2024中考 化学 重难专项 气体制取(含净化)（含答案）

重难专项1　气体制取(含净化)
[重难点突破]
　
实验室制取气体的常见装置如图，回答下列相关问题。
考查点1　 写出标号仪器的名称(近6年均考查)
①________　②________　③________　④________
⑤________　⑥________　⑦________　⑧________
考查点2 　反应原理及发生装置的选择
[方法指导1] (1)装置分析 ①装置A中试管口略向下倾斜，目的是防止_________，装置B中棉花的作用是___________________。 ②装置D在制取气体时长颈漏斗末端要伸入液面以下，目的是___________________。 ③相较于装置D，用装置E制取气体的优点是__________，用装置F制取气体的优点是______________。 (2)药品分析 ①氯酸钾、过氧化氢制氧气时，二氧化锰起______作用。 ②制取二氧化碳时，不宜用稀硫酸的原因是____________；不宜用浓盐酸的原因是_____________。 ③不宜用碳酸钠是由于碳酸钠和稀盐酸反应速率太快，不利于气体收集。
补全下列表格
气体 实验药品 化学反应方程式 发生装置
O2 ①__________ ②______________ ③__________
氯酸钾和二氧化锰 ④______________ ⑤__________
⑥__________________ ⑦______________ C/D/E
CO2 ⑧__________________ ⑨______________ ⑩________
H2 锌粒和稀硫酸 ________, ________
考查点3　收集装置的选择
[方法指导2] 装置分析 ①用高锰酸钾制氧气并用排水法收集气体的最佳时机是________________________，氧气收集满的标志是_________，实验结束后先从水槽中撤出导管，再熄灭酒精灯的目的是_____________________。 ②用排空气法收集气体时，导管伸入集气瓶底部的目的是___________。
(1)选择依据：气体的物理性质(______和溶解性)和化学性质(能否与空气成分、水反应)。
(2)补全下列表格。
气体 气体性质 收集方法 收集装置 装置优点
O2、CO2 密度比空气①______，且不与空气成分反应 ②_______________ ③__________ 收集的气体较干燥
H2、CH4 密度比空气④______，且不与空气成分反应 ⑤_______________ ⑥__________
O2、H2、CH4 不易溶或难溶于水 ⑦_______________ ⑧__________ 收集的气体较纯净
考查点4　气体的检验与验满
[备考补充1] 其他气体的检验 氨气将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶瓶口，若试纸______，证明是氨气水蒸气将气体通过无水硫酸铜，若无水硫酸铜变蓝，证明是水蒸气氢气点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯，然后迅速倒转烧杯，向烧杯中加入澄清石灰水烧杯内壁________，澄清石灰水________甲烷烧杯内壁________，澄清石灰水________一氧化碳烧杯内壁________，澄清石灰水________
(1)检验氧气时应选择图________(填序号，后同)，具体操作方法是_____________。
(2)氧气验满时应选择图________，具体操作方法是____________________。
(3)检验二氧化碳时应选择图__________，具体操作方法是_________________。
(4)二氧化碳验满时应选择图__________，具体操作方法是___________________。
考查点5　多功能瓶的使用
[备考补充2] ①该装置的作用有两个，一是除去二氧化碳气体，二是__________________。 ②如图，在有加热装置时，连接乙装置可以防止液体倒吸。
(1)用A装置收集氧气时，气体应从________(填字母，下同)端通入。
(2)用B装置收集氧气、二氧化碳时，气体应从________端通入，收集氢气时气体应从________端通入。
(3)用C装置干燥氧气或二氧化碳，试剂X为________，气体应从________端通入。
(4)用C装置除去一氧化碳中的二氧化碳，集气瓶中装入的试剂为________，气体应从________端通入。
(5)用D装置收集一定体积的氧气或二氧化碳，其中植物油的作用是__________________________。
考查点6　混合气体的干燥与净化(先除杂再干燥)
1.气体的干燥
(1)原则：干燥剂只能吸收气体中的水，不能与被干燥气体发生反应。
(2)常见气体的干燥装置
需要干燥的气体 O2、CO2、H2、CO等 O2、H2、CO、NH3等
干燥装置
2.气体的除杂
