中考化學(xué)專題考點(diǎn)訓(xùn)練提升19 氣體的制備（解析版）

專題19氣體的制備☆考點(diǎn)透視☆一、新課標(biāo)的要求：1、理解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和二氧化碳的原理；2、初步學(xué)會在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和二氧化碳；3、初步學(xué)習(xí)運(yùn)用簡單的裝置和方法制取某些氣體。4、知道催化劑對化學(xué)反應(yīng)的重要作用。二、考情分析：1、考查情況：氧氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法是氣體制取的基礎(chǔ)，其涉及的知識技能也是初中化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)中的一個重要組成部分，是中考化學(xué)必考的內(nèi)容。2、考查形式：本專題內(nèi)容考查的形式主要有：儀器的辨別、藥品的選用、裝置組裝、反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫、收集方法、檢驗(yàn)及驗(yàn)滿的方法、操作步驟及注意事項(xiàng)、凈化及干燥的方法等多種形式。題型以選擇和實(shí)驗(yàn)題為主。3、命題方向：本類知識的命題方向主要是以實(shí)驗(yàn)、問題或圖表信息，考查學(xué)生對相關(guān)知識的理解和掌握情況，以及對閱讀、分析、解決問題的能力和知識的遷移能力。4、試題難度：試題難度不大，一般為中檔?！钪R梳理☆一、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的基本思路：1、反應(yīng)原理的選擇：原料易得、反應(yīng)條件適中、反應(yīng)速率適中、安全性高、無污染、便于收集等。2、發(fā)生裝置的選擇：依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件選擇合適的發(fā)生裝置（制取裝置）。反應(yīng)物為固體、反應(yīng)需要加熱的應(yīng)選擇固固加熱型。即：反應(yīng)物為液體和固休、反應(yīng)條件為常溫的應(yīng)選擇液固常溫型。即：或3、收集裝置的選擇：根據(jù)所收集氣體的密度和溶解性選擇；收集方法有：向上排空氣法（氣體密度比空氣大）、向下排空氣法（氣體密度比空氣小）和排水法（氣體不易溶于水）。注意：1、反應(yīng)條件太高或太低、反應(yīng)速率太快或太慢都不適合用于在實(shí)驗(yàn)室中制取氣體。如電解水制氫氣因速度太慢不適合在實(shí)驗(yàn)室制取氫氣。2、制取裝置中可根據(jù)制取氣體的多少選擇容量大或小的反應(yīng)容器。3、收集時如有特殊的要求，可選擇特定的儀器。如要收集干燥的氧氣則只能使用排空氣法，不能使用排水法。二、氧氣、二氧化碳?xì)怏w的制?。海ㄒ唬┭鯕獾闹品ǎ?、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法在實(shí)驗(yàn)室里，通常采用分解過氧化氫溶液，加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣。（1）反應(yīng)原理：2KMnO4eq\o(======,\s\up8(△),\s\do5())K2MnO4+MnO2+O2↑；2KClO3eq\o(======,\s\up8(MnO2),\s\do5(△))2KCl+3O2↑；2H2O2eq\o(======,\s\up8(MnO2),\s\do5())2H2O+O2↑（2）實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置。①發(fā)生裝置的選擇依據(jù)；根據(jù)反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇。如果選用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣，應(yīng)用固體與液體反應(yīng)且不需要加熱型的裝置，即A裝置。如果選用加熱高錳酸鉀或加熱氯酸鉀制取氧氣，應(yīng)用固體加熱型裝置，則選擇圖B裝置。②收集裝置選擇依據(jù)：根據(jù)生成氣體的性質(zhì)，如水溶性、密度等。收集的方法具體分為三種：排水法：適合收集難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體。即C裝置；向上排空氣法；適合收集密度比空氣大且不與空氣中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的氣體。即D裝置；向下排空氣法；適合收集密度比空氣小且不與空氣中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的氣體。即E裝置。③驗(yàn)滿方法：a.用向上排空氣法收集時把一根帶火星的木條，放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明集氣瓶內(nèi)已收集滿氧氣；b.