第17讲 气体的制取、净化和干燥
气体的制取——净化与干燥
命题点1 气体的制取
1．(2018·西宁)化学是一门以实验为基础的科学，请结合下列装置图回答相关问题。
(1)仪器a的名称是__分液漏斗__。
(2)实验室常用高锰酸钾制取氧气，其反应的化学方程式为__2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑__，可选用的发生和收集装置是__CE或CF__(填字母编号)。
(3)实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，其反应的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__，可以用E装置来收集，验满的方法是__将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭说明二氧化碳已满__。
(4)适合用D装置收集的气体必须具备的性质是__密度小于空气，无毒，不与空气反应__。
2．(2018·孝感)根据如图所示装置，回答有关问题：
(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)若用装置C收集氧气，则氧气应从__n__(填“m”或“n”)端导管口通入；
(4)利用实验室制取二氧化碳的发生装置，还可以制取初中化学常见的气体是__H2或O2__(填化学式，任写一种)。
命题点2 气体的净化与干燥
3．(2018·广东)有一混合气体通过澄清石灰水无明显现象，剩余气体经浓硫酸洗气后点燃，在火焰上方罩上干冷烧杯，内壁出现水雾。符合上述现象的气体组合是(C)
A．H2、CO、CO2 B．N2、O2、CO2
C．H2、CH4、CO D．H2、CH4、CO2
4．(2018·武汉)某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好，图中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是(B)
A．将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ连接，均能达到实验目的
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B．称量装置Ⅰ反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C．若用装置Ⅳ收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D．若用装置Ⅴ测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
重难点 气体的制取与净化
下列是实验室制备CO2，并验证CO2性质的实验装置图，按要求回答下列问题：
(1)写出标号仪器的名称：①__锥形瓶__；②__长颈漏斗__。
(2)在检查装置A的气密性操作时，当关闭活塞M和N，向仪器②中注水，观察到__长颈漏斗中有液体滴下__的现象，说明装置漏气。
(3)关闭活塞N，打开活塞M，向仪器②中加入稀盐酸，装置B处观察到的现象是__溶液变红__，当观察到C处的石灰水变浑浊时，C中发生反应的化学方程式是__Ca(OH)2＋CO2===H2O＋CaCO3↓__。
(4)关闭活塞M，打开活塞N。用A、D、E、F制取纯净干燥的CO2气体，装置D的作用是__除去CO2中混有的HCl__，装置E中盛装__浓硫酸__溶液，用于除去CO2气体中的水分；当观察到__G装置中矮的蜡烛熄灭__，说明F中已收满二氧化碳气体。
(5)若关闭活塞M，打开活塞N。实验室要制取干燥的氧气，A、D、E、F、G中只需选用的装置是__A、E、F__(填编号)，化学反应方程式是__2H2O22H2O＋O2↑__。
1．(2018·泰安)实验室制取气体选择收集方法时，下列气体性质不需考虑的是(B)
A．密度 B．可燃性
C．溶解性 D．能否与水反应
2．(2017·南京)实验室制取某些气体的装置如图。下列说法正确的是(A)
A．装置①和⑤组合可以用来制取氧气
B．装置②和③组合可以用来制取氢气
C．装置②和④组合可以用来制取二氧化碳
D．装置②可以较好地控制反应速率
3．(2018·湖州)下图所示的装置有很多用途，下列使用方法不正确的是(A)
5
A．排水法收集氧气时，由a口进气
B．排空气法收集氢气时，由b口进气
C．排水法收集氢气时，由b口进气
D．排空气法收集二氧化碳时，由a口进气
4．(2018·咸宁)有三瓶无色无味的气体X、Y、Z，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种，分别点燃三种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有X和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，燃烧后分别向烧杯中注入少量澄清的石灰水，振荡，只有Y和Z的烧杯内石灰水变浑浊。则X、Y、Z分别是(A)
A．H2 CO CH4 B．CH4 CO H2
C．CO CH4 H2 D．CO H2 CH4
5．(易错题)下列装置用于实验室制取CO2，不能随开随用、随关随停的装置是(B)
6．(2018·随州)实验是进行科学探究的主要方法。如图是初中化学常见装置，请回答：
(1)仪器①的名称是__长颈漏斗__。
(2)实验室用纯净物制取O2的化学方程式是__2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑__。
(3)欲用活泼金属与稀硫酸反应制取干燥的H2，请从这些装置中选择并连接一套组合装置，按照气流从左到右的流向，写出所选装置接口的连接顺序：__bdcfe或b→d→c→f→e或bdcf或b→d→c→f__。
(4)在实验室，小宇同学为验证CO2的性质，将制取的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水不变浑浊，分析其中的原因可能是__所用盐酸的浓度过高或澄清石灰水已变质__。
7．(2018·武威)结合下列化学实验装置，回答有关问题。
(1)写出图中标有字母的仪器的名称：a.__试管__，b.__锥形瓶__；
(2)实验室用氯酸钾制取氧气应选择的发生装置是__A__(填代号)，可用__排水(或向上排空气)__法收集氧气。制得的氧气用来做下图所示的实验，发现H中铁丝不燃烧，其原因是__H中铁丝的温度未达到着火点__。写出G中反应的化学方程式__3Fe＋2O2Fe3O4__。
