来完成硫粉在氧气中燃烧的实验时,集气瓶内要预留适量的水（图F所示）,水的作用是吸收生成的二氧化硫气体,防止污染空气；

（3）二氧化碳能溶于水,密度比空气大,因此只能用向上排空气法收集;

二氧化碳的验满方法是:

将一根燃着的木条平放在集气瓶口,木条熄灭,证明满了；

二氧化碳一般用澄清石灰水检验:

把气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳,因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,书写化学方程式要注意配平。

例12.（2014·

四川广元）根据下列装置图回答问题。

（1）图中标示①仪器的名称是　　　　。

（2）实验室制取二氧化碳气体时,发生装置可选择图中的　　　　（填装置编号）,反应的化学方程式为　。

（3）采用上述方法制取的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气。

为获得纯净、干燥的二氧化碳气体,可选用如图所示的F装置和G装置进行除杂和干燥,导管口连接的正确顺序是:

气体→（　　　　）→（　　　　）→（　　　　）→（　　　　）→D。

（4）若将装置A和D连接制取并收集氧气,其中装置A中的试管口略向下倾斜的目的是。

证明氧气已收集满的方法是。

（1）酒精灯　

（2）B　CaCO3+2HCl

CaCl2+H2O+CO2↑　（3）c　d　a　b　（4）防止水蒸气冷凝后回流炸裂试管　把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满

（1）图中标示①仪器的名称是酒精灯,常用作热源。

（2）碳酸钙和稀盐酸反应属固体和液体反应不需要加热制气体,应该用B装置作为发生装置,反应的化学方程式为:

CaCO3+2HCl

CaCl2+H2O+CO2↑。

（3）除去二氧化碳气体中的水蒸气和氯化氢气体时,应该遵循先除杂（氯化氢）,后干燥（水）的原则,防止水分再次带入。

导管口连接的正确顺序是:

气体先通过c导管进入饱和碳酸氢钠溶液中,除去氯化氢后通过d导管导出,再通过a导管进入浓硫酸中,干燥二氧化碳,再由b导管导出,通过d装置可以收集到干燥的二氧化碳。

（4）其中装置A中的试管口略向下倾斜的目的是防止水蒸气冷凝、回流炸裂试管;

证明氧气已收集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满。

例13.（2014·

江西抚州）根据如图回答问题:

（1）写出图中标号①仪器的名称　　　　　　;

（2）实验室用锌粒和稀硫酸制取并收集较纯净的氢气,应选用的装置是　　　　（填字母,下同）,反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;

（3）已知铜和浓硝酸反应可以制取二氧化氮气体,二氧化氮是一种红棕色的气体,密度比空气大。

①制取二氧化氮应选用的发生装置是　　　　　,将铜片放入试管中的正确操作是　　　　　　　　　;

②用图中F装置来演示分子运动的实验时,为了缩短演示的时间,NO2最好放在　　　　（填“上”或“下”）层的集气瓶中,另一瓶是空气,抽去两瓶之间的玻璃片,可以看到的现象是　。

（1）集气瓶　

（2）B、E　Zn+H2SO4

ZnSO4+H2↑　（3）①B　把试管横放,用镊子夹持铜片放在试管口,慢慢竖起试管　②上　上层集气瓶中的红棕色气体向下层集气瓶中扩散,最终上下层集气瓶中充满颜色相同的气体

（1）标号①仪器的名称是集气瓶,常用来收集气体;

（2）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气属固体和液体反应不需要加热制取气体,应该用B装置作为发生装置;

氢气的密度比空气小,可以用向下排空气法收集,即用D装置收集,氢气不溶于水,可以用排水法收集,即用E装置收集,用排水法收集的氢气比用排空气法收集的氢气纯净;

锌和稀硫酸反应的化学方程式为Zn+H2SO4

ZnSO4+H2↑。

（3）①制取二氧化氮属固体和液体反应不需要加热,应选用的发生装置是B装置;

将铜片放入试管中的正确操作是把试管横放,用镊子夹持铜片放在试管口,慢慢竖起试管。

②用图中F装置来演示分子运动的实验时,为了缩短演示的时间,由于二氧化氮的密度比空气大,最好把二氧化氮放在上层的集气瓶中,另一瓶是空气,抽去两瓶之间的玻璃片,可以看到的现象是上层集气瓶中的红棕色气体向下层集气瓶中扩散,最终上下层集气瓶中充满颜色相同的气体。

例14.（2014·

湖北天门）请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践。

实验仪器如图所示（导管、橡皮塞等未画出）:

实验药品:

5%双氧水、大理石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾、二氧化锰

比较研究:

请填写下表

制取气体

反应物的状态

反应条件

收集方法和依据

氧气

固体

加热

排水集气法

O2难溶于水

二氧化碳

固体和液体

常温

实验探究:

（1）某同学选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置

①该同学选用的药品　　　　。

②下列是该同学部分实验操作,其中不合理的是　　　　。

A.先检查装置的气密性,后加药品

B.先固定试管,后放置酒精灯

C.先将导管伸入集气瓶,后加热试管

D.实验结束先将导管移出水面,后熄灭酒精灯

③若用k装置收集氧气,则氧气从　　　　　管通入（填“m”或“n”）,检验K装置中收满氧气的方法是:

　　　　　　　　　　　。

（2）三位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列三套制取和收集二氧化碳的装置。

①他们对设计的装置相互进行了交流评价。

其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是　　　　;

②要检验集气瓶中收集的是否是二氧化碳具体的方法:

　　　　　　　　　　　　　　。

反思小结:

