专题06常见气体的制取
专题概述
一、O2和CO2的制取实验，一直是中考考查的重难点，主要是对反应原理、反应的装置、收集和检验等一些细节问题进行考查，二者可以结合一起对比记忆。
特色典例
1．实验室置取氧气的装置如图所示，下列有关叙述合理的是（ ）
A．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放双氧水
B．锥形瓶里加入石灰石，分液漏斗里盛放稀盐酸
C．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上
D．当发生装置中的液体与固体一接触产生了气泡即可收集氧气
2．下列关于二氧化碳的说法中正确的是（）
A．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳
B．可以用排水法收集二氧化碳，因为二氧化碳的逸出速率大于溶解和与水反应速率
C．二氧化碳是无色有毒气体，密度比空气大，可以用向上排空气法收集
D．实验室制取二氧化碳和利用双氧水制取氧气都可以用如图所示装置，因为都是固、液反应且不要加热
3．以下是实验室的相关实验内容，请按要求答题。
实验室制取气体。
（1）写出有标号的仪器名称：①________，②________。
（2）加热高锰酸钾制O2的化学方程式为________，选用的发生装置是________（填序号），可选E装置收集O2，理由是________。
（3）实验室用锌粒和稀盐酸制取H2的化学方程式为________，若用C装置代替B装置作发生装置，其优点是________。若用D装置收集H2气体应从________（选填“a”或“b”）端通入。
（4）某同学采用如图F所示的装置分离H2、CO2的混合气体。
步骤如下：关闭活塞B，打开活塞A，通入混合气体，可收集到H2；再关闭活塞A，打开活塞B，可得到CO2。所用的X溶液最好选择________（填序号）。
aNaOH浓溶液b饱和Ca(OH)2溶液
（5）实验室选用大理石制取二氧化碳，大理石中的杂质使制得的CO2中混有H2S气体，现欲获取纯净，干燥的CO2，需对发生装置中产生的气体进行除杂，实验装置如下：
特色专练
1．在氯酸钾分解的实验研究中，某同学进行了系列实验并记录如下，相关分析正确的是（ ）
A．实验①说明M也能受热分解产生气体
B．实验①②④说明加入M后，在较低温度下反应就可以发生
C．实验②③说明固体M的加入增加了气体产生的量
D．固体M一定是氯酸钾分解的催化剂
2．如图是实验室制取气体时可能用到的一些装置。下列说法中正确的是
A．使用②制取二氧化碳时，长颈漏斗下端需伸入液面以上
B．实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，可用①作发生装置
C．用⑤收集氧气时，气体从管口a进入
D．制取氢气时，可用③作收集装置
3．除去下列物质中所含的少量杂质所用除杂试剂和操作方法正确的是
4．乙炔气体是由固体碳化钙与水反应生成。已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小，实验室欲产生平稳的乙炔气流并收集较纯的乙炔，选择的装置合理的组合是
A．反应结束时能收集到（a-b）g氧气
B．P点处固体成分是氯酸钾和氯化钾
C．在氯酸钾分解过程中氯元素质量始终不变
D．在0～t2时段，MnO2在固体混合物中的质量分数不断增大
6．证明集气瓶盛放的是氧气，最简便的方法是（ ）
A．放入燃着的木条，木条能燃烧是氧气
B．放入发红的木炭过一会儿加入澄清石灰水，可使澄清石灰水变浑浊
C．测定密度，如密度大于1的就是氧气
D．放入带火星的木条，可使木条复燃的是氧气
7．实验室用过氧化氢溶液制取氧气并进行性质实验，下列操作错误的是（ ）
①上图E装置中，甲仪器的名称是______。
②实验室用KClO3和MnO2混合制O2发生装置可选用______（填装置序号），反应的化学方程式为______，用装置C干燥O2，气体由导管______（填“a”或“b”）端进入，用D装置收集O2的依据是______。
③英国化学家布莱克是第个“捕捉”到CO2的人，实验室制备CO2的化学方程式为______；年德国化学家贝格曼将CO2通入紫色石蕊试液中，发现试液由紫色变为红色，此反应的化学方程式为______。
（2）对一定质量的粗盐（含泥沙）进行初步提纯。
