初中化学中考专题复习——专题二常见气体的制取净化收集

命题趋势氧气、氢气和二氧化碳三种气体的实验室制法是气体制备的基础，尤其是氧气和二氧化碳的制取属于重点掌握内容，在中考中是必考的知识点。常见气体的检验和净化常穿插于气体的制取考题中。题型主要是选择题和实验(探究)题。1.常规基础题：考查有关三大气体制取的基础知识。内容有：制取气体的药品、反应原理、实验装置、收集方法、检验方法、验满方法、操作步骤、注意事项、气体的净化2.迁移运用题(或信息处理题)：将课本外的气体制取纳入考试范围，给足实验信息，考查学生正确处理信息的能力，及将三大气体的制取规律迁移到新的问题情境中来，考查命题趋势3.分析评价题：分析实验中出现异常现象的原因、操作过程中的漏洞；评价气体的制取方案，如药品的选择、制取方案是否可行、发生装置及收集装置的评析和选择等。考4.综合实验题：集气体的制取、除杂、干燥及性质的实验于一体，考查学生的综合实验能力。从近五年的广东省考试内容来看，目前此类题逐渐偏向于实验的分析和评价方面。以前对制取O2和CO2的传统考法逐渐消失，更倾向于综合考查，2014年就将实验的基本技能，气体的制取、净化、收集，气体CO的还原性进行了综合考查。这是新的发展趋势，对学生的要求也提高了。在今后的中考复习备考过程中，在紧抓学生基础的同时，也要注重对评价题型的训练。迁移题、综合分析题将成为中考的热点和趋势。1.常见气体的检验方法2.实验室制取O2、H2、CO2的比较3.收集气体方法选择的依据：生成气体的性质(特别是物理性质)(1)排水集气法：适用于收集难溶于水(2)①向上排空气法：适用于收集不与空②向下排空气法：适用于收集不与空气反应且密度比空气小的气体。4.气体的净化(除杂和干燥)(1)考虑干燥与除杂顺序时，若采用溶液(2)选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质，而与被提纯的物质不反应。常见气体杂质的吸收剂见下表：(3)常见气体的干燥剂：(4)下图装置：洗气瓶主要用于盛放液体吸收剂，连入装置时要注意气体必须“长进短出”以利于杂质的吸收。干燥管则主要用于盛放固体吸收剂，球形干燥管中气流方向应为“大进小出”，这样可以形成回旋气流，杂质吸收充分；U型干燥管结构对称，无进出口之分。5.有关气体的制取、检验和净化实验中的(1)制取气体时，先净化后收集;(2)检验气体时，先验水后验杂(其他气体杂质);(3)净化气体时，先除杂后干燥。十年母题集训1.（2014广东，5，2分）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（）解析：由于氨气密度比空气小，所以可用向下排空气法收集；由于极易溶于水，所以不能用排水法收集。A.氨气不能用向上排空气法，故A错误；B.氨气能用向下排空气法，故B正确；C.氨气极易溶于水，不能用排水法，故C错误；D.氨气极易溶于水，不能用排水法，故D错误。答案:B2.（2010广东，22，12分）请根据所提供的试剂和仪器，按要求填空：I．试剂：稀硫酸、稀盐酸、过氧化氢溶液、大理石、二氧化锰Ⅱ．仪器：（铁架台、石棉网等已省略）（1）写出图中标有①、②仪器的名称：①，②。（2）实验室制取氧气时，为了便于控制反应且获得平稳的气流，发生装置可选用图中的（填字母），化学方程式为。用该装置和提供的试剂还可以制取气体，化学方程式为。收集方法是，检验该气体满瓶的方法是。（3）设计一套制取少量蒸馏水的简易装置，需选择图中的A、B和（填字母）。解析：（1）根据实验室常见仪器可知，图中标有①、②仪器的名称是：烧杯；长颈漏斗；（2）根据实验室制取氧气的反应原理，使用分液漏斗，用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，能够控制反应且获得平稳的气流，发生装置可选用图中的C、F或A、F，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；根据实验室制取二氧化碳的反应原理，可知此装置和提供的试剂还可以制取CO2，化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，因为二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，验满的方法是：将燃着的木条放在瓶口，火焰熄灭，证明满瓶；（3）根据蒸馏装置所需要的仪器可知：制取少量蒸馏水的简易装置，需选择图中的A、B和C、E、G，故选C、E、G。