專題16 氣體的制取、檢驗(yàn)和凈化（講義）（原卷版）

主題五科學(xué)探究與化學(xué)實(shí)驗(yàn)專題16氣體的制取、檢驗(yàn)和凈化01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航02知識(shí)導(dǎo)圖·思維引航03考點(diǎn)突破·考法探究考點(diǎn)一氣體的制取考點(diǎn)二氣體的檢驗(yàn)考點(diǎn)三氣體的凈化04題型精研·考向洞悉題型一氣體的制取?考向01儀器的選擇?考向02裝置的選擇?考向03規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作?考向04氣體的驗(yàn)滿?考向05氣體制取的綜合考查?考向06萬(wàn)能瓶的使用題型二氣體的檢驗(yàn)?考向01氣體的檢驗(yàn)題型三氣體的凈化?考向01氣體的干燥?考向02氣體的除雜?考向03氣體的制取和凈化綜合考查

考點(diǎn)要求課標(biāo)要求命題預(yù)測(cè)氣體的制取初步學(xué)習(xí)氧氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，歸納實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法。初步學(xué)習(xí)運(yùn)用簡(jiǎn)單裝置和方法制取某些氣體。氣體的制取考查一般是單獨(dú)考查，也有結(jié)合生產(chǎn)生活（工業(yè)制氧、航天制氧、生活中的制氧機(jī)等）、實(shí)驗(yàn)探究的考查；氣體的檢驗(yàn)一般是與氣體的制取相結(jié)合考查，也可結(jié)合生產(chǎn)生活情境考查。考查題型一般可以是選擇題，大多數(shù)以填空題、實(shí)驗(yàn)題、探究題、綜合應(yīng)用題等題型呈現(xiàn)。氣體的除雜的考查大多與氣體的制取考查相結(jié)合，在實(shí)驗(yàn)題、科學(xué)探究、綜合應(yīng)用等題型中考查。常見(jiàn)的考點(diǎn)有：儀器和裝置的選擇、氣體的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿、氣體的凈化。氣體的檢驗(yàn)?zāi)茉O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)氧氣和二氧化碳。初步學(xué)會(huì)根據(jù)某些性質(zhì)檢驗(yàn)和區(qū)分一些常見(jiàn)的物質(zhì)。氣體的凈化通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，進(jìn)行物質(zhì)分離的一般思路與基本方法。

考點(diǎn)一氣體的制取1．制取二氧化碳的試劑選擇（1）試劑選擇：塊狀石灰石（或大理石）和稀鹽酸（均為混合物）（2）不用純的CaCO3或Na2CO3粉末的原因：。（3）不用濃鹽酸的原因：。（4）不用稀硫酸的原因：，阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。2．三大氣體制取的裝置選擇氣體試劑反應(yīng)原理試劑狀態(tài)發(fā)生裝置收集裝置O2高錳酸鉀固體過(guò)氧化氫、二氧化錳固體、液體CO2大理石或石灰石、稀鹽酸固體、液體H2鋅粒、稀硫酸固體、液體裝置圖供選擇的裝置：3．制取氣體時(shí)驗(yàn)滿或驗(yàn)純（1）氧氣驗(yàn)滿方法：用，證明氧氣已經(jīng)收集滿。（2）二氧化碳驗(yàn)滿方法：用，證明二氧化碳?xì)怏w已經(jīng)收集滿。（3）氫氣驗(yàn)純方法：用。4．實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路確定制取氣體的化學(xué)反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)制取氣體的裝置，驗(yàn)證得到的氣體。（1）發(fā)生裝置選擇依據(jù)：；發(fā)生裝置固固加熱型固液常溫型適用實(shí)驗(yàn)高錳酸鉀、氯酸鉀制氧氣制取氧氣 大理石（石灰石）和稀鹽酸制二氧化碳鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣裝置優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單可可可控制（2）收集裝置選擇依據(jù)：氣體的；氣體的（氣體相對(duì)分子質(zhì)量與空氣平均相對(duì)分子質(zhì)量29相比判斷） 排水集氣法向上排空氣法向下排空氣法適用范圍氣體，也適合，不與空氣反應(yīng)適合，不與空氣反應(yīng)圖示注意事項(xiàng)導(dǎo)管口出現(xiàn)的氣泡時(shí)開(kāi)始收集；時(shí)氣體收集滿導(dǎo)管，便于。