专题突破五 常见气体的制取及净化
题 型 特 征
氧气、氢气和二氧化碳三种气体的实验室制法是气体制备的基础,尤其是氧气和二氧化碳的制取属于重点掌握内容,在中考中是必考的知识点。常见气体的检验和净化常穿插在气体制取的考题中。题型主要是选择题和实验题。考查的方式通常有以下几种:(1)常规基础题;(2)迁移运用题(或信息处理题);(3)分析评价题;(4)综合实验题。在中考命题中,常规基础题常考不衰,不容忽视;分析评价题是中考的重要命题形式;迁移运用题和综合实验题将成为中考的热点和趋势。
解 题 策 略
1.制取气体的一般思路: (1)反应原理 (2)实验装置 (3)验证气体
实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置,对于发生装置主要由反应物的状态,反应条件决定;对于收集装置主要考虑生成气体的物理性质,如 气体的密度大小、溶解性 。
2.实验室制取气体的装置一般有:
(1)固体+固体→气体,如用 高锰酸钾 或 二氧化锰和氯酸钾 制氧气,装置特点是:试管口略 向下 倾斜,以免水倒流,引起试管炸裂,铁夹夹在距试管口 1/3 处,导管不能伸入试管中太 长 。
(2)液体+固体→气体,如用 过氧化氢溶液和二氧化锰 制氧气,用 锌粒和稀硫酸 制氢气,用 大理石(或石灰石)和稀盐酸 制
二氧化碳。装置特点是:长颈漏斗的末端必须插入 液面以下 。
3.根据制取气体的性质,集气装置可有下述两种情况:
(1)排水集气法:凡不易溶于水,不与水反应的气体均可用排水集气法,如收集 氧气 、 氢气 等气体。
(2)排空气法:密度与空气相差较大(可用相对分子质量比较,空气的平均相对分子质量是29,大于29的密度比空气大,小于29的密度比空气小),且不与空气中任一成分反应的均可用排空气法。
①向上排空气法:所收集的气体相对分子质量大于29,如 二氧化碳 、 氧气 等; ②向下排空气法:所收集的气体相对分子质量小于29,如 氢气 、 甲烷 等。
题 型 突 破
例1 (2018云南中考)根据如图所示的实验装置回答问题:
1
,A) ,B) ,C)
,D) ,E) ,F)
(1)写出标注仪器的名称:a ,b 。
(2)实验室用A装置制取氧气,试管内的暗紫色固体是 (填名称)。写出实验室用B装置制取氧气的化学方程式 。选择E装置收集氧气,当看到 ,说明气体收集满了。
(3)实验室制取二氧化碳选用的发生装置是 (填字母代号),反应的化学方程式为 。 (4)用F装置除去二氧化碳气体中的少量水蒸气,F中放入的试剂是 。
【解析】 (1)标注仪器的名称:a长颈漏斗,b集气瓶;(2) A装置试管口装有棉花,适宜加热分解高锰酸钾制取氧气,故试管内的暗紫色固体是高锰酸钾;B装置属于固液混合常温型发生装置,适宜过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气;选择E装置收集氧气,当看到集气瓶口有气泡向外冒出,说明气体收集满了;(3) 碳酸钙与稀盐酸在常温下反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应物是固体与液体,反应在常温下进行;(4)用F装置除去二氧化碳气体中的少量水蒸气,F中放入的试剂是浓硫酸(或浓H2SO4溶液)。
例2 (2018曲靖中考)下图是实验室制取气体的常用装置,请结合图示回答下列问题:
,A) ,B) ,C)
,D) ,E) ,F)
(1)写出图中标号②的仪器名称: 。
(2)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的方法制取一瓶氧气,应选择的装置组合是 或 ,该反应的化学方程式为 。
1.(2018嘉兴中考)15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2。实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中,仪器选择和药品放置最合理的是( D )
,A)
,B)
2
,C) ,D)
2.(2018威海中考)以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,有关说法错误的是( B )
A.实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置② B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入 C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管a进入 D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图⑤临时存放
3.如图是干燥、收集某气体的装置,由实验装置可以推测该气体的有关性质,请你在表中找出相对应的选项( C )
气体性质序号 溶于水中所得 溶液的pH 其密度(ρ1)与空气 密度(ρ2)比较 在水中的溶解度 A >7 ρ1>ρ2 极易溶 B <7 ρ1>ρ2 难溶 C >7 ρ1<ρ2 极易溶 D <7 ρ2<ρ1 难溶 4.(2018孝感中考) 根据如图所示装置,回答有关问题:
,A) ,B) ,C)
(1)装置B中,仪器X的名称为 长颈漏斗 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸来制取二氧化碳,则选取的发生装置为 B (填字母序号)。 (3)实验室用石灰石和盐酸反应制取二氧化碳气体的化学方程式为 。某同学将制得的二氧化碳气体通入澄清石灰水中,未观察到明显现象,其可能的原因有 (合理即可)。
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