(3)实验室制取二氧化碳常用的药品是__大理石(或石灰石)与稀盐酸__，若用装置E收集二氧化碳，则气体应从__①__(填“①”或“②”)端进入；若要获得干燥的二氧化碳，可将装置B和装置D用胶皮管连接，并在装置D中盛放__浓硫酸__(填物质名称)试剂。
(4)实验室常用装置C代替装置B制取气体，装置C的优点是__可以随时控制反应的发生与停止__。
8．(2018·咸宁)根据下图实验装置，回答问题。
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(1)图中仪器a的名称是__水槽__。
(2)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的化学方程式为__2KClO32KCl＋3O2↑__。用排空气法收集一瓶氧气，验满的方法是__用带火星的小木条置于集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满__。
(3)实验室制取二氧化碳气体所选用的装置__AD__(填序号)。
(4)某化学小组利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁，并验证反应后的气体产物。
①请写出用CO气体还原氧化铁的化学方程式__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__。
②实验室现有下图所示实验装置(可重复使用)。按气体从左到右的方向，装置连接顺序正确的是__C__。
A．甲→乙→丙→丁
B．甲→丙→乙→丁
C．乙→甲→丙→甲→丁
D．乙→甲→丙→乙→丁
9．(2018·广东)根据下图(省略夹持仪器)回答问题：
(1)仪器e的名称是__量筒__。
(2)用高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式为__2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑__，制备并导出氧气的装置应选取的仪器是c、h、__a、i__ (填序号)，收集氧气(用于做铁丝燃烧实验)应选取的仪器是__b、o、l、g__(填序号)。
(3)用锌粒和稀盐酸制备H2(可随时使反应发生或终止)应选取的仪器是__c、f、j、n__(填序号)。
(4)氢化钙(CaH2) 常温下能与水反应生成H2，是野外工作人员便携燃料的来源。课外小组同学利用(3)中产生的H2与金属钙反应制取CaH2 (如下图)。请回答：
①洗气瓶中m、n应选下列试剂的__Ⅱ__、__Ⅲ__(填序号)。
Ⅰ.NaHCO3溶液 Ⅱ.NaOH溶液 Ⅲ.浓硫酸
②为防止钙被氧化，在加热钙之前必须进行的操作是__先通入一段时间H2，排除装置内空气__。
③CaH2与水反应的化学方程式为__CaH2＋2H2O===2H2↑＋Ca(OH)2__；为防止空气中的O2、CO2、水蒸气与玻璃管中Ca或CaH2反应，必须在导管末端再连接的装置是(说出仪器名称及所装试剂)__装有碱石灰的干燥球__。
10．(2018·金华)某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成，某兴趣小组对此进行了相关实验：
【查阅资料】①SO2能使品红溶液褪色；②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收，并能使其褪色；③SO2
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能使氢氧化钡溶液和澄清石灰水变浑浊；④CO和CO2均不能使品红溶液褪色，也不与高锰酸钾溶液反应。
【实验研究】为验证这三种气体，同学们设计并进行如下实验：
【事实与结论】通过实验验证了以上三种气体都存在。
(1)装置A的作用是____检验并吸收二氧化硫，排除对二氧化碳的验证产生干扰____；
(2)能证明气体中含有CO2的现象是____B中品红不褪色，C中溶液变浑浊____；
【反思与评价】
(3)若装置按C→D→A→B→E的顺序连接，则无法验证的气体是____CO2、SO2__；
(4)有同学提出上述原装置中省略D装置也能达到实验目的，你认为该同学的设计有无道理并说明理由__有道理，CO2气体对CO气体的实验没有干扰__。
11．(变式题)草酸(H2C2O4)又名乙二酸，是一种有机酸，易溶于水，广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定，在浓硫酸的催化作用下，草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：
【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？
【实验猜想】猜想1：只有CO；
猜想2：只有__CO2__(填化学式)；
猜想3：含有CO和CO2。
【设计实验】基于猜想3，根据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：
【实验探究】
(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成，请写出A装置中的化学反应方程式：__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__；
(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO；
①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中出现__澄清石灰水变浑浊____的现象；
②E装置中出现__黑色粉末变红色__的现象。
【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立。
草酸分解的化学方程式是__H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O__。
(1)B装置的作用是__除去二氧化碳气体__；
(2)C装置的作用是__检验二氧化碳气体是否除尽__；
(3)该实验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气)，请提出改进措施__在F装置后设置尾气处理装置__(任写一条)。
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