1、第 32 讲 常见气体的制取与净化一、选择题1(2013威海)在实验室里，利用下列物质和装置制取气体的方法正确的是( )A二氧化锰和氯酸钾制取氧气B大理石和稀盐酸制取二氧化碳C二氧化锰和 5%的过氧化氢溶液制取氧气D铜和稀硫酸制取氢气解析 此装置中的发生装置是固液常温型，反应物应为固体与液体，反应条件为常温，收集装置是排水法收集，说明该气体不易或难溶于水。A.氯酸钾和二氧化锰是固体，反应条件是加热，发生装置应选用给固体加热装置，故错误；B.石灰石是固体，稀盐酸是液体，反应条件是常温，发生装置选用固液常温型装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，故错误；C.过氧化氢是液体，二氧化锰是固体，反应
2、条件是常温，发生装置选用固液常温型；氧气不易溶于水，可用排水法收集，正确。D.铜排在金属活动性顺序表中氢的后面，和稀硫酸不反应，不能用来制取氢气，故错误。答案 C2从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是( )A通电使水分解：2H 2O 2H2 O 2 = = = = =通 电 B过氧化氢催化分解：2H 2O2 2H2O O 2 = = = = =MnO2 C高锰酸钾加热分解：2KMnO 4 K2MnO4 MnO 2 O 2= = = = =MnO2 D氯酸钾加热分解：2KClO 3 2KCl3O 2= = = = = 解析 氧气的制取是初中化学实验的重点，对此实验要求熟
3、练掌握。本题提供了四个化学反应都有氧气作为生成物，但有氧气生产不一定就能用于实验室制取氧气，能制氧气的不一定就是实验室条件下的最佳方法。过氧化氢常温下制取氧气且生成物是水，符合题意。答案 B3实验室制取氨气，常采用加热氯化氨和熟石灰固体混合物的方法。氨气是一种有刺激气味的气体，极易溶于水，它的密度比空气小，是制取氮肥的一种基本原料。试确定制取氨气的装置是 ( )解析 由氨气的制取原理来看，是固体加热制取气体，所以 A 不正确；又因为氨气极易溶于水，它的密度比空气小，所以用向下排空气法收集。答案为 C。答案 C二、填空与简答题4(2013长沙)请结合下列常用的仪器和装置，回答相关问题：(1)写出
4、仪器 c 的名称：_。(2)能用来量取一定体积液体的仪器是_。(填序号)(3)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，其发生装置可选择_(填序号)组成；收集氧气的装置可选择_(填序号)。解析 (1)c 是试管；(2)量筒是量取一定液体体积的仪器；(3)双氧水和二氧化锰来制取氧气是固体与液体混合不需要加热制取气体，所以其发生装置可选择 a、b 组成；氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，所以收集氧气的装置可选择 g。答案 (1)试管 (2)e (3)ab g5(2013江西南昌)根据下图回答问题：(1)写出图中标号仪器名称：_；(2)实验室用高锰酸钾制取并收集氧气应选用的装
5、置是(填序号，下同)_，反应的化学方程式为_。检查装置气密性时，除了用手紧握的方法，还可以采用的方法是_；(3)实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取少量氨气，为了得到平稳的氨气流，应选择的发生装置是_；(4)用 G 装置做硫在氧气中燃烧实验，燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住” ，而不掉下来(如甲图)，其原因是_；(5)为完成上述实验，用 10 mL 量筒量取 6 mL 氢氧化钠溶液，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与乙图中_(填“a”或“b”)刻度线保持水平。解析 本题主要考查了常见气体的制取及收集装置选择、实验室用高锰酸钾制取氧气反
6、应原理、装置气密性检查方法、二氧化硫与氢氧化钠溶液的反应以及用量筒量取液体的方法。答案 (1)酒精灯(2)A、F 或 A、D 2KMnO 4 K2MnO4MnO 2 O 2 用热毛巾包裹试管或将= = = = = 试管浸泡在盛有热水的烧杯中(3)C(4)二氧化硫被氢氧化钠溶液所吸收，集气瓶内气压减小，大气压将玻璃片压紧(5)a 6(2013青岛)根据下列实验装置图填空：(1)如图所示，标有序号仪器的名称：_，_。(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时，反应的化学方程式为：_，应选用的气体发生装置是_(填装置序号)。(3)实验室收集二氧化碳可选用的装置是_(填装置序号)；检验二氧化碳是否收
