2021年中考化学热点01 气体的制取和收集类

热点01  气体的制取和收集类

【命题趋势】

气体的制取和收集要求学生熟练掌握实验室制取气体的一般思路。纵观近年来的中考试题，此部分知识以气体的制取和性质验证为考查的核心内容，其中，实验室制取某种气体的装置选择、连接、检验以及仪器的名称是近年来中考命题的一大趋势。

【满分技巧】

1.实验室制备气体的反应原理：一般考虑反应条件是否简单，反应是否容易进行，反应的速率是否适中等。

2.气体制备装置的选择：根据反应物的状态和反应的条件来确定。应注意，即使是制备同一种气体，发生装置也会随选用反应物状态和反应条件的不同而不同，不可死记硬背，发生装置分为：固、固加热型，固、液常温型，固、液加热型。

3.气体的收集方法：收集方法取决于气体的性质。如果气体既不与水反应，又难溶于水，则可用排水法收集，排水法收集的气体相对较纯净；如果气体的密度明显大于空气，则可用向上排空气法收集；如果气体的密度明显小于空气，则可用向上排空气法收集，排空气法收集的气体相对较干燥；当排水法和排气法均可选用时，常用排水法收集。

4.气体的净化原则：净化时所需气体不能与除杂试剂发生化学反应或因溶解而被除去，也不能引入新的杂质。净化的顺序一般是先除杂，后干燥，干燥后的气体不能再通过水溶液。装置的连接一般为：发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置。

5.实验室制取气体的操作顺序一般是：连接装置→检查装置气密性→装药品(先固体，后液体)→反应→收集气体(应等到装置中空气排净后再收集)。

【热点内容】

1.氧气、二氧化碳的实验室制法及相关实验操作。

2.制取某种气体所给的原料选择，发生、收集装置的选择及错误操作所造成的后果及原因分析。

3.对氧气和二氧化碳两种气体的发生与收集装置进行分析比较，归纳总结出结论并加以应用，解决某些未知气体的制取问题。 

【限时检测】（建议用时：30分钟）

1.（2020•长沙市中考）实验室里现有氯酸钾，二氧化锰、过氧化氢溶液，以及下列仪器：

（1）请写出标号⑦的仪器名称　  　。

（2）利用上述仪器和药品可以制取O2，你选择的药品是　                    　，不需要选择的仪器是　       　（填序号）。

【解析】（1）标号⑦的仪器名称是水槽；

（2）可以通过②③⑤⑥⑦⑧组装成实验室制取氧气的实验装置，该装置属于固、固加热型，试管口没有棉花，适合用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气；不需要的仪器有：①和④。

【答案】（1）水槽；  （2）氯酸钾和二氧化锰；  ①和④。

2.（2020•南京市中考）研究气体的制备及相关气体的性质。

（1）写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式　                                     　。

（2）写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式　                           　。

（3）某同学为了便于加入液体药品，在如图装置的橡胶塞上添加了一个注射器，该同学发现，这样做的优点还有　                                                              　（写出其中一点）。

（4）实验室里制取气体的一般思路和方法：

①选择适当的反应，包括　                               　；

②选择合适的　                                         　；

③验证所制得的气体。

（5）请设计实验验证制得的氧气和二氧化碳气体，并完成实验报告。

【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：

2H2O2 2H2O + O2↑

（2）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：

CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；

（3）注射器可以控制液体的加入速率，从而控制反应的速率；

（4）①选择适当的反应，包括反应物和反应条件；  ②选择合适的实验装置；

（5）氧气的密度比空气略大，具有助燃性、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，它们的检验方法分别如下：

【答案】

（1）2H2O2 2H2O + O2↑

（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；

（3）可以控制反应的速率；

（4）①反应物和反应条件；   ②实验装置；

（5）

【点评】本题主要考查了实验室气体的制取，熟练掌握气体的制取原理，了解确定发生装置、收集装置的因素和注意事项等知识是解答本题的关键。

3.（2020•重庆市中考）化学实验中，常常要涉及到仪器和装置的连接。

（1）甲、乙、丙装置中都用到了导管、橡皮塞和　   　。

（2）利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，应将甲中导管a端与丙中导管　    　端相连接（填字母，下同）。

（3）如果实验室用乙装置收集二氧化碳，空气应从导管的　    　端排出。丙装置正在用排水法收集氧气，氧气是从导管　    　端进入，如果用丙装置干燥氧气，容器中的液体是　      　（填名称）。

【解析】（1）甲、乙、丙装置中都用到了导管、橡皮塞和集气瓶；故填：集气瓶；

（2）利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，应将甲中导管a端与丙中导管e端相连接，将装置甲中的水排入装置丙中，a端不能与d端连接，因为e端的导气管伸入了液面以下，装置甲的中不能由d进入；故填：e；

（3）二氧化碳的密度比空气大，若用乙装置收集二氧化碳，二氧化碳应从c端进入，空气应从导管的b端排出；氧气的密度比水小，丙装置正在用排水法收集氧气，氧气是从导管d端进入；浓硫酸具有吸水性，如果用丙装置干燥氧气，容器中的液体是浓硫酸；故填：b；d；浓硫酸。

【答案】（1）集气瓶（2）e（3）b；d；浓硫酸。

【点评】本题考查了仪器的名称、仪器的连接、万用瓶的用途等，难度不大。

4.（2020•安徽省中考）如图是实验室中常见装置。回答下列问题。

（1）装置A中仪器m的名称是　     　。

（2）用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为　                                            　，

