15第15讲 常见气体的制取.docx

1、15第15讲 常见气体的制取第15讲常见气体的制取夯基提能作业本A组基础题组一、选择题1.(2019山东泰安中考)实验室制取气体选择收集方法时,下列气体性质不需考虑的是()A.密度 B.可燃性 C.溶解性 D.能否与水反应2.(2019浙江嘉兴中考)15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2。实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是()3.(2019山东威海中考)以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,下列有关说法错误的是()A.实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使

2、用装置,气体从导管b进入C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置,气体从导管a进入D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图临时存放4.(2019湖南郴州中考)一氧化氮气体是一种无色、无味、有毒且难溶于水的气体,能与空气中的氧气迅速反应。实验室收集一氧化氮气体的正确方法是()A.向上排空气法B.向下排空气法C.排水法D.以上方法都可以5.(2019河北邯郸二模)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()6.如图所示,实验室里有一套用来制取气体的装置。下列有关叙述正确的是()A.锥形瓶里加入少量MnO2粉末,分液漏斗里盛放过氧化氢溶液,可以制取氧气B.锥形瓶

3、里加入大理石,分液漏斗里盛放稀硫酸,可以制取二氧化碳C.当发生装置中液体与固体混合产生了气泡,立即开始收集气体D.集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在实验台上二、填空简答题7.(2019黑龙江哈尔滨中考)实验室现有石灰石、稀盐酸、火柴、药匙、升降台、木条、棉花、镊子及以下仪器:(1)若要制取二氧化碳,应选择的仪器有锥形瓶和(填序号),还需补充的仪器是(填名称)。(2)若补充一种药品还能制取氧气,发生反应的化学方程式为。(3)将制取氧气和检验氧气的装置图补充完整。(4)用排水法收集氧气,当观察到导管口时,开始收集,气体逸出的原因是试管内温度升高且,使试管内压强大于外界大气压,在压强差的作用下,气

4、体逸出。8.(2019湖北宜昌中考)下列是实验室常用仪器,据图回答问题:(1)仪器G的名称是蒸发皿,仪器E的名称是。(2)实验室可用过氧化氢溶液制取氧气,反应的化学方程式是 ,利用过氧化氢溶液制取并收集氧气,需从上述仪器中选择(填序号)。在发生装置和收集装置均不改变的情况下,我们还可用它来制取另外一种气体,制取该气体的化学方程式是。(3)可用排水法收集氧气,是因为。某同学用排水法收集了一瓶氧气,将带火星的木条伸入集气瓶中,木条没有复燃,你认为可能的原因是。用向上排空气法收集氧气时,验满的方法是。(4)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,充分反应后,要对剩余的两种固体进行分离并回收。分别回收得到两种固体

5、需要用到上述仪器中的(填序号)。9.(2019广东广州中考)下图是实验室制备气体的部分装置。(1)加热混有二氧化锰的氯酸钾制备一瓶氧气用于性质实验。该方法制得O2的化学方程式是。可选用与(填序号)装置组合。首先检查装置的气密性,方法是:把导管口放入水中,然后,观察到有气泡冒出,说明装置气密性良好。(2)氢气被认为是理想的清洁、高能燃料。实验室用锌与稀硫酸制取氢气并验证其可燃性,可选用(填序号)与E装置组合,在E导管口点燃。实验过程是:组装仪器检查装置气密性装入药品制备氢气点燃。电解水也可制得H2。装置如图F,管中产生的是氢气。氢气的生产方法是制约其作为清洁能源广泛使用的原因之一,科学家根据生产

6、方法提出“绿色”氢气和“有污染”的氢气的概念,下列方法可获得“绿色”氢气的是。A.用矿石生产锌和硫酸,再相互反应B.在催化剂作用下,利用太阳能光解水C.利用煤燃烧发电,再电解水D.利用风能、水力发电,再电解水10.(2019北京中考)利用下图所示装置进行实验。(1)打开K1,观察到蜡烛;A中发生反应的化学方程式为 。(2)关闭K1、打开K2,观察到蜡烛缓慢地熄灭。蜡烛熄灭的原因是 。11.(2019黑龙江齐齐哈尔中考)利用下图装置进行气体的制取实验,请回答下列问题:(1)写出标号a仪器的名称:。(2)用氯酸钾制取氧气的化学方程式,选择装置收集氧气,气体从(填字母)端进入。若改用排水法收集,实验