①实验的主要步骤：称量与溶解，过滤，蒸发。蒸发结束后用______（填仪器名称）将固体从蒸发皿转移到纸片上，比较食盐提纯前后的状态。
②下列有关蒸发过程说法正确的是______（填字母）。
a．蒸发时用玻璃棒不断搅拌
b．当蒸发皿中水分全部蒸干时，停止加热
c．蒸发时若有滤液溅出，则精盐质量将偏低
d．蒸发过程中，溶液中钠元素质量增大
15．根据如图所示，回答有关问题：
（1）写出图中标有字母的仪器名称：a___________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是___________（填字母）。实验时该装置试管中应放一团棉花，其目的是___________；反应的化学方程式为___________。
（3）实验制取二氧化碳气体，若要获得干燥的二氧化碳，除发生装置外，还应选用装置D干燥该气体，则气体应从___________端（长管或短管）进入，如果用E装置收集该气体，则气体应从___________端进入（填“b”或“c”）。
（4）今年我市初中化学实验考查的内容是“实验室制取二氧化碳气体”，请回答下列相关问题：
①下列有关连接仪器方法的描述中，错误的是：___________（填序号）。
a.将单孔胶塞的约二分之一旋进试管口
b.乳胶管与玻璃管连接前用水润湿管口
c.乳胶管一端塞进玻璃导管内
d.玻璃导管口一端旋进乳胶管一端
②图1是某人设计的制取并收集二氧化碳的示意图，其中发生装置部分有______处错误，写出实验制备二氧化碳气体的化学方程式_________。
③“实验是检验化学原理的最高法庭”下列有关实验室收集二氧化碳方法的叙述中，符合实验事实的是：________。（填序号）
a.因为CO2能溶于水，一定不能用排水法收集CO2
b.因为CO2溶解性并不强，且二氧化碳的逸出速率大于其溶解速率，可用排水法收集CO2
c.通常情况下，CO2密度大于空气，只能用向上排空气法收集CO2
（5）如图2所示，向集满CO2的试管内倒入约占试管容积三分之一的澄清石灰水，旋紧胶塞，上、下持续振荡一定时间，充分振荡后，试管内压强__________试管外大气压强（选填“”或“=”或“”）。
（1）写出标有编号的仪器名称：①________。
（2）写出A中制取氧气发生反应的化学方程式______，用C装置检验氧气收集满的方法是___。
（3）将装置B、E、F相连接用于制取纯净二氧化碳气体并验证其化学性质，则E装置中装有的试剂的作用是________；F装置中观察到的现象是______，若气体从a端通入，请补全装置示意图___。
（4）实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气，已知氨气极易溶于水且密度小于空气，所选的发生装置和收集装置是____（填字母）。
（5）某同学利用混有少量CO2的CO气体还原Fe2O3，并验证反应后的气体产物，现有如图所示实验装置（可重复使用），按气体流向从左到右，装置的正确连接顺序是乙→____→丁。
17．化学是一门以实验为基础的科学。根据如图所示的装置，回答下列问题。（已知：浓硫酸有较强的吸水性）
（1）图中标有序号①的仪器名称是______。
（2）实验室用A装置制取氧气，发生反应的文字表达式是______，试管口略向下倾斜的原因是______。
（3）用双氧水制取氧气，探究石蜡燃烧的产物，应选择装置B与______、______（填字母）组合。在收集过程中，检验氧气集满的方法是______。
特色典例
1．
A
实验的装置为固体和液体反应制取氧气的装置，故药品为过氧化氢和二氧化锰。
A、用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时，在锥形瓶内加入二氧化锰，在分液漏斗中盛放双氧水，A正确；
B、根据装置可知实验选取的药品为二氧化锰和双氧水，石灰石和稀盐酸是制取二氧化碳的药品，B错误；
C、由于氧气的密度大于空气的密度，故集满氧气的集气瓶从水槽里取出后应正放在桌面上，C错误；
D、由于反应未开始时装置内存在空气，要在导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集，否则收集的气体会不纯，D错误。
故选A
2．
B
A、块状石灰石和稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进行，不能用于制取二氧化碳，故选项说法错误；
