专题提升三 气体的制取
1．[2015·泰安]下列有关实验室制取气体的说法错误的是 ( D )
图Z3-13
A．装置①可作为CO2的发生装置
B．装置②干燥O2时，气体由a管进b管出
C．装置③可用作O2的收集装置
D．装置④是收集CO2气体的验满方法
2．如图Z3-14所示为实验室加热氯酸钾制取氧气的装置。在实验过程中，当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，其目的是
( B )
图Z3-14
A．为了检验该实验装置的气密性
B．为了提高收集到的氧气的纯度
C．防止水槽中的水倒吸使试管破裂
D．防止氯酸钾颗粒进入导气管
【解析】 制取气体刚开始时混有较多的空气。
3．下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是 ( C )
A．因为通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集
B．因为二氧化碳在水中可溶，故不可用排水法收集
C．在发生装置中加入块状石灰石和硫酸
D．因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热
【解析】 因为硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶，反应不能顺利进行。
4．对实验进行改进是创新的表现方式之一。某校科学探究小组的同学用实验室三种漏斗(分液漏斗、长颈漏斗、普通漏斗)装配了A、B、C三套装置，对固液不加热型气体发生装置进行探究。请认真分析并回答下列问题。
图Z3-15
(1)A、B装置均可用作实验室制取H2、O2以及 CO2气体的发生装置。请写出实验室用A、B装置制O2的化学方程式__2H2O22H2O＋O2↑__。
(2)C装置不能用作制取气体的发生装置，可在C装置中加装一个小试管，把C装置改装成D装置就能实现制取气体的目的。则D装置中小试管的作用是__保证装置的气密性(或防止生成气体从漏斗逸出)__。
5．某兴趣小组用如图Z3-16所示装置收集并测量反应产生的气体的体积。
图Z3-16
(1)该发生装置可以制备初中科学常见的__CO2(或O2，或H2)__(填写化学式)气体。
(2)图示装置对反应物的状态和反应条件的要求是：__反应物是固体和液体__、__反应条件是不需要加热__。
(3)利用该装置测得反应生成气体体积偏大的最主要原因是：__包含了滴入液体的体积__。
【解析】该装置适用于反应物是固体和液体，反应不需要加热制取的气体，如氧气、二氧化碳、氢气等。排水量气时，由于加入反应的液体有一定的体积，会导致测量出的气体体积偏大。
6．[2015·乐山]如图Z3-17是实验室的部分仪器或实验装置，回答有关问题。
A B C D E
图Z3-17
(1)实验室要用KClO3和MnO2制取氧气，应选用发生装置是__A__(填编号)，若用排水法收集氧气，收集完毕后，应先__撤导气管__，再移开酒精灯。
(2)装满氧气的集气瓶应盖上玻璃片后，__正放__(选填“正放”或“倒放”)在桌面上，其验满的操作方法是__用带火星的木条靠近集气瓶口__。
专题提升三 气体的制取
1．[2014·苏州]下列有关玻璃导气管的使用图示正确的是(省略夹持和加热装置) ( D )
【解析】检验气体时导管应充分伸入溶液中。排水法收集气体时，导管只能放在瓶口，不能伸入瓶内；而排空气法收集气体时，导管必须伸入集气瓶底部；用高锰酸钾制氧气时，导管伸入试管内短一些，有利于气体排出。
2．用下列四套实验装置制取CO2气体，由于装置错误导致可能收集不到CO2的是 ( C )
A B C D
【解析】 C装置中气体会从长颈漏斗逸出。
3．某兴趣小组的同学，利用含有铁锈的铁粉制取四氧化三铁，在实验过程中还需要用到的仪器和药品合理的是 ( B )
图Z3-1
A．b(稀硝酸、锌粒)、c、d
B．a(稀硫酸、锌粒)、c(氯酸钾、二氧化锰)、d、e
C．a(双氧水、二氧化锰)、d
D．c(氯酸钾、二氧化锰)、d(一氧化碳)
【解析】 需要用氢气还原氧化铁(铁锈)，并让铁在氧气中燃烧制得四氧化三铁。
4．如图Z3-2是实验室制取氧气或二氧化碳时经常用到的仪器，请回答有关问题。
图Z3-2
(1)写出编号仪器名称：①__集气瓶__；⑧__长颈漏斗__。
(2)当制取较多量CO2时，制取装置的仪器组合是__①②⑦⑧__(选填序号)。
(3)阅读材料回答问题。
材料：①氨气是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，极易溶于水，其水溶液显碱性；②加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氨气；③湿润的红色石蕊试纸遇到氨气变蓝色；氨气遇到浓盐酸时冒白烟(生成NH4Cl固体)。
Ⅰ.制取氨气的装置与实验室用__氯酸钾__(选填“氯酸钾”或“双氧水”)制氧气的装置相同，还缺少的仪器名称是__酒精灯__，检查该装置气密性的方法是__仪器组装好后，将导管的一端放入水中，再用双手握住试管，若导管口有气泡冒出，说明装置的气密性良好__。
Ⅱ.若用如图2装置收集氨气，进气口应为__n__端(选填“m”或“n”)，检验氨气集满的方法是__将湿润的红色石蕊试纸放在m管口，若变蓝则已满__。
(4)加热是最常见的反应条件，用酒精灯给试管中的固体加热时，试管口稍向下倾斜的原因是__防止加热产生的水蒸气在管口处冷凝成水，倒流造成试管炸裂__。
