2025年中考化学一轮复习考点过关练习专题15 气体的制取与净化（2份，原卷版+解析版）

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知识点一、实验室制取氧气、氢气和二氧化碳的比较
【特别提醒】①不能用浓硫酸、硝酸及浓盐酸制取氢气；②制取CO2时不用稀硫酸。
知识点二、气体的净化与干燥
（1）气体净化和干燥的装置
洗气瓶 球形干燥管 U形干燥管 加热装置
（2）气体的净化
在实验室制备的各种气体中,常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质,须经过干燥与净化才能得到实验所需要的纯净气体。
① 选择气体吸收剂的原则是所选吸收剂只吸收气体中的杂质,而与被提纯物质不反应,也不产生新的杂质。
② 多种气体杂质共存时,要注意试剂的选择和除杂顺序,一般水蒸气最后除去。选择“洗气瓶”等吸收装置,不仅要注意药品的名称,还要注意“长进短出”的原则,球形干燥管要“大进小出”。
③ 常见气体杂质的吸收剂见下表:
（3）气体的干燥
选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质来确定,其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分,而不能与待干燥的气体反应。
附表：常见气体的干燥剂选择见下表:
知识点三、尾气的处理
图1 图2
图3 图4
（1）用液体吸收(如图1),如CO2、SO2、HCl等可用NaOH溶液吸收,NH3可用水吸收。
（2）用点燃法处理(如图2),如CO、CH4、H2等可燃性气体可在装置末端连接一个尖嘴导管,将其点燃,如图2所示。
（3）用气球收集(如图3),如有毒的CO、H2S、Cl2等可在导管末端系上一个气球收集。
注意:对于易溶性气体(如NH3)的吸收,应加防倒吸装置,如图4所示。
知识点四、装置的连接顺序(有关气体的制取、检验和净化实验中的“先”“后”顺序)
（1）组装仪器:一般按从左到右,从下到上的顺序进行。
（2）制取气体时,先检查装置的气密性,后装药品。
（3）收集气体时,先气体净化后气体收集。
（4）检验气体时,先验水后验杂(气体杂质)。
（5）除杂与干燥的顺序
① 除杂时若使用的是洗气装置,则需要先除杂,再干燥。因为除杂时从液体中出来的气体中混有水蒸气,因此需要再进行干燥。
② 除杂时若使用的是加热装置,则需要先干燥,再除杂。因为加热时混有水蒸气会影响反应的生成物,同时也存在实验安全隐患,因此应先干燥,再除杂。
考点一．制取气体的反应原理的探究
1．（2023•苏州）在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
Ⅰ.实验室用图﹣1所示装置制取并收集氧气。
（1）用MnO2作催化剂，KClO3加热分解得到O2和KCl。该反应的化学方程式为 2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑ 。
（2）装置中仪器X的名称为 酒精灯 。收集干燥氧气应选取的收集装置为 C （选填字母）。
（3）搭建如图﹣2所示装置时，需要调整试管的倾斜角度，可松开 K2 （选填“K1”、“K2”或“K3”）处的螺丝，待调整后再拧紧。
（4）实验结束时，下列两步操作中先进行的是 b （填序号）。
a.移走并熄灭仪器X
b.断开试管与洗气瓶之间的连接
Ⅱ.某款家用制氧机利用过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）和二氧化锰同时加入水中制取氧气。
已知：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2。
②H2O2可以将KI转化为I2。
（5）制氧机制氧说明（部分）见下表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。
①A剂的成分是 过碳酸钠 。
②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，应选择的最佳配方是 配方三 。
（6）按配方一在水中反应6小时后，无明显气泡产生。取反应后混合物进行下列实验：
①将反应后混合物过滤，得到滤液和黑色滤渣。滤渣的成分为 MnO2 。
②取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生。该反应的化学方程式为 Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑ 。
③另取少量滤液，滴加KI溶液，再滴加 淀粉 溶液，溶液变为蓝色，证明滤液中仍含有H2O2。
【解答】解：（1）用MnO2作催化剂，氯酸钾加热分解得到O2和KCl。该反应的化学方程式为：2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑；故答案为：2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑；
（2）装置中仪器X的名称为酒精灯，收集干燥氧气，不能用排水集气法，因为氧气的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集，故应选取的收集装置为C；故答案为：酒精灯；C；
（3）K1是调整试管的高度，K2是调整试管的水平位置，K3是调整铁夹夹持试管的位置。所以搭建如图﹣2所示装置时，需要调整试管的倾斜角度，可松开K2处的螺丝，待调整后再拧紧；故答案为：K2；
（4）实验结束时，先断开试管与洗气瓶之间的连接，再移走并熄灭仪器X，所以先进行的是断开试管与洗气瓶之间的连接；故答案为：b；
（5）①因为过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，H2O2在二氧化锰作催化剂时发生反应生成氧气，供病人呼吸，催化剂只是改变化学反应速率，不影响生成物的质量。根据表中数据配方一、配方二的平均供氧量可知，A剂的成分是过碳酸钠；故答案为：过碳酸钠；
②若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行吸氧，因为配方三过碳酸钠的质量多，生成氧气的质量多，所以应选择的最佳配方是配方三；故答案为：配方三；
（6）①二氧化锰是黑色固体，难溶于水，所以滤渣的成分为二氧化锰；故答案为：二氧化锰；
②因为过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，Na2CO3能与稀盐酸反应，H2O2不能与稀盐酸反应。所以取少量滤液，向其中滴加足量盐酸有大量气体产生，发生反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；故答案为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；
