专题12发展科学探究能力☞解读考点知 识 点名师点晴气体的制取、净化和干燥制取知道气体的发生装置要有反应物的状态和反应条件决定明确不同的气体根据所具有的性质选择不同的方法了解实验室制取氧气、二氧化碳的的实验操作中注意的问题，及实验步骤净化和干燥了解并知道气体的净化过程中如何选用试剂，掌握常见气体的净化方法会根据气体的性质选择干燥装置及干燥剂实验方案的设计与评价实验方案的设计实验设计包括确定实验原理、仪器、药品、装置及实验步骤或实验进行补全、改进以及实验报告的书写实验方案评价评价多种方案的合理性、分析实验误差产生的原因等评价实验装置能否达到实验目的；评价实验步骤的合理性初步学会根据实验条件和要求，设计简单的化学实验方案☞2年中考[2022年题组]1．【2022年四川省成都市】实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，有关该实验的说法错误的是（）A．二氧化锰是反应物B．与高锰酸钾制取氧气装置相同C．可用向上排空气法收集D．可用带火星的木炭检验氧气【答案】A【解析】试题分析：二氧化锰是催化剂；与高锰酸钾制取氧气装置相同，都需要加热，反应物都是固体；可用向上排空气法收集，因为氧气的密度大于空气；可用带火星的木炭检验氧气，如果立刻复燃说明是氧气。故选Ａ．考点：氧气的制取2．【2022年浙江省台州市】实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物制取甲烷。标准状况下，甲烷密度比空气密度小，难溶于水。（1）A装置图中，仪器①的名称是▲。18\n（2）实验室制取并收集甲烷所需的仪器是▲（选填下列装置图编号）。【答案】（1）酒精灯（2）AE（或AC）考点：气体的制取3．【2022年四川省宜宾市】（8分）化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列仪器和实验装置回答有关问题：（1）仪器②的名称是 。 （2）用①②③组合可制备CO2，写出实验室用此装置制备CO2的化学方程式。 （3）收集CO2应选用装置 （填“④”或“⑤”） （4）利用图⑥所示装置（集气瓶中预先装满CO2气体）来验证CO2的性质，先加入足量氢氧化钠溶液，观察到的现象是气球 （填“变大”、“变小”或“不变”），反应方程式为___________；再加入足量的盐酸，观察到的现象是气球 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）长颈漏斗；（2）CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑；（3）④；（4）变大；2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O；变小；18\n考点：二氧化碳的制取、性质的验证4．【2022年福建省福州市】(16分)实验室利用图8实验装置进行有关化学实验，回答下列问题：（1）写出图8中仪器甲、乙的名称：甲____________，乙____________。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，发生装置可选择图8中的______（填标号），写出该反应的化学方程式________________________________________。用充满水的装置C收集氧气，则氧气需从____________(填“a”或“b”）端通入。（3）实验室制取二氧化碳的化学方程式是______________________，用装置C收集二氧化碳，验满时，燃着木条应放在____________(填“a”或“b”）端，检验二氧化碳的试剂是____________。（4）用上述制取二氧化碳实验后的固液残留物进行过滤、蒸发的操作训练。①对固液残留物进行过滤，应选择图8中____（填标号）装置，过滤时玻璃棒的作用是②取上述少量滤液进行蒸发，蒸发过程玻璃棒不断搅拌的目的是___________________，析出的固体中一定含有的物质是____________。【答案】（1）酒精灯烧杯（2）A2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑a（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑a澄清石灰水18\n（4）①D引流②使液体受热均匀、防止液体因局部过热而飞溅氯化钙考点：气体的制取实验操作溶质的蒸发和结晶5．【2022年四川省泸州市】下图装置适当组合可用于O2、H2、CO2等气体的制备和收集。（1）仪器①的名称是，若A装置内药品为Zn和稀盐酸，反应的方程式为。（2）B装置正放桌面，用于收集A生成的O2，则a接（选填“b”或“c”）；若B装满水，用于收集A生成的H2，则a接（选填“b”或“c”）。（3）如果要制取和收集干燥的CO2，需要在A装置之后连接两个B装置，则在前一个B装置内加入的试剂是（选填“浓硫酸”或“氢氧化钠”）。【答案】（1）分液漏斗；Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑；（2）b;c(3)浓硫酸【解析】试题分析：根据所学知识可知，（1）仪器①的名称分液漏斗；若A装置内药品为Zn和稀盐酸，反应的方程式为Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑；（2）用B装置收集气体相当与向上排空气法收集气体的方法；因为生成的氧气的密度比空气的大，要长进短出，股从b进，氢气的密度比空气的小，要短进长出，故从a进；（3）如果要制取和收集干燥的CO2，需要在A装置之后连接两个B装置，则在前一个B装置内加入的试剂浓硫酸，因为二氧化碳能与氢氧化钠反应，造成消耗。18\n考点：气体的制取和净化6．