5．萬(wàn)能瓶的使用用途圖示注意點(diǎn)適用范圍氣體收集裝置氣體從進(jìn)入集氣瓶驗(yàn)滿在向排空氣法收集氣體氣體密度比空氣氣體從進(jìn)入集氣瓶驗(yàn)滿在向排空氣法收集氣體氣體密度比空氣氣體從裝置上端進(jìn)入，水從裝置下端流出氣體且測(cè)量氣體體積氣體從（短管）進(jìn)V排出的水=V氣體植物油做洗氣瓶做洗氣瓶，可用于氣體或氣體；原則：“進(jìn)出半瓶水”監(jiān)控氣體通入的速率裝半瓶水，氣體從進(jìn)，通過(guò)的快慢判斷氣流速率；“長(zhǎng)進(jìn)短出半瓶水”。1.用萬(wàn)能瓶測(cè)量氣體體積時(shí)，集氣瓶上端若有空氣，不影響收集的氣體的體積數(shù)據(jù)，但是要影響收集的氣體的純度。2.萬(wàn)能瓶使用時(shí)，不管瓶?jī)?nèi)是水還是空氣，只要比較瓶?jī)?nèi)物質(zhì)與要進(jìn)入瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)的密度大小，凡是密度大的，皆從下端進(jìn)出，密度小的皆從上端進(jìn)出。3.氣體驗(yàn)滿時(shí)燃著的木條或帶火星的木條只能置于瓶口，不能伸進(jìn)瓶?jī)?nèi)。1．【教材素材題】（2024·黑龍江牡丹江·中考真題）下圖是實(shí)驗(yàn)室常用制取氣體的裝置，請(qǐng)結(jié)合圖示回答問(wèn)題。(1)儀器①的名稱是。(2)用A作發(fā)生裝置制取時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若選用C收集的不純，可能的原因是。(3)實(shí)驗(yàn)室制取選用的發(fā)生裝置是，選擇的理由是，檢驗(yàn)生成二氧化碳的方法是。(4)用F收集，氣體從端通入?？键c(diǎn)二氣體的檢驗(yàn)1．常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)氣體檢驗(yàn)方法現(xiàn)象O2帶插入氣體中木條CO2通入H2點(diǎn)燃?xì)怏w，在火焰上方罩一燒杯火焰呈色，燒杯內(nèi)壁CH4點(diǎn)燃，在火焰上方罩一的燒杯，一段時(shí)間后倒轉(zhuǎn)燒杯，加入少量，振蕩火焰呈色，燒杯內(nèi)壁，CO點(diǎn)燃，在火焰上方罩一的燒杯，一段時(shí)間后倒轉(zhuǎn)燒杯，注入少量，振蕩火焰呈色，燒杯內(nèi)壁NH3打開(kāi)瓶蓋，聞到將用玻璃棒將試紙（或pH試紙）伸入瓶?jī)?nèi)紅色石蕊試紙變（pH試紙測(cè)定pH>7）2．混合氣體各成分的檢驗(yàn)檢驗(yàn)混合氣體中的成分，根據(jù)氣體的來(lái)選擇方法并注意檢驗(yàn)的順序，在檢驗(yàn)過(guò)程中先產(chǎn)生的氣體先檢驗(yàn)，以免發(fā)生干擾，一般先檢驗(yàn)。1.氧氣的檢驗(yàn)用帶火星的木條，不能用燃著的木條。2.二氧化碳的檢驗(yàn)用澄清石灰水，不能用紫色石蕊溶液，也不能用燃著的木條。二氧化碳的驗(yàn)滿用燃著的木條。1．（2023·山東菏澤·中考真題）下列實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A檢驗(yàn)O2將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察現(xiàn)象B測(cè)稀硫酸的pH取一片pH試紙，用鑷子夾持蘸取溶液，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照C分離KCl和MnO2固體混合物加足量水充分溶解，過(guò)濾、洗滌、干燥、蒸發(fā)結(jié)晶D除去FeCl2溶液中的CuCl2加入足量的鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾A．A B．B C．C D．D考點(diǎn)三氣體的凈化1．氣體凈化的原則（1）根據(jù)氣體和所含雜質(zhì)氣體的選擇選擇方法；（2）凈化氣體所用的試劑不能與被凈化的氣體反應(yīng)，或因溶解而消失；（3）不能引入新的氣體雜質(zhì)；（4）若有溶液參與除雜，水蒸氣一般在最后除去；（5）氣體凈化的一般順序：先除雜后干燥，加熱前除去水蒸氣。2．氣體的干燥干燥原則：干燥劑只能吸收氣體中的水分，不能與氣體發(fā)生反應(yīng)。常見(jiàn)的干燥劑及干燥裝置干燥劑不可干燥的氣體干燥裝置名稱酸堿性狀態(tài)濃硫酸酸性液體等堿性氣體固體氫氧化鈉堿性固體等酸性氣體生石灰堿石灰3．