B、可以用排水法收集二氧化碳，因为二氧化碳的逸出速率大于溶解和与水反应速率，故选项说法正确；
C、二氧化碳是无色、无毒气体，故选项说法错误；
D、双氧水制取氧气，是二氧化锰催化过氧化氢反应，不是固、液反应，故选项说法错误；
故选：B。
特色专练
1．
B
①也可能是装置中气体受热膨胀，导致有气泡产生，不一定是M生成的；②说明氯酸钾在温度较高的条件下会释放出气体；③说明氯酸钾在较高的温度下与M接触释放出大量的气体；④说明氯酸钾与固体M的混合物在较低的温度下就能释放出大量的气体。
由分析得：
A、实验①不能说明M受热分解产生气体，错误；
B、实验①②④对比可知，加入M后，在较低温度下反应就可以发生，正确；
C、实验②③说明固体M的加入反应速率加快了，并不能说明增加了气体产生的量，错误；
D、要证明反应中固体M是催化剂还需要验证其质量和化学性质在反应前后是否发生了变化，错误。
2．
B
A、使用②制取二氧化碳时，为防止漏气，长颈漏斗下端需伸入液面以下，错误；
B、实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，选择固固加热型发生装置，可用①作发生装置，正确；
C、用⑤收集氧气时，氧气不易溶于水、密度小于水，氧气应短进长出，从管口b进入，错误；
D、氢气的密度比空气的密度小，可用向下排空气法④收集装置收集，错误。
故选B。
3．
C
A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为会引入新的气体杂质，且当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，错误；
B、碳酸钠能与过量氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，能除去杂质但引入了新的杂质过量氯化钙，不符合除杂原则，错误；
C、氯化钾固体易溶于水，二氧化锰难溶于水，可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂，正确；
D、碳酸钙固体高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，错误。
故选C。
解决除杂问题时，抓住除杂质的必需条件（加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质）是正确解题的关键。
4．
B
乙炔气体是由固体碳化钙与水反应生成。该反应属于固液不加热反应，欲产生平稳的乙炔气流，发生装置可选②，可通过分液漏斗控制药品的滴加速率，从而控制反应速率，乙炔的密度比空气略小，难溶于水，可用排水法收集，且排水法收集的气体比较纯净，故收集装置选③，故选择的装置合理的组合是②③。故选B。
5．
C
A、在理论上反应结束时能收集到（a-b）g的氧气，但由于氧气可能有部分溶于水或部分氧气留在试管中，因此实际上收集的氧气会偏小，说法错误；
B、P点是氯酸钾部分分解，因此有未反应的氯酸钾和生成的氯化钾，还有作为催化剂的二氧化锰，说法错误；
C、在反应过程中，氯元素的质量不变，说法正确；
D、由于在0～t1时段反应没有发生，因此二氧化锰的含量没有变，在固体混合物中的质量分数不变，说法错误。
故选：C。
6．
D
A、空气也可以使燃着的木条继续燃烧，故本选项错误；
B、木炭在空气中也可以燃烧放出二氧化碳气体，使澄清石灰水变浑浊，故本选项错误；
C、密度大于1的气体不一定是氧气，例如二氧化碳的密度比1大，故本选项错误；
D、由于氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以放入带火星的木条，可使木条复燃的是氧气，故本选项正确。
故选D。
7．
D
A、向试管中倾倒双氧水时瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，图中所示操作正确，故A正确；
B、实验室用双氧水制取氧气，属于固体和液体反应，所以图中所示操作正确，故B正确；
C、氧气的密度比空气的大，氧气应从长导管通入，将空气从短导管排出，图中所示装置正确，故C正确；
D、铁丝在O2中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙，所示装置错误，故D错误。
故选：D。
8．
B
