2020年中考化学实验考题突破02 常见气体的制取、检验与净化讲练 新人教版

02常见气体的制取、检验与净化（讲练）【题型概述】气体的制取、检验与净化是中考实验探究题常考题型，主要考查常见气体二氧化碳、氧气（有时也会拓展考查氢气和氨气等）的制备，并且常见气体的检验和净化常穿插于气体的制取考题中，常考题型是实验探究题，有时也会以选择题的形式考查。此类题难度较大，但是这部分知识规律性很强，掌握好制取气体的一般思路和方法，即可掌握好大半。希望大家熟练掌握该部分的实验基础，在练习过程中研究其题型，探究解题方法，提高解题技巧。【考点梳理】考点一：实验室制取气体的一般思路与装置1、实验室制取气体的一般思路：（1）确定制取气体的反应原理（即在什么条件下，如：常温、加热、催化剂等。）,选择什么药品，通过什么反应来制取气体。（2）确定制取气体的实验装置。（3）确定如何验证制得气体就是需要的气体。2、制取气体的实验装置装置：发生装置：（1）选择依据：反应物状态、反应条件。（2）类型：固液不加热如A；固固加热如B；（1）选择依据：密度、溶解性、是否发生反应。收集装置：排水法：条件：不溶于水且不与水反应；（2）类型：优点：收集的气体纯净；缺点：收集的气体不干燥向上排空气：条件：密度比空气大且不与空气反应。优点：收集的气体干燥；缺点：收集的气体不纯净向下排空气：条件：密度比空气小且不与空气反应。优点：收集的气体干燥；缺点：收集的气体不纯净考点二：实验室制取氧气1、选药品的条件：必须含有氧元素。常用过氧化氢溶液和二氧化锰；或加热高锰酸钾或氯酸钾。如：用过氧化氢和二氧化锰制取氧气：（1）原理：2H2O22H2O+O2↑；（2）装置：固液不加热，排水法（或向上排空法）。（3）步骤：检查气密性；装药品，先固后液；（4）收集法：、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。）、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。（6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。（7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。如：用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气：（1）原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）装置：固固加热，排水法（或向上排空法）（3）步骤：连接装置：先下后上，从左到右的顺序；②检查装置的气密性；③装入药品：按粉末状固体取用的方法；④固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部；⑤加热药品：先预热，后在反应物部位用酒精灯外焰加热；⑥收集气体；⑦先将导管移出水面，再停止加热。（4）收集法：、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。）、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。（6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。（7）注意事项：①试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管破裂；②导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出；③用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管；④实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。考点三：实验室制取二氧化碳1、药品：大理石或石灰石和稀盐酸2、原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；3、装置：固液不加热，向上排空法，4、步骤：①连接装置；②检查装置的气密性；③向锥形瓶中加入大理石；④从长颈漏斗加入稀盐酸；⑤收集二氧化碳；⑥验满。5、收集法：向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；能溶于水且与水反应，不能用排水法。6、验满：向上排空气法，用燃着的木条放在，瓶口，木条熄灭则收集满。7、检验：将气体通入澄清石灰水，若石灰水浑浊，则是二氧化碳。原理：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O8、药品的选择：①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为（稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在大理石表面，阻碍反应的继续发生）。②也不用浓盐酸是因为（浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯）。考点四：常见气体的检验气体检验方法现象氧气把带火星的木条伸入集气瓶中木条复燃二氧化碳把气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊一氧化碳点燃后在火焰上方罩一个内壁有澄清石灰水的烧杯火焰呈蓝色，烧杯内壁变浑浊甲烷点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯，迅速倒转后，注入少量澄清石灰水烧杯内壁上有水珠，石灰水变浑浊氢气点燃后在火焰上方罩一个干冷的烧杯火焰呈淡蓝色，烧杯内壁上有水珠水蒸气通过白色硫酸铜粉末硫酸铜变为蓝色氨气放入湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝考点五：常见气体的净化1、气体中有水蒸气杂质，用干燥剂除去，常用干燥剂浓硫酸和碱石灰（NaOH和CaO）；注意浓硫酸不能干燥NH3等碱性气体；碱石灰不能干燥CO2、SO2和HCl等酸性气体。2、CO2中有HCl杂质，将气体通过饱和的碳酸氢钠溶液。3、气体中有H2和CO等还原性气体杂质，将气体通过灼热的氧化铜。4、除去气体中的氧气，将气体通过灼热的铜网。考点六：常见气体的净化1、制取气体时，要先检查装置气密性，后装药品（先固后液）。2、收集气体，先净化后收集。3、检验气体时，先检验水后检验杂质。4、净化气体时，先除杂后干燥。例如，二氧化碳中有水蒸气和HCl杂质。检验气体：（1）先通过白色硫酸铜粉末，硫酸铜变为蓝色则说明有水蒸气；（2）再通过硝酸银溶液，若有不溶于硝酸的白色沉淀生成，说明有HCl。净化气体：（1）先通过饱和碳酸氢钠溶液，除去HCl；（2）再通过浓硫酸溶液，除去水蒸气。5、综上，装置顺序为（1）发生装置（选取依据反应物状态和反应条件）（2）净化装置（3）干燥装置（4）收集装置（5）有污染性的气体，为了保护环境，要加一个吸收装置。【典题聚焦】题型一：选择题【例1】【2019江苏苏州】下列有关CO2实验的图示正确的是（）A．