【2022年四川省雅安市】（7分）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）1104052002203051003302067①取用二氧化锰的仪器是（选填编号）。ABCD②写出上述反应的化学反应方程式。③实验3中，加入的二氧化锰质量为g。④相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明。（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，同学们选择右图装置(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，同学分析原因后，采用了法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气。【答案】①、B②、2H2O22H2O+O2↑③、5④、相同条件下，反应物浓度越大，反应速率越快（2）氧气中混有较多的水蒸气排水集气18\n考点：气体的制备、科学探究、控制变量[2022年题组]1．【2022年江西省】实验室可用于氯酸钾制取氧气的装置组合是A．①④B．②③C．①⑤D．【答案】C；①③【解析】试题分析：用氯酸钾制取氧气，根据反应物的状态和条件和生成的气体的密度及其溶解性可以确定为固体加热型装置和向上排空气法，或固体加热型装置和排水集气法收集气体，故答案选择C，或①③考点：实验室制气气体的装置2．【2022年福建省福州市】实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作如图1所示，其中正确的是（ ）18\n【答案】C考点：实验基本操作3．【2022年福建省福州市】实验室用高锰酸钾制取氧气的部分操作如图1所示，其中正确的是（ ）【答案】C【解析】试题分析：A、取用高锰酸钾这种小颗粒状药品时应用药匙或纸槽，步骤：将试管平放，用药匙或纸槽将药品送入试管底部，再把试管缓缓直立起来；此项不正确。B、给试管里的固体加热，药品平铺于试管底部，试管口一般应略向下倾斜，以免湿存水或生成水倒流，使试管炸裂；此项不正确。C、氧气不和空气中的成分反应，且其密度比空气大，可用向上排空气法收集，此项正确。D、氧气的验满方法：用向上排空气法收集时把一根带火星的木条，放在集气瓶口，若木条复燃，证明集气瓶内已收集满氧气；此项将带火星的木条伸入瓶中是不正确的。所以应选C项。考点：实验基本操作4．【2022年广东省广州市】下列实验设计不能达到实验目的的是A．用燃着的木条区分氧气和二氧化碳B．用盐酸验证敞口放置的NaOH溶液已变质C．用盐酸除去石灰水中的少量CaCO3D．用盐酸除去铁钉表面的少量铁锈【答案】C【解析】18\n试题分析：A.用燃着的木条区分氧气和二氧化碳，燃烧更旺的是氧气，熄灭的是二氧化碳，选项说法正确；B.NaOH变质后能生成碳酸钠，与盐酸反应会产生二氧化碳气体，选项说法正确；C.盐酸与石灰水中的氢氧化钙和少量CaCO3均反应，得不到澄清石灰水，选项说法错误；D.铁锈的主要成分是氧化铁，能与盐酸反应生成可溶于水的物质，选项说法正确；故选C考点：实验方案评价5．【2022年湖南省益阳市】下图是实验室依次制备、收集、验证、验满CO2的装置，其中正确的是ABCD【答案】D考点：二氧化碳的制取和收集6．【2022年吉林省长春市】下列实验方案中，合理的是（ ）A．分离木炭粉和CuO：在空气中充分灼烧B．验证质量守恒定律：比较镁条燃烧前后固体质量C．制备Fe（OH）3：向FeCl3溶液中加入NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥D．除去CO2中的HCl和水蒸气：依次通过过量的NaOH溶液、浓硫酸【答案】C【解析】试题分析：A、木炭和氧气反应生成二氧化碳，所以不能用在空气中充分灼烧的方法分离木炭粉和CuO，故A错误；B、镁条和氧气燃烧生成氧化镁固体，所以比较镁条燃烧前后固体质量不能验证质量守恒定律，故B错误；C、氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，所以可用向FeCl3溶液中加入NaOH溶液，过滤、洗涤、干燥的方法制备Fe（OH）3，故C正确；D、氯化氢气体和氢氧化钠溶液反18\n应生成氯化钠和水，而二氧化碳也和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，所以不能用过量的NaOH溶液除去CO2中的HCl，故D错误．故选：C．考点：化学实验方案设计与评价；气体的净化（除杂）；碱的化学性质；碳的化学性质；质量守恒定律7．【2022年黑龙江省龙东地区】根据下列实验装置图，按要求回答下列问题：ABCDE（1）写出标有序号的仪器名称：①______________；②______________。（2）实验室制取CO2的化学反应方程式为_______________________________________；制取并收集该气体应选择的装置是______________（填序号）；若想控制反应速率，可以将仪器②用______________代替； 检验该气体的方法是_____________________________。（3）如果选择与制取CO2相同的发生装置来制取O2，则发生反应的化学方程式为_________________，其基本反应类型是______________。【答案】（1）试管；长颈漏斗；（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；BE；分液漏斗（或注射器）；加入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是CO2；（3）2H2O22H2O+O2↑；分解反应考点：气体的制取、净化和收集8．