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资料简介
专项(二) 气体的制取及净化
|典题训练|
1.[2019·盐城]图 G2-1 所示为初中化学常见的仪器装置,请回答下列问题。
图 G2-1
(1)写出仪器名称:a ,b 。
(2)实验室可选用 (填字母)和 D 装置制取 CO2 气体;在添加药品前,首先应进行的操作
是 。
(3)实验室用 KMnO4 粉末制取 O2 的化学方程式为 ;发生装置中需在试
管口放一团棉花,以防止 KMnO4 粉末 。
(4)实验室用过氧化氢溶液及少量 MnO2制取 O2,可选用 (填字母)装置收集 O2;MnO2起 作用。
2.[2019·广州]图 G2-2 是实验室制取 CO2 及进行性质实验的部分装置。
图 G2-2
(1)石灰石与稀盐酸反应生成 CO2 气体的化学方程式是 。
(2)检验装置气密性,按图连接装置,先 ,再加水至 A 下端形成一段水柱,静置,若观
察到 ,说明气密性良好。
(3)加入药品。添加块状 CaCO3 固体时,为避免打破锥形瓶,应将锥形瓶 ,再放入固体。添加
盐酸时,将盐酸从 (填仪器 A 的名称)倒入锥形瓶至 。
(4)如图乙所示,向放置有燃着的蜡烛的烧杯中倒入 CO2,观察到的现象是 。
3.[2018·怀化]根据下列装置,结合所学化学知识,回答下列问题。图 G2-3
(1)仪器①的名称是 。
(2)若用氯酸钾和二氧化锰混合加热制备并收集干燥的氧气,应选择 (填字母)装置组合,该反应的
化学方程式为 ;其中二氧化锰是该反应的 。
(3)某同学用石灰石与稀盐酸反应制取气体,他应该选择的发生装置为 (填字母)。他想知道该气体
是否是二氧化碳,正确的检验方法是 。
A.将该气体通入澄清石灰水观察是否变浑浊
B.将燃着的小木条放在导管口看是否熄灭
(4)某同学用 F 装置收集氢气。他应该将氢气的发生装置与 F 装置的 (填“a”或“b”)端相连,请你
分析能用 F 装置收集氢气的原因: 。
4.[2019·泰安]图 G2-4 是实验室制取气体常用的装置。结合图示回答下列问题。
图 G2-4
(1)写出 B 图中仪器Ⅰ的名称 。
(2)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,应选用的发生装置是 (填序号)。
(3)实验室利用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,可选用 B 发生装置,装置中使用分液漏斗的优点
是 。
(4)实验室用双氧水和二氧化锰制取一瓶干燥的氧气,仪器接口的连接顺序是
(填导管接口的字母序号)。(5)实验室制取 CO2 一般有六个步骤:①检查装置的气密性;②按要求装配好仪器;③向漏斗中注入酸液;④向仪
器Ⅰ中放入小块的大理石;⑤用燃着的木条靠近集气瓶口验满;⑥收集气体。则正确的操作顺序是 (填序号)。
5.[2018·娄底改编]图 G2-5 所示是实验室制取和收集气体的常用装置,请根据所给的装置图回答下列问题。
图 G2-5
(1)请写出图中标号①的仪器名称: 。
(2)实验室用 B 装置制取氧气的反应原理为 ;用 C 装置收集氧气时,判断氧气
已收集满的依据是 。
(3)实验室常用氯化铵固体和熟石灰固体混合加热制取极易溶于水的氨气(NH3 的相对分子质量为 17)。请根据
以上装置图选择,在实验室制取氨气时的发生装置和收集装置为 (从 A~E 中选,填序号)。
(4)氯气是一种黄绿色有毒气体,密度比空气大。氯气溶于水,能与水反应生成盐酸和次氯酸。若用 F 装置收集
氯气,气体应从 (填“a”或“b”)端管口通入。为防止污染空气,多余的氯气可用
溶液吸收。
(5)某同学利用图中的 A、E 来组装一套实验室制取甲烷的装置,据此推测实验室制取甲烷的反应原理应为下列
方法中的 (填序号)。
A.加热无水乙酸钠和碱石灰的固体混合物
B.常温下碳化铝和水反应
C.CO 和 H2 在催化剂的作用下反应
D.将某些有机物在隔绝空气的条件下发酵6.[2019·绍兴]图 G2-6 所示是实验室制取和收集气体的常用装置。请回答下列问题。
图 G2-6
(1)甲同学用石灰石和稀盐酸来制取和收集二氧化碳气体,他应选用的实验装置是 (填字母)。
