專題15氣體的制取與凈化

經列題

中考真題

?崔舟一切加再,比

知識點一、實驗室制取氧氣、氫氣和二氧化碳的比較

氧氣氫氣二氧化碳

反應物狀固體與液

固體粉末塊狀固體與液體塊狀固體與液體

態體

反應條件加熱常溫常溫常溫

反應原理

固固加熱型固液常溫型

嶂0多4孔-隔板

發生裝置1-

1———

一法或

收集方法—法或_________法__________法

__________法

將帶火星的木條伸入容器內，木點燃,罩干冷小燒杯，產生通入澄清石灰水，石灰

檢驗方法

條復燃淡藍色火焰;燒杯內壁有水水變渾濁

珠

用燃著的木條伸到集氣

將帶火星的木條伸到集氣瓶口，

驗滿方法—瓶口,木條立即熄滅，證

木條復燃，證明已集滿

明已集滿

①檢查氣密性;②裝入

藥品;③固定試管;④點①檢查氣密性;②加入

實驗操①檢查氣密性;②裝入藥品;③固定試

燃酒精燈;⑤收集氣體;石灰石;③加入稀鹽酸；

作步驟管;④驗純;⑤收集氣體

⑥將導管移出水槽;⑦④收集氣體

熄滅酒精燈

①試管口應略向下傾

斜;②用加熱高銃酸鉀

①不能用稀硫酸代替稀

法時試管口應塞一團棉①長頸漏斗末端應伸入液面以下;②

鹽酸;②長頸漏斗末端

花;③排水法收集時，當用向下排空氣法收集時，導管應接近

注意事項應伸入液面以下;③用

氣泡連續、均勻冒出時集氣瓶底部;③不能用濃鹽酸來制取

向上排空氣法收集時，

才可收集;④排水法收氫氣

導管應接近集氣瓶底部

集后，先移出導管，再熄

滅酒精燈

【特別提醒】①不能用濃硫酸、硝酸及濃鹽酸制取氫氣；②制取CO2時不用稀硫酸。

知識點二、氣體的凈化與干燥

(1)氣體凈化和干燥的裝置

W洗氣瓶球形干燥管U形干燥管加熱裝置

(2)氣體的凈化

在實驗室制備的各種氣體中，常含有少量的酸霧、水蒸氣和其他氣體雜質,須經過干燥與凈化才能得到

實驗所需要的純凈氣體。

①選擇氣體吸收劑的原則是所選吸收劑只吸收氣體中的雜質，而與被提純物質不反應,也不產生新的

雜質。

②多種氣體雜質共存時，要注意試劑的選擇和除雜順序，一般水蒸氣最后除去。選擇“洗氣瓶”等吸收

裝置，不僅要注意藥品的名稱，還要注意“長進短出”的原則，球形干燥管要“大進小出”。

③常見氣體雜質的吸收劑見下表：

吸收劑吸收的氣體雜質

水易溶性氣體，如HC1、NH3等

堿石灰(NaOH+CaO)CO2、七0（氣體）、H2s等

強堿溶液（NaOH）CO2、SO2、HC1、H2s等

灼熱的CuOH2、CO

灼熱的銅網02

（3）氣體的干燥

選用干燥劑應根據氣體的性質和干燥劑的性質來確定，其原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不

能與待干燥的氣體反應。

附表：常見氣體的干燥劑選擇見下表：

干燥劑可干燥的氣體不能干燥的氣體

H2>02、CO2、co、

濃硫酸

酸性NH3

CH4、N2、SO2、HC1

H2、O2、CO、CH4、N2、

堿性生石灰、堿石灰、固體氫氧化鈉

CO2>SO2、HC1

NH3

中性無水氯化鈣除NH3以外的所有氣體NH3

知識點三、尾氣的處理

能

-吸

收

尾

氣

/的

溶

液

,一

（1）用液體吸收（如圖1）,如C02、S02、HC1等可用NaOH溶液吸收,NH3可用水吸收。

（2）用點燃法處理（如圖2）,如CO、CH4、H2等可燃性氣體可在裝置末端連接一個尖嘴導管,將其點

燃，如圖2所示。

（3）用氣球收集（如圖3）,如有毒的CO、H2S、Cb等可在導管末端系上一個氣球收集。

注意:對于易溶性氣體（如NH3）的吸收，應加防倒吸裝置，如圖4所示。

知識點四、裝置的連接順序（有關氣體的制取、檢驗和凈化實驗中

的“先〃“后”順序）