氣體凈化常用的試劑和裝置除雜試劑吸收的氣體雜質(zhì)常用的裝置水易溶于水的氣體，如HCl、NH3氫氧化鈉溶液等酸性氣體堿石灰、如CO2、SO2、HCl灼熱的氧化銅氣體，如等灼熱的銅網(wǎng)4．常見(jiàn)氣體的除雜括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)氣體除雜方法（試劑）CO2（CO）通過(guò)CO（CO2）依次通過(guò)溶液、通過(guò)灼熱的O2（CO2）依次通過(guò)溶液、N2（O2）通過(guò)灼熱的N2（CO2）依次通過(guò)溶液、CO2（HCl）依次通過(guò)溶液、H2（HCl）依次通過(guò)溶液、O2（H2O）通過(guò)或或或H2（H2O）通過(guò)或或或CO2（H2O）通過(guò)NH3（H2O）通過(guò)或或1.氣體除雜時(shí)不能帶入新的雜質(zhì)。2.水蒸氣一般最后除去，除去水蒸氣后的氣體不能再經(jīng)過(guò)溶液。3.氣體經(jīng)過(guò)洗氣瓶通常是長(zhǎng)管進(jìn)短管出；氣體經(jīng)過(guò)干燥管是大頭進(jìn)小頭出；U型管和兩端開(kāi)口的玻璃管兩端均可進(jìn)出氣體。1．（2024·山東濟(jì)南·中考真題）下列實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A除去氣體中混有的少量通過(guò)足量溶液，干燥B除去溶液中混有的少量加入過(guò)量稀硫酸C除去溶液中混有的少量加入適量溶液，過(guò)濾D除去NaCl固體中混有的少量泥沙加入足量水溶解，過(guò)濾，蒸發(fā)結(jié)晶A．A B．B C．C D．D題型一氣體的制取?考向01儀器的選擇1.【新素材】（2024·江蘇無(wú)錫·中考真題）實(shí)驗(yàn)室利用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，不需要選用的儀器是A．錐形瓶 B．導(dǎo)管 C．集氣瓶 D．酒精燈2．（2024·四川廣安·中考真題）化學(xué)興趣小組的同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行氣體制取過(guò)程中，從實(shí)驗(yàn)員處領(lǐng)取了如下實(shí)驗(yàn)儀器：(1)儀器B（填“能”或“不能”）直接加熱。(2)若用大理石與稀鹽酸來(lái)制取CO2，為組裝氣體發(fā)生裝置，應(yīng)選擇的儀器是、E、C（填字母）；若用如圖所示裝置收集CO2，應(yīng)從端進(jìn)氣（填“a”或“b”）。(3)若用KClO3和MnO2制取O2，除用上述部分儀器外，還必需補(bǔ)充的儀器是（填儀器名稱）。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。?考向02裝置的選擇3.【新考向】（2024·湖南·中考真題）下列發(fā)生裝置中，可用于實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制取氧氣的是A． B． C． D．4.【教材素材題】（2024·內(nèi)蒙古興安盟·中考真題）化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置回答問(wèn)題。(1)寫(xiě)出儀器①的名稱。(2)實(shí)驗(yàn)室選用A裝置制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，固定裝置時(shí)試管口略向下傾斜的原因是。(3)若用G裝置收集氧氣，氣體應(yīng)從(填“a”或“b”)端通入集氣瓶。(4)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，選用B裝置作為發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)是，請(qǐng)指出C裝置中存在的一處錯(cuò)誤是。(5)甲烷(CH4)是難溶于水的無(wú)色氣體，實(shí)驗(yàn)室常用加熱無(wú)水醋酸鈉與氫氧化鈉的固體混合物來(lái)制得，實(shí)驗(yàn)室制取甲烷應(yīng)選用的發(fā)生、收集裝置是(從A~F裝置中選擇)。?考向03規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作5．【新考向】（2024·江蘇常州·中考真題）下列用高錳酸鉀固體制取氧氣的系列操作中正確的是A．取用藥品 B．加熱藥品C．收集氧氣 D．氧氣驗(yàn)滿6．（2024·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）用濃硫酸配制一定濃度的稀硫酸并制取氫氣。下列操作規(guī)范的是A．