[备考补充3] 含有多种杂质气体(除去CO2气体中的HCl和水蒸气) ①B装置中所装的试剂X为__________________________________； ②AgNO3溶液的作用是______________________，浓硫酸的作用是____________________________。
气体(括号内为杂质气体) CO2(HCl) H2(HCl)、CO(CO2)等 CO2(CO) N2(O2)
除杂试剂 ______溶液 _____溶液 碱石灰(氢氧化钠、氧化钙的固体混合物) ______ _____
装置
考查点7　补画装置图
图示
补画要点 长颈漏斗末端伸入液面以下，形成液封 收集密度比空气大的气体，应长进短出 收集密度比空气小的气体，应短进长出 检验、干燥或除去杂质，气体应长进短出
[强化训练]
1.实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气，下列装置组合正确的是(　　)
A.①③ B.①⑤ C.②③ D.②④
2.具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作考试中，小明和小英分别抽取了Ⅰ、Ⅱ两组试题。可供选择的实验药品有大理石、KClO3、MnO2、稀盐酸、NaOH溶液、H2O2溶液、酚酞溶液、石蕊溶液等，相关实验装置如图所示。
Ⅰ组：O2和CO2的实验室制取
(1)仪器a的名称是________。
(2)小明想用同一套装置分别制取O2和CO2，应选用发生装置________和收集装置________(填字母)。其中，制取O2的化学方程式为____________________________。
3.根据如图实验装置，请回答：
(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。
(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，_______________________________。
【解题有策略】 第3(5)②题 验证物质的元素组成 第1步：确定需检验的元素→证明CH4中含有氢元素。 第2步：根据反应前后物质组成元素不变确定检验方案→含氢元素物质充分燃烧会生成水，可根据无水硫酸铜吸收水变蓝检验是否有水生成。
4.根据如图中的实验装置回答：
(1)仪器a的名称是________。
(2)用装置A制取CO2，分液漏斗中盛装的药品是________；用装置C收集CO2，气体应从导管口______(填“b”或“c”)通入。
(3)用装置B制取O2，检查装置气密性的操作是___________，试管中反应的化学方程式为_______________。
(4)某同学在学习氮肥时，查阅资料：
①氨气极易溶于水，其水溶液称为氨水；②氨水在浓度大或受热时易分解放出氨气。
实验室用生石灰和浓氨水能快速制取氨气的原因是________；制得的氨气________(填“能”或“不能”)用装置D收集。
5.【基础实验与跨学科实践】(1)实验室制取O2及性质检验
图1
ⅰ.图1中仪器a的名称是________。
ⅱ.用高锰酸钾制取O2，应选择图1中的发生装置________(填字母)，化学方程式为_____________。
ⅲ.收集一瓶O2并进行性质检验。
操作 现象 结论
硫燃烧时，______(填字母)，生成刺激性气味的气体 a.产生大量白烟　b.生成黑色固体　c.发出蓝紫色火焰 O2具有氧化性
集气瓶中NaOH溶液的作用是______________________________
(2)制作氧自救呼吸器
查阅资料：超氧化钾(KO2)为黄色固体，可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体，产氧效率高，适合作生氧剂。
图2
原理分析：4KO2＋2CO2=== 2K2CO3＋3O2、4KO2＋2H2O=== 4X＋3O2↑，则X的化学式为________。
动手实践：设计并制作氧自救呼吸器，如图2所示。使用一段时间后，观察到生氧剂由____________(填颜色变化)时，则基本失效。
6.根据如图(省略夹持仪器)回答问题：
图1
(1)仪器e的名称是________。
(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、________(填序号)，收集氧气(用于做铁丝燃烧实验)应选取的仪器是________(填序号)。
(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________(填序号)。
(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2)。请回答：
图2
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。
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)____________________。