7、结束后先撤导气管后熄灭酒精灯,目的是防止。(3)实验室用大理石和(填写药品名称)反应制取二氧化碳。与相比,作为发生装置的优点是,在装置中盛放可用于干燥二氧化碳气体。12.下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:(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(填字母序号)。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,

8、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(如下图),既可用于制取气体,又可用于探究物质的性质。当打开K1、关闭K2时,利用、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当打开K2、关闭K1,利用、装置可以制得并检验二氧化碳,装置中应加入的试剂为。B组提升题组1.(2019浙江湖州中考)下图所示的装置有很多用途,下列使用方法不正确的是()A.排水法收集氧气时,由a口进气B.排空气法收集氢气时,由b口进气C.排水法收集氢气时,由b口进气D.排空气法收集二氧化碳时,由a口进气2.(2019辽宁沈阳中考)实验室制取气体时要

9、考虑下列问题:(一)依据原理,确定制取方案(1)实验室制取O2时选择的药品在组成上的共同点是 。任写出其中一个反应的化学方程式: 。(2)下列反应均有CO2生成:木炭在充足的氧气中燃烧;大理石与稀盐酸反应;煅烧石灰石。实验室制取CO2通常选择方法。不选择的理由是;不选择的理由是。(二)选择合理的制取装置用下图所示装置制取气体,请回答下列问题:(3)仪器a的名称是。(4)用双氧水和二氧化锰制取O2,选择的发生和收集装置的组合是(写出一种组合,填序号)。(5)实验室在加热条件下,分解草酸晶体可以制得CO,但是加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体。如果用这种方法制取CO,你从A、B、C中所选择的发

10、生装置是(填序号),选择的理由是 。(三)检验、净化和除杂(6)经检验,实验室用锌粒和稀盐酸制取的氢气中混有HCl气体,写出一种通过发生化学反应除去HCl的试剂。3.(2019广东中考)根据下图(省略夹持仪器)回答问题:(1)仪器e的名称是。(2)用高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式为,制备并导出氧气的装置应选取的仪器是c、h、(填序号),收集氧气(用于做铁丝燃烧实验)应选取的仪器是(填序号)。(3)用锌粒和稀盐酸制备H2(可随时使反应发生或终止)应选取的仪器是(填序号)。(4)氢化钙(CaH2)常温下能与水反应生成H2,是野外工作人员便携燃料的来源。课外小组同学利用(3)中产生的H2与金属钙反

11、应制取CaH2(见下图)。请回答:洗气瓶中m、n应选下列试剂的、(填序号)。.NaHCO3溶液.NaOH溶液.浓硫酸为防止钙被氧化,在加热钙之前必须进行的操作是。CaH2与水反应的化学方程式为;为防止空气中的O2、CO2、水蒸气与玻璃管中Ca或CaH2反应,必须在导管末端再连接的装置是(说出仪器名称及所装试剂)。4.(2019广东广州中考)分液漏斗是化学实验室一种常用的仪器,可用于滴加液体或分离互不相溶的两种液体。实验室部分反应装置如AD所示。(1)实验室用KMnO4制取O2的化学方程式为。(2)实验室制取气体通过反应物状态、反应条件等选用相应反应装置,请完成下表空格。制取的气体反应物反应条件

12、反应装置(填字母)O2KClO3固体催化剂MnO2固体、加热H2O2溶液催化剂MnO2固体、常温C或DCO2和常温或N2NH4Cl饱和溶液与NaNO2饱和溶液加热(3)关于装置C和D的下列说法正确的是。(双项选择)A.装置C发生反应时,分液漏斗下端必须浸没在液体中B.装置D发生反应时,长颈漏斗下端必须浸没在液体中C.装置C和D的气密性检查的操作方法相同D.装置C和D均可用于制取一定量的H25.(2019湖北荆州中考)实验室部分装置如图所示,回答下列问题:(1)仪器X的名称是。(2)实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物的方法制取甲烷(CH4)气体,其发生装置为。(3)实验室用装置B制O2