【解析】 (1)要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法。(2)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。(3)凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果。(4)用酒精灯给试管中的固体加热时，试管口稍向下倾斜能够防止水蒸气冷凝回流。
5．[2015·雅安]研究和控制化学反应条件有重要意义。
(1)同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。
实验
30%双氧水的质量/g
加入的水的体积/mL
二氧化锰质量/g
收集时间/s
1
10
40
5
200
2
20
30
5
100
3
30
20
____
67
①取用二氧化锰的仪器是__B__(选填编号)；
②写出上述反应的化学反应方程式__2H2O22H2O＋O2__↑__；
③实验3中，加入的二氧化锰为__5__g；
④相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明__相同条件下，反应物浓度越大，反应速率越快__。
(2)同学通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们选择如图Z3-3所示装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是__氧气中混有较多的水蒸气__，同学分析原因后，采用了__排水__法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气。
【解析】实验的目的是探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。所以实验中所用的二氧化锰质量应该相同，因此应加入的二氧化锰质量为5g。实验3中双氧水的溶质质量分数在三次实验中最高，且其他条件相同。实验3产生氧气的速率最快，说明相同条件下，反应物浓度越大，反应速率越快。将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能是因为加热产生氧气的同时也产生了水蒸气的原因。为了保证收集的氧气纯净，应使用排水法收集气体。
6．在实验室里，常用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气，某化学兴趣小组对氧气的实验室制法进行了探究。
(1)小明同学选用如图Z3-4所示的装置制取氧气。实验前小明同学先向仪器A中加入水，然后将导气管放入水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导气管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是__检查装置的气密性__。
(2)小红同学通过互联网得知：CuSO4溶液、动物某些脏器中含有的物质等能催化过氧化氢的分解。动物脏器中含有过氧化氢酶，能催化过氧化氢分解，过氧化氢酶是__蛋白质__(选填“糖类”“蛋白质”“脂肪”或“维生素”)。
实验证明，在过氧化氢溶液中滴加CuSO4溶液能显著加快过氧化氢的分解。CuSO4溶液主要含有三种粒子(H2O、Cu2＋、SO)，为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用，小红同学作了以下分析和设计。
①小红同学认为最不可能的是H2O，他的理由是__过氧化氢溶液中的溶剂就是水，因此水不能起催化作用__；
②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用，小红同学设计了如下实验，完成了这次探究活动。
实验步骤
实验现象
结论
a.取一支试管加入5mL 5%过氧化氢溶液，然后加入2～3滴稀硫酸
溶液几乎没有气泡放出
实验证明，起催化作用的是__铜离子__
b.另取一支试管加入5mL 5%过氧化氢溶液，然后加入2～3滴__硫酸铜__溶液
溶液中有大量气泡放出
7．[2015·台州]利用图甲所示装置探究“MnO2的用量对H2O2分解反应的影响”，实验中H2O2的溶质质量分数为3%，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出(在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计)。
(1)写出装置中发生反应的化学方程式：__2H2O22H2O＋O2↑__，MnO2在此反应中起__催化__作用。
(2)图乙是“0.1g MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出__H2O2的用量越多，产生的氧气越多__。
图Z3-5
(3)当用“3%H2O2溶液8mL与不同质量的MnO2混合”时，得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示，当MnO2的用量增加到0.08g时，分解速度达到实验要求。在此实验条件下，若MnO2的质量有4g(一药匙)，就能使下图__C__(选填字母)烧杯中所装的3%H2O2溶液，其分解速度最接近实验要求。
图Z3-6
8．[2014?湖北]小敏和小玉在实验室用盐酸和石灰石反应，分别用甲、乙装置(气密性均良好)进行二氧化碳的制取及性质实验，但均未发现澄清石灰水变浑浊。针对此现象，同学们提出了自己的想法。