7、集满的操作方法是：_。解析 (1)标号仪器分别是酒精灯和集气瓶；(2)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，方程式是 2H2O22H2OO 2，该反应不需加热，属于固液常温型，故选发生装置 B；= = = = =MnO2 (3)二氧化碳密度比空气大、能溶于水，故采取向上排气法进行收集；验满的方法是将燃着的木条放于集气瓶口，观察木条是否熄灭进行判断答案 (1)酒精灯 集气瓶(2)2H2O2 2H2OO 2 B= = = = =MnO2 (3)C 将燃着的木条放于集气瓶口，若木条熄灭，证明收集满了7(2013重庆市)我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。(1)实
8、验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的两种因素有_(填序号)。A反应物的状态B气体的密度C反应的条件D气体的溶解性(2)某实验室的仪器柜里有如下仪器：仪器的名称是_。实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳时，不可能选择的仪器是_(填序号)。(3)老师提出用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，其反应的化学方程式为_。为了完成该实验，有四位同学组装了以下发生装置，你认为最合适的一套装置是_(填序号)，该装置的最大优点是_。解析 实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑反应物的状态和反应条件；实验室用大理石和稀盐酸制备并收集二氧化碳，是固液反应无需加热，所以不需要酒精灯，又因为二氧化碳能溶于水且与水反应
9、，所以不能使用排水法收集，所以也不需要仪器；用碳酸钠粉末与稀盐酸制取二氧化碳，是属于固液反应无需加热的装置，所以不能选装置A，又因为反应速率太快，要控制反应的速率，所以应选用装置 D。答案 (1)A、C (2)长颈漏斗 (3)Na2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2 D 能控制反应速率8(2013泸州)已知，过氧化钠(化学式为 Na2O2)是一种浅黄色固体粉末，可用作呼吸面具里的供氧剂。利用人呼出的二氧化碳与过氧化钠反应放出氧气，供给人的正常生命活动，该反应的化学方程式为 2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2。某同学利用该反应原理制取氧气，设计实验装置如下图所示：(1)装置
10、中 CO2的制取方法有多种：若用稀盐酸和石灰石制取 CO2，该反应的化学方程式为_。若用加热 NaHCO3固体制取 CO2，应该选用的发生装置为_(选填下图字母)。(2)装置中盛装的试剂为_，作用是_。(3)为 O2的收集装置，可选用装置_(选填上图字母)。解析 (1)石灰石的主要成分为碳酸钙，可以和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：CaCO 32HCl= =CaCl2CO 2H 2O；碳酸氢钠在加热的条件下分解产生二氧化碳，所应该选择固固加热型的反应装置即 A 装置；(2)通入的二氧化碳不可能被全部反应掉，为了得到较纯净的氧气，应该在中加入氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳；
11、(3)氧气难溶于水且密度比空气大，所以可以选择排水法或是向上排空气法来收集，即C 或 E 装置。答案 (1)CaCO 32HCl= =CaCl2CO 2H 2O A(2)NaOH 溶液 除去二氧化碳(3)C 或 E9(2013雅安)根据如图装置回答下列问题：(1)仪器的名称是_；(2)若在锥形瓶中装有碳酸钙，则该装置可以制取的气体是_；但是某同学在 B 中装入氢氧化钠溶液，最后未收集到该气体，原因是(用化学方程式表示)_。(3)若用此套装置制取干燥氧气，则锥形瓶中发生反应的化学方程式是_；B 装置应该装入的物质名称是_。解析 (1)该仪器是长颈漏斗，便于随时添加液体；(2)用碳酸钙和稀盐酸反应
12、可以产生二氧化碳，因为氢氧化钠能够吸收二氧化碳，故最后未收集到二氧化碳，反应的方程式为：2NaOHCO 2=Na2CO3H 2O；(3)该装置适合过氧化氢溶液在二氧化锰的作用下制取氧气，反应的方程式为：2H 2O22H2OO 2；因为浓硫酸具有吸水性，可以干燥氧气，故 B 装置应该= = = = =MnO2 装入的物质名称是浓硫酸。答案 (1)长颈漏斗(2)CO2 2NaOHCO 2=Na2CO3H 2O(3)2H2O2 2H2OO 2 浓硫酸= = = = =MnO2 10(2013广东)下面的实验仪器省去了固定装置，请根据要求回答问题：(1)甲图中仪器的名称为_。(2)乙图中的微型装置 H
