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- 2021-11-11 发布
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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:
空气 NH3 CH4 HCl O2
密度/g•L﹣1 1. 293 0.77l 0.717 1.629 1.43
溶解性 ﹣﹣ 极易溶 难溶 极易溶 难溶
(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.
2
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 _________ .
3
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);
4
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 ,
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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+O2 CO2 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_______________________________。
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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
7
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;2H2O2 2H2O+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;2KClO3 2KCl+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) 2
2
3 322 OKClMnOKClO 。导管中气泡均匀
8
冒出后, OHSONaSONaOH 23222
(3) BE , 可 以 随 时 控 制 反 应 发 生 或 者 停 止 ,
22232 COOHCaClCaCOHCl ,
b,efcd(或 efc)
(4)<, 3222 COHOHCO
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 2H2O2 2H2O +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:2H2O2 2H2O +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,
9
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。
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