13、的化学方程式为。(4)某同学欲用活泼金属单质和稀盐酸反应制取纯净干燥的H2,请从这些装置中选择并连接成一套组合装置,按照气流从左到右的流向,写出所选装置接口的连接顺序:()()()()()()()()()(可不填满,也可补充)。6.同学们利用下图所示装置进行气体的制备实验(AF为装置编号)。(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)实验室制取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

14、)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精解精析A组基础题组一、选择题1.B实验室制取气体选择收集方法时,一般考虑气体物理性质中的密度和溶解性,化学性质中看它是否与水发生化学反应和是否与空气中的成分反应。2.DD

15、中过氧化氢溶液盛放于分液漏斗中,可以控制液体的滴加速率,从而控制反应速率,能使生成氧气的速率平稳,正确。故选D。3.B装置是固液常温型制取气体的装置,实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置,故A正确;氧气和二氧化碳的密度都比空气的密度大,均可使用装置,气体从导管a进入,故B错误;浓硫酸具有吸水性,能干燥不与其反应的气体,装置是洗气装置,导气管是长进短出,实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置,气体从导管a进入,故C正确;氧气和二氧化碳的密度比空气的密度大,对于密度比空气大的气体,集气瓶正放,实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图临时存放,故D正确。4.C一氧化氮气体是一种

16、无色、无味、有毒且难溶于水的气体,能与空气中的氧气迅速反应。收集一氧化氮气体的正确方法是排水法,故C正确。5.C实验室制取二氧化碳的药品是石灰石(或大理石)和稀盐酸,发生装置是固液常温型;实验室可以用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,发生装置是固液常温型;也可以用加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,发生装置是固体加热型,因此实验室制取CO2和O2的发生装置可能相同,也可能不同,故A、B错误;因为二氧化碳能溶于水,密度比空气大,故采用向上排空气法收集;因为氧气不易溶于水,密度比空气大,故可以采用向上排空气法或排水法收集,即CO2和O2都可以用向上排空气法收集,C正确;由于氧气和

17、二氧化碳的密度都比空气大,所以都不会用到向下排空气法,D错误。6.A实验室可用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,发生装置属于固液常温型,氧气不易溶于水,可用排水法收集,故A正确;不能用大理石和稀硫酸制取二氧化碳,也不能用排水法收集二氧化碳,故B错误;当导管口的气泡连续均匀冒出时才能收集,故C错误;收集满氧气的集气瓶应正放在桌面上,故D错误。二、填空简答题7.答案(1)长颈漏斗(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2(3)(4)有连续均匀的气泡冒出气体增多解析(1)若要制取二氧化碳,应选择的仪器有锥形瓶、集气瓶、带导管的双孔橡皮塞及长颈漏斗。(2)试管口有一团棉花,则用加热KMnO4来制取O

18、2,KMnO4在加热的条件下可以分解产生MnO2、K2MnO4和O2,化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。8.答案(1)烧杯(2)2H2O22H2O+O2ACDFCaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2(3)氧气不易溶于水导管口有气泡就开始收集(合理即可)将带火星的木条放在集气瓶瓶口(4)ABEGHI解析(1)仪器G的名称是蒸发皿,仪器E的名称是烧杯。(2)实验室可用过氧化氢溶液制取氧气,反应的化学方程式是2H2O22H2O+O2。利用过氧化氢溶液制取并收集氧气,需选择固液常温型制气装置,从题述仪器中选择ACDF。在发生装置和收集装置均不改变的情况下,我们还可用它来制取