[拓展训练]
7.某同学按图示装置进行实验，能够达到实验目的的是(　　)
选项 制备气体 试剂a 试剂b
A CO2 稀盐酸 碳酸钠
B O2 双氧水 二氧化锰
C H2 稀硫酸 锌粒
D O2 稀硫酸 高锰酸钾
8.氧气、二氧化碳是航空母舰中的常用储备气体，在急救、灭火等方面具有重要的应用。气体的制备是初中化学实验重要的内容，请根据下列装置回答问题：
(1)仪器①的名称是________。
(2)实验室利用装置A，选用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，化学方程式为____________________，实验结束后，从剩余固体中回收二氧化锰，有下列操作步骤：①过滤；②洗涤；③溶解；④干燥，正确的操作顺序是________(填数字编号)。为检验二氧化锰是否洗涤干净，可向最后一次洗涤液中，滴加________(写试剂化学式)溶液，观察现象即可。
(3)实验室用装置B、C、D进行实验时，C中蜡烛燃烧更旺，D中溶液变浑浊，则B中产生的气体为____，小试管的作用是______________。
(4)用装置E、F测量二氧化碳的体积时，若E中无植物油，则测得的二氧化碳的体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，某化学学习小组做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，数据见下表：
收集方法 向上排空气法 排水法
O2浓度/% 79.6 79.7 79.8 90.0 89.8 89.3
O2平均浓度/% 79.7 89.7
由表中数据可知，________法收集的氧气浓度较高。向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右，下列说法错误的是________(填字母)。
A.加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
B.氧气的密度略大于空气的密度，无法将空气排尽
C.带火星木条伸到瓶口验满，当观察到木条复燃时，集气瓶内还有剩余空气
9.[新考法][创新装置]规范操作、细致观察和认真思考是必备的化学素养，某同学在教材实验的基础上，设计如图所示装置进行实验。
(1)仪器①的名称为________。
(2)为保证实验顺利进行，实验前需进行的操作是________________________________。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为________________________________，该装置中固体药品能和液体药品接触的原因是________________________________________________________________________。
(4)利用装置D验证二氧化碳的性质，a、c为湿润的石蕊棉花，b为干燥的石蕊棉花。一段时间后，观察到b处棉花不变色，a、c处棉花变红，且c处棉花先变红，说明CO2的物理性质是____________________________，化学性质是____________________________。
(5)若实验过程中观察到装置D中b处棉花也变红，可能的原因是________________________(写出一种)，请写出对应的改进措施________________________________________________________________________。
10.气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，结合如图实验装置回答问题。
(1)实验室制取二氧化碳选择的发生装置是________(填字母编号，后同)。
(2)实验室若要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，装置的正确连接顺序是B→ ________→________ →F，验满的方法是___________________。
(3)通常情况下氯气是一种黄绿色且有刺激性气味的气体，密度比空气大。实验室用固体高锰酸钾和浓盐酸在常温条件下反应制取氯气，应选择的发生装置是________，若用装置F收集氯气，则气体应从图中的______(填“b”或“c”)端进入。
(4)[2022课标·数字化实验]MnO2、FeCl3对H2O2溶液分解均有催化作用，为比较二者的催化效果，用数字化传感器测得等体积、等浓度的过氧化氢溶液在等量催化剂作用下产生氧气的体积分数如下：
①初始时氧气的体积分数不为0，原因是____________________________；
②写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据______________。
重难专项1
重难点突破
状态　密度
考查点1
①铁架台　②试管　③酒精灯　④长颈漏斗　⑤锥形瓶　⑥分液漏斗　⑦集气瓶　⑧水槽