③因为H2O2可以将KI转化为I2，淀粉遇I2变蓝。所以另取少量滤液，滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液。溶液变为蓝色，证明滤液中仍含有H2O2；故答案为：淀粉。
2．（2023•工业园区校级二模）双氧水是常用的制氧剂，在实验室、工业中有着广泛应用。
（1）实验室制氧
用双氧水和二氧化锰制取氧气时发生反应的化学方程式是 2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑ 。为获得纯净的氧气应选择的发生和收集装置是 BC ，某同学利用空塑料输液袋如图F收集制得的氧气，氧气应从 a （填“a”或“b”）端进入。
（2）制“鱼浮灵”、“钙多宝”。
①“鱼浮灵”主要成分是2Na2CO3•3H2O2，可迅速增加水体含氧量，过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢。为研究过碳酸钠能快速产生氧气的原理，兴趣小组做了如下对比实验。
常温下，过氧化氢水溶液呈酸性。实验④⑤对比可得出的结论是 溶液的碱性越强过氧化氢分解产生氧气的速率越快 。由实验②③作对比，可知过氧碳酸钠可以速效制氧的原理是 碱性溶液可以加快过氧化氢的分解速率 。
②“钙多宝”主要成分是CaO2，常温下能与水反应生成氢氧化钙和氧气。为长途运输鱼类提供氧气，写出化学方程式 2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑ 。
【解答】解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生水与氧气，化学反应方程式为：2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；该反应中反应物为固液组合，且反应在常温下进行，则可选B为反应的发生装置；氧气不易溶于水，则可以用排水集气法收集较纯净的氧气，故制取的组合为BC；氧气的密度比空气大，则用F装置收集时气体从a端进入；
故答案为：2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；BC；a；
（2）①根据表格数据对比实验④⑤可知溶液的碱性越强过氧化氢分解产生氧气的速率越快；对比表格中实验②③组数据可以得出，碱性溶液可以加快过氧化氢的分解速率；故答案为：溶液的碱性越强过氧化氢分解产生氧气的速率越快；碱性溶液可以加快过氧化氢的分解速率；
②根据题意可知CaO2与H2O反应生成Ca（OH）2与O2，则化学反应方程式：2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑。
3．（2023•大兴区一模）某同学依据图1中便携式制氧机原理，制作了图2所示的简易制氧装置。
资料：过碳酸钠能与H2O反应生成Na2CO3和H2O2。
（1）MnO2催化分解H2O2的反应的化学方程式为 2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑ 。
（2）图1中，可通过观察加湿过滤仓中 产生气泡的快慢 判断氧气排出的快慢。
（3）图2中的甲瓶相当于图1中的 反应仓 （填“加湿过滤仓”或“反应仓”）。
【解答】解：（1）MnO2催化分解H2O2生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；
（2）氧气不易溶于水，可根据加湿过滤仓中气泡的快慢判断氧气产生的快慢，故图1中可通过观察加湿过滤仓中产生气泡的快慢判断氧气排出的快慢；
（3）图2中的甲瓶相当于气体的发生装置，故图2中的甲瓶相当于图1中的反应仓。
故答案为：（1）2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；
（2）产生气泡的快慢；
（3）反应仓。
4．（2022•霍邱县模拟）在实验室制取二氧化碳气体的学习过程中，老师为同学们准备了以下药品：
经过同学们的分组讨论和集中交流，最终选择了稀盐酸和石灰石来进行制取。
（1）选择以上药品的理由是 ABD （多选，填序号）。
A.不能用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，使氯化氢气体混入二氧化碳气体中。
B.一般不选用碳酸钠粉末，因为它与酸反应速度太快，不便于收集。
C.可用木炭和氧气反应，因为反应可生成二氧化碳。
D.可用稀盐酸与石灰石反应，因为反应速度适中，条件要求不高，气体产物纯净，易于收集。
（2）某兴趣小组的同学欲使用如图装置来对实验室制取二氧化碳气体进行再探究，并在老师的指导下用pH传感器测得烧杯乙中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线。
请回答下列问题：
①AB段pH几乎不变的原因可能是 此时排出的主要是锥形瓶中的空气 ；D点所得澄清溶液的成分除H2O外还有 CaCl2和HCl 。
②BC段发生反应的化学方程式主要有 2HCl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O或CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 。（写出一个即可）
（3）在药品不变的前提下，该兴趣小组的同学为了提高澄清石灰水变浑浊的可能，应如何对实验装置进行改进 在甲、乙装置之间增加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 。
注意：若答对以下小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分。
（4）碳酸氢钠受热易分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳。取8.4g碳酸氢钠置于试管中加热一段时间，再向试管内的固体混合物中加入足量的稀盐酸，将产生的二氧化碳质量记为m。
①请写出加热碳酸氢钠时发生反应的化学方程式 2NaHCO3△¯Na2CO3+CO2↑+H2O 。
②请写出m的取值范围 2.2g＜m＜4.4g （精确到小数点后一位）。
【解答】解：（1）A、浓盐酸具有挥发性，如果作为反应物，气体中会混入挥发出氯化氢，选项A正确；
B、碳酸钠粉末与盐酸接触面积大，反应速率过快，不宜气体收集，选项B正确；
C、木炭和氧气若充分反应才可以生成二氧化碳，若不充分反应，则有一氧化碳生成，若过量，则含有氧气，因此制备气体会造成不纯，选项C错误；
D、稀盐酸与碳酸钙反应速率适中，不需要加热，且不易挥发氯化氢，使得收集气体较为纯净，选项D正确；
故答案为：ABD。
（2）①由于装置内有空气未排除，因此反应开始后，二氧化碳密度比空气大，先在顶部聚集，因此会先将上部的空气排出，不会引起氢氧化钙溶液pH的变化；D点pH小于7，盐酸过量，所以此时溶质为氯化钙和盐酸；
故答案为：此时排出的主要是锥形瓶中的空气；CaCl2和HCl。
