第21讲　气体的实验室制法研究 课件(共47张PPT) 2024年中考化学二轮专题复习（广东专版）

(共47张PPT)
第21讲　气体的实验室制法研究
主题五 科学探究与化学实验
第21讲　气体的实验室制法研究
考试要求 1.氧气、二氧化碳和氢气的实验室制取及检验、验纯(掌握、独立操作)
2.运用简单的装置和方法制取某些气体(应用、独立操作)
3.形成化学实验探究的一般思路与方法；建构模型(概括、应用)
近年考情 年份 广东高频考点 分值 广州高频考点 分值 题型
2021 氧气的制取、二氧化碳的制取、氨气的制取、多功能瓶使用 10 制取氧气的化学方程式、装置选择 3 选择题、实验题
2022 氧气的制取、装置选择 4 气密性检查的微观解释、二氧化碳制取的研究 10 选择题、实验题
2023 氧气的制取、装置选择、氧气的性质 7 气体发生装置、 气体收集装置 4 选择题、实验题
一、常见气体的实验室制法
(1)装置 发生装置 收集装置
(2)选择依据 ___________ ___________ _________ _________ _________ _________ 气体密度比空气的 _______且不与空气中的成分发生反应 气体密度比空气的
　　　且不与空气中的成分发生反应
(3)举例 _______________________ ___________________ __________________ 氧气、___ _________　　　
反应物为固体，需要加热
反应物为固体(液体)和液体，不需要加热
气体不易溶于水，不与水发生反应
大
小
氧气
二氧化碳
氢气、
甲烷
氧气、二氧
化碳、氢气
氧气、氢气、
氮气、甲烷　
二、常见气体的检验与验满
(1)气体 氧气 二氧化碳
(2)检验方法 将 ，证明该气体为氧气 将　　　　　　　　　，证明该气体为二氧化碳
(3)验满方法 将 ，证明已经收集满 将 　，证明已经收集满
(2)带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃　
气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊
(3)带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃　
燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭
三、多功能瓶的使用
(1)功能 排空气法收集气体 排水法收集气体 气体除杂、干燥、检验等
(2)装置图
(3)使用说明 ①密度比空气的大的气体从　　　　进(下沉)， 　　　　出； ②密度比空气的小的气体从　　　　进(上浮)， 　　　　出； ③若该多功能瓶倒放，则顺序刚好　　 　 气体从　　进(将水排出)。测量收集到的气体的体积时，可在　　　导管端放一个 　　　　 进行除杂、干燥、检验时，气体均从　　　　进(与液体接触)
a
b
b
a
相反
d
c
量筒
f
【例题】(2023年中考题)如图所示为实验室制取某些气体的装置图。回答下列问题。
(1)仪器a的用途是　　　　　　　　　　　。
(2)写出用装置B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
　 。
用于给物质加热
分解　
可以控制反应的速率
(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　　　　(选填字母)。
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
ad
(4)装置A中试管口略向下倾斜的原因是 ________________________
　 。
(5)用装置E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，密度比空气的大，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)。
防止加热时冷凝水回流，
炸裂试管
导管口气泡连续
均匀冒出时
D
点拨：此题考查了气体制备的相关知识。学生要熟悉常见的气体(氧气、二氧化碳、氢气)的实验室制法，其中包括气密性检查的原理、选择发生装置(选择依据、不同装置的优缺点)、选择收集装置(选择依据)、检验方法、验满方法、操作中的注意事项等。陌生气体的制备方法需根据气体制备的方法进行推演、类比、迁移，万变不离其宗。
【变式训练】(2023年天河区模拟题节选)CaH2是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。某小组对CaH2的制备和性质进行探究。
【查阅资料】
Ⅰ.H2与钙加热可得CaH2，钙、CaH2遇水均反应生成一种碱和一种可燃性气体；
Ⅱ.碱石灰的主要成分为NaOH和CaO。
【探究】H2的制备(装置如图所示)
(1)仪器F的名称是　　　　　　　。