发生装置是　   　（填字母序号）。

（3）用装置C收集CO2气体时，气体应从　   　（填“a”或“b”）端通入。

（4）下列气体中，只能用装置D而不能用装置C收集的是　   　（填数字序号）。

①H2         ②N2          ③O2

【解析】（1）酒精灯是常用的加热仪器，故答案为：酒精灯；

（2）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；故答案为：2H2O22H2O+O2↑；B；

（3）用装置C收集CO2气体时，气体应从长管进入，因为二氧化碳的密度比空气大；故答案为：a；

（4）只能用装置D而不能用装置C收集的是氮气；故答案为：②；

【答案】（1）酒精灯   （2）2H2O22H2O+O2↑；B；（3）a  （4）② 。

【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写等，综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中。

5.（2020•河北省中考题改编）根据如图所示的实验回答问题。

（1）甲是实验室制取氧气的实验。仪器a的名称是　          　。

（2）试管口放一团棉花的作用是　                                                       　。

（3）当观察到导管口有　                        　时，再开始收集。

【解析】仪器a的名称是集气瓶；试管口放一团棉花，是为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。当观察到导管口气泡连续并比较均匀的放出时，气泡连续并比较均匀的放出时，再开始收集。

【答案】（1）集气瓶；（2）防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；（3）气泡连续并比较均匀的放出；

6.（2020•苏州市中考）某兴趣小组制取氧气，并尝试回收部分药品。可能用到的部分装置如图1。

（1）如图1中仪器a的名称是　   　。

（2）用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为　                                 　，收集氧气的装置可选用　   　（填字母）。

（3）加热KClO3固体制氧气（1.5g MnO2作催化剂），并对KClO3完全分解后的残留固体进行分离。（已知反应原理为：2KClO32KCl+3O2↑）

①发生装置应选用　   　（填字母）。

②KCl的溶解度曲线如图2所示。将残留固体冷却至室温（20℃），称得其质量为4.8g。欲将KCl全部溶解。至少应加入该温度下蒸馏水的体积约　   　（填字母）。

a．5mL b．10mL  c．20mL  d．30mL

③对溶解所得混合物进行过滤，滤渣经处理得MnO2，从滤液中获得KCl晶体的最佳方法是　   　。

【解析】（1）图1中仪器a的名称是分液漏斗；故填：分液漏斗；

（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，氧气的密度比空气大，不易溶于水，所以可用向上排空气法或排水法来收集；故填：2H2O22H2O+O2↑；D或F；

（3）①加热KClO3固体制氧气属于固体加热型，选择装置A来制取；故填：A；

②20℃时，氯化钾的溶解度为34g，设完全溶解4.8g氯化钾至少需要水的质量为x，则：

x≈9.7g

水的体积合9.7mL    故选b；

③由氯化钾的溶解度表可知，氯化钾的溶解度受温度的影响不大，所以从氯化钾溶液中获取氯化钾晶体的方法是蒸发结晶；故填：蒸发结晶。

【答案】（1）分液漏斗  （2）2H2O22H2O+O2↑；D或F；（3）①A   ②b    ③蒸发结晶

【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写、气体的检验和性质等，综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中。

7.（2020•青岛市中考）实验室制取气体时需要的部分装置如图所示，请回答下列问题。

【信息】二氧化碳不易溶于饱和碳酸氢钠溶液。

（1）实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为　                  　，应选用的发生装置是　   　（选填装置字母序号）。

（2）实验室中用石灰石和稀盐酸制取一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体，所选装置的连接顺序为：气体发生装置→　   　→　   　→D（选填装置字母序号）。

（3）确定实验室制取气体的反应原理时，下列因素中不需要考虑的是　   　（选填字母序号）。

A．药品容易获得，能生成所要制取的气体

B．反应条件易于控制，反应速率适中

C．操作简便易行，安全可靠，节能环保

D．所要制取气体的颜色和气味

【解析】（1）实验室中可用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，是固液常温型反应，发生装置为B，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故填：2H2O22H2O+O2↑；B。

（2）实验室中用石灰石和稀盐酸制取一瓶干燥、纯净的二氧化碳气体，首先要通过饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，再通过浓硫酸除去水，故所选装置的连接顺序为：气体发生装置→G→F→D，故填：G；F。

（3）A．确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑药品容易获得，能生成所要制取的气体；

B．确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑反应条件易于控制，反应速率适中；

C．确定实验室制取气体的反应原理时，需要考虑操作简便易行，安全可靠，节能环保；

D．确定实验室制取气体的反应原理时，不需要考虑所要制取气体的颜色和气味；

故填：D。

【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；B   （2）G；F  （3）D

8.（2020•云南省考题改编）化学是一门以实验为基础的科学。根据下列图示回答问题。

（1）仪器a的名称是_______________。

（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式为_____________________________________________。所选用的发生装置是__________（填序号）。若用E装置收集氧气，实验完毕后，先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯的目的是______________________________________________________。

（3）氢气是一种清洁能源。实验室常用锌粒和稀硫酸来制取氢气，应选择的发生装置是_______（填序号，下同），收集装置除选E外，还可以选__________。

【解析】（1）据图可知仪器a的名称是集气瓶；
（2）如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，所选用的发生装置是A ，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，化学反应方程式为2KMnO4 K2MnO4  + MnO2 + O2↑；若用E装置收集氧气，实验结束应先移出导管，后熄灭酒精灯，其原因是：防止水倒流，使试管炸裂；
（3）用锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气的发生装置为固液常温型，故选装置B；氢气是一种无色无味，溶于水，相同条件下密度比空气小的气体，选择收集装置为：D或E。

【答案】（1）集气瓶 

（2）2KMnO4 K2MnO4  + MnO2 + O2↑    A   防止水倒流，使试管炸裂

（3）B    D