②BC段产生的二氧化碳，二氧化碳进入澄清石灰水中，因此有两个反应发生，一个是二氧化碳的生成，一个是二氧化碳的消耗，盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为2HCl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O，任选一个方程式书写即可；
故答案为：2HCl+Ca（OH）2＝CaCl2+2H2O或CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
（3）浓盐酸具有挥发性，需要去除挥发出的氯化氢，且不吸收二氧化碳，因此在甲和乙之间增加一个饱和碳酸氢钠溶液的洗瓶；
故答案为：在甲、乙装置之间增加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶。
（4）①碳酸氢钠在加热条件下反应生成碳酸钠、二氧化碳和水，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为2NaHCO3△¯Na2CO3+CO2↑+H2O；
故答案为：2NaHCO3△¯Na2CO3+CO2↑+H2O。
②碳酸氢钠全部反应可以生成碳酸钠质量为n，
2NaHCO3△¯Na2CO3+CO2↑+H2O
168 106
8.4g n
168106=8.4gn n＝5.3g
若此时不反应，剩余固体为碳酸氢钠，此时生成二氧化碳的质量为x，若全部为碳酸钠，此时生成二氧化碳质量为y，
NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O 2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑
84 44 106 44
8.4g x 5.3g y
8444=8.4gx x＝4.4g 10644=5.3gy y＝2.2g
此时固体为碳酸钠和碳酸氢钠混合物，所以二氧化碳的质量m介于x与y之间，因此2.2g＜m＜4.4g；
故答案为：2.2g＜m＜4.4g。
5．（2023•成都）学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
某品牌制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式2Na2CO3•3H2O2，相对分子质量为314，白色固体）和二氧化锰。制氧过程的反应为：2（2Na2CO3•3H2O2）MnO2¯4Na2CO3+6H2O+3O2↑，该反应为放热反应。
【活动一】认识制氧机
（1）观察窗的作用是 观察是否有气泡和产生气体的快慢 。
（2）加湿仓的作用是 洗气，使氧气具有一定的湿度 。
【活动二】选择制氧剂
实验一：过氧化氢
小组设计了图2实验装置，用表中溶质质量相等的四组过氧化氢溶液进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2gMnO2，注入溶液，记录并处理20min内数据如图3。
（3）检查图2装置气密性的操作是 堵住末端导管口，将注射器活塞拉动到一定位置，松开手后，活塞回到原位置 。
（4）反应的化学方程式为 2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑ 。
（5）④比③产氧量少，可能的原因是 反应放出大量热，使反应物减少 。
实验二：过碳酸钠
往锥形瓶中加入ag过碳酸钠、0.2gMnO2和9.11mL水，待反应完全后收集到约159.1mL水（产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等）。其它药品质量不变，再分别用不同体积的水进行实验。记录并处理20min内数据如图4。
（6）a＝ 1.4 g。（氧气密度为1.43g/L，忽略其它因素的影响）。
（7）由图4可得出的结论是 过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大 。
【活动三】制作供氧器
（8）综合分析，选用过碳酸钠作制氧剂的理由是 便于携带，能持续平稳地提供氧气 。
（9）学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中，形成的观点不正确的是 A （填字母）。
A．产氧和洗气装置组合不用一体化
B．内部气体流向采用高进低出方式
C．特定需求是选择制氧方法的重要依据
D．制氧机要符合美学、工程、安全等标准
【解答】解：（1）观察窗的作用是观察是否有气泡和产生气体的快慢；故答案为：观察是否有气泡和产生气体的快慢；
（2）加湿仓中有水，其作用是洗气，使氧气具有一定的湿度；故答案为：洗气，使氧气具有一定的湿度；
（3）检查图2装置气密性的操作是堵住末端导管口，将注射器活塞拉动到一定位置，松开手后，活塞回到原位置；故答案为：堵住末端导管口，将注射器活塞拉动到一定位置，松开手后，活塞回到原位置；
（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；故答案为：2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；
（5）④比③产氧量少，可能的原因是反应放出大量热，使反应物减少；故答案为：反应放出大量热，使反应物减少；
（6）由题干信息可知，生成氧气的体积为159.1mL﹣9.11mL＝149.99mL＝0.14999L
2（2Na2CO3•3H2O2）MnO2¯4Na2CO3+6H2O+3O2↑
628 96
ag 0.14999L×1.43g/L
62896=ag0.14999L×1.43g/L
a≈1.4
故答案为：1.4；
（7）由图4可得出的结论是过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大；故答案为：过碳酸钠的产氧速率随加水量的增加而增大；
（8）综合分析，选用过碳酸钠作制氧剂的理由是便于携带，能持续平稳地提供氧气；故答案为：便于携带，能持续平稳地提供氧气；
（9）学习小组利用身边物品自制了如图5的简易供氧器。与真实产品对比中，产氧和洗气装置组合需要一体化，内部气体流向采用高进低出方式、特定需求是选择制氧方法的重要依据、制氧机要符合美学、工程、安全等标准，则形成观点不正确的是A；故答案为：A。
考点二．检查装置的气密性
6．（2023•市北区一模）下列是某同学进行“空气中氧气含量测定”实验的部分操作，其中错误的是（ ）
A． 连接仪器B． 检查装置气密性
C． 取用药品D． 点燃酒精灯
【解答】解：A、连接仪器：应先把玻璃管口用水润湿，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管，故A正确；
B、检查装置的气密性：将导管置于水中，用手紧握集气瓶，导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，故B正确；
C、取用药品，应用药匙，且瓶塞应倒放，图中瓶塞没有倒放，故C错误；