稀釋 B．測(cè)pHC．制H2 D．收集?考向04氣體的驗(yàn)滿7.【新素材】（2024·山東威?！ぶ锌颊骖}）下列所示分別是氧氣的制取、干燥、收集和驗(yàn)滿的裝置圖，其中錯(cuò)誤的是A． B．C． D．8．（2024·陜西·中考真題）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，下列相關(guān)操作正確的是A．檢查氣密性 B．裝藥品C．收集氣體 D．氣體驗(yàn)滿?考向05氣體制取的綜合考查9．【新考向】（2024·四川瀘州·中考真題）實(shí)驗(yàn)室可用如圖裝置制備與收集H2。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．反應(yīng)原理為：B．可用稀硫酸代替稀鹽酸制取氫氣C．關(guān)閉旋塞后H2將反應(yīng)液壓入長(zhǎng)頸漏斗中D．用向上排空氣法代替圖中的收集方法10．（2024·四川成都·中考真題）氧氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)如圖。下列說(shuō)法正確的是A．發(fā)生裝置僅由藥品狀態(tài)決定 B．該裝置能收集到純凈的氧氣C．紅熱木炭應(yīng)迅速伸入集氣瓶瓶底 D．制取氧氣的原料一定含有氧元素?考向06萬(wàn)能瓶的使用11．（2024·江蘇南通·中考真題）“實(shí)驗(yàn)室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的實(shí)驗(yàn)裝置及操作不正確的是A．裝入MnO2 B．制備O2C．干燥O2 D．收集O212．（2024·四川遂寧·中考真題）根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置圖，回答問(wèn)題：

(1)裝置B中儀器a的名稱是。(2)實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液制取并收集40mL干燥的氧氣，應(yīng)選擇的裝置是（填裝置的字母序號(hào)）；其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)實(shí)驗(yàn)室常用加熱無(wú)水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物制取甲烷氣體，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是（填裝置的字母序號(hào)）。題型二氣體的檢驗(yàn)?考向01氣體的檢驗(yàn)13．（2023·山東泰安·中考真題）下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A除去鐵粉中的銅粉加入足量的稀硫酸，充分反應(yīng)后過(guò)濾B除去中的CO通入過(guò)量的氧氣后點(diǎn)燃C鑒別鐵粉和氧化銅粉末取樣后，分別加入適量稀鹽酸D檢驗(yàn)中是否混有點(diǎn)燃，火焰上方罩干冷燒杯A．A B．B C．C D．D14．（2024·山東濟(jì)寧·中考真題）已知草酸常溫下為固體，熔點(diǎn)為189.5℃，具有還原性，常用作染料還原劑；加熱易分解，化學(xué)反應(yīng)方程式為。某化學(xué)研究性小組為驗(yàn)證分解產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用到的儀器裝置如圖所示（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)可重復(fù)選擇儀器）?！緦?shí)驗(yàn)裝置】請(qǐng)回答：(1)儀器m的名稱是，儀器n的名稱是；(2)加熱分解草酸的裝置需選用（填“”、“”或“”）；實(shí)驗(yàn)前，按接口連接順序a--de（從左到右填寫(xiě)接口字母）組裝實(shí)驗(yàn)裝置；(3)B裝置中出現(xiàn)現(xiàn)象可證明產(chǎn)物中有生成；(4)寫(xiě)出C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；(5)D裝置中出現(xiàn)現(xiàn)象可證明產(chǎn)物中有生成；(6)該小組交流討論后，得出該裝置存在一定缺陷，需在最后的e接口連接一癟的氣球，其作用是。題型三氣體的凈化?考向01氣體的干燥15．【新考向】（2024·吉林·中考真題）結(jié)合下列實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，請(qǐng)回答問(wèn)題。(1)寫(xiě)出儀器a的名稱。