用排水法收集時，當(dāng)氣泡從瓶口冒出時證明已收集滿。④操作步驟：用高錳酸鉀制取氧氣并用排水集氣法收集氣體的一般步驟為：a.組裝好儀器并檢查裝置的氣密性；b.將藥品裝入試管并在試管口堵上一團(tuán)棉花，用帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞塞緊試管；c.將試管固定在鐵架臺上；d.集氣瓶里裝滿水并倒放在水槽中；e.點(diǎn)燃酒精燈，先預(yù)熱試管，再對準(zhǔn)藥品處加熱；f.用排水法收集氧氣；g.收集完畢，將導(dǎo)管撤管撤離水槽；h.熄滅酒精燈。⑤用高錳酸鉀制氧氣時的注意事項(xiàng)：a.試管口微向下傾斜；b.藥品均勻鋪在試管底部；c.試管口塞一團(tuán)棉花；e.鐵夾夾在距試管口的1/3處；f.伸入試管內(nèi)的導(dǎo)管略出膠塞即可；g.用外焰對準(zhǔn)藥品處加熱。2、氧氣的工業(yè)制法：工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣，利用了空氣中各成分的沸點(diǎn)不同。屬于物理變化。（二）二氧化碳的制法：1、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法：（1）藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸。（2）反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O。（3）實(shí)驗(yàn)裝置：因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室制取CO2是常溫下用固體和液體反應(yīng)制得的，可選擇上圖中的A裝置。（4）收集方法：因?yàn)镃O2能溶于水，不能用排水法收集；CO2的密度比空氣大，可用向上排空氣法收集。（5）檢驗(yàn)方法：驗(yàn)證：把制得的氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，證明這種無色氣體是CO2。驗(yàn)滿：把燃著的木條放在集氣瓶口，若火焰熄滅，證明瓶內(nèi)已充滿CO2。2、二氧化碳的工業(yè)制法：工業(yè)上采用高溫煅燒石灰石的方法制取二氧化碳?xì)怏w。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO3eq\o(=,\s\up8(高溫))CaO+CO2↑注意：1、選用加熱高錳酸鉀制取氧氣時，應(yīng)在管口放一團(tuán)棉花。2、實(shí)驗(yàn)室制取CO2不能用碳酸鈉代替大理石（或石灰石），原因是反應(yīng)速率太快，不宜收集；不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，原因是濃鹽酸易揮發(fā)，使收集的CO2氣體中混有較多氯化氫氣體；也不能用稀硫酸代替稀鹽酸，原因是生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在大理石（或石灰石）表面，阻止反應(yīng)續(xù)續(xù)進(jìn)行。三、催化劑和催化作用1、催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里，能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫做催化劑（又叫做觸媒）。2、催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。注意：1、“一變”是指它能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，不能片面地把“改變”理解為“加快”或“減慢”；2、“兩不變”是指化學(xué)反應(yīng)前后催化劑本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。3、催化劑有專一性，也就是說某一催化劑只對某個特定的反應(yīng)起作用；催化劑的種類繁多，其中酶就是日常生活中常見的一種；催化劑的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變，其物理性質(zhì)可能發(fā)生變化；對于某些特定的化學(xué)反應(yīng)，沒有催化劑并不意味著該反應(yīng)不能進(jìn)行，只是速度較慢。四、常見的干燥劑：常見的干燥劑濃硫酸無水氯化鈣堿石灰（固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物）原理吸水性與水反應(yīng)生成結(jié)晶水合物氫氧化鈉有潮解性氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣裝置可干燥的氣體H2、O2、CO2、CO等H2、O2、CO、CO2、CH4等H2、O2、NH3等不可干燥的氣體NH3、H2S、等NH3等HCl、SO2、CO2等☆考點(diǎn)突破☆【典型例題1】（2013江蘇南京）請根據(jù)下列裝置圖，回答有關(guān)問題：(1)寫出裝置圖中標(biāo)號儀器的名稱：a，b。