发生装置——反应物状态和反应条件　　　　;

气体制取和收集装置的选择依据

收集装置——　　　　　　　　和气体是否与水反应。

【答案】向上排空气法　密度比空气大

（1）①高锰酸钾　②B、C　③m　将带火星的木条放在n导管口

（2）①A　②将澄清的石灰水倒入瓶中振荡,若变浑浊则是二氧化碳

是否需要加热　气体的密度和溶解性

【解析】二氧化碳能溶于水,密度比空气大,故只能用向上排空气法收集。

（1）①由该同学选用的仪器中有酒精灯可知选取的是需要加热的反应,药品是高锰酸钾;

②氧气的实验室制取必须按照步骤的先后去做,不能颠倒,A.先检验气密性,再加药品,防止装置漏气实验失败,故正确;

B.应先放置酒精灯确定高度,再固定试管,故错误;

C.当加热一段时间后,导气管口部连续冒气泡时,再将导管放入集气瓶口部,防止收集的气体不纯,故错误;

D.实验结束先将导管移出水面,后熄灭酒精灯,防止水倒流炸裂试管,故正确。

所以不合理的有B、C。

③用k装置,则是用向上排空气法,应在上部预留空气的出口,即氧气从m进入瓶底,空气被从瓶口导出,当氧气收集满后,会从n处逸出,故验满需在n处放一带火星的小木条。

（2）①三种装置中,A的导管伸入反应器中过长不能导出气体;

②向集气瓶中加入澄清的石灰水,振荡,变浑浊,则证明是二氧化碳。

关于气体的收集方法的确立取决于气体的密度和溶解性;

关于生成物的鉴别采用实验室常用的方法即可。

气体制取装置选择时,除了要看反应物状态（固体,或固体和液体）外,还要看反应条件——是否需要加热;

收集装置的选择依据是:

气体的密度和溶解性和气体是否与水反应。

例15.图（Ⅰ）是实验室制取二氧化碳气体的装置。

请你运用所学化学知识回答下列问题:

（1）图中仪器①的名称是　　　　,仪器②的名称是　　　　。

（2）在实验室里,常用　　　　和大理石反应制取二氧化碳气体,不用Na2CO3代替大理石作反应原料的原因是　　　　。

（3）小红根据实验室制取二氧化碳气体的反应原理,设计了装置Ⅱ。

你认为,装置Ⅱ与装置Ⅰ相比较,装置　　　　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）更好一些。

理由是　。

为了探究二氧化碳气体的性质,她将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,观察到有白色沉淀产生,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。

（4）在实验室里,常用　　　　法收集二氧化碳气体。

小红又设计了如下三种不同方法验证二氧化碳气体是否收集满。

你认为,选择　　　　装置更为合理。

【答案】　

（1）锥形瓶　集气瓶

（2）稀盐酸　碳酸钠与盐酸反应速率太快（或不易控制反应或不便于实验操作等）

（3）Ⅱ　能随时控制滴加液体的量（或速度）,可控制反应　Ca（OH）2+CO2

（4）向上排空气　B

【解析】实验室常用稀盐酸和大理石或石灰石制取CO2气体,而不用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体,使制得的CO2不纯;

不能用稀H2SO4代替稀盐酸,因为稀H2SO4和石灰石反应生成微溶的CaSO4会覆盖在石灰石的表面阻碍反应继续进行;

不能用Na2CO3粉末代替大理石或石灰石,因为反应速率太快,不利于CO2的收集,不便于操作。

制取CO2的装置是“固-液常温型”装置,使用（Ⅰ）中的长颈漏斗可随时添加酸液;

使用（Ⅱ）中的分流漏斗可逐滴加入酸液,便于控制反应的速率和总液量,故装置Ⅱ比Ⅰ更好些。

根据CO2的密度比空气大且能溶于水的性质,常用向上排空气法收集CO2。

用向上排空气法收集CO2气体时,需要进行验满操作。

验满时应将燃着的木条放在集气瓶口,因而选B；

而不能伸入瓶内或离瓶口太远,若收集满,现象是木条立即熄灭。

例16.（2014·

甘肃武威）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:

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　　　　　　　　　　。

（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　　　　　　　　　　,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　　　　7（填“>

”“<

”或“=”）。

（1）长颈漏斗　

（2）2KClO3

2KCl+3O2↑　（3）B、D可以随时使反应进行,也可以随时使反应停止　CaCO3+2HCl

CaCl2+H2O+CO2↑　b　e→f→c→d　（4）<

（1）②是长颈漏斗。

（2）实验室可以用加热高锰酸钾或氯酸钾的方法制取氧气,因为A装置中试管口没有棉花,不能用加热高锰酸钾制取,应该用加热氯酸钾的方法制取,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:

2KClO3

2KCl+3O2↑。

（3）制取二氧化碳是固体与液体反应不需加热,可以用B装置,二氧化碳的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,用D装置;

使用该套装置制取气体的突出优点是:

可以随时使反应进行,也可以随时使反应停止。

实验室用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:

用F装置收集二氧化碳时,气体应从b端进入,因为二氧化碳比空气重,用的是向上排空气法,得在上方预留出口让空气从上面排出。

要除去氯化氢气体与水蒸气,应该先除去氯化氢,再除去水,连接顺序为:

混合气体→e→f→c→d。

二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,pH小于7。

例17.实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、稀盐酸、用石蕊试液染成紫色的湿润纸花、火柴、棉花及以下仪器：

（1）若补充一种仪器________（填名称），并利用上述部分仪器和药品可制取一种气体，待气泡________时，开始收集气体，反应的化学方程式为_