1、第 19 讲 常见气体的制备(分值：57 分 建议时间：50 分钟)一、选择题(本大题包括 3 小题，每小题 2 分，共 6 分)1. (2017 原创，徐波审)制取下列气体，不宜采用排水法收集的是( )A. 氨气 B. 氧气 C. 一氧化碳 D. 氢气2. (2016 重庆 A 卷)甲、乙两同学在实验室制取 CO2 和 O2 时，无论选择什么药品，他们都能选用的装置是( )3. (2015 泰安) 下列有关实验室制取气体的说法错误的是( )第 3 题图A. 装置可作为 CO2 的发生装置B. 装置 干燥 O2 时，气体由 a 管进 b 管出C. 装置 可用作 O2 的收集装置D. 装置是收集
2、 CO2 气体的验满方法二、实验探究题(本大题包括 6 小题，共 51 分)4. (2016 广州 )(10 分)实验室部分装置如图所示，回答下列问题(制取时将 A 中的药品混合)。第 4 题图(1)制取并收集不同气体，填写下表空白。固体 M 溶液 N 制取的气体 收集装置(填字母)大理石 _来源:学优高考网 gkstkCO2 _锌粒 稀硫酸 _ B 或_ _ O2 _或 C来源:学优高考网 gkstk(2)收集干燥的 CO2 还需要用装置 E，E 中盛装的试剂为_。(3)用上述装置 A 制取 O2 时发生反应的方程式为_。 5. (2016 揭阳)(7 分)利用如图所示装置，回答问题：第 5
3、 题图(1)仪器 的名称为：_。(2)用 A 装置来制取二氧化碳，药品为盐酸和_( 填化学式)，用此方法制得的 CO2 气体时会挥发出来杂质气体 HCl，在 C 装置装(NaOH 溶液、NaCl 溶液，饱和 NaHCO3 溶液、H 2SO4 溶液)_(填序号) 可用来除去杂质，则装置 C 的进气口为：_(填字母) 。(3)实验室用过氧化氢制氧气，应该采用上述_装置(填“A”、“B”或“C”)，写出该反应的化学方程式_。若用 C 装置装满水来收集氧气，则进气口为：_(填字母) 。6. (2016 朝阳)(7 分)根据下列装置图回答：第 6 题图 (1)用加热高锰酸钾来制取并用排水法收集一瓶氧气，
4、应选用上图中的_(填序号)，其反应的化学方程式为_。(2)利用上述仪器组装成一套实验室制取 CO2 的发生和收集装置，你选择的仪器是_(填序号)，实验室制取二氧化碳常用的药品是_(填名称)。(3)选择气体发生装置时，下列因素：A. 反应物的颜色 B. 反应物的状态 C. 反应条件 D. 反应物的溶解性必须考虑的是_(填序号)。(4)连接仪器时，在容器口塞橡胶塞的操作方法是_。7. (2016 泉州改编)(11 分)利用如图所示实验装置制备常见气体，请回答有关问题：第 7 题图(1)写出标有序号的仪器名称：_。(2)装置 A 为气体发生装置，在试管内的适当位置放入_、_等实验用品以制取氧气，写出
5、有关反应的化学方程式_。(3)若用装置 C 收集的氧气不纯，原因可能是_( 写一种)。(4)用装置 D 收集氧气，验满时将带火星的木条放在_( 选填“a”或“b”)处。(5)装置 E 是用软塑料管自制的气体发生装置，利用该装置制取二氧化碳气体时，塑料管中加入的液体药品是_，药品加入完毕后，接下来的操作是_。(6)已知氢气密度比空气小，难溶于水，常用金属锌和稀硫酸反应制取。若实验室要制取少量纯净的氢气并且要求能够控制反应发生的速率，则最好选择发生装置_(填序号，下同) 和收集装置_。8. (2016 贵港)(6 分)根据下列图示实验装置回答问题：第 8 题图(1)图中仪器的名称是_。来源:学优高
6、考网 gkstk(2)在实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰制取并收集一瓶干燥的氧气，可选择的装置为_(按产生气体的流向从左到右的顺序连接，填编号)。(3)若用碳酸钠粉末与稀盐酸反应制取 CO2，其反应的化学方程式为_，但该反应速率过快不易收集气体，为了得到平稳的气流便于收集，这样的最佳发生装置为_(填编号) 。(4)氨(NH 3)在通常状况下，是一种有刺激性气味的无色气体，极易溶于水，密度比空气小，若用 E 装置收集氨气，其中花生油的作用是_。9. (2016 云南)(10 分)化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题：第 9 题图 1(1)仪器 a 的名称是 _。(2)气体的性质是选择气
