专题14 常见的气体的制取和净化
目 录
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考点一 气体的制取 4
【夯基·必备基础知识梳理】 4
一、气体制取的步骤 4
二、常见气体制取的反应原理 4
三、发生装置 4
四、收集装置 5
五、气体检验 6
六、气体验满 6
七、集气瓶放置方法 6
【提升·必考题型归纳】 6
考向01 装置的选择 6
考向02 气体的检验和验满 7
考向03 气体制取的综合 9
考点二 气体的净化 12
【夯基·必备基础知识梳理】 12
一、净化的原则 12
二、常见气体的净化装置 12
三、常见气体的净化方法 12
四、常见的干燥剂 13
【提升·必考题型归纳】 13
考向01 气体的净化 13
考向02 气体制取、收集、检验与干燥 14
考点要求 课标要求 命题预测
气体的制取 知道气体制取的思路 掌握气体制取的反应原理 能反应原理选取合适的发生装置 能根据气体性质选取合适的收集装置 熟练掌握常见气体的检验方法(包括检验、验满、验纯等) 常见气体的制取、净化、除杂与干燥是中考的必考内容。 考查的内容：①制取气体的反应原理；②实验装置的选择；③气体的检验与验满；④操作顺序；⑤注意事项；⑥气体的除杂。 考查的题型与方向：在选择题或填空题中考查氧气或二氧化碳的制取、选择发生和收集装置、除杂并与验证气体的性质一起综合考查的可能性很大。
气体的净化 理解气体的净化原理 掌握气体净化原则 熟练使用几种净化装置 记住几类干燥剂及适用范围
考点一 气体的制取
一、气体制取的步骤
二、常见气体制取的反应原理
1. 氧气的实验室制法：
（1）2 K2MnO4+MnO2+O2↑
（2）2KClO32+3O2↑
（3）2H2O22 +O2↑
2. 二氧化碳的实验室制法：
CaCO3+2＝CaCl2+H2O+CO2↑
3. 氢气的实验室制法：
+H2SO4=ZnSO4+H2↑
三、发生装置
1. 发生装置的选择依据：
2. 常见的发生装置：
四、收集装置
1. 收集装置的选择依据：
2. 常见的收集装置：
五、气体检验
1. 氧 气：将伸入集气，若木条则证明该气体为氧气。
2.二氧化碳：向集气瓶内注入并振荡，若则证明该气体为二氧化碳。
六、气体验满
1.氧 气：
①排水法收集时，当有从集气瓶口冒出，则说明已收集满。
②向上排空气法收集时，将放在，若木条，则说明已收集满。
2.二氧化碳：将放在集气，若木条，则说明已收集满。
七、集气瓶放置方法
正放：适用于的气体
倒放：适用于的气体
考向01 装置的选择
【例1】（2023·眉山中考真题）根据图，有关气体的实验室制法叙述正确的是
A．选择甲装置制取CO2，X为稀硫酸
B．选择甲装置制取H2，Y为铜粒
C．选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D．选择乙装置干燥O2，气流方向为b进a出
【变式1-1】（2023·海安市模拟）已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2，黄绿色易溶于水的氯气有毒性，并能与氢氧化钠溶液反应．若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应．每个虚线框表示一个单元装置，其中存在明显错误的是：（不考虑①单元装置）
A．只有④处 B．只有②处
C．只有②和③处 D．②、③、④处
【变式1-2】（2023·惠山区校级三模）利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是
A．用②③制取二氧化碳 B．用②⑤制取氧气
C．用①④制取二氧化碳 D．用①③制取氧气
【变式1-3】（2023·长宁区二模）实验室制取气体的原理与装置（省略反应试剂与夹持装置）都正确的是
A．Mg+2HCl═MgCl2+H2↑ B．2H2O2═2H2O+O2↑
C．Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ D．CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑
考向02 气体的检验和验满
【例2】（2023·东莞市一模）某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成．点燃该气体后，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾；把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊．下列对气体组成的推断正确的是
A．可能只有氢气一种气体
B．可能只有甲烷一种气体
C．三种气体一定都存在
D．一定是氢气和一氧化碳的混合气体
【变式2-1】（2023·天长市校级模拟）下列制取、收集并存放CO2的图示，正确的做法是
A． 检查装置气密性 B． 加入石灰石
C． 收集CO2 D． 存放CO2
【变式2-2】（2023 罗庄区二模）氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错误的是
A．固液制取 B．固体制取
C．收集 D．验满