【2022年黑龙江省哈尔滨市】(6分)实验室现有高锰酸钾、二氧化锰、稀盐酸、用石蕊试液染成紫色的湿18\n润纸花、火柴、棉花及以下仪器：（1）若补充一种仪器______(填名称)，并利用上述部分仪器和药品可制取一种气体，待气泡______________时，开始收集气体，反应的化学方程式为___________________；（2）若补充一种药品，还能制取二氧化碳，并探究其性质。(见右图)①请连接A和B，并将制取装置图补充完整；②C中的实验现象是___________________________。【答案】（1）酒精灯(1分)；连续均匀地放出(1分)；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(1分)（2）①（2分）画图要求：A装置中用实线画液面；用虚线画液体；画气泡；画固体；液体不超过容积的二分之一；长颈漏斗末端要伸入液面以下；导管插过橡胶塞少许；橡胶塞部位不画出导管；胶皮管要涂黑。(2分，错一处扣l分，扣完为止)②紫花变红(1分)(合理即可)考点：气体的制取、净化和收集18\n☞考点归纳一、实验探究的步骤：A、提出科学问题；B、假想和猜测；C、制定计划；D、进行实验；E、收集证据；F、解释与结论；G、反思与评价；H、表达与交流。二、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定①若反应物是固体，需加热，则制气体时用高锰酸钾制O2的发生装置。②若反应物是固体与液体，不需加热，则制气体时则用制CO2的发生装置。（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：①难溶于水的气体用排水法收集。CO只能用排水法（因为密度约等于空气，且有毒）②密度比空气大（或相对分子质量＞29）的气体用向上排空气法收集。CO2只能用向上排空气法（因为能溶于水）③密度比空气小（或相对分子质量＜29）的气体用向下排空气法收集。三、实验室制取二氧化碳的方法1、药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸①不能用H2SO4与CaCO3反应的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3表面，阻止反应的进行。②不能用浓盐酸与CaCO3反应的原因：浓盐酸易挥发成HCl气体混入生成的CO2中。③不能用HCl与Na2CO3反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利收集。2、原理：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑3、装置图：装置的注意事项：（1）若用长颈漏斗来注入盐酸，则长颈漏斗的下端必须伸入液面以下（防止空气混入瓶内，及生成的气体从漏斗溢出）。（2）若用试管来装药品，固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。18\n4、气体收集方法：向上排空气法5、检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。四、氧气的实验室制法（是化学变化）1、用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气A、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）B、原理： ① 加热高锰酸钾：化学方程式：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑C、装置：加热固体制气体（与加热氯酸钾的为同一类）D、操作步骤：①连接装置：先下后上，从左到右的顺序。②检查装置的气密性：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。③装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）④固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部⑤加热药品：先使试管均匀受热，后在固体部位用酒精灯外焰加热。⑥收集气体：a、若用排水法收集气体，导管略伸进集气瓶口。当气泡连续均匀冒出时再收集（因为最早排出的气体是空气）；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，把集气瓶正在桌面上(因为氧气密度比空气大)，防止气体逸出。b、若用排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）。⑦先将导管移出水面⑧再停止加热E、检验、验满检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。②加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：18\n化学方程式：2KClO32KCl+3O2↑注意：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用2、过氧化氢溶液（俗名：“双氧水”）制取氧气A、药品：过氧化氢（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末MnO2）B实验原理：化学方程式：2H2O2MnO22H2O+O2↑注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用☞易错易混1、实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项：a).试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。b).导管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。