（1）組裝儀器:一般按從左到右，從下到上的順序進行。

（2）制取氣體時,先檢查裝置的氣密性，后裝藥品。

（3）收集氣體時，先氣體凈化后氣體收集。

（4）檢驗氣體時,先驗水后驗雜（氣體雜質）。

（5）除雜與干燥的順序

①除雜時若使用的是洗氣裝置，則需要先除雜，再干燥。因為除雜時從液體中出來的氣體中混有水蒸

氣，因此需要再進行干燥。

②除雜時若使用的是加熱裝置，則需要先干燥，再除雜。因為加熱時混有水蒸氣會影響反應的生成物,

同時也存在實驗安全隱患,因此應先干燥，再除雜。

a房■點.分桁

考點一.制取氣體的反應原理的探究

1.（2023?蘇州）在實驗室和生活中選擇合適的藥品和裝置可以制取氧氣。

I.實驗室用圖-1所示裝置制取并收集氧氣。

（1）用MnO2作催化劑，KC1O3加熱分解得到02和KC1。

為。

（2）裝置中儀器X的名稱為。收集干燥氧氣應選取的收集裝置為（選填字

母）。

（3）搭建如圖-2所示裝置時，需要調整試管的傾斜角度，可松開（選填“Ki”、“K2”

或“K3”）處的螺絲，待調整后再擰緊。

（4）實驗結束時，下列兩步操作中先進行的是（填序號）。

a.移走并熄滅儀器X

b.斷開試管與洗氣瓶之間的連接

H.某款家用制氧機利用過碳酸鈉（2Na2CO3.3H2O2）和二氧化錦同時加入水中制取氧氣。

已知：①過碳酸鈉易溶于水，遇水分解為Na2c03和H2O2。

②H2O2可以將KI轉化為12。

（5）制氧機制氧說明（部分）見下表，其中A、B劑的成分是過碳酸鈉或二氧化鋅。

A劑B劑平均供氧量（毫供氧時間（分

升/分鐘）鐘）

配方一1袋1袋35320215

配方二2袋1袋三500225

配方三3袋2袋^1000215

①A劑的成分是o

②若突發缺氧性疾病，在呼叫救護的同時進行吸氧，應選擇的最佳配方是o

（6）按配方一在水中反應6小時后，無明顯氣泡產生。取反應后混合物進行下列實驗：

①將反應后混合物過濾，得到濾液和黑色濾渣。濾渣的成分為o

②取少量濾液，向其中滴加足量鹽酸有大量氣體產生。該反應的化學方程式

為。

③另取少量濾液，滴加KI溶液，再滴加溶液，溶液變為藍色，證明濾液中仍含有H202O

2.（2023?工業園區校級二模）雙氧水是常用的制氧劑，在實驗室、工業中有著廣泛應用。

用雙氧水和二氧化鎰制取氧氣時發生反應的化學方程式是o為

獲得純凈的氧氣應選擇的發生和收集裝置是,某同學利用空塑料輸液袋如圖F收集制

得的氧氣，氧氣應從（填“a”或"b”）端進入。

(2)制''魚浮靈”、“鈣多寶”。

①“魚浮靈”主要成分是2Na2cO3WH2O2,可迅速增加水體含氧量，過碳酸鈉溶于水生成碳酸

鈉和過氧化氫。為研究過碳酸鈉能快速產生氧氣的原理，興趣小組做了如下對比實驗。

編號①②③④⑤

試劑溶液溶液

H2O4%H?O2溶液Na2c。3固體NaOHNaOH

4%H2O2溶液4%抵。2溶液4%由02溶液

PH6.966.018.148.159.26

溶解氧5.686.449.119.1210.97

常溫下，過氧化氫水溶液呈酸性。實驗④⑤對比可得出的結論

是-由實驗②③作對比，可知過氧碳酸

鈉可以速效制氧的原理是o

②“鈣多寶”主要成分是CaO2,常溫下能與水反應生成氫氧化鈣和氧氣。為長途運輸魚類提供

氧氣，寫出化學方程式o

3.(2023?大興區一模)某同學依據圖1中便攜式制氧機原理，制作了圖2所示的簡易制氧裝置。

資料：過碳酸鈉能與H2O反應生成Na2c03和H2O2。

圖1圖2

(1)MnO2催化分解H2O2的反應的化學方程式為

(2)圖1中，可通過觀察加濕過濾倉中判斷氧氣排出的快慢。

(3)圖2中的甲瓶相當于圖1中的(填“加濕過濾倉”或“反應倉”)。

4.(2022?霍邱縣模擬)在實驗室制取二氧化碳氣體的學習過程中，老師為同學們準備了以下藥品:

經過同學們的分組討論和集中交流，最終選擇了稀鹽酸和石灰石來進行制取。

(1)選擇以上藥品的理由是(多選，填序號)。

A.不能用濃鹽酸，因為濃鹽酸易揮發，使氯化氫氣體混入二氧化碳氣體中。

B.一般不選用碳酸鈉粉末，因為它與酸反應速度太快，不便于收集。

C.可用木炭和氧氣反應，因為反應可生成二氧化碳。

D.可用稀鹽酸與石灰石反應，因為反應速度適中，條件要求不高，氣體產物純凈，易于收集。

(2)某興趣小組的同學欲使用如圖裝置來對實驗室制取二氧化碳氣體進行再探究，并在老師的

指導下用pH傳感器測得燒杯乙中溶液的pH隨通入氣體時間的變化曲線。

請回答下列問題：

①AB段pH幾乎不變的原因可能是；D點所得澄清溶液

的成分除H20外還有-

②BC段發生反應的化學方程式主要有。(寫

出一個即可)

(3)在藥品不變的前提下，該興趣小組的同學為了提高澄清石灰水變渾濁的可能，應如何對實

驗裝置進行改進o

注意：若答對以下小題獎勵3分，化學試卷總分不超過40分。

(4)碳酸氫鈉受熱易分解，生成碳酸鈉、水和二氧化碳。取8.4g碳酸氫鈉置于試管中加熱一段

時間，再向試管內的固體混合物中加入足量的稀鹽酸，將產生的二氧化碳質量記為m。

①請寫出加熱碳酸氫鈉時發生反應的化學方程

式O

②請寫出m的取值范圍（精確到小數點后一位）。

5.（2023?成都）學習小組開展了“設計和制作簡易供氧器”的實踐活動。

某品牌制氧機的制氧劑為過碳酸鈉（化學式2Na2cO3?3H2O2,相對分子質量為314,白色固體）

Mn02

和二氧化專孟。制氧過程的反應為：2（2Na2CO3?3H2O2）4Na2co3+6H2O+3O2t,該反應為

放熱反應。

加濕倉反應倉

觀

察

窗

氣1

16025%HzO：

體140

體12030%H2O2

積0015%HO

8022

/mL605%H2Oz

40

20

氣1

160

體1409.11mL7K

體20

12.89mL7|<

積00

80

1.66mL水

/mL60

40L37mpK

20

02468101214161820

時間/min

圖4圖5

【活動一】認識制氧機

（1）觀察窗的作用是O

（2）加濕倉的作用是-

【活動二】選擇制氧劑

實驗一：過氧化氫

小組設計了圖2實驗裝置，用表中溶質質量相等的四組過氧化氫溶液進行實驗。在集氣瓶中加滿

水，錐形瓶中加入0.2gMnC>2，注入溶液，記錄并處理20min內數據如圖3。

編號濃度/%體積/mL

①59.11

②152.89

③251.66

④301.37

（3）檢查圖2裝置氣密性的操作

是O

（4）反應的化學方程式為。

（5）④比③產氧量少，可能的原因是o

實驗二：過碳酸鈉

往錐形瓶中加入ag過碳酸鈉、0.2gMnO2和9.11mL水，待反應完全后收集到約159.1mL水（產

生氧氣的量與上表中藥品得到氧氣的最大量相等）。其它藥品質量不變，再分別用不同體積的水

進行實驗。記錄并處理20min內數據如圖4。

（6）a=go（氧氣密度為1.43g/L,忽略其它因素的影響）。

（7）由圖4可得出的結論是0

【活動三】制作供氧器

（8）綜合分析，選用過碳酸鈉作制氧劑的理由是o

（9）學習小組利用身邊物品自制了如圖5的簡易供氧器。與真實產品對比中，形成的觀點不正

確的是（填字母）。

A.產氧和洗氣裝置組合不用一體化

B.內部氣體流向采用高進低出方式

C.特定需求是選擇制氧方法的重要依據

D.制氧機要符合美學、工程、安全等標準

考點二.檢查裝置的氣密性

6.（2023?市北區一模）下列是某同學進行“空氣中氧氣含量測定”實驗的部分操作，其中錯誤的是

()