【变式2-3】（2023 永年区校级模拟）如图是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作，其中错误的是
A．甲图中推动注射器活塞时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好
B．乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出
C．丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水
D．丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水
【变式2-4】（2023 青羊区二模）如图是初中化学进行“气体制取与收集”实验的装置图，请根据所学知识选择正确的说法是
A．装置1可以用作高锰酸钾制氧气的发生装置
B．装置2用于实验室制取二氧化碳可以实现“即开即停”
C．装置3可以收集到比较纯净的氧气
D．装置4可以检验收集的气体是否是二氧化碳
考向03 气体制取的综合
【例3】（2023 怀化中考真题）如图是实验室常用的装置。
请回答下列问题：
（1）写出标号①的仪器名称 。
（1）写出实验室用A装置（不考虑棉花）制取氧气的化学方程式 ，若要收集较纯净的氧气应选用的装置是 （填装置字母），实验结束后应 （请从下列选项选择）。
a．先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯
b．先灭酒精灯，再将导管从水槽中取出
（3）实验室若选用C装置作为制取CO2的发生装置，其优点是 ；写出实验室制取CO2的化学方程式 ，若用G装置收集CO2，气体应从 （填“a”或“b”）端通入。
（4）乙炔（C2H2）是一种密度比空气小、难溶于水的气体，实验室常用块状电石（主要成分是CaC2）和水在常温下制取乙炔气体，该反应非常剧烈，且会放出大量的热。为得到平稳的气流，应选择 （填装置字母）作为制取乙炔的发生装置，可选用 （填装置字母）装置收集乙炔气体。
【变式3-1】（2023 绥化中考真题）如图是实验室制取某些气体的装置图，回答问题。
（1）仪器a的用途是 。
（2）写出实验室用B装置制取氧气的化学方程式 ，其基本反应类型是 反应，装置B相对于装置C，其优点是 。
（3）比较用大理石和稀盐酸制取二氧化碳与用过氧化氢溶液制取氧气的实验，两者的共同点是 。
A.发生装置可以相同 B.都可以用二氧化锰作催化剂
C.完全反应后剩余固体成分相同 D.收集装置可以相同
（4）A装置中试管口略向下倾斜的原因是 。
（5）用E装置收集氢气时，开始收集的适宜时刻是 。
（6）氯化氢气体具有刺激性气味，极易溶于水，密度比空气大，实验室可以用加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物来制取，应选用的发生装置是 （选填字母）。
【变式3-2】（2023 云南中考真题）化学是一门以实验为基础的学科。请结合图示回答问题：
（1）仪器①的名称为 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，应选择的发生装置和收集装置为 。
（3）若采用E装置收集某种气体，当 时开始收集。
（4）利用如图装置制取并研究CO2的性质。将Y形管倾斜，使N中试剂流入M中至CaCO3完全反应，然后向M中注入足量NaOH溶液。
①整个实验过程中，气球的变化情况是 ；
②注入足量NaOH溶液充分反应后，M中的现象是 ，产生此现象的原因是 。
【变式3-3】如图是实验室制取气体的常用装置。请根据要求回答问题。
（1）仪器：写出仪器X的名称： 。
（2）步骤：实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 。用A、E装置制取并收集氧气，实验操作步骤有：①点燃酒精灯，待气泡连续均匀放出时收集气体；②熄灭酒精灯；③装入药品，放置棉花并固定仪器；④连接好装置，检验装置的气密性；⑤从水槽中撤出导管；⑥集气瓶盛满水，倒立于水槽中。正确的操作顺序是 （填字母选项）。
a.④③①⑥②⑤ b.④③⑥①⑤② c.④③⑥①②⑤ d.③④⑥①⑤②
若在上述操作中未在试管口堵棉花，其后果是 。
（3）装置选择：实验室制取CO2应选用的发生装置为 （选填字母），结合高锰酸钾制取O2选用的发生装置进行对比分析，实验室制取气体发生装置选择需要考虑的因素是 。
（4）应用：实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取氨气（NH3），NH3极易溶于水。制取氨气应选用的发生装置和收集装置为 （选填字母）。
【变式3-4】化学课上，某小组同学利用老师提供的实验器材，设计了一套简易“供氧器”。
【反应原理】根据设计的“反应器”，制取氧气的反应原理 （用化学方程式表示）。
（1）图中标号①仪器的名称 。
（2）为制取干燥的氧气，装置接口连接的正确顺序为 （填选项）。
A．a→b→c→d B．a→b→c→e C．a→c→b→d D．a→c→b→e
（3）制取氧气的过程中，检验“储气瓶”氧气已存满的方法是 。
（4）反应发生后，使反应停止的操作是 。
（5）当反应停止，取出“储气瓶”中氧气的操作为 。
【拓展】图装置还可制取 气体，反应的化学方程式为 。