19、另外一种气体,如二氧化碳或氢气均可。(3)可用排水法收集氧气,是因为氧气不易溶于水。用排水法收集了一瓶氧气,将带火星的木条伸入集气瓶中,木条没有复燃,可能的原因是导管口有气泡就开始收集,这样收集到的氧气不纯。用向上排空气法收集氧气时,验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃证明已收集满。(4)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,充分反应后,要对剩余的两种固体进行分离并回收,由于二氧化锰不溶于水,氯化钾溶于水,可通过溶解、过滤、结晶法回收得到两种固体,需要用到题述仪器中的ABEGHI。9.答案(1)2KClO3 2KCl+3O2BC双手握住试管(2)A验纯甲BD解析(1)实验室用氯酸钾和二氧

20、化锰加热制取氧气的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2。用加热氯酸钾的方法制氧气应选用固体加热型发生装置B;氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,即装置C;检查装置气密性的方法:把导管口放入水中,然后双手握住试管,观察到有气泡冒出,说明装置气密性良好。(2)实验室制取氢气应选用固液常温型发生装置,即装置A;点燃可燃性气体前应先进行验纯,以免发生爆炸。电解水时,正极生成氧气,负极生成氢气。用矿石生产锌和硫酸的过程中会产生污染物,故A错误;在催化剂作用下,利用太阳能光解水生成氧气和氢气,无污染,故B正确;利用煤燃烧发电会产生大量污染物,且能量转化效率低,故C错误;利用风能、水力发电,再电

21、解水,过程中没有污染物生成,故D正确。10.答案(1)燃烧更剧烈2H2O22H2O+O2(2)产生不支持燃烧的二氧化碳,将燃烧的蜡烛与氧气隔绝解析(1)A中发生反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2,打开K1,产生的氧气会使蜡烛燃烧更剧烈。(2)关闭K1、打开K2,B中石灰石和稀盐酸反应,有二氧化碳生成,二氧化碳进入烧杯中,使蜡烛熄灭。11.答案(1)酒精灯(2)2KClO3 2KCl+3O2b水倒流入试管,使试管炸裂(3)稀盐酸可以控制反应的开始和停止(或可以控制反应的发生和结束;随开随用,随关随停)浓硫酸(浓H2SO4)解析(2)在加热和二氧化锰的催化作用下,氯酸钾分解生成氯化钾和氧

22、气;氧气的密度比空气大,会先聚集在集气瓶的下部,故氧气应从b端通入;用排水法收集氧气时,反应结束后要先撤除导气管,最后熄灭酒精灯,目的是防止水倒流入试管,使试管炸裂。(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳。装置中可将大理石放在多孔塑料板上,然后从长颈漏斗中加入稀盐酸,药品接触,反应发生,不需要反应时,用止水夹夹住橡皮管,装置内气压增大,稀盐酸进入长颈漏斗中,石灰石和稀盐酸分离,反应停止,故装置的优点是可控制反应的发生与停止。可用浓硫酸作为干燥剂来干燥二氧化碳。12.答案(1)酒精灯长颈漏斗(2)A带火星的小木条2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2(3)bac(4)B澄清的石灰水解析

23、(1)仪器a、b分别为酒精灯和长颈漏斗。(2)加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2,选用的发生装置为A;验满的方法是将带火星的小木条伸到集气瓶口,若小木条复燃,则证明氧气已收集满。(3)用排水法收集氧气,正确的操作顺序是先将集气瓶装满水后倒放在水槽中,当出现连续均匀的气泡时,把导管伸入瓶口,收集满后在液面下用毛玻璃片盖好集气瓶口,取出正放。(4)当装置和装置相连时,是固体和液体在常温下反应制取气体,并用向下排空气法收集气体,故选B;一般用澄清的石灰水检验二氧化碳气体。B组提升题组1.A排水法收集氧气时,由b口进气,由a口排出水,故A方法不正确;氢气的密度

24、比空气的小,可用向下排空气法收集,即空气要从下端被排出,所以氢气必须从b口进入,故B方法正确;排水法收集氢气时,由b口进气,由a口排出水,故C方法正确;二氧化碳的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,即空气要从上端被排出,所以二氧化碳必须从a口进入,使空气从b口排出,故D方法正确。2.答案(一)(1)物质中都含有氧元素(其他合理答案均可)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2或2KClO3 2KCl+3O2或2H2O2 2H2O+O2(2)反应物中有氧气,使生成的二氧化碳不纯(其他合理答案均可)反应条件是高温,实验室条件下不易达到,很难控制(其他合理答案均可)(二)(3)酒精灯(4)DE或

