廣東省2022年中考化學總復習學案-第五部分二、常見氣體的制取

二、常見氣體的制取1．了解實驗室制取氧氣和二氧化碳的方法；2．理解實驗室制取氣體的原理；3．初步學會用簡單的裝置和方法制取某些氣體。年份試題類型知識點分值2017實驗題O2、H2的制備和收集8分2018實驗題O2、H2的制備和收集12分2019實驗題O2、CH4氣體的制備和收集11分2020選擇題O2的制備和收集3分2021實驗題O2、CO2氣體的制備和收集、氨氣的性質(zhì)10分1．(2021·廣東中考)根據(jù)如圖中的實驗裝置回答：(1)儀器a的名稱是__錐形瓶__。(2)用裝置A制取CO2，分液漏斗中盛裝的藥品是__稀鹽酸__；用裝置C收集CO2，氣體應從導管口__b__(填“b”或“c”)通入。(3)用裝置B制取O2，檢查裝置氣密性的操作是__將玻璃導管伸入裝有水的水槽中，用手捂住試管，若導管口有氣泡冒出，則說明氣密性良好__，試管中反應的化學方程式為__2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑__。(4)某同學在學習氮肥時，查閱資料：①氨氣極易溶于水，其水溶液稱為氨水；②氨水在濃度大或受熱時易分解放出氨氣。實驗室用生石灰和濃氨水能快速制取氨氣的原因是__生石灰和水反應放出大量熱，濃氨水受熱易分解放出氨氣__；制得的氨氣__不能__(填“能”或“不能”)用裝置D收集。2.(2018·廣東中考)根據(jù)如圖(省略夾持儀器)回答問題：(1)儀器e的名稱是__量筒__。(2)用高錳酸鉀分解制取氧氣的化學方程式為__2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑__，制備并導出氧氣的裝置應選取的儀器是c、h、__a、i__(填序號)，收集氧氣(用于做鐵絲燃燒實驗)應選取的儀器是__b、g、o、l__(填序號)。(3)用鋅粒和稀硫酸制備H2(可隨時使反應發(fā)生或終止)應選取的儀器是__c、f、j、n(合理即可)__(填序號)。(4)氫化鈣(CaH2)常溫下能與水反應生成H2，是野外工作人員便攜燃料的來源。課外小組同學利用(3)中產(chǎn)生的H2與金屬鈣反應制取CaH2(見圖2)。請回答：①洗氣瓶中m、n應選下列試劑的__Ⅱ__、__Ⅲ__(填序號)。Ⅰ.NaHCO3溶液Ⅱ.NaOH溶液Ⅲ.濃硫酸②為防止鈣被氧化，在加熱鈣之前必須進行的操作是__先通一段時間氫氣，排盡裝置內(nèi)空氣__。③CaH2與水反應的化學方程式為__CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑__；為防止空氣中的O2、CO2、水蒸氣與玻璃管中Ca或CaH2反應，必須在導管末端再連接的裝置是(說出儀器名稱及所裝試劑)__干燥管、堿石灰(答案合理即可)__。1．實驗室制取氣體的基本流程：制備氣體→凈化干燥→收集氣體→尾氣處理2．O2、CO2、H2的實驗室制取對比：(1)氣體發(fā)生裝置：制取氣體時，確定發(fā)生裝置要考慮的因素有__反應物的狀態(tài)__和__反應條件__。氣體氧氣O2二氧化碳CO2氫氣H2制備藥品①高錳酸鉀②氯酸鉀和二氧化錳③過氧化氫溶液和二氧化錳__大理石(石灰石)和稀鹽酸__

鋅粒和稀硫酸反應原理(化學方程式)①__2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4+MnO2+O2↑__