考点二 气体的净化
一、净化的原则
(1)一般，，但如果用加热法除杂，则干燥在前。
(2)吸收剂和干燥剂（或将其转化为被净化的气体），不能与被净化的气体反应。
二、常见气体的净化装置
装置类型 液态除杂（或干燥剂） 固态除杂（或干燥）剂（不加热）
装置图 洗气瓶 U形管 球形干燥管
气体流动方向 进气和出气没有区别 ， 小口出气
三、常见气体的净化方法
气体 杂质 除杂方法
O2 H2O 通过或其它固体干燥剂
CO2 HCl、H2O 通过足量的 后，再通过
H2 HCl、H2O 通过足量的后，再通过浓硫酸
CO2 CO 通过
N2 O2 通过
四、常见的干燥剂
干燥剂 可干燥的气体 不能干燥的气体
浓H2SO4 中性气体： 、CO、CH4、N2 酸性气体： 、SO2、HCl等 NH3
生石灰、固体NaOH、 碱石灰(NaOH与CaO的混合物) 中性气体： CO、CH4、N2 中性气体： 、SO2、HCl
无水氯化钙 CO、CH4、 、HCl NH3
考向01 气体的净化
【例1】（2023 秦安县模拟）除去下列各组物质中的杂质，所用方法不可行的是
选项 物质 杂质 除杂方法
A N2 O2 通过足量的灼热铜粉
B NaCl 泥沙 加水溶解，过滤，蒸发结晶
C CO2 CO 通过足量NaOH溶液，干燥
D CuSO4溶液 H2SO4 加过量CuO，充分反应后过滤
A．A B．B C．C D．D
【变式1-1】（2023 常州模拟）除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），拟定的实验方案可行的是
A．CO2（CO气体）——点燃气体
B．Cu（CuO）——加入足量稀盐酸，过滤
C．CO2（H2O）——用生石灰干燥
D．NaCl溶液（Na2CO3）——加入过量的氯化钙溶液，过滤
【变式1-2】除去下列各物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 试剂 操作方法
A CO2（CO） 氧气 点燃
B MnO2（KCl） 水 溶解、过滤、洗涤、干燥
C NH3（H2O） 足量的浓硫酸 洗气
D CuO （Cu） 足量的稀硫酸 浸泡、过滤、洗涤、干燥
A．A B．B C．C D．D
考向02 气体制取、收集、检验与干燥
【例2】（2023 秦都区校级二模）用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥，现装置内空气已排尽。实验步骤为：①关闭活塞b和止水夹d，打开止水夹a、c；②关闭止水夹a、c，打开活塞b和止水夹d。甲、乙、丙中分别盛放的试剂为
A．A B．B C．C D．D
【变式2-1】欲除去下列物质中的少量杂质所用试剂或方法正确的是
物质 杂质 试剂或方法
A CO2 HCl气体 NaOH溶液
B Cu Zn 稀硫酸
C CO2 CO 点燃
D NaNO3溶液 Na2SO4溶液 Ba(OH)2溶液
A．A B．B C．C D．D
【变式2-2】在化学实验中，实验操作要保证人身安全和仪器、试剂的安全，试剂安全是指操作应避免造成试剂的污染或变质。下列操作要求中不是从试剂安全角度考虑的是
A．不能用未经清洗的非专用胶头滴管吸取另一种试剂
B．不能用手接触药品，不得品尝任何药品的味道
C．从试剂瓶倒完试液后，应立即盖紧瓶塞
D．用药匙取用一种药品后，取另一种药品前必须擦拭干净
【变式2-3】如图，实验室制取气体并进行相关的实验探究，根据以下装置回答下列问题。
已知：HCl+NaHCO3＝NaCl+H2O+CO2↑
（1）图中标号①的仪器名称为______。
（2）若利用BE装置组合制取二氧化碳，二氧化碳验满的方法是______。
（3）为了得到纯净、干燥的二氧化碳气体除杂装置（如图甲和乙）的导管按气流方向连接顺序是______（填标号）。
A.a→b→d→c B.b→a→c→d
C.d→c→a→b D.c→d→b→a
【变式2-4】某课外兴趣小组设计利用废旧干电池中的锌皮和未知浓度的稀盐酸制取纯净、干燥的氢气，并验证气体中是否含有杂质。实验装置图如下:
【查阅资料】无水硫酸铜遇水变蓝色
(1)装置A中仪器①的名称是________； 写出发生反应的化学方程式______________。
(2)实验中看到B中无水硫酸铜变蓝色，说明产生的气体中含有杂质水。为了检验气体中还可能存在的杂质，可将E装置连接到上述装置_____(填序号)之间，气体从_____(填a 或 b)进入装置E 。
(3)D装置中的试剂是________(写出名称) 。
【变式2-5】实验室现有稀盐酸、高锰酸钾、二氧化锰、石灰石、火柴、药匙、镊子及下列仪器：
(1)仪器a的名称是_______。
(2)若利用上述仪器和药品制取氧气，还需要补充的仪器和用品是_______，发生反应的化学方程式为_______。
(3)若利用上述仪器和药品制取二氧化碳，选择的仪器是_______(填字母)。制取二氧化碳气体时，随着反应的进行，发生装置内气体_______，大于外界大气压，在压强差的作用下，二氧化碳从装置中逸出。
(4)若利用装置i除去二氧化碳气体中的水分，与发生装置相连的是_______(填“甲”或“乙”)，瓶中盛装的试剂的名称是_______。
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