考查点2
(2)①高锰酸钾　②2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑　③B　④2KClO3 2KCl＋3O2↑　⑤A　⑥过氧化氢溶液和二氧化锰　⑦2H2O2 2H2O＋O2↑
⑧大理石(或石灰石)和稀盐酸　⑨CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　⑩C/D/E/F　
Zn＋H2SO4 ===ZnSO4＋H2↑　 C/D/E/F
【方法指导1】
(1)①加热时冷凝水倒流，炸裂试管　防止加热时粉末状药品进入导管，堵塞导管　②防止生成的气体从长颈漏斗逸出　③可以控制反应速率　可以控制反应的发生和停止　
(2)①催化　②稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙固体表面，阻止反应进行　浓盐酸具有挥发性，会使制取的CO2中含有HCl气体
考查点3
(1)密度　(2)①大　②向上排空气法　③G　④小　⑤向下排空气法　⑥H　⑦排水法　⑧I
【方法指导2】
①导管口有连续均匀的气泡冒出时　瓶口有大气泡冒出时　防止水槽中的水沿导管倒流到试管中，使试管炸裂　
②排尽集气瓶内的空气
考查点4
(1)1　将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气　
(2)4　将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满　
(3)3　将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳　
(4)2　将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满
【备考补充1】
变蓝　有水珠出现　不变浑浊　有水珠出现　变浑浊 无水珠出现　变浑浊
考查点5
(1)b　(2)c　d　(3)浓硫酸　e　(4)氢氧化钠(或NaOH)溶液　e　(5)防止气体溶于水或与水反应
【备考补充2】
①收集一氧化碳气体
考查点6　
2.饱和碳酸氢钠　氢氧化钠　灼热的氧化铜(合理即可)　灼热的铜网(合理即可)
【备考补充3】①饱和碳酸氢钠溶液　②检验氯化氢气体是否被除尽　除去水蒸气
考查点7
强化训练
1.A
2.Ⅰ 组：(1)试管　(2)B　C　2H2O2 2H2O＋O2↑
3.(1)长颈漏斗　(2)向长颈漏斗中加水，使之下端浸在水中，继续加水形成一段水柱，产生高度差，在一段时间内，水柱不回落　(3)A　2H2O2 2H2O＋O2↑　(4)量筒　c　(5)①B　难溶于水　甲烷的密度比空气小　②点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠产生
4.(1)水槽　(2)稀盐酸　b　(3)连接好装置后将导管伸入水中，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，松手后在导管内形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好　2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑　
(4)生石灰和水反应放出热量，会加快浓氨水分解(合理即可)　不能
5.(1)i.锥形瓶　ii.A　2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　iii.c　吸收二氧化硫，防止污染空气　
(2)KOH　黄色变成白色
6.(1)量筒　(2)2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
a、i 　b、o、l、g　(3)c、j、f、n　(4)①Ⅱ　Ⅲ 　②先通一段时间H2，排尽装置内的空气　
③CaH2＋2H2O===2H2↑＋Ca(OH)2　干燥管和碱石灰
7.C
8.(1)酒精灯　(2)2KClO3 2KCl＋3O2↑
③①②④　AgNO3　(3)氧气(或O2)　便于形成液封，节约药品　(4)偏小　(5)排水　A
9.(1)分液漏斗　(2)检查装置气密性　(3)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑　装置A中生成的氧气不易溶于水，进入装置B中会使装置B中压强增大，将稀盐酸压入装置C中　
(4)密度比空气大　能与水反应生成酸性物质
(5)装置C产生的二氧化碳中混有水蒸气(或氯化氢气体和水蒸气)　在装置C、D间增加盛有浓硫酸(或饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸)的洗气瓶(与上一空对应)
10.(1)B　(2)E　D　将燃着的木条放在装置F的c口处，若观察到木条熄灭，则说明瓶中CO2已集满
(3)B　b　(4)①装置中含有空气，空气中氧气的体积分数约为21%　②二氧化锰，因为二氧化锰作催化剂时，产生等体积氧气所需时间比氯化铁短(合理即可)