13、 可用于实验室制备 CO2，此微型装置在操作上的优点是_；在甲图中可选择_(填序号)装配与装置 H 功能相同的装置。(3)装配 KClO3制备 O2的发生装置，甲图中除固定装置外还差的仪器是_(写名称)；该反应的化学方程式为_；(4)用铁片和稀硫酸在微型装置 H 中制取氢气，其化学方程式为_；I 是医用输液观察滴液快慢的滴壶，若用它作微型洗气装置，则气体应从_(填“a”或“b”)进入，其中所装洗气的液体不能装满的原因是_。解析 乙图中 H 装置使用了注射器，其优点有：可控制反应速率或可控制反应的进行与停止；组装与 H 装置相同的装置，即要控制反应速率，因为试管有两种，橡皮塞有两种，所以可以有两
14、种组合 A、D、E、F 或 B、D、E、G；使用 KClO3制备 O2，属于固固反应加热型，还需酒精灯，该反应方程式是：2KClO 3 2KCl3O 2，铁片和稀= = = = =MnO2 硫酸制取氢气的方程式是：Fe H2SO4=FeSO4H 2，洗气装置气体要经过液体，所以应从 b 端进入，若液体装满，气体经过时，压强过大，会将液体压出，所以不能装满。答案 (1)长颈漏斗(2)可控制反应速率(或可控制反应的进行与停止) ADEF(或 BDEG)(3)酒精灯 2KClO 3 2KCl 3O 2= = = = =MnO2 (4)Fe H 2SO4=FeSO4H 2 b 液体不会被压往 a 处流
15、出11(2013福建)下图所示的仪器和装置，可用于实验室制取氧气，请回答有关问题：(1)用高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式是_，其气体发生装置可选择上图中的_(填标号)组合。从所选的组合中选择某一种仪器，写出它的名称：_，简要说出它的用途：_。(2)实验室也可以用双氧水来制取氧气，实验时还需加入少量二氧化锰，其作用是_。现要配制 100 g 溶质质量分数为 6%的双氧水溶液，需要 30%的双氧水溶液_g，需要加入水的体积为_mL。(3)在量取水的操作中，当水面接近所需刻度时，应改用_(填标号)加水至所需刻度。将配制好的溶液装入试剂瓶中，贴好标签。请在如图所示的标签内填入试剂瓶所要贴的标签内
16、容。(4)用 F 装置来收集氧气时，若集气瓶口有大气泡冒出，说明集气瓶内的氧气已收集满，接下来的操作是_，然后将集气瓶移出水面，正放在桌面上。解析 利用高锰酸钾制取氧气，属于固固反应加热型，应选用：酒精灯(用作热源)、橡皮塞、铁架台、试管(用于少量液体的反应，加热)，二氧化锰在过氧化氢制取氧气的过程中属于催化剂，起到催化作用；配制 100 g 溶质质量分数为 6%的双氧水溶液，需要30%的双氧水溶液的质量1006%30%20 g，需水的质量100 g20 g80 g，即 80 mL，在量取水的操作中，当水面接近所需刻度时，应改用胶头滴管，标签上应注明溶液的名称和质量分数；用排水法收集气体，应在
17、水下盖上玻璃片，再拿出水面。答案 (1)2KMnO 4 K2MnO4MnO 2 O 2 A、B、C、E 酒精灯 做热源 = = = = = (2)催化作用 20 80 (3)胶头滴管(4)在水下盖上玻璃片12(2013海南)根据下列实验装置图回答问题：(1)写出 a 的仪器名称_；(2)实验室制备和收集 O2的装置组合是_(填字母序号)；写出此套装置制备 O2对应的化学方程式：_；(3)用 B 装置制取 O2时检查气密性的方法是_；(4)氢气是一种无色，无味、难溶于水的气体，其密度比空气的密度小，在实验室中常用锌粒和稀硫酸反应制取。实验室制取氢气的发生装置是_(填字母序号)；氢气与氧气混和点燃
18、可能会发生爆炸，因此点燃之前必须先_。解析 制备氧气的原理有三个，所以对应的发生装置就有两个：固液反应无需加热，B装置，固固反应加热型，A 装置；收集装置可以用排水法 E，也可以选用向上排空气法D 装置；检验 B 装置气密性的方法：用止水夹夹住出气导管的一端，把水从长颈漏斗口慢慢注入锥形瓶，液面保持稳定，说明气密性良好。错误答案是：把导管的一端浸入水中，用双手紧握锥形瓶外壁，如果水中有气泡冒出，说明气密性良好。制取氢气的原理属于固液反应无需加热，所以应选用 B，由于氢气属于易爆气体，应先检验其纯度。答案 (1)试管 (2)AD；AE 或 BD；BE2KMnO4 K2MnO4MnO 2 O 2= = = = = 2KClO3 2KCl3O 2= = = = =MnO2 2H2O2 2H2O O 2= = = = =MnO2 (3)用止水夹夹住出气导管的一端，把水从分液漏斗口慢慢注入锥形瓶，液面保持稳定，说明气密性良好。 (4) B 检验氢气的纯度