(2)乙同学用加热高锰酸钾来制取氧气,实验过程中发现装置 A 的试管口有少量水滴。这些水不是生成物的理
由是高锰酸钾不含 。
(3)丙同学在选用 B 装置探究“二氧化锰能加快过氧化氢分解制氧气”的实验时,老师要求他补充“在盛有少
量二氧化锰的试管中加入适量水,并把带火星的木条伸入试管,观察现象”的实验,增补该对照实验的目的
是 。
7.[2019·新疆兵团]气体的实验室制取是学生必备的基本实验技能,请根据下列装置回答问题。
图 G2-7
(1)写出图中标数字的仪器名称:① ;② 。
(2)实验室用加热高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式为 ,若用 D 装置收
集氧气,气体应从管口 (填“a”或“b”)进入。用 E 装置进行氧气性质实验时,E 装置中水的作用是
。 (3)装置中既能制 O2 又能制 CO2 的发生装置是 (填字母),用 C 装置收集 CO2 的原因
是 。
(4)图中的 F 装置可用来测量生成氧气的体积。进行该操作时,集气瓶未装满水是否影响实验结果? (填
“是”或“否”)。
8.[2019·广西北部湾]利用下列装置进行气体的制取与性质实验,请回答下列问题。
图 G2-8
(1)写出标号①仪器的名称: 。
(2)实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为 ;用装置 D 集满氧气后,
集气瓶应 (填“正立”或“倒立”)在桌面上。
(3)若实验室制取二氧化碳要控制反应速率,获得平稳气流,则发生装置应选择装置 (填序号)。小红同
学利用装置 E 收集二氧化碳,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
(4)小伟同学利用混有少量 CO2的 CO 气体还原 Fe2O3,并验证反应后的气体产物。现有如图 G2-9 所示实验装置(可
重复选用),选用装置乙的目的是 ;按气体流向从左到右,装置的正确连接顺序是乙→
→丁。
图 G2-9
9.[2018·绥化改编]下列装置常用于实验室制取气体。请根据给出的装置回答下列问题。图 G2-10
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是 (填序号),化学方程式
是 。若用 C 装置收集氧气,当观察到 时,开始收集。
(3)用 B 和 E 装置制取并收集 CO2,反应的化学方程式为 。选择装置 B 作为制
取 CO2 气体的发生装置,其突出优点是 。若改用 F 装置收集二氧化碳,则气体应从
(填“a”或“b”)端进入。制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体和水蒸气,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→ (用导管端口字母表示)。
(4)用 B 装置来制取氢气,打开弹簧夹,若发现稀硫酸未能与有孔塑料板上锌粒接触,但此时已无稀硫酸可加,
则下列溶液中,最适宜从长颈漏斗中添加的是 (填字母)。
A.氢氧化钡溶液 B.碳酸钾溶液
C.硫酸锌溶液 D.澄清石灰水
10. 实验室部分装置如图 G2-11 所示,回答下列问题。
图 G2-11
(1)仪器 X 的名称是 。
(2)实验室用装置 B 制 O2,使用的化学药品是 。
(3)小李用高锰酸钾和装置 A、F 制备氧气,实验结束时,先熄灭酒精灯,导致水槽中的水倒流进入了导管。可采
取的补救措施是
(说出一种)。
(4)某同学欲用金属锌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: 。 (5)某些大理石中含少量硫化物,使制得的 CO2 中混有 H2S 气体。欲获取纯净、干燥的 CO2,需对发生装置中产生
的气体进行除杂,实验装置如下:
图 G2-12
查阅资料:
Ⅰ.H2S 能与 NaOH 等碱溶液、CuSO4 溶液反应。
Ⅱ.CO2 中混有的 HCl 气体可用饱和 NaHCO3 溶液吸收。
①装置甲中所盛试剂应选用 (填字母)。
A.浓硫酸
B.NaOH 溶液
C.澄清石灰水
D.CuSO4 溶液
②装置丙的作用是 。 【参考答案】
1.(1)长颈漏斗 水槽