A、根据大理石中滴加稀盐酸，生成氯化钙、水和二氧化碳气体，二氧化碳的质量不能一直增加，反应物反应完，就不变了解答；
B、根据加热一定量碳酸氢铵（NH4HCO3)，生成氨气、水和二氧化碳气体解答；
C、根据电解水的实验结论可以完成解答；
D、根据金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素，因为酸量相同金属过量，故生成的氢气应该相等解答。
A、大理石中滴加稀盐酸，生成氯化钙、水和二氧化碳气体，二氧化碳的质量不能一直增加，反应物反应完，就不变了，故错误；
B、加热一定量碳酸氢铵（NH4HCO3)，生成氨气、水和二氧化碳气体，固体质量逐渐减少，反应完毕，固体质量为0,故正确；
C、电解水实验中产生氢气和氧气的体积比为2:1,质量之比为1:8，故错误；
D、金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素，因为酸的质量和浓度相同且金属足量，所以生成的氢气的质量应该相等，故错误。
故选：B。
此题是过程与图象结合题，是对学生识图能力的考查，解题的关键是能正确的分析各个反应的过程，并结合图象分析问题，对培养学生分析问题的能力有一定帮助。
9．
B
A、鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，能与醋酸反应生成二氧化碳气体，由图中气球变化可知，说明反应放出热量，选项说法正确；
B、由A的分析可知，反应时既有热量放出，又有气体生成，选项说法不正确；
C、由图中气球变化可知，鸡蛋壳与醋酸反应放热，冷却至室温时，由于温度降低气球缩小，瓶内气体分子间空隙变小，选项说法正确；
D、鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，能与醋酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，可用于灭火，选项说法正确。
故选B。
10．
D
A、镁比铁活泼，分别与盐酸反应，反应速快的是镁，反应慢的是铁，现象明显，此选项正确；
B、稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面阻止反应的继续进行，随着反应的进行，反应慢慢停止，碳酸钙与稀盐酸反应，反应不会出现这种现象，现象明显，此选项正确；
C、过氧化氢溶液中加入二氧化锰，加快反应速率，反应很快，没有放二氧化锰的反应缓慢，现象明显，此选项正确；
D、氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，没有现象，氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水，没有现象，此选项错误。
故选D。
11．
D
A、二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红，二氧化碳与水反应生成碳酸可以使紫色石蕊试液变红，故选项说法错误；
B、氯化氢气体能使紫色石蕊溶液变红色，乙中液体变红，不能证明二氧化碳能与水反应，故选项说法错误；
C、加热后红色不褪去，不能说明碳酸受热不分解，是因为氯化氢气体溶于水生成的盐酸使紫色石蕊溶液变红色，故选项说法错误；
D、硫酸不具有挥发性，能与碳酸钙粉末反应生成二氧化碳气体，欲达到实验目的，可将盐酸改为稀硫酸，故选项说法正确。
故选：D。
题难度不大，掌握二氧化碳的化学性质、盐酸具有挥发性等是正确解答本题的关键。
12．
C
A、根据图示可知,左侧液面高于右侧液面，说明右侧压强大于外界大气压，故正确，不符合题意；
B、此时甲装置中固体与液体分离，说明止水夹M处于关闭状态，故正确，不符合题意；
C、乙装置N处添加止水夹没有甲装置具有的功能，因为乙中固体与液体不能分离(乙中固体在液面以下，N处添加止水夹，也无法与液体分离)，不能使反应随时发生或随时停止，故错误，符合题意；
D、甲装置可以通过控制止水夹M的关闭和打开,丙装置可以通过粗铜丝控制石灰石与稀盐酸接触或脱离，可以控制反应的发生和停止，故正确，不符合题意。
故选C。
13．
C
多孔隔板上放置的固体为块状或颗粒状固体，长颈漏斗中放液体，装置中关闭活塞，装置中压强变大液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开活塞气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止；