25、DG(5)C试管口略向下倾斜,可以防止冷凝水倒流,使试管炸裂;试管底部向下弯曲,可以防止草酸熔化后流到试管口处(三)(6)NaOH溶液(其他合理答案均可)解析(一)(1)物质都是由元素组成的,制取氧气的药品在组成上都应该含有氧元素。(2)木炭在氧气中燃烧制取二氧化碳时,会使生成的二氧化碳中混有氧气;煅烧石灰石需要的条件是高温,在实验室中很难达到该条件。(二)(3)仪器a是酒精灯。(4)用双氧水和二氧化锰制取氧气,原料为液体和固体,且反应不需要加热,应选用固液常温型发生装置D;氧气不易溶于水,密度比空气大,可以采用排水法或向上排空气法收集,故收集装置应选用G或E。(5)给固体加热时,试管口要略向

26、下倾斜,防止冷凝水倒流使试管炸裂;由于加热时草酸晶体在分解之前先熔化成了液体,为了防止草酸熔化后从试管口流出,应选用装置C。(三)(6)氢气中混有氯化氢气体,氯化氢是酸性气体,可以用碱性溶液除去,如氢氧化钠溶液。3.答案(1)量筒(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2a、ib、g、l或b、m、o(3)c、f、j、n或d、f、i、n(若选b,终止反应时液体不能全部进入f)(4)通入氢气把装置中的空气排尽CaH2+2H2O 2H2+Ca(OH)2装浓H2SO4的洗气瓶解析(1)仪器e的名称为量筒。(2)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,反应的化学方程式为2KMnO4K2

27、MnO4+MnO2+O2;使用高锰酸钾制备并导出氧气的装置即固体加热制取气体的装置,应选取的仪器是酒精灯、试管、导管、单孔橡胶塞,故选c、h、a、i;收集氧气(用于做铁丝燃烧实验)有两种方法:排水法和向上排空气法,对应的装置分别为“b、g、l”和“b、m、o”。(3)用锌粒和稀盐酸制备H2(可随时使反应发生或终止)的装置是固液不加热装置,若选用普通试管做反应发生器,可选仪器为c、f、j、n;若选用具支试管做反应发生器,可选仪器为d、f、i、n。(4)制取氢气过程中容易混有氯化氢气体,应用氢氧化钠溶液除去,然后用浓硫酸除去其中的水蒸气,故m为氢氧化钠溶液,n为浓硫酸;为防止钙被氧化,在加热钙之前

28、必须进行的操作是先通一段时间氢气,排尽装置内的空气;氢化钙与水反应生成氢气和氢氧化钙,反应的化学方程式为CaH2+2H2O2H2+Ca(OH)2;为防止空气中的O2、CO2、水蒸气与玻璃管中Ca或CaH2反应,必须在导管末端再连接的装置是装浓H2SO4的洗气瓶。4.答案(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2(2)AO2大理石(或石灰石)稀盐酸CDB(3)BD解析(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。(2)加热固体制取气体选择装置A;用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下可制取氧气;实验室制取二氧化碳用大理石(或石灰石)和稀盐酸,装置C或D都可以作反应装置;给液体加热制取气体选择装置B。(3)装置C发生反应时,分液漏斗下端不用浸没在液体中,故A错误;装置D发生反应时,长颈漏斗下端必须浸没在液体中,防止气体从长颈漏斗上口逸出,故B正确;装置C和D的气密性检查的操作方法不相同,故C错误;制取H2常用锌粒与稀硫酸,装置C和D均可用于制取一定量的H2,故D正确。5.答案(1)锥形瓶(2)A(3)2H2O2 2H2O+O2(4)befhgdc解析(1)仪器X的名称是锥形瓶;(2)实验室常用加