(2)实验室常用锌和稀硫酸反应制取H2，从图中选择合适的仪器组装一套H2发生装置，要求能够随时控制反应的发生和停止，需要用到的仪器除了A外，还有　　　　　　(选填字母，若仪器需重复使用只填一次即可)。
酒精灯
DGH
1.气体发生装置与气体收集装置的考查是中考的常考点，审题时要注意，避免答非所问。气体发生装置是指产生气体的装置，要根据
　　　　　　　　　　　　　　来选择；气体收集装置，只包含气体的收集装置部分。气体制取装置包含　　　　　　　　　　和
　　　　 　　　。
2.检查装置气密性的要领：①密闭装置；②　　　　　　　。
反应物状态和反应条件
气体发生装置
气体收集装置
改变压强
3.固(液)—液常温型气体发生装置的评价问题。
常规装置 改进装置
气体发生 装置图
常规装置 改进装置
评价 操作简便 可以　　　 　　　　　 　　　　　 固(块状)液分离，　


随时添加
液体药品
可以通过控制液体的滴
加速率，从而控制反应
速率
可以随时控制反
应的发生和停止
点拨：气体的制取研究题型的解答，重在对原理的理解。根据不同的需要，装置会在原来的基础上进行改进，但万变不离其宗。若需要控制反应速率，则需要控制液体的流速；若需要随时控制反应的发生和停止，则需要使固液随时可以分离。解题时可以寻找装置图是否具备上述特征。
1.(2022年广州市)如图所示，检查装置气密性时观察到导管口有气泡冒出，对此现象的微观解释正确的是(　　)
A.装置内气体分子的数目增多
B.装置内气体分子的间隔变大
C.装置内气体分子的种类发生变化
D.装置内气体分子的大小发生变化
B
2.(2022年中考题)如图1所示，实验室常用装置A、B、C制取气体，装置D、E收集气体。回答下列问题。
(1)装置C中仪器X的名称是　　　　　　　　。
(2)用石灰石和稀盐酸作原料制取二氧化碳，反应的化学方程式为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，选用的收集装置为
　　　　　(选填字母，下同)。
(3)用锌粒和稀硫酸作原料制取氢气，为实现气体随开随用、随关随停，选用的发生装置为　　　　　　　　　。
铁架台
CaCO3+2HCl ===CaCl2+H2O+CO2↑　
D
B
(4)实验室用醋酸钠和碱石灰(主要成分是NaOH和CaO)固体混合物作原料，在加热条件下制取CH4，选用的发生装置为　　　　　，收集装置为　　　　　。
(5)图2装置可用于收集某干燥的气体。下列气体中能用它收集的是
　　　　　(选填字母)。
a.O2　　　　b.CO2　　　　
c.H2　　　　d.CH4
C
E
a
3.(2022年中考题)图1和图2是实验室制取气体的常用装置。
(1)写出图1中仪器a的名称：　　　　　　。
(2)图3是根据图2设计的简易制氧机简图，推断A剂和B剂分别是
　　　 　　 　　，其基本反应类型是　　　　　　。
试管
过氧化氢溶液、二氧化锰
分解反应
4.(经典中考题)根据图示，回答下列问题。
(1)仪器a的名称是　　　　；图中可用于加热KClO3制取O2的装置为　　　(选填字母)，反应的化学方程式为 　 。
漏斗
C
(2)若用铁片与稀盐酸在装置A中制取H2，铁片应放在 　 ；用装置F收集H2时导入气体的导管端为　　　　(选填“b”或“c”)；检验装置D气密性的方法是：用弹簧夹夹紧导管口的橡胶管后，
__________________________________________________________ ，则气密性良好。
有孔塑料片上
c
向长颈漏斗中加水，将长颈漏斗下端口液封，若液柱保持稳定
(3)图中可用于固液反应制取气体的装置中，不能使反应随时发生或停止的装置是　　　　(选填字母)，原因是反应过程中若用弹簧夹夹紧橡胶管后，____________________________________________
　 。
(4)若用过氧化氢溶液制取O2，最好选用装置　　　　(选填字母)，把装置F装满水，用排水法收集O2并测定气体体积，应在　　　(选填“b”或“c”)端连接一个量筒。
B
不能分离固体和液体药品，无法控制反应的发生
或停止
B
b
5.(2021年广州市改编)探究不同催化剂催化效果的实验方案：将等体积5%过氧化氢溶液加到不同催化剂中，比较用排水法收集50 mL氧气的快慢。如图所示，选择合适的仪器(每种仪器限用一次)，组成该探究的完整实验装置。
(1)不需要用到的仪器是　　　　(选填字母)。
(2)用排水法收集氧气的适宜时机是 ___________________________
　 。
(3)若用标有刻度的集气瓶收集氧气，当________________________　　　　　　　　　　　　时，停止用排水法收集氧气；后续的操作是 ____________________
　 。
AE
当导管口有连续且均匀的气泡
冒出时(或大量气泡冒出时)
有气泡从集气瓶口冒出时
在水下用玻璃片盖住
集气瓶口，然后正放在桌面上
6.(2023年中考题)某兴趣小组利用注射器进行如图所示探究。回答下列问题。
(1)图1：注射器完好，手能推动活塞，这是因为分子之间　　 　 。