檢查裝置氣密性

C.取用藥品點燃酒精燈

7.（2023?廣陵區校級三模）實驗是學習化學的一條重要途徑。下列實驗操作錯誤的是（）

桌0

D.?塞緊橡膠塞

8.（2023?南海區校級模擬）規范的操作是實驗成功的保證.下列實驗操作正確的是（）

◎取用液體藥品

考點三.常用氣體的發生裝置和收集裝置與選取方法

9.（2023?眉山）根據圖，有關氣體的實驗室制法敘述正確的是（）

X

品ab

LL

甲乙

A.選擇甲裝置制取CO2,X為稀硫酸

B.選擇甲裝置制取H2,Y為銅粒

C.選擇乙裝置既可收集H2也可收集CO2

D.選擇乙裝置干燥02,氣流方向為b進a出

10.（2023?吉林）實驗室制取氧氣的方法有三種：加熱高鎰酸鉀，在二氧化鎰作催化劑的條件下分

解過氧化氫，在加熱和二氧化錦作催化劑的條件下分解氯酸鉀。

（1）任選一種方法，寫出發生反應的化學方程式

（2）實驗室用高鎰酸鉀制取氧氣，在圖1中選用的發生裝置和收集裝置是.

A.高鎰酸鉀

B.氯酸鉀和二氧化銃

C.大理石和稀鹽酸

D.過氧化氫溶液和二氧化銃

（4）簡易供氧器的右瓶中需加入適量的水，水的一種作用是.

11.（2023?泰州）九年級某班學生進行氣體的制取和性質實驗。

通入so?尾氣吸收

（1）裝置A中儀器①的名稱是o

（2）用高鋸酸鉀制取氧氣，發生裝置應選用（填字母），反應的化學方程式為

（3）用過氧化氫溶液和二氧化鋅混合制取氧氣，發生裝置可選用裝置B或C,與裝置C相比，

裝置B具有的優點是。

（4）用稀鹽酸和大理石反應制備二氧化碳的化學方程式為o選用裝置C

和D組合制取二氧化碳，證明已收集滿的操作和現象

是O

（5）小菊在學習二氧化硫的化學性質時，進行微型化一體設計如裝置E,實驗過程中稀高錦酸鉀

溶液和紫色石蕊試液中的現象分別為、。

12.（2023?綿陽）實驗室用如圖裝置可進行多種氣體的制取。

（1）在開始實驗前需對裝置進行檢查，小宇同學欲制取H2,選用該裝置是否正

確？?

（2）小劉同學用該裝置制取02,應選用的試劑是,其中固體試劑

起作用，反應的化學方程式為o

（3）實驗室制取C02時，盛裝塊狀固體的儀器名稱是,通過分液漏斗加入稀鹽酸，

發生反應的化學方程式是。向集滿

CO2的軟塑料瓶中加入100mL水和8滴石蕊溶液，立即旋緊瓶蓋，振蕩，觀察到的現象

是O

13.（2023?沈陽）近年來我國航天事業取得飛速發展，航天科技涉及很多氣體制備的知識，這些知

識也與實驗室、工業制氣體密切相關。

（一）實驗室制取氣體

i

i

（2）實驗室用高鎰酸鉀制取02,若收集較為純凈的02,可以選擇裝置（填字母序號）,

該反應的化學方程式。檢驗02的方

法。

（3）實驗室用大理石和稀鹽酸制取CO2，請寫出該反應的化學方程

式o該實驗的發生裝置可選B或C,C裝置比B裝置具有的

主要優點是O

（二）工業制取氣體

（4）工業上一般采用分離液態空氣的方法獲得氧氣，其原理是利用液態氧和液態氮的

不同。

（三）太空制取氣體

（5）電解水更適合在太空中制氧氣的原因之一是水可以循環使用，請寫出電解水的化學方程式

（6）如圖，電解水過程中正極與負極產生的氣體體積比約為

（7）氫燃料電池使用后又生成水，請寫出氫氣在氧氣中燃燒的化學方程式

考點四.常用氣體的收集方法

14.（2023?南城縣一模）下列氣體既能用排水法收集，又能用向上排空氣法收集的是（）

A.O2B.N2C.CO2D.CH4

15.（2022?舟山模擬）實驗室欲收集一瓶干燥的二氧化碳氣體，應選擇的裝置是（）

A.

C.