7、体收集方法的主要依据。下列性质与收集方法的选择无关的是_(填序号)。a. 颜色 b. 密度 c. 溶解性 d. 与氧气是否反应(3)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为_，选用的发生装置是_(填序号，下同)，收集装置是_。(4)氮气在很多领域用途广泛，实验室用加热 NaNO2 和 NH4Cl 的浓溶液制取氮气。实验室制取氮气应选择的发生装置是_(填序号) ；氮气密度略小于空气，难溶于水。收集氮气时可用排水集气法，但不宜用排空气法。除排水集气法外，你还能想到的方法是：_。(5)为验证 CO2 气体中含有 CO，某同学设计了如图 2 所示装置，并通过实验验证了 CO2 气体中含有 CO。根
8、据图示回答下列问题。第 9 题图 2装置 G 的作用是_；I 装置玻璃管中观察到的实验现象是_。答案1. A2. C 【解析】实验室制二氧化碳应选择固液常温型发生装置 A，二氧化碳密度比空气大，能溶于水，故选择向上排空气法收集，收集装置为 C；实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物(或高锰酸钾)制氧气应选择固固加热型发生装置 B，用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制氧气应选择固液常温型发生装置 A，氧气密度比空气大，可选择向上排空气法收集，收集装置为 C；根据以上内容分析题干信息可知都能选用的装置是 C。3. D 【解析】装置适合“固液常温型”制取气体，故可以制取二氧化碳，A 正确；装置可以干燥酸性和
9、中性气体，故可以干燥氧气，且干燥气体时长进短出，B 正确；装置可以收集密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体，故可以收集氧气，C 正确；用装置验满二氧化碳时应将燃着的木条放在集气瓶瓶口，而不能伸入瓶内，D错误。4. (1)固体 M液体N制取的气体收集装置(填字母)来源:gkstk.Com稀盐 C酸H2 D二氧化锰双氧水B(2)浓硫酸 (3)2H2O2 2H2OO 2= = = = =MnO2 【解析】(1)大理石的主要成分是碳酸钙，硫酸与碳酸钙反应生成微溶物硫酸钙，覆盖在大理石表面，阻止反应的进一步进行，而浓盐酸易挥发，使收集到的气体不纯，故只能用稀盐酸；二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，
10、故只能用装置 C 收集；锌与稀硫酸反应生成氢气，氢气的密度比空气小且难溶于水，故可用装置 B 或 D 收集氢气；实验室制取氧气有三种方法，其中只有过氧化氢与二氧化锰反应不需要加热，氧气的密度比空气大且不易溶于水，故可用装置 B 或C 来收集。(2) 浓硫酸具有吸水性，可用于干燥酸性和中性气体，二氧化碳为酸性气体。(3)双氧水在二氧化锰催化作用下反应生成氧气和水，反应的化学方程式为 2H2O2 2H2OO 2。= = = = =MnO2 5. (1)铁架台 (2)CaCO 3 a(3)A 2H2O2 2H2O O2 b= = = = =MnO2 【解析】(1)仪器为铁架台。(2) 实验室选用盐酸
11、与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳来制取二氧化碳；氢氧化钠与盐酸、二氧化碳均会发生反应，不能用氢氧化钠溶液来除去 HCl 气体，氯化钠溶液不与盐酸反应，不能用来除去 HCl 气体，稀硫酸不与氯化氢反应，故不能用稀硫酸除去 HCl 气体；饱和碳酸氢钠溶液可与稀盐酸反应而不与二氧化碳反应，故可用碳酸氢钠溶液除去 HCl 气体；洗气时，气体应该深入浅出，故应该从导管 a 进入。(3)实验室采用常温下用过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下生成氧气和水，故发生装置应选 A，据此写出化学方程式即可；采用排水集气法收集氧气时，氧气应由导管 b 进入。6. (1) 2KMnO 4 = = = = = K2
12、MnO4MnO 2O 2 (2) 大理石和稀盐酸 (3)BC (4)左手拿容器，右手拿橡皮塞慢慢转动着塞进容器口【解析】(1)高锰酸钾制氧气反应物是固体，反应需加热。(2)实验室制取二氧化碳的药品是石灰石(或大理石)和稀盐酸，反应物是液体和固体，反应不需加热，收集二氧化碳用向上排空气法收集。(3)选择气体发生装置，需要考虑反应的状态和反应条件。(4)连接仪器时，在容器口塞橡皮塞的操作方法是：左手拿容器，右手拿橡皮塞慢慢转动着塞进容器口。7. (1)水槽 (2)高锰酸钾 棉花( 或氯酸钾 二氧化锰 ) 2KMnO 4K2MnO4MnO 2O 2(或 2KClO3 = = = = = = = =
