中考必备化学专题复习习题课件第五部分第2节气体的制取、净化与收集

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②用排空气法收集气体时，应注意把导管伸入到集气 瓶底；收集可燃性气体还要注意验纯 【补充】 ①若气体不溶于水，采用如图5-2-1甲的方法收集， 该方法的实质还是排水法。 ②若气体密度比空气大， 采用如图5-2-1乙的方法 收集，气体进出顺序： “_____进____出”。长 短 ③若气体密度比空气小，采用如图5-2-1丙的方法收 集，气体进出顺序：“_____进_____出”。 ④若要收集干燥气体，则选择排空气法收集；若要收 集较为纯净的气体，则选择排水法。 2. 气体的干燥和净化 (1)气体净化的原则： ①一般________在前，________在后，若是通过加热 法除杂则干燥在前。 ②吸收剂和干燥剂只能吸收气体中的杂质和水分或将 其转化为被提纯的气体，且不能与被提纯气体反应。 短 长 除杂 干燥 (2)常见气体的净化注意事项：（如下图5-2-2） (3)常见气体的净化： ①常见气体的吸收剂：吸收剂只能吸收杂质气体，不 能与被净化气体反应，不引入新的气体杂质。 吸收剂 吸收的气体杂质 水 可溶性气体，如：_____、_____ 等 强碱溶液（NaOH） ______、______、HCl、H2S等 酸性气体 碱石灰 （NaOH+CaO） CO2、H2O（气体）、HCl、H2S 等酸性气体 灼热的CuO _____、______（将其转变为 CO2，进一步处理） 灼热的铜网 O2 HCl NH3 CO2 SO2 H2 CO ②干燥原则：干燥剂只能吸收气体中的水分，不能与 被干燥气体发生反应。 干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体 酸性 浓硫酸 H2、O2、CO2、CO、 CH4、N2、SO2、 HCl _______ 碱性 生石灰、 ________、固 体氢氧化钠 _____、_____、 _____、CH4、N2、 NH3 CO2、SO2、 ______ 中性 无水氯化钙 除NH3以外所有气体 NH3 NH3 碱石灰 H2 O2 CO HCl 【补充】 实验室制取三大气体时要除去的常见杂质： a. 制氧气要除去的杂质：水蒸气； b. 制氢气要除去的杂质：水蒸气、氯化氢气体(用浓 盐酸时有挥发性，从中挥发出来的氯化氢气体；如果 用稀硫酸无此杂质)； c. 制二氧化碳要除去的杂质：水蒸气、氯化氢气体 （用浓盐酸时有挥发性，从中挥发出来的氯化氢气 体）。 （4）尾气的处理： ①点燃尾气法：对可燃性污染（或有毒）气体，点燃 转化为无污染气体(如点燃CO)。 ②溶液吸收法：酸性（或碱性）气体通入碱性（或酸 性）溶液中，与溶液反应生成不具有挥发性的盐类 （如氢氧化钠吸收CO2等）。 ③尾气收集法：装置末端接一个气球或其他容器，用 以集中处理污染气体或再利用。 考点精炼 考点1 实验室制取气体的思路——原理、装置、收 集（5年5考:年第22题，2018年第22题，2017年第22题， 2016年第23题，2015年第22题） 1. 图5-2-3是实验室制取气体时需要的一些实验装置, 请回答下列问题: (1)写出上图所示装置中标有序号的仪器名 称:①__________，②________。 (2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,该反应的 化学方程式为_____________________；应选用的发 生装置为________(填字母)，组装好仪器后,应先 _________________，再添加药品。 (3)乙同学认为装置A可作为实验室制取二氧化碳的发 生装置，则a仪器中应加入________，b仪器中应加入 ________________。如果要用装置F收集H2，则应从 ______(填“c”或“d”)管口进气。 铁架台 水槽 2H2O2 2H2O+O2↑ A 检查装置气密性 稀盐酸 大理石(或石灰石) d 2. 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，实验室部分装 置如图5-2-5所示。 (1)实验室用KClO3制取O2的化学方程式为 ______________________，图E中a仪器的名称是 __________，将图E中二氧化碳制取装置图补充完整， 并写出实验室制取二氧化碳反应的化学方程式： _____________________________________。 2KClO3 2KCl+3O2↑ 长颈漏斗 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 如答图5-2-1所示。 (2)实验室制取气体通过反应物状态，反应条件等选 用相应的反应装置，请完成下表空格。 制取的 气体 反应物 反应条件 反应装置 O2 KClO3固体 催化剂MnO2 固体、加热 ________ O2 ____________ 催化剂MnO2 固体、常温 C或D CO2 ________和______ 常温 ____或____ N2 NH4Cl饱和溶液与 NaNO2饱和溶液 加热 ______ A H2O2溶液 C D大理石 稀盐酸 B (3)关于装置C和D的下列说法正确的是________(填序 号)。 ①装置C发生反应时，分液漏斗下端必须浸没在液体 中 ②装置D发生反应时，长颈漏斗下端必须浸没在液体 中 ③装置C和D的气密性检查的操作方法相同 ④装置C和D均可用于制取一定量的H2 ②④ 考点点拨 实验室制取气体的发生装置的选择由反应物的状态和 反应条件决定，分为固—固加热型(如加热高锰酸钾制 氧气)和固—液不加热型(如过氧化氢和二氧化锰制氧 气)。收集装置由气体的水溶性和密度决定。 考点2 常见气体的实验室制取（5年5考：年第22 题,2018年第22题，2017年第22题，2016年第23题， 2015年第22题） 3. 实验室制CO2的操作正确的是 (　 　) B 4. 在实验室中利用图5-2-6所示装置，可以进行的实 验是 (　 　) ①用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气 ②用KMnO4固体制取氧气 ③用KClO3与MnO2的混合物制取氧气 ④用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体 A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ③④ A 5. 请结合图5-2-7回答问题： (1)仪器名称：①_________，②____________。 (2)用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是 _____(填字母)，该反应的化学方程式为 ___________________________________。用E装置收 集氧气完毕后，应先__________________(填“从水 中取出导气管”或“熄灭酒精灯”)。 酒精灯 分液漏斗 A 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 从水中取出导气管 (3)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气的化学方程 式为__________________________，为方便控制反应 的发生和停止，应选择的发生装置是______(填字母)， 可选用的收集装置是________(填字母)。 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ C E或F 考点点拨 解答此类题目时，首先要熟记几种常见气体制取的反 应原理、实验步骤、装置示意图及所用仪器的名称、 注意事项等。根据反应物状态及反应条件选择发生装 置，根据生成气体的性质选择收集装置。 考点3 气体的干燥和净化（5年3考：年第23题， 2018年第22题，2015年第22题） 6. 除去CO2中少量的CO，选用的试剂和装置均正确的 是 (　 　) B 选项 A B C D 试剂 NaOH溶液 CuO固体 浓硫酸 Na2SO4 溶液 部分 装置 7. 根据图5-2-8所示装置，回答有关问题： (1)写出图中标号仪器的名称：①__________。 (2)实验室通常利用装置A与________(填字母)的组合 制取二氧化碳，若用B装置代替A装置进行实验，优点 为_______________________。 锥形瓶 C 随开随用，随关随停 (3)某些大理石中含少量硫化物,使制得的二氧化碳中混 有硫化氢(H2S)气体。实验室为获取纯净、干燥的二氧 化碳,需对发生装置中产生的气体进行除杂,实验装置如 图5-2-9所示: 查阅资料:I. H2S 能与碱溶液、硫 酸铜溶液反应。 Ⅱ. 二氧化碳中混有的氯化氢气体可用饱和碳酸氢钠的 溶液吸收。 ①装置甲中所盛试剂应选用_____________，装置丙中 所盛试剂应选用________。 ②丁处气体收集装置应选用________(填字母)。 硫酸铜溶液 浓硫酸 C 8. 请根据图5-2-10所示装置回答(省略夹持仪器)： (1)用高锰酸钾分解制取氧气的发生装置应选取的仪 器是③、________(填序号，下同)，收集一瓶纯净的 氧气应选取的仪器是②、______。 (2)用石灰石和稀盐酸制备二氧化碳(可随时使反应发 生或终止)应选取的发生仪器是_________________ (填序号)，其化学方程式为_____________________ ________________。 ①⑩ ⑥ ③④⑧⑨(或⑤⑧⑩) CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ (3)Y形管在不同的实验中作用各不相同(如图5-2-11)。 ①若实验室利用装置甲制备少量氢气，正确的操作是 将________________(填“固体转移至液体”或“液 体转移至固体”)。 ②实验室利用装置乙制备氧气，酒精灯应加热Y形管 内____(填“a”或“b”)处的高锰酸钾，再收集氧气。 液体转移至固体 a 考点点拨 1.用洗气瓶洗气的方法是：先除杂后干燥，洗气瓶的 导管“长进短出”。 2.干燥剂或吸收剂，只能除去气体中的水蒸气或其他 杂质，不能与被提纯的气体反应。 3.除去O2常用灼热的铜网，除CO2最好用NaOH溶液，除 去水蒸气（干燥）根据被干燥气体的性质可选浓H2SO4、 碱石灰或固体氢氧化钠。 重难点突破 突破点1 正确选择题目要求的装置 典例精练 【例1】根据图5-2-12回答相关问题。 (1)图甲是“粗盐提纯”实验时其中的两个操作，请指 出操作①中的错误：________________，操作②时当 观察到________________时就停止加热。 (2)选择图乙A~G完成下列实验： ①用氯酸钾和二氧化锰混合加热来制取氧气，发生装 置应选用的仪器有____________ (填字母)，发生反应的化学方程式 为_______________________。 若用图丙来收集产生的氧气，请将 丙图补画完整。 没有用玻璃棒引流 有较多固体析出 A、B、C、D 2KClO3 2KCl+3O2↑ 如答图5-2-2所示。 ②实验室制取CO2时，若选择A、B、G组装成一套气体 发生装置，优点是__________________________，选 择__________(填字母)能够组装成一个可随时使反应 停止和发生的气体发生装置，发生反应的化学方程式 是________________________________。 (3)图5-2-13装置中容器Ⅰ、Ⅱ都盛等体积CO2，分别 用注射器向两个容器中注入等量的水 和NaOH溶液，观察到___________ _________________________的现 象，说明CO2能与NaOH溶液发生反应。 可控制反应的速率，获得平稳气流 A、B、F CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 中间U形管内红墨水左边降低，右 边升高 1. 图5-2-14所示的实验仪器省去了固定装置，请根 据要求回答问题。 变式训练 (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___________________________(填字母)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)。 长颈漏斗 可以 控制液体的加入量（或控制反应速率或可以使反应 发生或停止）A、D、E、F(或B、D、E、G) 酒精灯 (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 察滴液快慢的滴壶，若用它作微型洗气装置，则气体 应从____(填“a”或“b”)端进入，其中所装洗气的 液体不能装满的原因是 _____________________________。 Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑ b 通入的气体会把洗气液体压出滴壶 (1)仪器C的名称为________。 (2)用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气时，应选用的 仪器是________________(填字母)，还需要补充的实 验仪器为________。 (3)小东利用图Ⅰ所示装置验证二氧化碳气体的性质， 要证明二氧化碳与氢氧化钠能够发生反应，应先加 _______________，后加__________，气球的变化情况 是_______________。 烧杯 A、B、F、G、H 酒精灯 氢氧化钠溶液 稀盐酸 先胀大后缩小 2. 根据图5-2-15所示常用实验仪器回答有关问题。 思路点拨 本考点主要在实验题呈现，考查内容综合性强。包含 的小考点多，主要掌握仪器的名称(切记：不要写错别 字)；根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，根 据气体的性质正确选择收集装置；熟记各类仪器的使 用(如：试管、胶头滴管、量筒、天平、铁架台等)； 掌握气体干燥剂选择的原则：酸性干燥剂不能干燥碱 性气体，碱性干燥剂不能干燥酸性气体等。 突破点2 多功能瓶的使用 典例精练 【例2】以下不能达到相应实验目的的装置是 (　 　) B A. 除去一氧化 碳中的二氧化 碳 B. 排水法收 集氢气 C. 向上排空 气法收集氧气 D. 检验氢气中 是否混有氯化 氢 3. 如图5-2-16所示装置可用于气体的收集、检验、除 杂和体积的测量等，不能完成的实验是 (　 　) A. 气体从a端通入，收集二氧化碳 B. 瓶内装有澄清石灰水，检验氧气中是否混有二氧化 碳 C. 瓶内装有浓硫酸，干燥二氧化碳 D. 在b端接量筒，瓶内装满水，测量 气体的体积 变式训练 D 思路点拨 使用多功能瓶收集气体时，密度小的气体从短管进， 密度大的气体从长管进；瓶内装满水时，气体从短管 进，长管接量筒，可用量筒量取排出水的体积从而得 到收集气体的体积；除杂时，气体应由长导管伸入除 杂试剂液面下，除杂试剂应足量。 广东中考 1. (广东节选)某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取 CO2,若要收集到纯净、干燥的CO2,需将混合气体依 次通入饱和NaHCO3溶液和___________。 2. (广东)根据图5-2-17实验装置，请回答: 浓硫酸 (1)仪器a的名称是____________。 (2)检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹，________ _______________________________________________ _______，则气密性良好。 (3)用H2O2制取氧气，选择的发生装置为______(填字 母)，反应的化学方程式为______________________。 (4)用装置F和另一仪器(除导管外)收集并测量O2体积， 另一仪器名称为________，在F中气体应从导管 ______(填“b”或“c”)端通入。 