16.（2023?任丘市模擬）小明看到一段視頻：古代鐵匠將紅熱的鐵器浸入水中淬火，有大量氣泡產

生。為此，他動手嘗試做該實驗：把帶柄的鐵塊燒紅后反復插入水中“集氣瓶”（用玻璃飲料瓶

改裝）的正下方，如圖所示。

（1）這種集氣方法叫。

（2）開始收集氣體前應保證瓶內o

（3）“集氣瓶”充滿氣體后未離開水面，過一段時間后，瓶內水面能上升一定高度的原因可能

是O

固定點

野磅埼三爪包堤各

一.選擇題（共11小題）

1.（2023?興慶區校級四模）嚴謹的實驗態度是實驗取得成功的保證。下列實驗操作的先后順序正確

的是（）

A.實驗完畢，先用嘴吹滅酒精燈，后蓋上燈帽

B.制取氣體時，先裝入藥品，后檢查裝置的氣密性

C.與滴瓶配套的滴管使用完后，先用清水沖洗干凈，再放回滴瓶

D.點燃可燃性氣體時，先驗純，后點燃

2.（2020?杭州模擬）以下幾種氣體可用如圖所示裝置干燥、收集的是（）

①H2②02③CO2④SO2⑤CH4⑥NH3.

A.①③④B.②⑤⑥C.②③④D.①⑤⑥

3.（2023?橫山區二模）規范操作是實驗成功的保證，下列實驗操作正確的是（）

檢查裝置氣密性

D./4稱量固體藥品

4.（2023?成都模擬）用如圖實驗裝置制取干燥的氣體，完全正確的一組是（）

ABCD

X大理石與稀鹽酸鋅粒與稀硫酸雙氧水與二氧化錦氯酸鉀與二氧化錦

Y氫氧化鈉溶液濃硫酸濃硫酸濃硫酸

Z二氧化碳氫氣氧氣氧氣

5.（2023?呈貢區校級四模）下列有關檢查裝置氣密性的實驗操作中不合理的是（）

6.（2023?秦淮區二模）實驗室制取氣體的常用裝置如圖，下列說法不正確的是（）

①

A.裝置①③或①⑤組合，可以用來制取氧氣

B.裝置②③組合，可以用來制取氧氣或二氧化碳

C.裝置②④組合，可以用來制取氫氣或二氧化碳

D.裝置②⑤組合，可以用來制取氫氣或氧氣

7.（2023?姜堰區一模）實驗室里通過加熱熟石灰與氯化鏤的固體混合物來制備氨氣。氨氣密度小于

空氣，有刺激性氣味。下列氨氣的制備、干燥、收集、檢驗的操作正確的是（）

NaOH固體

8.（2023?高新區二模）如圖是實驗室制取氣體的部分裝置示意圖，下列說法不正確的是（）

A.用氯酸鉀制取02,可選用裝置②④組合

B.用裝置①制取H2,分液漏斗中應裝稀硫酸

C.做硫燃燒實驗，用④收集02時可留部分水

D.用裝置③收集CO2，氣體應從管口c通入

9.（2022?鹽城二模）現用氧氣傳感器分別測定排空氣法和排水法收集的等體積兩瓶CO2氣體中氧氣

的體積分數（數據如圖），然后換算出瓶內空氣體積分數（02占空氣的體積按五分之一計算），最

后推算得到實際收集的氣體中C02體積分數。則下列說法正確的是（）

氧

氣

的

體

積

分

數

”

氧氣的體積分數隨時間變化關系圖

A.向上排空氣法收集二氧化碳時，將燃著小木條置于瓶口，熄滅，說明集氣瓶中C02含量為100%

B.圖中用向上排空氣法收集的氣體中CO2體積分數為94.2%

C.圖中用排水法收集的氣體中CO2體積分數為87.5%

D.相比于用排水法，用向上排空氣法收集的CO2的純度較高

10.（2022?鹽城一模）可用如圖所示裝置干燥、收集的氣體是（）

①CO②HC1③H2④02⑤NH3⑥CO2

A.①②⑥B.③④C.②④⑥D.①⑤⑥

11.（2023?海安市模擬）已知KMnCU與濃HC1在常溫下反應能產生C12，黃綠色易溶于水的氯氣有

毒性，并能與氫氧化鈉溶液反應.若用圖示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣，并試驗它與金

屬的反應.每個虛線框表示一個單元裝置，其中存在明顯錯誤的是：（不考慮①單元裝置）（）

A.只有④處B.只有②處

C.只有②和③處D.②、③、④處

二.填空題（共4小題）

12.（2023?讓胡路區校級一模）現有下列實驗裝置示意圖，結合實驗裝置圖回答有關問題。

EFGH

（1）A裝置中a儀器的名稱是。

（2）選用A或B裝置都能制備的氣體是,用B裝置制取該氣體的化學反應方程式是

，從A到E裝置中選擇收集該氣體的裝置（填序號，答出一種即可）。

（3）現有如下資料：通常狀況下，N