小敏同学实验时澄清石灰水未变浑浊的原因是：__产生的气体从长颈漏斗中逸出__。
[提出问题]小玉同学实验时澄清石灰水为什么没有变浑浊呢？
[作出猜想]猜想一：澄清石灰水变质。
猜想二：反应产生的气体除了有二氧化碳外，还有氯化氢。
[查阅资料]氯化氢气体溶于水形成盐酸。
[实验探究]
图Z3-7
实验
实验步骤
实验现象
实验结论
实验Ⅰ
将纯净的CO2通入到该实验所用的澄清石灰水中
澄清的石灰水变浑浊
猜想一不成立
实验Ⅱ
将反应产生的气体通入到__硝酸银溶液中__
__有白色沉淀产生__
猜想二成立
同学们经过讨论发现，用丙装置在A、B中均加入实验Ⅱ所用试剂即可同时完成上述两个猜想的探究，其中B装置所起的作用是：__检验氯化氢气体是否除尽__。如果看到__A中有白色沉淀产生，B、C中无变化的__现象，则两个猜想都成立。
[实验反思]由实验可知，小玉同学实验时可能错误使用了一种药品，她使用的药品是__浓盐酸__。
【解析】[实验探究]实验Ⅱ，将反应产生的气体通入到硝酸银溶液中，有白色沉淀产生，说明猜想二成立，因为硝酸银溶液可以检验氯化氢气体；澄清的石灰水可以检验二氧化碳气体，用丙装置在A、B中均加入实验Ⅱ所用的硝酸银溶液，即可同时完成上述两个猜想的探究，其中A装置用来检验是否存在氯化氢气体，B装置所起的作用是检验氯化氢气体是否除尽，如果看到A中有白色沉淀产生，B、C中无变化的现象，则两个猜想都成立。[实验反思]由实验可知，小玉同学实验时可能错误使用了浓盐酸，浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体导致二氧化碳不纯。
课件28张PPT。专题提升三 气体的制取1．气体发生装置：图Z3-2图Z3-1 (1)反应容器：试管、烧瓶、锥形瓶等。
(2)长颈漏斗：必须伸入液面以下，注意密封(通常用小试管液封)，以免气体从漏斗逸出。
(3)分液漏斗：可控制液体用量。【注意】
试管口应略低于试管底；药品应铺开不能集中在试管
底部。2．气体收集装置：
(1)常见的气体收集装置图Z3-3 (2)用洗气装置收集图Z3-4【注意】
排水法收集时导管只需伸入瓶口；排空气法收集气体时导
管应伸入集气瓶底部。用洗气装置排空气法收集气体应根据气
体密度确定气体的流向。类型之一 理解气体发生装置
[2016·预测]以下气体制备的发生装置说法正确的是( )D图Z3-5 A．装置a可用作实验室制备CO2
B．装置b烧杯中加水后，干燥管内外液面一致，则气密性 良好
C．装置c可用作实验室制备氧气
D．装置d可用作实验室制备氧气、氢气
【解析】 装置a不能用作实验室制备二氧化碳，因为铁能和稀盐酸反应生成氢气，使收集的二氧化碳不纯，同时铁容易被腐蚀；装置b烧杯中加水后，干燥管内外液面一致，说明装置漏气；加热固体制取氧气时，试管口应该略向下倾斜，试管口斜向上容易导致试管炸裂。 如图Z3-6所示是小明同学设计的一个制少量气体的发生装置，对于本实验装置的评价和使用，错误的是 ( )D图Z3-6 A．该装置利用废弃品，并可以通过拉动废铜丝使反应随时 发生和停止
B．若用稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳，不可以用废铁 丝替代废铜丝
C．利用该装置制氢气可以用锌和稀硫酸反应，不可以用锌 和稀硝酸反应 【解析】 该装置实现废物利用，可以通过拉动废铜丝使反应随时发生和停止，操作方便；铁和稀盐酸可发生反应，故不能用铁丝替代铜丝；硝酸具有强氧化性，锌和稀硝酸反应生成一氧化氮，而不是氢气，故不能用稀硝酸制取氢气，应用锌和稀硫酸反应；氯酸钾制取氧气需要加热，不能用此装置，该装置也不能用来制取氧气，因为二氧化锰是粉末，不能放于铜丝网中。
【点悟】 制取气体时，实验装置的气密性、连接方法对是否能够顺利地完成实验影响很大。类型之二 理解气体的收集装置
下列实验设计及气体流向(“→”表示气体流向)正确的是 ( )C 【解析】 干燥氢气，则该装置应该是洗气瓶，所以应该气体从液体中出来，而现在是短进长出，气体得不到干燥，而是把浓硫酸压出；收集氢气，由于氢气的密度比空气小，所以应该是向下排空气法收集，应该短进长出；收集氧气，由于要排出装置内的液体，所以应该采取短进长出的方法。 [2014?武威]如图Z3-7所示装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列问题。
(1)指出编号仪器名称：②_____________。图Z3-7长颈漏斗 (2)实验室利用A装置制取氧气，反应原理用化学方程式表示为________________________________。
(3)制取并收集二氧化碳应选择的装置是_________(从A～E中选择)，使用该套装置制取气体的突出优点是__________ __________________________________，该反应原理用化学方程式表示为___________________________________，改用F装置收集二氧化碳，则气体应从______端进入。制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，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→________________(用端口字母表示)。B、D可以随时CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑be→f→c→d使反应进行，也可以随时使反应停止 (4)将纯净的二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后，测得该装置中溶液的pH_____7(选填“＞”“＜”或“＝”)。