(2)寫出實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式,可選用的發(fā)生裝置是（填字母）。(3)寫出實(shí)驗(yàn)室用鋅粒與稀硫酸制取氫氣的化學(xué)方程式，可選用的收集裝置是（填字母）?！镜湫屠}2】（2013廣西百色）氨氣（NH3）是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水。加熱氯化銨（NH4Cl）和熟石灰兩種固體的混合物可制取氨氣，同時生成氯化鈣和水。回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式為：；最好選用下圖（選填裝置A、B、C、D）氣體發(fā)生裝置制取氨氣。（2）欲制得氨氣（氨氣溶于水），且能避免倒吸，最好在其發(fā)生裝置后連接下圖裝置．（選填E或F）?！镜湫屠}3】（2013上海）氣體制取是重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動。實(shí)驗(yàn)室用雙氧水與二氧化錳制取氧氣，該方法制取氧氣的化學(xué)方程式是____________________。能收集氧氣的裝置是______________(填編號)。要得到干燥的氧氣，可將制得的氣體通過填充一種氧化物的干燥裝置，該氧化物是______。實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳時，要求能隨時控制反應(yīng)進(jìn)行或停止，以下符合該條件的發(fā)生裝置是___(填編號)。用所選裝置制備二氧化碳，能用于添加液體的儀器名稱是_______________。能使反應(yīng)暫時停止的實(shí)驗(yàn)操作是___________。實(shí)驗(yàn)不適宜用排水集氣法收集二氧化碳的理由是__________?？键c(diǎn)：考查氣體的制備干燥與收集方法點(diǎn)撥：1、氣體的制取裝置是由藥品的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定的，在做題時一定要認(rèn)真審題。2、根據(jù)制取的氣體的溶解性和密度的大小選擇收集氣體的方法，對氣體的驗(yàn)證、驗(yàn)滿，還要掌握操作時的注意事項(xiàng)。3、使用長頸漏斗時，末端必須插入液面以下，否則生成的氣體會從長頸漏斗口逸出。☆跟蹤練習(xí)☆1、（2013廣西南寧）實(shí)驗(yàn)室部分儀器或裝置如圖所示，請回答下列問題（1）實(shí)驗(yàn)室常用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳?xì)怏w，發(fā)生裝置可選擇圖中的（填儀器字母）進(jìn)行組裝，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）在制取過程中，小雨同學(xué)選用F裝置收集二氧化碳，并用燃著的小木條放在瓶口驗(yàn)證二氧化碳是否收集滿，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小木條始終不滅，說明該瓶氣體沒有集滿。出現(xiàn)上述情況的原因可能是1，2，3（寫出其中3條）。（3）采用上述方法制取的二氧化碳中常含有氯化氫氣體和水蒸氣，為獲得純凈、干燥的二氧化碳?xì)怏w，可選用圖所示的H裝置和I裝置進(jìn)行除雜和干燥，導(dǎo)管口連接的正確順序是：氣體→→F。（4）在實(shí)驗(yàn)室中制取氫氣，發(fā)生裝置與制二氧化碳的相同，收集方法可采用（填“向上”或“向下”）排空氣法。若用如圖J所示裝置采用“排空氣法”收集氫氣，請?jiān)趫D中將導(dǎo)管補(bǔ)畫完整。【答案】（1）A、B、C、D；CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑（2）裝置漏氣；藥品量不足（稀鹽酸或石灰石不足）；長頸漏斗下端管口未伸入液面下（3）c→d→a→b（4）向下；考點(diǎn)：考查二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法；氣體的干燥；氫氣的制取和檢驗(yàn)；化學(xué)方程式書寫、文字表達(dá)式2、（2013貴州貴陽）用圖1和圖2所示裝置分別制取適量O2和CO2氣體，請回答下列問題（1）A中MnO2的作用是。（2）寫出A、D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，A：；D：。（3）按實(shí)驗(yàn)要求完成下表內(nèi)容（不需要的可以不填）。制取氣體應(yīng)加入的物質(zhì)物質(zhì)或裝置所起的作用O2BCCO2EF澄清石灰水3、（2013海南）根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題：（1）寫出a的儀器名稱；（2）實(shí)驗(yàn)室制備和收集O2的裝置組合是（填字毋序號）；寫出此套裝置制備O2對應(yīng)的化學(xué)方程式：；（3）用B裝置制取O2時檢查氣密性的方法是；（4）氫氣是一種無色．