D、应用火柴点燃酒精灯，图中操作正确，故D正确。
故选：C。
7．（2023•广陵区校级三模）实验是学习化学的一条重要途径。下列实验操作错误的是（ ）
A．添加酒精B．检查装置气密性
C．滴管用后插回原滴瓶D．塞紧橡胶塞
【解答】解：A、向酒精灯中添加酒精的方法：取下灯帽，将灯芯拿起向一边倾斜，将漏斗插入酒精灯的瓶口处，打开酒精的瓶盖放置一边（瓶盖朝上），再把酒精顺着漏斗倒入酒精灯内，添加的酒精量不可超过酒精灯容积的三分之二，也不得少于酒精灯容积四分之一，故A操作正确；
B、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，则装置不漏气，故B操作正确；
C、滴瓶上的滴管使用后直接插回原瓶，不能用水清洗，故C操作正确；
D、在试管口塞紧橡胶塞时切不可把容器放在桌上使劲塞进塞子，因为这样做容易压破试管，故D操作错误。
故选：D。
8．（2023•南海区校级模拟）规范的操作是实验成功的保证．下列实验操作正确的是（ ）
A．取用液体药品B．检查装置气密性
C．加热固体D．倾倒液体
【解答】解：A、用胶头滴管取用液体药品时，应保持橡胶胶帽在上，不能倒放，以免腐蚀胶帽，故错误；
B、检查装置的气密性，连接好装置后，将导管末端放入水中，再用手握住试管外壁，若导管口有气泡冒出，证明装置不漏气，故正确；
C、加热固体药品时，试管口应略向下倾斜，故错误；
D、取用液体药品时，标签朝向手心，试管口紧挨瓶口，瓶塞应倒放在桌面上，故错误。
故选：B。
考点三．常用气体的发生装置和收集装置与选取方法
9．（2023•眉山）根据图，有关气体的实验室制法叙述正确的是（ ）
A．选择甲装置制取CO2，X为稀硫酸
B．选择甲装置制取H2，Y为铜粒
C．选择乙装置既可收集H2也可收集CO2
D．选择乙装置干燥O2，气流方向为b进a出
【解答】解：A、大理石或石灰石与稀硫酸反应，生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙覆盖在大理石或石灰石表面，阻止反应进一步进行，选择甲装置制取CO2，X不能为稀硫酸，故选项说法错误。
B、选择甲装置制取H2，Y不可能为铜粒，在金属活动性顺序中，铜的位置排在氢的后面，不能与稀盐酸反应，故选项说法错误。
C、乙装置，控制通入气体的方向，可收集密度比空气大小的气体，选择乙装置既可收集H2也可收集CO2，从短导管通入，可收集氢气，从长导管通入，可收集二氧化碳，故选项说法正确。
D、浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”，选择乙装置干燥O2，气流方向为a进b出，故选项说法错误。
故选：C。
10．（2023•吉林）实验室制取氧气的方法有三种：加热高锰酸钾，在二氧化锰作催化剂的条件下分解过氧化氢，在加热和二氧化锰作催化剂的条件下分解氯酸钾。
（1）任选一种方法，写出发生反应的化学方程式 2KMnO4△¯K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑或2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑ 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，在图1中选用的发生装置和收集装置是 AC或AE 。
（3）图2是学生制作的简易供氧器。在供氧使用时，左瓶中可放置的药品是 D 。
A.高锰酸钾
B.氯酸钾和二氧化锰
C.大理石和稀盐酸
D.过氧化氢溶液和二氧化锰
（4）简易供氧器的右瓶中需加入适量的水，水的一种作用是 湿润氧气或观察氧气流速 。
【解答】解：（1）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气，通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，发生反应的化学方程式：2KMnO4△¯K2MnO4+MnO2+O2↑，2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑，2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑。
故答案为：2KMnO4△¯K2MnO4+MnO2+O2↑或2KClO3MnO2¯△2KCl+3O2↑或2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，在图1中选用的发生装置和收集装置是AC或AE。
故选：AC或AE。
（3）图2是学生制作的简易供氧器。在供氧使用时，左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰。
故选：D。
（4）简易供氧器的右瓶中需加入适量的水，水的一种作用是湿润氧气或观察氧气流速。
故答案为：湿润氧气或观察氧气流速。
11．（2023•泰州）九年级某班学生进行气体的制取和性质实验。
（1）装置A中仪器①的名称是 酒精灯 。
（2）用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选用 A （填字母），反应的化学方程式为 2KMnO4△¯K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
（3）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生装置可选用装置B或C，与装置C相比，装置B具有的优点是 可以控制反应的速率 。
（4）用稀盐酸和大理石反应制备二氧化碳的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 。选用装置C和D组合制取二氧化碳，证明已收集满的操作和现象是 将燃着的小木条放在b处，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满 。
（5）小菊在学习二氧化硫的化学性质时，进行微型化一体设计如装置E，实验过程中稀高锰酸钾溶液和紫色石蕊试液中的现象分别为 稀高锰酸钾溶液褪色 、 紫色石蕊试液变红 。
【解答】解：（1）由图可知，装置A中仪器①的名称是酒精灯；
（2）用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，应选用固体加热型装置，则用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选用A，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4△¯K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生装置可选用装置B或C，装置C的优点是便于添加液体药品，装置B可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应的速率，故与装置C相比，装置B具有的优点是可以控制反应的速率；