答案：（1）烧杯；长颈漏斗（2）C、F或A、F（1分，选F、H不给分）2H2O22H2O+O2↑CO2CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑向上排空气法将燃着的木条放在瓶口，火焰熄灭，证明满瓶（3）C、E、G3.（2011广东，22，12分）下面是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：（1）仪器a的名称是。（2）用B装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选（填“b”、“c”）。（3）从装置A～D中选择：加热KMnO4制取O2并用排水法收集，应选用图中的（填字母）；实验室制取并收集CO2应选用图中的（填字母）。（4）用装置E排空气收集H2，气体应从导管的（填“d”、“e”）端进入；若制取的O2用F装置排水收集，请将图F补画完整。（5）如图为制取H2并还原Fe3O4的微型实验装置，针筒与青霉素瓶组合部分相当于上图装置（填字母）；检查此装置气密性的具体操作是，若现象为，则气密性良好。解析：（1）熟记常用仪器：仪器a的名称是酒精灯；（2）用B装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选择有带孔塑料片的c试管；（3）从装置A～D中选择：加热KMnO4制取O2并用排水法收集，根据反应需要加热和气体的气密性和水溶性，应选用图中的A、D；同理，实验室制取并收集CO2应选用图中的B、C；（4）用装置E排空气收集H2，根据氢气的密度比空气的小，气体应从导管的e端进入，以便排净空气；若制取的O2用F装置排水收集，则如图，以便排净瓶内水；（5）如图为制取H2并还原Fe3O4的微型实验装置，针筒与青霉素瓶组合部分能控制反应速率，相当于上图装置装置B；检查此装置气密性的具体操作：用热水浸泡（或手握）青霉素瓶一会儿；若现象为针筒活塞略向左移动，则气密性良好．答案：（1）酒精灯（2）c（3）AD；BC（4）e；如上图所示（5）B；用热水浸泡（或手握）青霉素瓶一会儿；针筒活塞略向左移动4.（2012广东，22，11分）现有以下装置、仪器和药品．根据要求回答问题：（1）写出仪器的名称：E、F。（2）图A的实验室制氧气装置有两处错误，请改正错误。（3）装置A中反应的化学方程式为；把H与B组合，操作弹簧夹可以使反应停止或发生，还可以从“C至H”中选择仪器（填序号）组装一个可随时使反应发生或停止的装置；若用H2O2和O2，且能获得平稳的气流，应选E（或F）和组合．（4）若用图I所示医用塑料袋排空气法收集H2，则H2导入端为（填“a”或“b”）．（5）用图J所示矿泉水瓶可以证明CO2与NaOH溶液确实发生了反应，其现象是，应作的对比试验是。解析：（1）试管和锥形瓶是实验室常用的仪器；（2）制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，用加热装置时，注意事项有：铁夹夹在试管的中上部；试管口应该略向下倾斜；试管口应该放一团棉花等；（3）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；把H与B组合，操作弹簧夹可以使反应停止或发生，还可以从“C至H”中选择仪器C、E、H，组装一个可随时使反应发生或停止的装置；若用H2O2和O2，且能获得平稳的气流，应选E（或F）和D组合；（4）若用图I所示医用塑料袋排空气法收集H2，则H2导入端为b，因为氢气的密度比空气的密度小；（5）塑料瓶变瘪，可以证明CO2与NaOH溶液确实发生了反应；因为二氧化碳能溶于水，因此要做二氧化碳与水反应的对比实验。答案：（1）试管；锥形瓶（2）试管口应该略向下倾斜；试管口应该放一团棉花（3）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；C、E、H；D（4）b（5）塑料瓶变瘪；收集一塑料瓶二氧化碳，加水振荡，观察发生的变化5．（2013广东，22，10分）下面的实验仪器省去了固定装置，请根据要求回答问题：（1）甲图中仪器①的名称为。（2）乙图中的微型装置H可用于实验室制备CO2，此微型装置在操作上的优点是；在甲图中可选择（填序号）装配与装置H功能相同的装置。