(2)A 或 C 检查装置的气密性
(3)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
堵塞导管
(4)D 或 F 催化
[解析](2)实验室中用大理石或石灰石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸在常温下反应制取二氧化碳,故选择固体和
液体常温型发生装置 A 或 C 制取二氧化碳;制取气体的发生装置的气密性要良好,因此在添加药品之前要检查
装置的气密性。(3)高锰酸钾受热分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为 2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;为防止高锰酸钾粉末堵塞导管,需在试管口放一团棉花。(4)氧气密度大于空气,故能用向上
排空气法(D 装置)收集;氧气不易溶于水,故也能用排水法(F 装置)收集。二氧化锰在反应中加快反应速率,但
本身质量和化学性质不变,为反应的催化剂,起催化作用。
2.(1)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
(2)用弹簧夹夹紧导管中间的乳胶管
液柱稳定不下降
(3)横放 长颈漏斗 长颈漏斗下端浸入液面以下
(4)蜡烛一开始持续燃烧,之后熄灭
3.(1)试管
(2)AD 2KClO3 2KCl+3O2↑ 催化剂
(3)B A (4)b 氢气难溶于水也不和水反应
[解析](1)仪器①的名称是试管。(2)用氯酸钾和二氧化锰混合加热制备并收集干燥的氧气,因为反应物是固体,
反应条件是加热,故发生装置选 A;收集干燥的气体不能用排水法,氧气的密度比空气大,故选 D 收集氧气。该
反应的化学方程式为 2KClO3 2KCl+3O2↑。二氧化锰在反应前后质量和化学性质均没有改变,是该反应的
催化剂。(3)石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,反应不需要加热,故发生装置选 B;检验二氧化碳的方法
是将该气体通入澄清石灰水中观察是否变浑浊。(4)氢气难溶于水,也不和水反应,用 F 装置收集氢气时,气体
要从 b 端通入。
4.(1)锥形瓶
(2)A
(3)可控制反应速率,节约药品(4)b→g→f→e
(5)②①④③⑥⑤
[解析](2)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气,因为反应物是固体,反应条件是加热,应选用
的发生装置是 A。(3)使用分液漏斗,可控制液体的滴加速率,进而控制反应速率,也可节约药品。(4)实验室用
双氧水和二氧化锰制取一瓶干燥的氧气,由于反应物是固体和液体,反应条件是常温,选用的发生装置是 B,制
取一瓶干燥的氧气,应先选用浓硫酸干燥氧气,再用向上排空气法收集氧气,所以仪器接口的连接顺序是
b→g→f→e。(5)实验室制取 CO2 的步骤:先连接仪器,再检查装置气密性,然后装药品,先装固体,再装液体,然
后收集气体,验满,则正确的操作顺序是②①④③⑥⑤。
5.(1)试管
(2)2H2O2 2H2O+O2↑
集气瓶瓶口有较大气泡冒出
(3)AE
(4)b 氢氧化钠 (5)A
[解析](2)B 装置是固体与液体在常温下反应产生气体的装置,用该装置制氧气的原理是在二氧化锰的催化作
用下,过氧化氢分解生成水和氧气;用排水集气法收集氧气时,如果集气瓶口有较大气泡冒出,说明氧气已收集
满。(3)实验室用加热固体混合物的方法制氨气,发生装置应该选择 A。由于氨气极易溶于水,不能用排水法收
集;氨气的相对分子质量为 17,所以氨气的密度比空气小,可用向下排空气法收集。(4)氯气密度比空气大,用 F
收集时,要从 b 端进入;根据氯气与水反应能生成盐酸和次氯酸,酸能与碱反应,所以可用氢氧化钠溶液吸收氯
气。
6.(1)BD (2)氢元素
(3)排除水中加入二氧化锰也会产生氧气
[解析](1)实验室制取 CO2 是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水