②__2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl+3O2↑__

③__2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O+O2↑__

__CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑__

__Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑__

反應類型__分解__反應

__復分解__反應

__置換__反應

反應物狀態(tài)①②:固固混合③:固液混合固液混合固液混合反應條件加熱不需要加熱不需要加熱不需要加熱常用的發(fā)生裝置注意事項①試管口應__略向下傾斜__

②用高錳酸鉀制取氧氣時要在試管口__放棉花__

③用排水法收集,待氣泡__連續(xù)均勻冒出__時才收集。結(jié)束時,應先__撤離導管__再__熄滅酒精燈__。

①添加藥品時,先加__固體__,再加__液體__(填“固體”或“液體”)。

②若使用長頸漏斗,下端管口必須插入液面下,形成__液封__。

工業(yè)制取分離液態(tài)空氣:根據(jù)氧氣和氮氣的__沸點__不同進行分離,屬于__物理__變化(填“物理”或“化學”)

高溫煅燒石灰石,反應方程式為__CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO+CO2↑__

分離水煤氣(H2和CO的混合物)①制取氣體前一定要檢查裝置的__氣密性__。檢查裝置氣密性的一般思路：形成封閉體系(借助水、彈簧夾等使裝置成為封閉體系)→改變壓強(利用手、熱毛巾、酒精燈、注水、推拉注射器等改變封閉體系內(nèi)的壓強)→觀察現(xiàn)象(有氣泡、穩(wěn)定水柱、液面差等)→得出結(jié)論。②實驗室制取CO2不能用稀硫酸代替稀鹽酸，原因是__稀硫酸與大理石反應生成微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在大理石表面，阻止反應進行__。③實驗室制取CO2不能用碳酸鈉代替大理石，原因是__碳酸鈉為粉末狀，與稀鹽酸反應速率太快，不容易控制和收集__。④收集H2時，要注意先__驗純__再收集?！就卣埂抗桃撼匦脱b置的改進和評價改進裝置優(yōu)點裝置簡單__節(jié)約藥品____控制反應速率____控制反應發(fā)生和停止__(2)氣體收集裝置：制取氣體時，確定收集裝置要考慮的因素有__氣體密度__和__氣體的溶解性__。氣體氧氣O2二氧化碳CO2氫氣H2氣體溶解性__不易溶于水____能溶于水____難溶于水__氣體密度__密度大于空氣____密度大于空氣____密度小于空氣__收集方法__向上排空氣法或排水法____向上排空氣法____向下排空氣法或排水法__收集裝置或或檢驗方法將帶火星的木條__伸入集氣瓶中__，若木條復燃，則說明是O2將氣體通入__澄清石灰水__，若__澄清石灰水變渾濁__，則說明是CO2點燃氣體，產(chǎn)生__淡藍色__火焰，用干冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁有__水霧__驗滿(或驗純)方法用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條__放在集氣瓶口__，若木條復燃，則說明已收集滿。用排水法收集時，若__集氣瓶口有氣泡冒出__，則說明已收集滿將__燃著的木條__放在集氣瓶口，若木條__熄滅__，則說明氣體已收集滿用拇指堵住已收集氫氣的試管，靠近火焰后移開手，若聽到__輕微的爆鳴聲__，則說明氣體較純①用高錳酸鉀制取O2時，若要收集較干燥的O2，則選擇用__向上排空氣法__收集；若要收集較為純凈的O2，則選擇用__排水法__收集。