【解析】 实验室可以用加热高锰酸钾或氯酸钾的方法制取氧气，但A装置中试管口没有棉花，不能用加热高锰酸钾制取，应该用加热氯酸钾的方法制取，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气。制取二氧化碳可以用B装置，二氧化碳的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，用D装置。要除去氯化氢气体与水蒸气，应该先除去氯化氢，再除去水。
【点悟】 对于装置的使用，要注意根据不同气体的性质用不同的收集方法。＜类型之三 掌握气体的制取方法
[2015·衢州]利用如图Z3-8所示仪器测量氧气体积，来测定氯酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)。实验步骤如下：图Z3-8 (1)检查气密性：连好发生装置后，将导管口的下端浸入水中，_________________。如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。
(2)组装装置：连好的装置如图甲所示，其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下，需要调节_______ (选填字母)螺母改正错误。
(3)进行实验：采用正确的反应装置和图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的是_______。
A．加热时间过短，会使测量结果不准
B．反应一段时间，排出反应装置内原有空气再连接乙装置 收集气体，会使结果更准确用手紧握试管ABA 【解析】 调节试管位置的高低应调节螺母A；调节试管口低于试管底的螺母是B。反应装置内原有的空气多少对测量产生的气体体积多少没有影响。
【点悟】 “洗气瓶”在实验中有很多用途：若实验采用排水法收集，则需先将瓶子装满水，然后气体由短管端进入，同时，排开水的体积就等于气体的体积。若仅为测量产生气体的体积，则不一定装满水。
分析制取气体时装置连接致错
化学是一门以实验为基础的学科，请用以下实验装置图回答问
题。图Z3-9(1)写出标号为①的仪器的名称________，若实验室制CO2，应选用________(填序号)作为二氧化碳的发生装置，反应的化学方程式为______________________________________________
_______________________________________________。
(2)若用上述所给的仪器制取H2，则实验室制取H2气体的正确连接顺序为：________接________(填序号)，如何用最简单的方法证明H2的密度比空气小：____________________________
___________________________________________________。
【错解】 (2)A D(或F)
【错因分析】 氢气密度比空气小，用洗气装置排空气法收集时应从短管进气，长管排空气。错误地理解为长管进气，短管排空气。
【正解】 (1)酒精灯 A
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(2)A C(或E) 将气体充入气球或肥皂泡中，绑好后丢到空中，看它是否往上飘 通过对科学的学习，我们知道了常见气体的实验室制取方法和相关性质，请根据所学知识回答下列问题。
(1)下图是实验室常用的制取和收集气体的装置：图Z3-10 实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是_____________ _____________________________，所选用的发生装置是______ (填字母序号)，用C装置收集氧气后，验满的方法是_______________________________________________________________________。
(2)小丽欲使用如图Z3-11所示装置收集较纯净的
氧气，则应先将装置中装满水，再将气体从_____
(选填“a”或“b”)端通入。A将一根带火星的木条放在集气瓶口，如观察到木条复燃，b则证明氧气已经收满图Z3-11 (3)小丽用排新制的澄清石灰水的方法收集了半瓶氧气，再将燃着的木炭伸入该集气瓶中继续做气体性质实验，能观察到的现象是___________________________和__________ ______________。请写出二氧化碳和澄清石灰水发生反应的化学方程式：___________________________________。
(4)炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应。在实验室里，可用下图所示装置进行实验：实验中玻璃管内的粉末由红色变为_________色，该反应的化学方程式为________ _______________________，通过该实验我们可以得出一氧化碳的相关化学性质是__________________________。木炭燃烧更旺发出白光澄清石灰Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O黑可燃性、还原性、毒性水变浑浊
图Z3-12