长颈漏斗 向长颈漏斗中加入一定量的水，如果长颈漏斗内会 形成一段稳定的水柱 A 2H2O2 2H2O+O2↑ 量筒 c (5)实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混 合物的方法，制备甲烷。 ①选择的发生装置为______(填字母)。用装置E收集 甲烷，利用了甲烷__________的物理性质；用装置C 而不用装置D收集甲烷，原因是____________ ___________________________。 ②设计实验证明CH4中含有氢元素:检验其纯度后， _____________________________________________ ___________________________________。 B 不溶于水 甲烷密度比空气小且不与空气发生反应 点燃甲烷，并在火焰上方罩一个干冷的烧杯，有水 珠产生，则证明甲烷中含有氢元素 3. (2018广东)根据图5-2-18(省略夹持仪器)所示装 置回答问题。 (1)仪器e的名称是________。量筒 (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、_______(填字母)，收 集氧气(用于做铁丝燃烧实验)应选取的仪器是 ____________(填字母)。 (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_____________(填字母)。 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ a、i b、g、o、l c、f、j、n (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与金属钙反应制取CaH2(如图5-2-19)。 请回答: ①洗气瓶中m、n应选下列试剂的_____、_____(填序 号)。 Ⅰ. NaHCO3溶液 Ⅱ. NaOH溶液 Ⅲ. 浓 硫酸 Ⅱ Ⅲ ②为防止钙被氧化，在加热钙之前必须进行的操作是 _____________________________。 ③CaH2与水反应的化学方程式为_______________ ______________；为防止空气中的O2、CO2、水蒸气 与玻璃管中的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) __________________________。 通入氢气把装置中的空气排尽 CaH2+2H2O 2H2↑+Ca(OH)2 装有碱石灰、铁粉的干燥管 4. （2017广东节选）根据图5-2-20回答有关问题。 (1)仪器a的名称是________；图中可用于加热KClO3 制备O2的装置为______(填字母)， 反应的化学方程 式为__________________________________。 漏斗 C 2KClO3 2KCl+3O2↑ （2）若用铁片与稀盐酸在A装置中制备H2，铁片应放 在_______________；用F收集H2时导入气体的导管端 为_____（填“b”或“c”)。 （3）图中可用于固液反应制备气体的装置中，不能 使反应随时发生或停止的装置是______（填字母）， 原因是反应过程中若用止水夹夹紧橡胶管后， _______________。 （4）若用过氧化氢溶液制备O2，最好选用装置____ （填字母），把F装满水，用排水法收集O2并测定气 体体积，应在______（填“b”或“c”）端连接上一 个量筒。 有孔塑料片上 c B 固液不能分离 B b 5. (2016广东节选)根据图5-2-21回答有关问题。 (1)仪器E的名称为________。 (2)图A~C是常见实验基本操作,其中正确的是____(填 字母)；请选择一个有错误的操作写出改正方法： ______________________________________________ _____________________________________。 试管 B A应先挤压出胶头中空气，再插入吸取液体(或C中液 体加入量不能超过试管容积的1/3) (3)选择仪器D~I完成下列实验操作： 用大理石与稀盐酸反应制备CO2并使反应随时发生或停 止，应选仪器____________(填字母)，其反应的化学方 程式为____________________________________。 (4)图5-2-22是以锌粒和稀硫酸反应制备H2，并用排水 法收集。请把图补画完整。 D、E、I CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 如答图5-2-3所示。 6. (2015广东节选)根据图5-2-23中的实验常用仪器 回答有关问题。 (1)若用KMnO4加热制取氧气，应选用上述仪器中的 _____________(填字母)；当用铁夹固定好试管后， 要使试管口略低于试管底部，应调节螺旋______(填 “K1”“K2”或“K3”)；要调节试管与酒精灯相对 高度，应调节螺旋______(填“K1”“K2”或“K3”)。 A、B、E、I K2 K1 (2)若用废铁片与稀盐酸反应制取氢气，并装配一个 使反应随时发生和停止的装置，应选上述仪器中的 ____________(填字母)。C、D、I