②若氣體不溶于水，采用如圖甲的方法收集，該方法的實質(zhì)還是排水法，氣體進出的順序是“__b__進__a__出”。③若氣體密度比空氣大，采用如圖乙的方法收集，氣體進出的順序是“__a__進__b__出”。若氣體密度比空氣小，采用如圖乙的方法收集，氣體進出的順序是“__b__進__a__出”。④若氣體密度比空氣大，采用如圖丙的方法收集，氣體進出的順序是“__b__進__a__出”。若氣體密度比空氣小，采用如圖丙的方法收集，氣體進出的順序是“__a__進__b__出”。3．氣體的凈化與干燥：(1)氣體的凈化(除雜質(zhì))原則：①不能引入新的氣體雜質(zhì)；②不能減少被凈化氣體的量。吸收劑吸收的氣體雜質(zhì)水易溶性氣體，如__HCl__、__NH3__強堿溶液(如NaOH溶液等)__CO2__、__SO2__、HCl、H2S等酸性氣體堿石灰(CaO和NaOH的混合物)CO2、SO2、HCl、H2S等酸性氣體灼熱的CuO__H2__、__CO__灼熱的Cu__O2__(2)氣體的干燥原則：干燥劑只能吸收氣體中的水分，不能與被干燥氣體發(fā)生反應。干燥劑可干燥的氣體不能干燥的氣體酸性：濃硫酸中性氣體：H2、O2、CO、N2等酸性氣體：HCl、CO2、__SO2__等堿性氣體：__NH3__堿性：生石灰、__氫氧化鈉__、堿石灰中性氣體：H2、O2、CO、N2等堿性氣體：__NH3__酸性氣體HCl、__CO2__、SO2等(3)常見氣體的凈化、干燥裝置：(4)尾氣處理：常用方法點燃尾氣溶液吸收尾氣回收水封法裝置圖適用范圍針對可燃的污染性氣體，點燃轉(zhuǎn)化成無污染氣體，如CO酸性(或堿性)氣體如CO2、SO2通入NaOH溶液適用于有毒氣體的收集，在裝置末端接一個氣球或其他容器適用于水溶性較大的氣體，如HCl和NH3，倒立漏斗的作用：防倒吸【例題1】(2017·廣東中考)根據(jù)如圖回答有關問題。(1)儀器a的名稱是__漏斗__；圖中可用于加熱KClO3制備O2的裝置為__C__(填序號)，化學反應方程式為__2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑__。(2)若用鐵片與稀鹽酸在A裝置中制備H2，鐵片應放在__有孔塑料片上__；用F收集H2時導入氣體的導管端為__c__(填“b”或“c”)；檢驗裝置D氣密性的方法是用止水夾夾緊導管口的橡膠管后，__向長頸漏斗中加水，長頸漏斗內(nèi)會形成一段穩(wěn)定的水柱__，則氣密性良好。(3)圖中可用于固液反應制備氣體的裝置中，不能使反應隨時發(fā)生或停止的裝置是__B__(填序號)，原因是反應過程中若用止水夾夾緊橡膠管后，__裝置內(nèi)的壓強改變，但是不會實現(xiàn)固體和液體的分離__。(4)若用過氧化氫溶液制備O2，最好選用裝置__B__(填序號)，把F裝滿水，用排水法收集O2并測定氣體體積，應在__b__端(填“b”或“c”)連接上一個量筒。(1)氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)和反應的條件有關。(2)氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關。(3)檢查裝置氣密性的一般思路：形成封閉體系(借助水、彈簧夾等使裝置成為封閉體系)→改變壓強(利用手、熱毛巾、酒精燈、注水、推拉注射器等改變封閉體系內(nèi)的壓強)→觀察現(xiàn)象(有氣泡、穩(wěn)定水柱、液面差等)→得出結(jié)論。(4)“萬能瓶”的使用：若用排空氣法收集，“萬能瓶”正放的情況下，密度小于空氣的氣體從短管進入，密度大于空氣的氣體從長管進入。【例題2】(2021·廣州模擬)根據(jù)下列實驗裝置圖，回答有關問題。(1)寫出B的儀器名稱：__錐形瓶__；(2)實驗室用氯酸鉀制取氧氣的化學方程式為__2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑__，若要制備并收集一瓶較純凈的氧氣應選取的儀器是__ACEFIJ__(填序號)。