(2)實(shí)驗(yàn)室制取并檢驗(yàn)時(shí)，氣體應(yīng)從C裝置的（填字母）端管口通入。(3)實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，用此原理制取的氧氣中含有水蒸氣，若要制備并收集干燥的氧氣，需要的實(shí)驗(yàn)裝置組合是（填字母）。16．（2024·黑龍江大慶·中考真題）如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的常用裝置，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)儀器a的名稱為。(2)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w時(shí)，為了隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生或停止，發(fā)生裝置應(yīng)選用（填字母）。(3)如用D裝置除去CO2中的水蒸氣，D中盛放的試劑為（填名稱）；如用D裝置收集H2，則氣體應(yīng)從導(dǎo)管端通入（填“b”或“c”）。(4)NH3極易溶于水，用E裝置收集NH3（填“能”或“不能”）。?考向02氣體的除雜17．【新素材】（2024·重慶·中考真題）下列除雜(括號(hào)中的物質(zhì)為雜質(zhì))所用試劑及方法正確的是序號(hào)實(shí)驗(yàn)對(duì)象試劑及方法ACuO粉末(碳粉)加入足量的稀硫酸，過(guò)濾BCO2(CO)氣體通過(guò)足量的木炭，加熱CNaOH溶液(Na2CO3)加入適量Ba(OH)2溶液，過(guò)濾DNaCl溶液(CuSO4)加入適量NaOH溶液，過(guò)濾A．A B．B C．C D．D18．（2024·黑龍江綏化·中考真題）如圖所示為實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)氣體制備、凈化、干燥、收集的部分儀器，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)在裝置A中使用儀器①時(shí)的注意事項(xiàng)是。(2)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式。如果要控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是（填字母）。(3)實(shí)驗(yàn)室用裝滿水的E裝置收集氧氣。應(yīng)從導(dǎo)管口（填“a”或“b”）輸入氣體。(4)若用鋅粒和稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣，收集的氫氣往往不純，其中含有的雜質(zhì)是（填物質(zhì)名稱），想要得到純凈的氫氣，則連接儀器的順序是A→→→C。(5)用A、D裝置制取氧氣，由于藥品不足，沒(méi)有收集滿一瓶氧氣，在不拆解裝置、不添加反應(yīng)物的情況下，想要多收集一些氧氣，接下來(lái)應(yīng)如何操作。?考向03氣體的制取和凈化綜合考查19．【新素材】（2024·山東濟(jì)南·中考真題）下圖所示為常見(jiàn)氣體制備、凈化、干燥、收集和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的部分儀器（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器），興趣小組的同學(xué)利用其進(jìn)行下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)根據(jù)題目要求，回答下列問(wèn)題：(1)氧氣的制取與物質(zhì)組成的探究①在實(shí)驗(yàn)室中以過(guò)氧化氫溶液（二氧化錳作催化劑）為原料，制備并收集一瓶干燥的氧氣，所選儀器的連接順序?yàn)椋◤淖蟮接姨顚?xiě)儀器序號(hào)字母）。②利用上述裝置對(duì)某有機(jī)物的組成進(jìn)行探究，所選儀器按“”的順序連接（、為濃硫酸洗氣瓶），實(shí)驗(yàn)前檢查裝置氣密性。使該有機(jī)物在氧氣中充分燃燒，觀察現(xiàn)象，收集有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（設(shè)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都充分反應(yīng)）。反應(yīng)后測(cè)得裝置質(zhì)量增加，裝置質(zhì)量增加，裝置質(zhì)量增加。通過(guò)分析計(jì)算可得，此有機(jī)物中氫元素的質(zhì)量為（精確至），該有機(jī)物中（填最簡(jiǎn)整數(shù)比）。(