（4）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，由于二氧化碳密度比空气大，用D装置收集二氧化碳时，气体应该从长管a进入，由于二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧，所以证明是否集满的方法是将燃着的小木条放在b处，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满；
（5）二氧化硫具有还原性，能使稀高锰酸钾溶液褪色，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故实验过程中稀高锰酸钾溶液和紫色石蕊试液中的现象分别为稀高锰酸钾溶液褪色、紫色石蕊试液变红。
12．（2023•绵阳）实验室用如图装置可进行多种气体的制取。
（1）在开始实验前需对装置进行 气密性 检查，小宇同学欲制取H2，选用该装置是否正确？ 不正确 。
（2）小刘同学用该装置制取O2，应选用的试剂是 过氧化氢溶液和二氧化锰 ，其中固体试剂起 催化 作用，反应的化学方程式为 2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑ 。
（3）实验室制取CO2时，盛装块状固体的仪器名称是 锥形瓶 ，通过分液漏斗加入稀盐酸，发生反应的化学方程式是 CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O 。向集满CO2的软塑料瓶中加入100mL水和8滴石蕊溶液，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是 软塑料瓶变瘪，紫色石蕊溶液变红 。
【解答】解：（1）为了防止装置漏气，在开始实验前需对装置进行气密性检查，小宇同学欲制取H2，由于氢气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，则选用该装置不正确；
（2）图1装置是固液常温型，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，则小刘同学用该装置制取O2，应选用的试剂是过氧化氢溶液和二氧化锰，二氧化锰是该反应的催化剂，起催化作用，过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；
（3）实验室制取CO2时，盛装块状固体的仪器名称是锥形瓶，实验室常用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，同时生成氯化钙和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O，向集满CO2的软塑料瓶中加入100mL水和8滴石蕊溶液，立即旋紧瓶盖，振荡，二氧化碳能溶于水，瓶内压强减小，则软塑料瓶变瘪，同时二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，故观察到的现象是软塑料瓶变瘪，紫色石蕊溶液变红。
13．（2023•沈阳）近年来我国航天事业取得飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，这些知识也与实验室、工业制气体密切相关。
（一）实验室制取气体
（1）写出标号仪器①的名称 试管 。
（2）实验室用高锰酸钾制取O2，若收集较为纯净的O2，可以选择装置 F （填字母序号），该反应的化学方程式 2KMnO4△¯K2MnO4+MnO2+O2↑ 。检验O2的方法 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明是氧气 。
（3）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，请写出该反应的化学方程式 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 。该实验的发生装置可选B或C，C装置比B装置具有的主要优点是 可以控制反应的发生和停止 。
（二）工业制取气体
（4）工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气，其原理是利用液态氧和液态氮的 沸点 不同。
（三）太空制取气体
（5）电解水更适合在太空中制氧气的原因之一是水可以循环使用，请写出电解水的化学方程式 2H2O通电¯2H2↑+O2↑ 。
（6）如图，电解水过程中正极与负极产生的气体体积比约为 1：2 。
（7）氢燃料电池使用后又生成水，请写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式 2H2+O2点燃¯2H2O 。
【解答】解：（1）由图可知，仪器①的名称为试管；
（2）实验室用高锰酸钾制取O2，若收集较为纯净的O2，由于氧气不易溶于水，可用排水法收集，排水法收集的氧气较纯净，则收集装置选F，高锰酸钾加热分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4△¯K2MnO4+MnO2+O2↑，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则检验O2的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，说明是氧气；
（3）实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，同时生成氯化钙和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，装置C中将固体放在多孔塑料板上，可以控制反应的发生和停止，原理是打开弹簧夹，固液接触，反应发生，关闭弹簧夹，生成的气体无法导出，试管内压强增大，将液体压回长颈漏斗，固液分离，反应停止；
（4）在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温，由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，则氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧，故工业上一般采用分离液态空气的方法获得氧气，其原理是利用液态氧和液态氮的沸点不同；
（5）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的化学方程式为2H2O通电¯2H2↑+O2↑；
（6）由图可知，电解水过程中正极与负极产生的气体体积比约为1：2；
（7）氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，反应的化学方程式为2H2+O2点燃¯2H2O。
考点四．常用气体的收集方法