(2)图2：仪器a的名称是　　　　　。用手向左推动注射器活塞，若观察到 　 ，则装置的气密性良好。
有间隔
长颈漏斗
长颈漏斗中形成一段稳定的水柱
(3)图3：实验室制取CO2时，注射器中所装的试剂为　　　　　，反应后无块状固体剩余，取反应后的溶液，滴加Na2CO3溶液，若观察到 　 ，说明反应物刚好完全反应。
稀盐酸
产生白色沉淀，无气泡产生
1.(2022年广州市)某化学兴趣小组研究影响化学反应快慢的因素。
(1)如图所示为实验室中常用的仪器。
①仪器A的名称是　　　　　　　　　　　　；
②从图中选择合适的仪器组装一套CO2发生装置，要求添加盐酸无需拆开装置，需要用到的仪器有　　　　　　(选填字母)。
长颈漏斗
ABD
(2)该小组的实验设计和数据记录如表所示。每个实验均在反应开始后，就立即用排水法连续收集多瓶CO2；表中“—”表示气泡太少，不再收集。
序号 反应物 收集每瓶气体所用时间/s
盐酸 浓度/% 盐酸 体积/mL 大理石 形状 第1瓶 第2瓶 第3瓶 第4瓶 第5瓶 第6瓶
实验1 10 70 小颗粒 8 9 10 12 14 19
实验2 块状 11 12 15 17 21 23
实验3 7.5 70 小颗粒 10 12 13 15 17 26
实验4 块状 t 14 16 19 22 24
实验5 5 70 小颗粒 14 18 19 32 63 —
实验6 块状 20 59 59 — — —
①该小组研究了哪些因素对反应快慢的影响？
。
②为了分析浓度对反应快慢的影响，可对比表中实验　　　　(选填字母)。
A.2和3　　　　B.2和4　　　　C.4和5　　　　D.1和6
③根据实验数据反映出的规律，表中数值t的合理范围是_________　　　　盐酸浓度、大理石形状　
B
11　
14
(3)该小组在反应开始后立即收集第1瓶气体，你认为该做法合理吗？说出你的观点并阐述理由：__________________________________
　 。
合理。每个实验均在反应开始后，就
立即用排水法连续收集的，收集的空气体积都一样多
2.(2023年白云区模拟题) 化学产品制备正向着绿色、低碳、可持续的方向发展。
(1)工业制备硫酸铜的两种方案的原理：Ⅰ.Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O；Ⅱ.2Cu+O2 2CuO，CuO+H2SO4 CuSO4+H2O。
已知浓硫酸含水2%，二氧化硫易溶于水。回答下列问题。
①仪器a的名称是　　　　　　　　。
②方案Ⅰ的发生装置选择　　　(选填字母，下同)，气体收集装置选择　　　　。收集二氧化硫气体的装置后应增加尾气吸收装置，避免污染空气，反应的化学方程式是 _________________________
　 。
③方案Ⅰ中100 g浓硫酸能制取　　　　　　g CuSO4。
铁架台
B
D
SO2+2NaOH ===Na2SO3+H2O
(答案合理即可)
80
(2)某兴趣小组三位同学探究制备硫酸铜的新方案的原理：Ⅲ.Cu+H2O2+H2SO4 CuSO4+2H2O。他们将反应物混合，观察到开始有少量气泡，然后反应剧烈并产生大量气泡，溶液呈蓝色，试管发热。逸出气体能使带火星木条复燃。他们对反应产生大量气泡感到非常好奇，推测是某些因素加快了H2O2分解。甲同学认为是反应生成的CuSO4所导致，乙同学认为是反应放热使温度升高所导致。于是他们设计了如表所示实验进行探究。
序号 试剂 温度/℃ 现象
① 10 mL 30%H2O2、 1 mL 10%CuSO4 30 产生少量气泡
② 10 mL 30%H2O2 　　　　　 无明显现象
③ 10 mL 30%H2O2、 1 mL 10%CuSO4 80 产生较多气泡
30
甲同学对比实验①②认为自己的推测正确，请将表中实验②补充完整。乙同学对比实验　　　　　　(选填编号)认为自己的推测正确。丙同学分析甲、乙同学的实验探究过程，得出结论：____________
　 。
①③
反应生成的
CuSO4和反应放热使温度升高都会加快H2O2分解
(3)综合评价制备CuSO4的方案Ⅲ，下列说法正确的是　　　　(选填字母)。
A.Ⅲ比Ⅰ更环保、比Ⅱ更节能
B.消耗等质量铜，Ⅲ生成CuSO4最多
C.Ⅲ中有原料发生分解，降低了原料的利用率
AC
3.(经典中考题)现有如图所示实验装置，回答下列问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气，通常选用　　　　作为发生装置，反应的化学方程式是 ；在固定试管时，若发现试管口没有略向下倾斜，应调整铁夹　　　　 (选填“A”“B”或“C”) 部位。若用装置④收集氧气，气体应该从　　端导入。
(2)用块状固体和液体常温下制取气体时，用装置③代替②装置的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
①
B
D
可以随时控制反应的发生和停止
(3)观察装置③的反应，判断气体制取处于　　　　(选填“进行”或“停止”)中。
进行