無味、難溶于水的氣體，其密度比空氣的密度小，在實(shí)驗(yàn)室中常用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取。①實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的發(fā)生裝置是（填字毋序號）；②氫氣與氧氣混和點(diǎn)燃可能會發(fā)生爆炸，因此點(diǎn)燃之前必須先。②氫氣與氧氣混和點(diǎn)燃若在爆炸極限內(nèi)則會發(fā)生爆炸，因此點(diǎn)燃之前必須先檢查氫氣的純度?？键c(diǎn)：考查常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法；實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的反應(yīng)原理；氧氣的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿；化學(xué)方程式書寫、文字表達(dá)式；氫氣、一氧化碳、甲烷等可燃?xì)怏w的驗(yàn)純4、(2013河南)在實(shí)驗(yàn)室中可選擇下圖裝置制取氣體。（1）若選擇A、F組合一套裝置制取了某氣體，請寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）制取CO2的化學(xué)方程式為；其發(fā)生裝置可選擇B或C，與B相比較，C的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？（3）若用金屬與酸反應(yīng)來制取氫氣，應(yīng)選擇以上哪些裝置？（寫出一套即可）5、（2013江蘇常州）使用如圖所示裝置制取氧氣。（1）寫出加熱高錳酸鉀制氧氣的化學(xué)方程式：；（2）指出圖4裝置中1個明顯的不足之處：；（3）氧氣收集完成后，測得其純度明顯偏低，原因可能是：（填字母，可多選）；A．高錳酸鉀中混入了二氧化錳B．收集前，集氣瓶中未注滿水C．收集后，集氣瓶中仍有少量水D．未見氣泡連續(xù)均勻冒出時應(yīng)開始收集（4）在研究“適于制取氧氣的物質(zhì)及其反應(yīng)條件”的過程中，某同學(xué)完成了如表所示的系列實(shí)驗(yàn)：序號實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裆裳鯕釧加熱高錳酸鉀能B加熱二氧化硅不能C加熱氧化鈉不能D加熱水不能E電解水能①根據(jù)實(shí)驗(yàn)A、B、C，可以得出的結(jié)論是：在一定條件下，；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)D、E，可以得出的結(jié)論是：是影響物質(zhì)能否反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的重要因素；（5）將10g高錳酸鉀加熱一段時間后，稱得剩余固體的質(zhì)量為9.36g。試計(jì)算：①產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量；②剩余高錳酸鉀的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）試管口沒放一團(tuán)棉花；（3）BD；（4）①像高錳酸鉀這樣能反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)才適于制氧氣；②反應(yīng)條件；（5）①產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量為10g-9.36g=0.64g；②3.68g。【解析】試題分析：（1）加熱高錳酸鉀制氧氣的化學(xué)方程式：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；考點(diǎn)：考查氣體的制備6、（2013遼寧沈陽）實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題：（1）若用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是（填字母）；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)水槽中的水變成了淺紫紅色，從實(shí)驗(yàn)操作角度分析其原因是；若用B和D裝置制取氧氣，B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（2）若要制取二氧化碳，選用的塊狀固體藥品為；若用F裝置檢驗(yàn)二氧化碳，應(yīng)在其中裝入適量的，出現(xiàn)現(xiàn)象時，證明有二氧化碳產(chǎn)生。（3）若要制取氫氣，可以使用C或E裝置收集，能用E裝置收集的原因是；若選用F裝置代替C裝置收集氫氣，氣體應(yīng)從（填“a”或“b”）導(dǎo)管口通入。