13、= =MnO2 2KCl 3O2，与上一空对应) (3)集气瓶中水没有完全充满，还留有气泡(或未等到气泡连续、均匀产生就收集气体或装置气密性不好等合理即可) (4)a (5)稀盐酸 用手挤压软塑料管，并用向上排空气法收集产生的气体(合理即可)(6)B C【解析】(2)装置 A 适用于固体加热制取气体，因此可选择高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气。(3)若采用排水法收集的氧气不纯，可能是集气瓶中水没有完全充满，还留有气泡或未等到气泡连续、均匀冒出就收集气体，或装置气密性不好等。(4)用 D 装置收集氧气时，由于氧气的密度比空气大，因此应长进短出，即从 b 端进入，因此氧气验满时应将带火星
14、木条放到 a 处。(5)装置 E 制取二氧化碳时，选择稀盐酸和石灰石，加入药品后用手挤压软塑料管，使得液体和固体接触发生反应，并用向上排空气法收集产生的气体。(6)实验室制少量氢气采用的是固液常温型装置，若要控制反应发生的速率，应使用分液漏斗，故选 B，氢气的密度比空气小，不溶于水，故可选的收集装置为 C 或 D，但要使制得的氢气较纯，应选收集装置C。8. (1)分液漏斗 (2)BDG(或 CDG) (3)Na 2CO32HCl = 2NaClH 2OCO 2 B (4)将氨气与水隔绝【解析】(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，进行的是固体和液体在常温下的反应，发生装置可用 B 或 C，生成
15、的氧气可能会混有水蒸气，可用浓硫酸干燥，然后用向上排空气法收集，装置的连接顺序为 BDG 或 CDG。(3)碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式为：Na2CO32HCl= = 2NaClH 2OCO 2，该反应也是固体和液体在常温下的反应，发生装置可用 B 或 C，但该反应速率较快，可用选B 通过滴加稀盐酸的速率来控制反应速率。(4) 氨气极易溶于水，若用 E 装置收集氨气，氨气从短导管进入，花生油将氨气与水隔绝，气体进入装置使内部压强增大，把水从长导管排出去，从而收集到氨气。来源:学优高考网 gkstk9. (1)水槽 (2)a (3)2KMnO 4 = = = = = K2MnO4MnO 2O
16、2 C E (4)A 用气囊收集( 合理即可) (5)检验二氧化碳是否除尽 黑色固体逐渐变为红色【解析】(1)a 是水槽。(2)根据气体能否与空气中的成分反应，确定气体能否用排空气法收集，根据气体的密度大小，确定可用向上还是向下排空气法收集，根据气体的溶解性以及是否能与水反应，确定是否能用排水法收集，气体的颜色与气体的收集方法没有关系。(3)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；高锰酸钾制取氧气时应选择固固加热型发生装置 C；氧气不易溶于水，可用排水法和收集，收集装置为 E。(4)根据题干信息“实验室用加热NaNO2 和 NH4Cl 的浓溶液制取氮气” ，可知反应物为固体和液体混合物，且反应需要加热，应选择发生装置 A；氮气不宜用排空气法收集，除用排水法外，也可用气囊收集。(5)装置 F 是利用浓氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，装置 G 中的澄清石灰水是为了检验二氧化碳是否除尽；装置 H 中的浓硫酸是除去混合气体中的水分，如果混合气体中有一氧化碳，那么装置 I 中一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成二氧化碳，装置 J 中澄清石灰水变浑浊，说明装置 I 中反应生成了二氧化碳，从而确定混合气体中含有一氧化碳，尾气处理装置是为了处理未反应完的一氧化碳，防止造成空气污染；装置 I 中一氧化碳与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，可观察到黑色固体逐渐变为红色。