由分析得：
A、制取二氧化碳气体为石灰石和稀盐酸的反应，故该装置通常可以适用于制取二氧化碳气体，正确；
B、多孔隔板上放置的固体为块状或颗粒状固体，正确；
C、该发生装置的优点是可以控制反应的发生与停止，但是不好控制反应速率，错误；
D、可通过关闭活塞，使固液分离，控制反应结束，正确。
故选C。
③实验室常用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳和水反应生成碳酸使紫色石蕊试液变红色，化学方程式为：H2O+CO2=H2CO3。
（2）①蒸发结束后用玻璃棒将固体从蒸发皿转移到纸片上。
②a.蒸发时要用玻璃棒不停地搅拌液体，防止液体局部过热而飞溅，正确；
b.当出现多量固体时停止加热，用蒸发皿的余热把溶液蒸干，错误；
c.蒸发时若有滤液溅出，会造成精盐的损失，则精盐质量将偏低，正确；
d.蒸发过程中，溶液中钠元素的质量分数增大，溶液中钠元素质量不变，错误。
故选ac。
③a、二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集，故不符合实验事实；
b、二氧化碳溶解性不强，与水反应生成碳酸，碳酸不稳定，且二氧化碳的逸出的速率大于其溶解速率，能用排水法收集二氧化碳，故符合实验事实；
c、通常状况下，二氧化碳的密度大于空气，可以用向上排空气法收集，但由于二氧化碳的溶解性不强，与水反应生成碳酸很不稳定，所以一般不使用排水法收集，故符合实验事实；
答案：bc；
（5）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，充分震荡后，压强减小，试管中压强小于大气压。
氧气具有助燃性，能够使带火星的木条复燃，则用C装置检验氧气收集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明氧气已满，故填将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明氧气已满。
（3）制取二氧化碳的原料有稀盐酸，所以二氧化碳中会含有氯化氢气体，E装置中装有的试剂的作用是除去氯化氢气体，故填除去氯化氢气体；
二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，能够使紫色石蕊试液变红，二氧化碳能够与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，碳酸钙产生使澄清石灰水变浑浊，所以F装置中观察到的现象是紫色石蕊溶液变成红色，澄清石灰水变浑浊，故填紫色石蕊溶液变成红色，澄清石灰水变浑浊；
E装置用于气体除杂，气体应从长管，即a管进入瓶中，故填装置图画为
。
（4）实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气，发生装置应选固体加热发生装置，即装置A，氨气极易溶于水且密度小于空气，因此不能用排水法收集，宜用向下排空气法收集，应选D，故填AD。
（5）用混有少量CO2的CO气体还原Fe2O3，并验证反应后的气体产物，首先应除掉一氧化碳中的二氧化碳，用乙中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后，要通入甲，检验二氧化碳是否除尽，然后通入丙中进行反应，再通入甲中检验反应是否生成二氧化碳，最后选择气囊来收集尾气，防止残留的一氧化碳排放到空气中污染空气，即装置的正确连接顺序是乙→甲→丙→甲→丁，故填乙→甲→丙→甲→丁。
（3）氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，石蜡燃烧生成二氧化碳和水，为了不影响对石蜡燃烧产物的干扰，收集的氧气应干燥，浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，可用浓硫酸进行干燥，为了得到干燥的氧气，应用向上排空气法收集，故应选择B与F、E；由于氧气具有助燃性，氧气验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已经集满，故填：F；E；将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已经集满。