(3)實驗室用鋅粒與稀硫酸反應制取氫氣，發(fā)生裝置可選擇H和__CF__(填序號)，其反應方程式為__Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑__。用組裝好的儀器制取H2，若發(fā)現(xiàn)稀硫酸已加完時，液體仍未能與有孔塑料板上的鋅粒接觸，為了不影響生成氣體的量，則下列物質(zhì)中，適宜從長頸漏斗中添加的是__AC__(填字母)。A．水B．碳酸鈉溶液C．硫酸鈉溶液D．澄清石灰水(4)如圖所示的裝置(夾持儀器已略去)中，打開K滴入足量過氧化氫溶液后，馬上關閉K，產(chǎn)生的現(xiàn)象和解釋正確的是__C__。A.裝置①中會產(chǎn)生氣泡，黑色固體消失B．裝置②中會有氣泡冒出C．裝置②中熱水被壓進③中，白磷與氧氣接觸后燃燒D．裝置②中熱水被壓進③中，水降低了蠟燭的著火點導致蠟燭熄滅選擇發(fā)生裝置要根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應的條件，收集裝置要考慮氣體的溶解性和密度，收集較純凈的氧氣則選擇排水法。選擇控制反應發(fā)生和停止的裝置要注意想要反應發(fā)生需要固液接觸，當液體體積不夠，為了不影響生成氣體的量，需加入物質(zhì)但不能減少硫酸的量。燃燒需同時滿足三個條件才能發(fā)生，分別為可燃物、與氧氣接觸和達到可燃物的著火點，而滅火只需破壞其中一個條件，但要注意物質(zhì)的著火點一般固定不變?！纠}3】如圖是實驗室制取氣體的發(fā)生、收集、檢驗等裝置，常用于制取氧氣、二氧化碳、氫氣等多種氣體。請根據(jù)圖示回答問題：(1)儀器a的名稱是__長頸漏斗__。(2)實驗室利用裝置A制取氧氣，反應的化學方程式為__2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑__，選擇裝置C收集氧氣時，檢驗氧氣是否集滿的方法是__將帶火星的木條置于瓶口，木條復燃，則已集滿__。(3)實驗室制取二氧化碳，通常選擇的實驗藥品是稀鹽酸和__大理石或者石灰石__。裝置A和B均可作為制取二氧化碳的發(fā)生裝置，裝置B相對于A的優(yōu)勢是__可以控制反應的發(fā)生和停止__。若要制取一瓶干燥、純凈的二氧化碳，可選用圖中部分裝置并按B→__F__→__E__→C的順序組裝，即可滿足實驗要求。(4)某同學為驗證二氧化碳的性質(zhì)，擬用D、G兩個裝置來做實驗。裝置D中預期的實驗現(xiàn)象是__溶液變紅__；將裝置G膠頭滴管中的NaOH溶液擠出后，預期可觀察到的實驗現(xiàn)象是__氣球變大__。1．(2020·西鄉(xiāng)塘區(qū)模擬)如圖是實驗室制取氣體的常用裝置，下列有關說法錯誤的是(D)A.裝置①可作為實驗室制取O2、H2的發(fā)生裝置B．裝置②制取O2時，可有效防止水的倒吸C．裝置③可用于收集O2、CO2和H2D．裝置④用于收集O2時，氣體由a口進入集氣瓶2.(2021·永州中考)如圖是實驗室制取氣體的典型裝置之一，能用這一裝置制取氣體的化學反應方程式是(B)A．Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑B．CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2OC．2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑D．2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O3．(2020·湛江模擬)在進行“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”實驗時，某同學制得的氧氣不純。你認為可能的原因是(B)A．