和二氧化碳;二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此选用向上排空气法收集。(2)根据质量守恒定律,反
应前后元素的种类不变,高锰酸钾中不含氢元素,故加热分解不会生成水。(3)增补该对照实验的目的是排除水
中加入二氧化锰也会产生氧气。
7.(1)试管 集气瓶
(2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ a 防止生成物溅落,炸裂集气瓶底
(3)B 二氧化碳的密度比空气大
(4)否[解析](2)如果用高锰酸钾制氧气就需要加热,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,要注意配平;
若用 D 装置收集氧气,气体应从管口 a 进入,因为氧气的密度比空气大;E 装置中水的作用是防止生成物溅落,
炸裂集气瓶底。
(3)如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,实验室制取 CO2 是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制
取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,因此不需要加热。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度
大,因此可用向上排空气法收集。
(4)F 装置中,进行测量生成氧气体积的操作时,集气瓶未装满水不影响实验结果,因为排开水的体积就是氧气
的体积。
8.(1)试管
(2)2H2O2 2H2O+O2↑ 正立
(3)C a
(4)吸收二氧化碳,防止对一氧化碳与氧化铁反应产物的检验造成干扰 甲→丙→甲
[解析](2)过氧化氢分解生成水和氧气,反应的化学方程式为 2H2O2 2H2O+O2↑;氧气密度比空气大,集满
氧气的集气瓶要正放在桌面上。(3)可以通过调节分液漏斗的活塞来调节液体的流速,从而控制反应速率,所以
发生装置选 C。二氧化碳的密度比空气密度大,所以必须从 a 端进入,否则气体会从 a 端逸出,而收集不到二氧
化碳。(4)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以氢氧化钠溶液是为了吸收二氧化碳,防止其对一氧化
碳与氧化铁反应产物的检验造成干扰。
9.(1)长颈漏斗
(2)A 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 气泡均匀连续冒出
(3)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
可以控制反应的发生和停止 b e→f→c→d
(4)C
[解析](3)因为二氧化碳的密度比空气大,若改用 F 装置收集二氧化碳,则气体应从 b 端进入;制得的二氧化碳
中常含有少量的氯化氢气体和水蒸气,要先除杂质后干燥,并且长进短出。(4)可以加入与稀硫酸不反应的溶液。
氢氧化钡和稀硫酸发生中和反应;碳酸钾和稀硫酸反应生成硫酸钾、水和二氧化碳;硫酸锌和稀硫酸不反应;氢
氧化钙和稀硫酸发生中和反应。
10.(1)锥形瓶
(2)H2O2 溶液和 MnO2
(3)拔出橡皮塞(或用酒精灯重新加热或用夹子夹住乳胶管等,其他合理答案均可)
(4)b→e→f→h→g→d→c (5)①D ②除去 CO2 中的水蒸气(或干燥 CO2)
[解析](4)用锌和稀盐酸制取的氢气中混有氯化氢、水蒸气。净化顺序:先除杂,后干燥。洗气瓶中洗气或干燥
气体时,进气方式是长进短出。要收集干燥的 H2,不能用装置 F,用装置 C 收集密度比空气小的氢气,采用向下
排空气法,进气方式是短进长出,所以接口的连接顺序:b→e→f→h→g→d→c。(5)实验室用大理石和稀盐酸反
应生成二氧化碳。盐酸会挥发出 HCl 气体,故制得的 CO2 中混有 H2S、HCl、H2O,乙用来吸收 HCl,则甲选用的溶
液只能与 H2S 反应,又因为 H2S 和 CO2 一样是酸性气体,所以应选择 D;要获取纯净、干燥的 CO2,装置丙中要使
用浓硫酸来干燥二氧化碳。
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