【火线100天】2022中考化学 滚动小专题（一）气体的制备与净化

滚动小专题(一)气体的制备与净化一、常见气体的制取（二氧化碳、氧气与氢气制取的比较）氧气(O2)氢气(H2)二氧化碳(CO2)反应原理2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(或2H2O22H2O+O2↑)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑药品高锰酸钾(KMnO4)［或双氧水(H2O2)和二氧化锰(MnO2)］锌粒(Zn)和稀盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)石灰石或大理石(CaCO3)和稀盐酸(HCl)发生装置加热固体(或不加热固+液）不加热固+液不加热固+液收集方法①排水法(不易溶于水)②向上排空气法(密度比空气大)①排水法(难溶于水)②向下排空气法(密度比空气小)向上排空气法（密度比空气大），不能用排水法收集验满或验纯用带火星的木条,平放在集气瓶口,若木条复燃,氧气已满；否则没满用拇指堵住集满氢气的试管口；靠近火焰,移开拇指点火，若“噗”的一声，则氢气已纯；若有尖锐的爆鸣声，则氢气不纯用燃着的木条,平放在集气瓶口,若火焰熄灭,则已满；否则没满操作步骤、注意事项①检查装置的气密性②试管口要略向下倾斜(防止凝结在试管口的小水珠倒流流入试管底部使试管破裂)③加热时应先使试管均匀受热，再集中在药品部位加热④排水法收集完氧气后,先撤导管后撤酒精灯(防止水槽中的水倒流,使试管破裂)①检查装置的气密性②长颈漏斗的管口要插入液面下③点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度(空气中，氢气的体积达到总体积的4%~74.2%点燃会爆炸)①检查装置的气密性②长颈漏斗的管口要插入液面下③不能用排水法收集二、气体的净化与干燥1.原则：不能引入新的气体杂质；不能减少被净化的气体的量。2.顺序：气体的发生装置——除杂——干燥——主体实验——尾气处理。3.干燥和净化气体的装置：洗气瓶和干燥管。4.常用干燥剂：浓硫酸、固体氢氧化钠、无水氯化钙等。5.注意事项：a、选择的干燥剂(净化剂)必须是只能吸收水分(杂质气体)，不与被干燥(净化)的气体反应；b、洗气瓶长导管为进气口，短导管为出气口；干燥管大口进气，小口出气，且两口都应堵一团脱脂棉，防止干燥颗粒进入导气管。类型1常见气体的制取例1(2022·滨州)气体的制备是化学实验基本技能之一。现用如下装置进行化学实验，试回答下列问题：(1)实验室利用加热高锰酸钾的方法能制得氧气，则发生装置应选用______(填字母)；(2)实验室利用B装置通过复分解反应制得的气体是______，要制取一瓶该气体，所选装置的连接顺序是______5\n(填字母)；(3)证明集气瓶中充满(2)中所制气体的方法是________________________________________________。思路点拨:常见气体发生装置有固体加热型和固液不加热型，加热高锰酸钾的方法制得氧气发生装置选A；B装置常用于实验室制取CO2，由于CO2能溶于水且密度比水大，故收集装置只能用C；二氧化碳的验满是将燃着的木条放在集气瓶口。类型2气体的净化例2实验室制得的CO2气体常含有HCl和水蒸气。为了制得纯净、干燥的CO2气体，除杂装置的导管按气流方向连接顺序是()A.a→b→c→dB.b→a→c→dC.c→d→a→bD.d→c→b→a思路点拨:实验室制得的CO2气体常含有HCl和水蒸气，除去CO2气体中的HCl常用饱和碳酸氢钠溶液，水蒸气常用液态干燥剂浓硫酸，在除去HCl时又会带出水蒸气，因此要先除去杂质，再干燥除去水蒸气。一、选择题1.实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应,必须考虑的是()A.①②③B.②③④C.③④⑤D.②③⑤2.常温下，氨气为无色有刺激性恶臭气味的气体，密度比空气小，易溶于水。氨气溶于水显弱碱性，实验室可用氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热制取。则下列说法正确的是()A.可用向下排空气法收集到氨气B.氨水能使紫色石蕊试液变红色C.多余的氨气可排放到大气中D.实验室制氨气的发生装置与双氧水制氧气相同3.(2022·潍坊)实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热制氯气，反应的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O下列说法正确的是()A.反应前后锰元素的化合价不变B.可以用向上排空气法收集Cl2C.用浓盐酸配制稀盐酸时，必须用托盘天平、量筒、烧杯和玻璃棒D.该反应是复分解反应4.某无色气体X可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种。为确认其组成，某同学取一定量该气体按下图所示装置进行实验(假设每步都充分反应或吸收)，结果装置①中无明显变化，装置③增重1.8g，装置④增重2.2g。下列关于气体X成分的分析中，错误的是()A.一定没有二氧化碳B.可能含有甲烷和氢气C.