14．（2023•南城县一模）下列气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集的是（ ）
A．O2B．N2C．CO2D．CH4
【解答】解：A、氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气密度大于空气，能用向上排空气法收集，故符合题意；
B、氮气密度接近空气，不能使用排空气法收集，故不符合题意；
C、二氧化碳能溶于水，一般不使用排水法收集，故不符合题意；
D、甲烷密度小于空气，可以使用向下排空气法收集，故不符合题意。
故选：A。
15．（2022•舟山模拟）实验室欲收集一瓶干燥的二氧化碳气体，应选择的装置是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：A、浓硫酸可以干燥酸性和中性的气体，通入二氧化碳气体，应长进短出，故A错误；
B、浓硫酸可以干燥酸性和中性的气体，通入二氧化碳气体，应长进短出，可以用浓硫酸干燥，故B正确；
C、二氧化碳与氢氧化钠会反应，不能干燥二氧化碳，故C错误；
D、二氧化碳与氢氧化钠会反应，不能干燥二氧化碳，故D错误；
故选：B。
16．（2023•任丘市模拟）小明看到一段视频：古代铁匠将红热的铁器浸入水中淬火，有大量气泡产生。为此，他动手尝试做该实验：把带柄的铁块烧红后反复插入水中“集气瓶”（用玻璃饮料瓶改装）的正下方，如图所示。
（1）这种集气方法叫 排水法 。
（2）开始收集气体前应保证瓶内 充满水 。
（3）“集气瓶”充满气体后未离开水面，过一段时间后，瓶内水面能上升一定高度的原因可能是 铁块烧红后温度较高，与水接触后部分水变为水蒸气，一段时间后，水冷却变为液体，瓶内气压降低 。
【解答】解：（1）由图可知，实验中是通过排出容器内水的方法对气体进行收集，这种集气方法叫排水法。
（2）开始收集气体前应保证瓶内充满水，收集到的气体较纯。
（3）“集气瓶”充满气体后未离开水面，过一段时间后，瓶内水面能上升一定高度的原因可能是铁块烧红后温度较高，与水接触后部分水变为水蒸气，一段时间后，水冷却变为液体，因而瓶内气压降低，瓶内水面能上升一定高度。
一．选择题（共11小题）
1．（2023•兴庆区校级四模）严谨的实验态度是实验取得成功的保证。下列实验操作的先后顺序正确的是（ ）
A．实验完毕，先用嘴吹灭酒精灯，后盖上灯帽
B．制取气体时，先装入药品，后检查装置的气密性
C．与滴瓶配套的滴管使用完后，先用清水冲洗干净，再放回滴瓶
D．点燃可燃性气体时，先验纯，后点燃
【解答】解：A、熄灭酒精灯时要用灯帽盖灭，且连盖两次，且不可用嘴吹，以防发生火灾，说法错误；
B、制取气体时，先检查装置的气密性。后装入药品，以防装置漏气造成药品浪费，说法错误；
C、与滴瓶配套的滴管使用完后，立即放回滴瓶，不能用清水冲洗，以防造成试剂污染或被稀释，说法错误；
D、点燃可燃性气体时，先验纯，后点燃，以防气体不纯点燃时发生爆炸，说法正确。
故选：D。
2．（2020•杭州模拟）以下几种气体可用如图所示装置干燥、收集的是（ ）
①H2 ②O2 ③CO2 ④SO2 ⑤CH4 ⑥NH3．
A．①③④B．②⑤⑥C．②③④D．①⑤⑥
【解答】解：H2属于中性气体，且密度比空气小，符合要求；O2密度比空气大，不符合要求；CO2密度比空气大，且属于酸性气体不符合要求；SO2属于酸性气体，且密度比空气大，不符合要求；CH4密度比空气小，且属于中性气体，符合要求；NH3密度比空气小，属于碱性气体，符合题意。
故选：D。
3．（2023•横山区二模）规范操作是实验成功的保证，下列实验操作正确的是（ ）
A．连接仪器B．检查装置气密性
C．量取液体D．称量固体药品
【解答】解：A、不能将试管抵在桌面上，可能会压碎试管，故A错误；
B、检查装置气密性的方法是：连接仪器，将导管一端伸入水中，手握试管观察水中是否有气泡产生，且松开试管一段时间内导管口是否有水柱出现，故B正确；
C、量筒读数时，视线应与凹液面的最低处保持水平，故C错误；
D、托盘天平称量固体时，应遵循“左物右码”的原则，故D错误。
故选：B。
4．（2023•成都模拟）用如图实验装置制取干燥的气体，完全正确的一组是（ ）
【解答】解：A、大理石与稀盐酸生成氯化钙、水、二氧化碳，可用于制取二氧化碳，但氢氧化钠溶液不具有吸水性，能与二氧化碳反应，不能用于干燥二氧化碳，故选项错误。
B、锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气，浓硫酸具有吸水性，且不与氢气反应，可用于干燥氢气，但氢气的密度比空气的小，不能用向上排空气法收集，故选项错误。
C、双氧水在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，可用于干燥氧气，氧气的密度比空气的大，能用向上排空气法收集，故选项正确。
D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气，属于固体加热型制取气体，不能用图中装置制取，故选项错误。
故选：C。
5．（2023•呈贡区校级四模）下列有关检查装置气密性的实验操作中不合理的是（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：A、连接好仪器，将导管的出气端浸入水中，手握试管外壁，观察到导管口处产生气泡，证明装置不漏气，故合理；
B、推动活塞，装置内压强增大，长颈漏斗内液面上升，且一段时间后不下降，说明装置气密性良好，故合理；
C、关闭弹簧夹，手握烧瓶外壁，气体受热膨胀，装置中的压强增大，则玻璃管中的水柱上升，证明装置不漏气，故合理；
D、该装置通过导管和外界相通，无法用图中方法检查装置的气密性，故不合理。
故选：D。
6．（2023•秦淮区二模）实验室制取气体的常用装置如图，下列说法不正确的是（ ）
A．装置①③或①⑤组合，可以用来制取氧气
B．装置②③组合，可以用来制取氧气或二氧化碳
C．装置②④组合，可以用来制取氢气或二氧化碳
D．装置②⑤组合，可以用来制取氢气或氧气
【解答】解：A、装置①③或①⑤组合，可以用来制取氧气，例如可以用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，氧气密度比空气大，不易溶于水，该选项正确。
B、装置②③组合，可以用来制取氧气或二氧化碳，该选项正确。
C、不能用④收集二氧化碳，是因为二氧化碳密度比空气大，该选项不正确。
D、装置②⑤组合，可以用来制取氢气或氧气，例如可以用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，氧气不易溶于水，该选项正确。
故选：C。
7．（2023•姜堰区一模）实验室里通过加热熟石灰与氯化铵的固体混合物来制备氨气。氨气密度小于空气，有刺激性气味。下列氨气的制备、干燥、收集、检验的操作正确的是（ ）
A．制取NH3 B．干燥NH3
C．收集NH3 D．检验NH3
【解答】解：A、为了防止冷凝水回流炸裂试管，试管口应该略向下倾斜，该选项不正确。