7、（2013四川成都）根據(jù)右圖裝置回答下列問題：（1）儀器a的名稱是；（2）若在錐形瓶中裝有碳酸鈣，則該裝置可以制取的氣體是；但是某同學(xué)在B中裝入氫氧化鈉溶液，最后未收集到該氣體，原因是（用化學(xué)方程式表示）。（3）若用此套裝置制取干燥氧氣，則錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是；B裝置應(yīng)該裝入的物質(zhì)名稱是。8、（2013湖南衡陽）從下列提供的儀器中進(jìn)行選擇，可以組裝多套制取氣體的裝置，請回答有關(guān)問題。（1）寫出下列代號儀器的名稱：G；I。（2）實(shí)驗(yàn)室制取氣體時，儀器組裝后，加入試劑前必不可少的一項(xiàng)操作是。（3）從圖中所列儀器中，選擇合適的組合完成用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，該組合是（填儀器代號）．你所組合的裝置采用的氣體收集方法是，該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。9、（2014屆上海市靜安區(qū)一模試題）小敏來到實(shí)驗(yàn)室完成氧氣和二氧化碳?xì)怏w的制取實(shí)驗(yàn)，請按照要求答問題：①實(shí)驗(yàn)臺前有如下儀器和藥品，請寫出儀器A、B的名稱：A（1），B（2）。小敏利用上述儀器和藥品可以做制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前她發(fā)現(xiàn)其中缺少一種藥品，該藥品名稱是（3）；該反應(yīng)的原理是（用化學(xué)方程式表示）（4）。②下表是小敏實(shí)驗(yàn)時的主要步驟及相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置，其中（5）（填字母序號）步驟中的實(shí)驗(yàn)裝置有錯誤，改正的方法是（6）。改正后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這些步驟的正確操作順序是（7）（填字母序號）實(shí)驗(yàn)步驟a．制備氣體b．收集氣體c．檢查裝置氣密性d．清洗儀器、整理桌面相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置③利用上述裝置另選藥品，也能完成二氧化碳?xì)怏w制備，制取二氧化碳的化學(xué)方程式為（8）。④右圖甲裝置也可制取二氧化碳?xì)怏w，甲裝置的優(yōu)點(diǎn)是可隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。若打開彈簧夾，固體與液體接觸，反應(yīng)便能發(fā)生，請簡述使甲裝置中反應(yīng)停止的原理（9）。10、（2014屆上海市靜安區(qū)一模試題）小敏來到實(shí)驗(yàn)室完成氧氣和二氧化碳?xì)怏w的制取實(shí)驗(yàn)，請按照要求答問題：①實(shí)驗(yàn)臺前有如下儀器和藥品，請寫出儀器A、B的名稱：A（1），B（2）。小敏利用上述儀器和藥品可以做制取氧氣的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前她發(fā)現(xiàn)其中缺少一種藥品，該藥品名稱是（3）；該反應(yīng)的原理是（用化學(xué)方程式表示）（4）。②下表是小敏實(shí)驗(yàn)時的主要步驟及相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置，其中（5）（填字母序號）步驟中的實(shí)驗(yàn)裝置有錯誤，改正的方法是（6）。改正后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這些步驟的正確操作順序是（7）（填字母序號）實(shí)驗(yàn)步驟a．制備氣體b．收集氣體c．檢查裝置氣密性d．清洗儀器、整理桌面相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置③利用上述裝置另選藥品，也能完成二氧化碳?xì)怏w制備，制取二氧化碳的化學(xué)方程式為（8）。④右圖甲裝置也可制取二氧化碳?xì)怏w，甲裝置的優(yōu)點(diǎn)是可隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。若打開彈簧夾，固體與液體接觸，反應(yīng)便能發(fā)生，請簡述使甲裝置中反應(yīng)停止的原理（9）。11、（2014屆湖北省黃岡市紅安縣六校12月聯(lián)考）下圖是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的幾種裝置。請回答下列問題：（1）寫出儀器①的名稱：；（2）利用上述裝置的組合可以制取二氧化碳?xì)怏w，寫出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式，用此裝置還可以制取初中常見的氣體，寫出實(shí)驗(yàn)室用此裝置制取該氣體的的化學(xué)反應(yīng)方程式。（3）某同學(xué)欲收集一種難溶性的氣體，且E裝置可以替代D裝置來收集該氣體，請簡述該同學(xué)使用