可能只有甲烷D.可能含有氢气和一氧化碳二、填空题5.(2022·菏泽)实验室制取气体时需要的一些装置如图所示，请回答下列问题：5\n(1)实验室里用A装置制取氧气的化学方程式为______________________________，可选择的收集装置有______。若要得到干燥的氧气，所选择装置的连接顺序为______。(2)某同学利用上述B装置，用贝壳和盐酸反应生成了一种无色气体，请你设计实验方案，应用化学方法检验生成的气体为二氧化碳。(要求写出操作过程、使用试剂和实验现象)_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6.(2022·重庆)根据下列装置回答问题：(1)仪器a的名称是______。(2)C是进行______操作装置中的一部分。(3)若选用D装置收集CO2，则气体应从______(填“①”或“②”)端进入。若D装置中盛有NaOH溶液，则可以除去CO气体中混有的CO2，反应的化学方程式为______________________________。(4)向装置A、B中分别加入两种试剂都可以制得氧气，两个反应中用到的同一种试剂是______(写化学式)，该试剂的作用______(填“相同”或“不相同”)。7.(2022·广安)如图是实验室制取气体时常用的装置(其中G、I为干燥装置)，根据装置回答下列问题：(1)仪器①的名称：______。(2)用A装置制取的某气体可使带火星的木条复燃，请写出用A装置制取该气体的化学方程式为__________________________________________。(3)现用C装置收集一瓶无色无味的气体，欲检验其是否为CO2的方法是__________________，若改用F装置收集该气体，则气体应从______(填“a”或“b”)通入。(4)常温下，氨气(NH3)是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小，溶液呈碱性。实验室制取氨气的原理是NH4Cl(固)与Ca(OH)2(固)混合共热。现要制得干燥的氨气并处理尾气，防止污染空气，所选择的装置连接顺序依次是B→(______)→F→H(填装置序号)。三、实验探究题8.(2022·潍坊)某化学小组查阅资料得知：在不同温度下，甲烷(CH4)可将氧化铁(Fe2O3)还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种。他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物(黑色粉末)的成分，进行了如下实验：5\n(1)按如图装置连接好仪器，检查装置的气密性后，往装置中添加药品。①向黑色粉末中滴加稀硫酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中含有______，产生气泡的化学方程式是____________________________________。②导管b的作用是__________________________________________________________________。(2)按下图装置连接好仪器(图中夹持设备已略去)检查装置的气密性，往装置中添加药品，打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的一氧化碳，持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯。①装置A中反应的化学方程式为________________________，装置B中浓硫酸的作用是__________________。②持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是__________________。D装置的作用是__________________。③实验中观察到装置E中石灰水变浑浊，则黑色粉末中含有______。尾气处理方法为__________________。5\n参考答案归类例析例1(1)A(2)CO2(或二氧化碳)BC(3)将燃着的木条放于集气瓶口，若火焰熄灭，则证明已集满气体例2C专题精练1.D2.A3.B4.B5.(1)2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑CEA→F→E(或B→F→E)(2)将生成的气体通入到盛有少量澄清石灰水的试管中(或洗气瓶中)，若溶液变浑浊(或有白色沉淀生成)，证明生成的气体是二氧化碳。6.(1)铁架台(2)过滤(3)①2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(4)MnO2相同7.(1)锥形瓶(2)2H2O22H2O+O2↑(3)看是否能使澄清石灰水变浑浊a(4)I8.(1)①FeFe＋H2SO4FeSO4＋H2↑②防止滴加稀硫酸时生成的气体从分液漏斗逸出(2)①2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O除去气体中的水蒸气②防止CO与空气的混合气加热时发生爆炸防止E中的石灰水被倒吸进玻璃管③Fe3O4将尾气点燃5