（3）装配KClO3制备O2的发生装置，甲图中除固定装置外还差的仪器是（写名称）；该反应的化学方程式为；（4）用铁片和稀硫酸在微型装置H中制取氢气，其化学方程式为；I是医用输液观察滴夜快慢的滴壶，若用它作微型洗气装置，则气体应从（填“a”或“b”）进入，其中所装洗气的液体不能装满的原因是。解析：（1）长颈漏斗方便加液体药品；（2）微型装置中用的是注射器，在操作上的优点是：可控制反应速率；在甲图中可选择试管、分液漏斗、带弹簧夹的导管和双孔橡皮塞装配与装置H功能相同的装置；（3）制取装置包括加热和不需加热两种，如果用氯酸钾制氧气就需要加热，因此还缺少酒精灯；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可；（4）如果用铁和稀硫酸在常温下反应制氢气的，就不需要加热；I是医用输液观察滴夜快慢的滴壶，若用它作微型洗气装置，则气体应从b进入，其中所装洗气的液体不能装满的原因是液体不会被压往a处流出。答案：（1）长颈漏斗（2）可控制反应速率；ADEF（或BDGE）（3）酒精灯；2KClO32KCl+3O2↑（4）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；b；液体不会被压往a处流出母题变式训练6.下面有关气体的制取、干燥、收集和检验方法，正确的是（）A．实验室可用A装置制取和收集氧气B．实验室可用B装置制取和检测二氧化碳C．实验室可用C装置制取和收集氢气D．实验室可用D装置用来干燥氨气解析：A.如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热，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，故选项正确；B.实验室可用B装置制取二氧化碳，但是检验二氧化碳应该用澄清的石灰水，故选项错误；C.实验室可用C装置制取氢气，但是收集氢气应该用向下排空气法收集，故选项错误；D.氨气不能用浓硫酸干燥，故选项错误。答案：A7.实验室制取气体是化学学习的基本实验技能之一，请根据如图回答相关问题．（1）写出仪器a的名称。（2）甲同学用A装置制取氧气，该反应的化学方程式．停止加热时应先将导管移出水面，其理由是。（3）检验集气瓶中的气体是氧气的方法为。（4）乙同学用B装置制取二氧化碳，该反应的化学方程式为，收集到的二氧化碳中可能含有的杂质有，要除去这些杂质用到的试剂先后有。解析：（1）仪器a是试管；（2）A装置中的药品是氯酸钾和二氧化锰，氯酸钾在加热、二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，反应方程式是：2KClO32KCl+3O2↑，该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应，先移导管后熄灯的原因是为了防止水倒吸引起试管炸裂；（3）要检验瓶中气体是否是氧气，可据氧气的助燃性向瓶中放入带火星的木条，若木条复燃则是氧气；（4）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；利用稀盐酸制取的二氧化碳中可能混有氯化氢气体，因为盐酸易挥发，还可能混有水蒸气，因为气体从溶液中出来通常带有水蒸气；氯化氢气体溶于水即是盐酸，盐酸可与碳酸氢钠溶液反应，因此可将气体通入饱和的碳酸氢钠溶液将氯化氢气体除掉，同时生成二氧化碳，增加二氧化碳的量，浓硫酸具有吸水性，可用来干燥二氧化碳。答案：（1）试管；（2）2KClO32KCl+3O2↑；防止水倒吸引起试管炸裂；（3）将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃说明集气瓶中的气体是氧气；（4）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；HCl和H2O；饱和的碳酸氢钠溶液、浓硫酸。8.根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题：（1）写出图中标号仪器的名称：①；②。（2）实验室制取少量二氧化碳时，发生装置最好选用（填字母，下同），收集装置选用，只能用此收集方法的原因是，如需随时控制反应速率并节约药品，发生装置最好选用。（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，发生装置应选用（填字母）