B、氢氧化钠能够吸收水蒸气，不能和氨气反应，因此可以用氢氧化钠干燥氨气，该选项正确。
C、氨气密度比空气小，应该从右边导管通入，该选项不正确。
D、氨气和稀硫酸反应生成硫酸铵，过程中无明显现象，不能检验氨气，该选项不正确。
故选：B。
8．（2023•高新区二模）如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．用氯酸钾制取O2，可选用装置②④组合
B．用装置①制取H2，分液漏斗中应装稀硫酸
C．做硫燃烧实验，用④收集O2时可留部分水
D．用装置③收集CO2，气体应从管口c通入
【解答】解：A、氯酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，则发生装置选②，氧气不易溶于水，则收集装置可选④，故A正确；
B、实验室用锌和硫酸制取氢气，该反应为固体和液体在常温下的反应，且分液漏斗中应装稀硫酸，故B正确；
C、硫燃烧实验中，由于硫燃烧二氧化硫，瓶底应留少量水吸收有害气体，防止污染空气，则用④收集O2时可留部分水，故C正确；
D、二氧化碳密度比空气大，用③收集时，气体应从b口通入，故D错误。
故选：D。
9．（2022•盐城二模）现用氧气传感器分别测定排空气法和排水法收集的等体积两瓶CO2气体中氧气的体积分数（数据如图），然后换算出瓶内空气体积分数（O2占空气的体积按五分之一计算），最后推算得到实际收集的气体中CO2体积分数。则下列说法正确的是（ ）
A．向上排空气法收集二氧化碳时，将燃着小木条置于瓶口，熄灭，说明集气瓶中CO2含量为100%
B．图中用向上排空气法收集的气体中CO2体积分数为94.2%
C．图中用排水法收集的气体中CO2体积分数为87.5%
D．相比于用排水法，用向上排空气法收集的CO2的纯度较高
【解答】解：A、根据图示可知收集的二氧化碳不可能纯度为100%，所以向上排空气法收集二氧化碳时，将燃着小木条置于瓶口，熄灭，说明二氧化碳的含量高，但不是100%，故A错误；
B、根据图示可知氧气的含量为5.8%，集气瓶还含有氮气、稀有气体等，所以排空气法收集的气体中二氧化碳体积分数的是小于94.2%，故B错误；
C、氧气约占空气体积的五分之一，所以排水法收集的气体中CO2体积分数为1﹣2.5%×5＝87.5%，故C正确；
D、根据图示可知排水法收集的氧气的含量较低，说明排水法收集的二氧化碳气体更纯，故D错误；
故选：C。
10．（2022•盐城一模）可用如图所示装置干燥、收集的气体是（ ）
①CO②HCl③H2④O2⑤NH3⑥CO2
A．①②⑥B．③④C．②④⑥D．①⑤⑥
【解答】解：干燥剂是浓硫酸，不能干燥碱性气体，故⑤NH3不能用浓硫酸干燥；气体收集装置采用的是向上排空气法，③H2密度比空气小，不能用向上排空气法收集，②HCl在水中溶解度较大，应用防倒吸装置进行尾气处理，而①CO不与水反应，也难溶于水，且有毒，该尾气处理装置不能处理CO，故不能用该装置收集CO。O2和CO2无污染，有无尾气处理装置均可，所以可用。图中所示装置干燥、收集的气体是HCl、O2和CO2。
故选：C。
11．（2023•海安市模拟）已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2，黄绿色易溶于水的氯气有毒性，并能与氢氧化钠溶液反应．若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应．每个虚线框表示一个单元装置，其中存在明显错误的是：（不考虑①单元装置）（ ）
A．只有④处B．只有②处
C．只有②和③处D．②、③、④处
【解答】解：若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应，图②中不能用氢氧化钠溶液，因为氯气能与氢氧化钠溶液反应；图③中，浓硫酸被压入试管，应该进气管长，出气管短；图④中，导管应该伸到试管的底部，使氯气与金属充分接触；
故选：D。
二．填空题（共4小题）
12．（2023•让胡路区校级一模）现有下列实验装置示意图，结合实验装置图回答有关问题。
（1）A装置中a仪器的名称是 酒精灯 。
（2）选用A或B装置都能制备的气体是 氧气 ，用B装置制取该气体的化学反应方程式是 2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑ ，从A到E装置中选择收集该气体的装置 E （填序号，答出一种即可）。
（3）现有如下资料：通常状况下，NO2是一种密度比空气大的有毒气体，能与水发生反应；NO2能与碱溶液反应生成盐和水；实验室制取少量NO2气体的方法：废铜和浓硝酸反应，生成硝酸铜、水和NO2气体。
①制取NO2的发生装置是 B （填序号）；
②若用F装置来收集NO2，气体应从接口 ② （填序号）处进入集气瓶。
【解答】解：（1）由图可知，A装置中a仪器的名称是：酒精灯。
（2）A装置是固体加热型装置，B装置是固液常温型装置，A装置可以用高锰酸钾制取氧气，B装置可以用过氧化氢混合二氧化锰制取氧气，则选用A或B装置都能制备的气体是氧气；用B装置制取该气体的反应是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：2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；氧气不易溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法或排水法收集，则从A到E装置中选择收集该气体的装置为D或E。
（3）①实验室利用废铜和浓硝酸反应制取少量二氧化氮气体，需要固液常温型装置，则制取NO2的发生装置是B。
②二氧化氮的密度比空气大，若用F装置来收集NO2，气体应从接口②处进入集气瓶。
13．（2023•连云港三模）某兴趣小组通过以下实验探究气体的制取方法和性质。已知：白色的无水硫酸铜粉末与水反应生成蓝色的硫酸铜晶体，小华同学用设计的实验装置（如图1）来制取气体。
（1）装置①中添加液体的仪器名称 分液漏斗 ，当打开K1、关闭K2时，利用①、②装置可直接进行的实验是 A （填字母）。
A．过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气
B．锌与稀硫酸反应制取氢气
（2）利用①、②装置中制得的气体不纯，小明同学认为杂质可能为水蒸气，这是科学探究中的 B （填字母）。
A．提出问题B．做出假设C．进行实验D．获得结论
（3）打开K2、关闭K1，利用①、③装置来验证产生的气体中含水蒸气，此时仪器甲中盛放物质是 无水硫酸铜 。
（4）图2仪器具有多种用途，小亮同学利用它制氧气并验证氧气性质；图2装置内发生的反应方程式 2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑ ，实验过程中观察到的现象为 带火星的棒香复燃 。
（5）兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图3，由此可知，石灰石与盐酸脱离接触的是 B （填选项）。
A．ab段B．bc段C．cd段