制取CO2B．收集CO2C．验证CO2已集满D．验证CO2能与水反应【答案】D【解析】A．制取二氧化碳时，长颈漏斗要伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出，故A错误；B．二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，如果用的话也要短进长出，故B错误；C．验满时要把燃着的木条放在集气瓶中，而不是伸入集气瓶内，故C错误；D．通过观察紫色石蕊试液变红色就可以验证二氧化碳能和水反应，故D正确。故选：D。【技巧点拨】本题难度不大，熟练掌握实验室中制取气体的发生装置和收集装置的选择依据以及验满、检验方法是正确解答本题的关键。【例2】【2019广东茂名一模】下列鉴别空气、氧气和二氧化碳的方法中，正确的是（）A．闻气味B．观察颜色C．加入澄清石灰水D．插入燃着的木条【答案】D【解析】A、空气、氧气和二氧化碳三瓶气体均没有气味的气体，用闻气味无法鉴别，故选项错误；B、空气、氧气和二氧化碳三瓶气体均没有颜色的气体，用观察气体的颜色的方法无法鉴别，故选项错误；C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，用澄清的石灰水只能鉴别出二氧化碳，无法鉴别空气、氧气，故选项错误；D、把燃着的木条分别伸入三个集气瓶中，若木条熄灭，则是二氧化碳；若木条燃烧更旺，则是氧气；若木条正常燃烧，则是空气；现象明显，能一次鉴别出这三瓶气体，故选项正确；故选D。【技巧点拨】本题考查了常见气体的鉴别方法，解题的关键是利用所要鉴别气体的性质的差别，根据实验中是否出现明显的不同现象判断能否鉴别。【变式训练】1、【2019.北京】下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是（）A.制CO2的药品B．发生装置C．收集装置D．比较CO2与空气的密度【答案】A【解析】大理石与稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙覆盖在大理石上，阻止反应进一步发生，该实验方案不合理。故选A。2、【2019四川攀枝花】关于下列装置使用的说法，不正确的是（）A．用此装置制取氧气B．用此装置制取二氧化碳C．用此装置收集氢气D．用此装置收集氧气【答案】C【解析】A．装置中有酒精灯、试管口没有棉花，可用于加热氯酸钾制氧气，故A正确；B．装置中没有酒精灯，适合固液混合常温状态下制取气体，因此可用此装置制取二氧化碳，故B正确；C．氢气的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，故C错误；D．氧气不易溶于水，可用排水法收集，故D正确。故选：C。3、【2018浙江省舟山市】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（）A．B．C．D．【答案】D【解析】实验室利用15%的H2O2溶液制取O2，反应速率较快，选择的制取装置应能控制反应的速率。A、图中装置不能控制反应速率，故选项错误。B、15%的H2O2溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，不能通过滴加水的方法控制反应速率，故选项错误。C、15%的H2O2溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，不能通过加水的方法控制反应速率，故选项错误。D、图中所示装置能控制15%的H2O2溶液滴加的速率，从而控制反应的速率，故选项正确。故选D。4、【2019江苏苏州】将草酸（H2C2O4），沸点约150℃，分解温度约190℃）隔绝空气加热，得到的混合物经充分冷却后，残余气体M（CO、CO2中的一种或两种）。为探究M的成分，设计如图所示实验。下列说法不正确的是（）A．若甲试管内溶液变浑浊，则M中一定含有CO2B．若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊，则M中一定含COC．若装置甲、乙位置互换，则无法判断M中是否含有COD．若加热所得混合物不经充分冷却，则M中可能混有草酸蒸气【答案】C【解析】A．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若甲试管内溶液变浑浊，则M中一定含有CO2，故A正确；B．丙中固体变黑是因为和一氧化碳反应生成了铁和二氧化碳，二氧化碳使丁试管内溶液变浑浊，故B正确；C．若装置甲、乙位置互换，二氧化碳会被氢氧化钠溶液吸收，甲中澄清石灰水无变化，则无法判断M中是否含有CO2，故C错误；D．因为草酸（H2C2O4），沸点约150℃，分解温度约190℃，如果温度没有冷却到150℃以下，则M中可能混有草酸蒸气，故D正确。故选：C。5、【2018山东省威海市】以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，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②B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，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④，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⑤临时存放【答案】B【解析】A.装置②是固液常温反应制取气体的装置，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②，正确；B.氧气和二氧化碳的密度都比空气的密度大，均可使用装置③，气体从导管a进入占据下方空间，空气则被赶到上方空间而从b排出，错误；C.浓硫酸具有吸水性，能干燥不与其反应的气体，装置④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④，气体从导管a进入，正确；D.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⑤临时存放，正确。故选B。题型二：氧气的制取【例3】【2019江苏苏州】实验室常用高锰酸钾制取氧气，可能用到的装置如图所示。（1）本实验可选用的发生和收集装置为（填字母）。（2）①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式：。②上述反应的理论产氧率为，结果精确到0.1%]。③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有（测定过程中产生的误差可忽略）。（3）某同学进行该实验并用排水法收集O2．下列操作正确的是（填字母）a．未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体b．当导管口有连续气泡均匀冒出时，开始收集氧气c．集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面d．气体收集完毕后，先熄灭