c).用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止气流把高锰酸钾吹进水槽中。d).排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。e).实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。2、实验室制取氧气、二氧化碳的装置可以相同，药品的选择为过氧化氢和二氧化锰、石灰石和稀盐酸。☞解题技能1、发生装置装配好，必须首先进行气密性检验。2、收集好的气体的集气瓶应该盖上玻璃片。3、气体净化或洗涤时，气体要通过洗涤液体，已达到净化的目的。☞1年模拟1．【2022届山东省济南市槐荫区九年级阶段性测试（一模）】下列有关氧气的制取、收集、验满、性质实验中错误的是（）【答案】A18\n考点：氧气的制取2．【2022届湖北省襄阳市保康县九年级适应性考】（６分）下图有多种功能，如收集气体、洗涤气体、贮存气体等。回答下列问题：（1）气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是。（2）气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是。（3）将此装置倒置后，气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是。（4）将此装置倒置后，气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是。（5）装置中预先盛满水，将水排出贮气，气体从端进入。（6）用水将瓶中贮有的气体排出使用，水从端进入。【答案】密度比空气小；密度比空气大；密度比空气大；密度比空气小；a；b。【解析】试题分析：（1）气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是气体密度比空气小；（2）气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是气体密度比空气大；（3）将此装置倒置后，气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是密度比空气大；（4）将此装置倒置后，气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质密度比空气小；（5）气体应该从a端进入，瓶内压强增大，水沿导管流出；（6）用水将瓶中贮有的气体排出使用，水从b端进入。考点：气体的收集3．【2022年初中毕业升学考试（江苏宿迁卷）】某气体常温下不与空气中的成分反应，密度比空气小，极易溶于水，以下收集该气体的方法正确的是()18\n【答案】B考点：常用气体的收集方法4．【2022届上海市虹口区中考一模】下图是碳还原氧化铜的实验装置，相关说法错误的是（）A．反应前碳粉与氧化铜应充分混合B．Ⅱ中澄清石灰水变浑浊C．理论上Ⅰ中减少的质量可能等于Ⅱ中增加的质量D．反应结束时应先停止加热，待冷却后再将导管移出试管【答案】D【解析】试题分析：A．反应前碳粉与氧化铜充分混合，会使反应的速率快，故A正确；B．实验中产生了二氧化碳，会使Ⅱ中澄清石灰水变浑浊，故B正确；C．根据质量守恒定律，理论上Ⅰ中减少的质量可能等于Ⅱ中增加的质量，故C正确；D．反应结束时应先将导管移出试管，再停止加热，以免液体倒流引起试管炸裂，故D错误.考点：碳的化学性质5．【2022届江苏省启东市南苑中学初三上学期第二次月考】下列实验中，仪器和用品的选择不合理的是（）18\nA．收集CO2气体——⑥⑦⑧B．检验一瓶气体是否为O2—⑦⑧⑨C．用H2O2溶液和MnO2制O2——①②D．用大理石和稀盐酸制CO2——③④⑤【答案】C考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法6．【2022届江苏省南通市海安县中考第三次模拟】下列CO2制备装置中，不能起到“随时控制反应的发生与停止”效果的是()【答案】D【解析】试题分析：要能起到“随时控制反应的发生与停止”效果，则就是能实现固液分离，A、通过控制弹簧夹，可以实现固液分离，正确，B、通过控制弹簧夹，可以实现固液分离，正确，C、通过拉动铜丝，可以实现固液分离，正确，D、由于长颈漏斗的下端没有伸到液面以下，故无法实现固液分离，错误，故选D18\n考点：实验装置的优劣比较7．【2022北京市门头沟区中考二模】某同学用如图所示装置进行实验，验证二氧化碳能与水反应（已知氮气的密度小于空气的密度），操作为：①从b端通入氮气②从分液漏斗中滴加适量水③从a端通入二氧化碳④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中⑤从a端通入氮气⑥从b端通入二氧化碳其中实验操作顺序最合理的是()A．④⑥⑤②⑥B．④③⑤②③C．④①③①②D．④③①②③【答案】D考点：二氧化碳的化学性质8．【2022届上海市金山初三中考二模】（７分）某中学化学兴趣小组在老师的指导下，实验员提供了如下器材和若干化学药品，进行气体的制备和性质的探究，邀请你一同参加．（1）写出图中标号a仪器的主要用途。（2）实验室制取少量氢气，且操作相对简易时，发生装置最好选用18\n（填写字母代号），组装好仪器后，应先，再添加药品。（3）实验室常用过氧化氢溶液制取氧气，该反应的文字表达式是，实验室若要制取干燥的氧气，收集氧气前先将气体通过H装置，H装置中的X是（填“浓盐酸”或“浓硫酸”或“氢氧化钠溶液”），其理由是，气体通过H时应从（填“b”或“c”）端进入。【答案】（1）用于收集或储存少量气体（2）AFG检查装置的气密性（3）过氧化氢水+氧气浓硫酸浓硫酸具有吸水性b考点：常见仪器的用途，气体发生装置的选择依据，实验制取氧气的原理，浓硫酸的吸水性18