【解答】解：（1）通过分析题中仪器的作用可知，装置①中添加液体的仪器名称是分液漏斗；
由图可知，装置①是固液常温发生装置，装置②的长导管伸到瓶的底部，用来收集密度比空气大的气体，氢气的密度比空气小，氧气的密度比空气大，则当打开K1、关闭K2时，利用①、②装置可直接进行的实验是过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，故选：A；
（2）小明同学认为杂质可能为水蒸气，是对气体成分的猜想，属于探究环节中的做出假设，故选B；
（3）无水硫酸铜遇到水反应生成蓝色硫酸铜晶体，所以无水硫酸铜可用来检验气体中的水分；
（4）由图可知，图2装置内发生的反应是过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；氧气具有助燃性，能够使带火星的木条复燃，则实验过程中观察到的现象为带火星的棒香复燃；
（5）A、由图可知，ab段装置中的压强增大，是石灰石与盐酸接触反应生成二氧化碳的过程，装置中的气体不断增加，压强增大，故错误；
B、bc段装置中的压强不变，气体不增加，石灰石与稀盐酸没有反应生成气体，即石灰石与盐酸脱离接触，故正确；
C、cd段装置中的压强迅速减小恢复至反应前，为打开弹簧夹的瞬间，装置中的压强减小，长颈漏斗中的液面下降，大试管中的液面上升，石灰石与稀盐酸开始接触，故错误。
故选：B。
14．（2023•南漳县模拟）根据下列实验图示回答问题。
（1）实验A中，仪器a的名称是 锥形瓶 ；实验室用A制取氧气的反应化学方程式 2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑ 。
（2）实验B中，X用来检验CO2，X是 澄清石灰水 。（填物质名称）
（3）实验C中，锌粒和稀硫酸制取氢气，用大小不同的试管分别组装成1和2装置，通过缓慢向上移动上面一支试管收集氢气，设计较合理的装置是 1 （填“1”或“2”）。（注：1装置试管上大下小，2装置试管上小下大。）
【解答】解：（1）实验A中，仪器a的名称是锥形瓶，A装置为固液常温型装置，则实验室用A制取氧气的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，过氧化氢溶液在二氧化锰催化的作用下生成水和氧气，反应化学方程式为2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；
（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则实验室检验二氧化碳用澄清石灰水，故实验B中，X用来检验CO2，X是澄清石灰水；
（3）1装置更合理，1装置中上面的试管管径大，产生的氢气上升，能将试管里的空气排出，2装置中上面的试管管径小，里面的空气不易排出。
15．（2023•天门模拟）如图是实验室制取气体的常用装置。
（1）写出标有字母a的仪器名称： 铁架台 。
（2）实验室制取CO2和O2均可使用的气体发生装置是 B （填字母序号）。
（3）能用D装置收集的气体，其密度应该比空气 小 。
（4）用E装置收集CO2时，观察到湿润的紫色石蕊试纸变红，使其变红的原因是 CO2+H2O＝H2CO3 （用化学方程式表示）。
【解答】解：（1）通过分析题中所指仪器的名称和作用可知，a是铁架台；
（2）实验室制取二氧化碳的原理是用石灰石与稀盐酸反应，属于固液不加热型；实验室制取氧气可以选用：加热分解高锰酸钾、二氧化锰催化作用下加热分解氯酸钾或二氧化锰作用下分解过氧化氢，其中加热分解高锰酸钾和二氧化锰催化作用下加热分解氯酸钾都属于固固加热型，二氧化锰作用下分解过氧化氢属于固液不加热型，所以制取二氧化碳和氧气均可以使用的发生装置是B；
（3）D装置为向下排空气法收集气体，使用该装置收集气体时，气体的密度应比空气小；
（4）湿润的石蕊试纸变红，说明有酸性物质生成，原因是二氧化碳与水反应生成了碳酸，化学方程式为：CO2+H2O＝H2CO3。
氧气
氢气
二氧化碳
反应物状态
固体粉末
固体与液体
块状固体与液体
块状固体与液体
反应条件
加热
常温
常温
常温
反应原理
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
2H2O22H2O+O2↑
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
发生装置
收集方法
排水法或向上排空气法
排水法或
向下排空气法
向上排空气法
检验方法
将带火星的木条伸入容器内,木条复燃
点燃,罩干冷小烧杯,产生淡蓝色火焰;烧杯内壁有水珠
通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
验满方法
将带火星的木条伸到集气瓶口,木条复燃,证明已集满
—
用燃着的木条伸到集气瓶口,木条立即熄灭,证明已集满
实验操
作步骤
①检查气密性;②装入药品;③固定试管;④点燃酒精灯;⑤收集气体;⑥将导管移出水槽;⑦熄灭酒精灯
①检查气密性;②装入药品;③固定试管;④验纯;⑤收集气体
①检查气密性;②加入石灰石;③加入稀盐酸;④收集气体
注意事项
①试管口应略向下倾斜;②用加热高锰酸钾法时试管口应塞一团棉花;③排水法收集时,当气泡连续、均匀冒出时才可收集;④排水法收集后,先移出导管,再熄灭酒精灯
①长颈漏斗末端应伸入液面以下;②用向下排空气法收集时,导管应接近集气瓶底部;③不能用浓盐酸来制取氢气
①不能用稀硫酸代替稀盐酸;②长颈漏斗末端应伸入液面以下;③用向上排空气法收集时,导管应接近集气瓶底部
吸收剂
吸收的气体杂质
水
易溶性气体,如HCl、NH3等
碱石灰(NaOH+CaO)
CO2、H2O(气体)、H2S等
强碱溶液(NaOH)
CO2、SO2、HCl、H2S等
灼热的CuO
H2、CO
灼热的铜网
O2
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
酸性
浓硫酸
H2、O2、CO2、CO、
CH4、N2、SO2、HCl
NH3
碱性
生石灰、碱石灰、固体氢氧化钠
H2、O2、CO、CH4、N2、NH3
CO2、SO2、HCl
中性
无水氯化钙
除NH3以外的所有气体
NH3
A剂
B剂
平均供氧量（毫升/分钟）
供氧时间（分钟）
配方一
1袋
1袋
≥320
≥15
配方二
2袋
1袋
≥500
≥25
配方三
3袋
2袋
≥1000
≥15
编号
①
②
③
④
⑤
试剂
H2O
4%H2O2溶液
Na2CO3固体
4%H2O2溶液
NaOH溶液
4%H2O2溶液
NaOH溶液
4%H2O2溶液
pH
6.96
6.01
8.14
8.15
9.26
溶解氧
5.68
6.44
9.11
9.12
10.97
编号
浓度/%
体积/mL
①
5
9.11
②
15
2.89
③
25
1.66
④
30
1.37
A
B
C
D
X
大理石与稀盐酸
锌粒与稀硫酸
双氧水与二氧化锰
氯酸钾与二氧化锰
Y
氢氧化钠溶液
浓硫酸
浓硫酸
浓硫酸
Z
二氧化碳
氢气
氧气
氧气