用排水法收集O2時，集氣瓶裝滿水B．用向上排空氣法收集O2，驗滿時，將帶火星的木條伸入集氣瓶中C．用排水法收集O2時，導管口連續(xù)均勻地冒出氣泡，再開始收集D．用向上排空氣法收集O2時，導管伸入集氣瓶的底部4．(2021·潮南區(qū)模擬)實驗室用硫化亞鐵固體與稀硫酸在常溫下反應制取硫化氫氣體，硫化氫是一種能溶于水且密度比空氣大的氣體，下列裝置組合正確的是(B)A.②③B．①④C．①③D．①⑤5．(2021·自貢中考)化學是一門以實驗為基礎的科學。根據(jù)下列實驗裝置圖，回答有關問題：(1)圖中標有①的儀器名稱為__錐形瓶__。(2)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的發(fā)生裝置為__A__(填字母)，該裝置有一不足之處，應怎樣改進__在試管口放一團棉花__。(3)實驗室用B裝置制取氧氣，其反應的化學方程式是__2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑__。(4)若用D裝置收集二氧化碳氣體，氣體應從__m__(填“m”或“n”)端進入。(5)E裝置試管中的現(xiàn)象是__試液變紅色__。F裝置是將E裝置實驗后的試管加熱，此時發(fā)生反應的化學方程式為__H2CO3eq\o(=,\s\up7(△))H2O＋CO2↑__。(6)實驗室制取氣體時，下列因素中不需要考慮的是__D__(填大寫字母)。A．藥品容易獲得，能生成所要制取的氣體B．反應條件易于控制，反應速率適中C．操作簡便易行，安全可靠，節(jié)能環(huán)保D．所要制取氣體的顏色和氣味6．(2016·廣東中考)根據(jù)題圖回答有關問題。(1)儀器E的名稱為__試管__。(2)圖A～C是常見實驗基本操作。其中正確的是__B__(填序號)；請選擇一個有錯誤的操作寫出改正方法：__A操作中，應先擠壓出膠頭中空氣，再插入吸取液體(合理即可)__。(3)選擇儀器D～I完成下列實驗操作：①用KMnO4制備O2，應選儀器__DEFG__(填序號)，其化學反應方程式為__2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑__；②用大理石與稀鹽酸反應制備CO2并使反應隨時發(fā)生或停止，應選儀器__DEI__，其反應方程式為__CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑__。(4)如圖是以鋅粒和稀硫酸反應制備H2，并用排水法收集。請把圖補畫完整。答：7．(2020·南充中考)(1)如圖為實驗室制取并收集氣體的裝置圖，回答下列問題。①a儀器的名稱是__長頸漏斗__。②實驗室用高錳酸鉀制取并收集干燥的氧氣應選用的裝置組合是__AC__(填序號)。③若用F裝置收集并測量氧氣的體積，應在__d__(填“d”或“e”)端連接量筒。④實驗室制取二氧化碳的化學方程式是__2HCl＋CaCO3=CaCl2＋H2O＋CO2↑__，用B裝置制取二氧化碳便于控制反應的發(fā)生與停止，制取時應將大理石放在__b__(填“b”或“c”)處。(2)某化學興趣小組在學完金屬活動性順序相關知識后，他們做了鈉與硫酸銅溶液反應的實驗，發(fā)現(xiàn)并沒有銅生成，而是產(chǎn)生藍色絮狀沉淀和少量黑色物質(zhì)。于是他們進行了如下探究：【實驗探究1】取一塊綠豆大小的金屬鈉，放入盛有20mL蒸餾水的燒杯中，發(fā)現(xiàn)金屬鈉浮在水面上，熔化成一個閃亮的小球并四處游動，發(fā)出嘶嘶的響聲，收集反應產(chǎn)生的氣體，發(fā)現(xiàn)該氣體能燃燒。【實驗探究2】在上述反應所得溶液中滴加硫酸銅溶液，產(chǎn)生藍色絮狀沉淀?！緦嶒炋骄?】將藍色絮狀沉淀加熱得到黑色固體?！静殚嗁Y料】①鈉在常溫下能與水劇烈反應，生成一種堿和一種氣體。②氫氧化銅受熱易分解。③氧化銅為黑色固體。【問題分析】①寫出鈉與水