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專題11 實驗室氣體的制取
命題點1 氧氣的實驗室制取
命題點2　二氧化碳的實驗室制取
命題點3　氫氣的實驗室制取
氧氣的實驗室制取
本考點主要考查的知識點有:①常用儀器的名稱；②反應原理及化學方程式的書寫；③制取(發生、收集)裝置的選擇；④氣體的檢驗與驗滿；⑤氣體的凈化及多功能瓶的作用；⑥實驗步驟及注意事項等，一般以實驗探究題的形式，常結合CO2、H2等其他氣體一起考查。
1.氧氣的工業制法
分離液態空氣法：先將空氣加壓降溫變成液態，然后再加熱，由于液氮的沸點比氧氣的沸點低，氮氣首先從液態空氣中蒸發出來，留下的就是液態氧氣，此過程屬于物理變化。
2. 氧氣的實驗室制法
固+固加熱型
1．用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣
（1）藥品：高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳
（2）反應原理
①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
②2KClO32KCl+3O2↑
（3）實驗裝置（如圖所示）
儀器名稱：a．酒精燈，b．試管，c．鐵架臺（帶鐵夾），d．導管，e．集氣瓶，f．水槽。
注意：
①藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。
②試管口要略向下傾抖，防止水倒流，使試管炸裂。
③鐵架臺上的鐵夾要夾在試管的中上部（或距離管口1/3處）。
④試管內的導管稍伸出橡皮塞即可，便于氣體導出。
⑤集氣瓶充滿水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。
⑥加熱時要先使試管均勻受熱，然后用酒精燈外焰對準藥品所在部位加熱。
⑦用排水法收集氣體時，應注意當氣泡連續均勻冒出時再收集，否則收集的氣體不純，當集氣瓶口有大氣泡冒出時，證明已收集滿。
⑧停止加熱時，應先把導管從水里撤出，再熄滅酒精燈。防止倒吸炸裂試管。
⑨用高錳酸鉀制氧氣時，試管口要放一小團棉花，防止加熱時高錳酸鉀小顆粒堵塞導管。
⑩盛氧氣的集氣瓶應蓋上玻璃片正放，因為氧氣的密度大于空氣的密度，正放可減少氣體逸散。
（4）實驗步驟：（連）查、裝、定、點、收、離、熄。
①連接裝置：先下后上，從左到右的順序。
②檢查裝置的氣密性：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現一段水柱。
③裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）
④固定裝置 ：固定試管時，試管口應略向下傾斜；鐵夾應夾在試管的中上部
⑤點燃酒精燈：先使試管均勻受熱，后在反應物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。
⑥收集氣體：排水法收集或向上排空氣法
⑦先將導管移出水面
⑧最后熄滅酒精燈
（5）收集氧氣的方法
①向上排空氣法（氧氣密度比空氣大）
③排水法收集（氧氣不易溶于水）
注意：
a．凡不與空氣中的氧氣、氮氣等成分反應的氣體，均可用排空氣法收集。相同狀況下，密度比空氣大的氣體可用向上排空氣法收集，密度比空氣小的氣體可用向下排空氣法收集。若與空氣的密度相近或有毒的氣體，一般不宜用排空氣法收集。
b．用排空氣法收集氣體時，應將導管伸到接近集氣瓶底部，以便于空氣的排出。
c．用排水法收集的氧氣比向上排空氣法收集的氧氣更純凈；用向上排空氣法收集的氧氣比排水法收集的氧氣更干燥。
（6）檢驗方法
驗證：將帶火星的木條伸入瓶內，如果木條復燃，證明集氣瓶內的氣體是氧氣。
（7）驗滿
驗滿：①用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在瓶口，如果木條復燃，證明氧氣已收集滿。
②用排水法收集時，集氣瓶口出現大氣泡時，說明已收集滿。固+液不加熱型
2．用過氧化氫制氧氣
（1）藥品：過氧化氫溶液和二氧化錳粉末。
（2）反應原理：2H2O22H2O+O2 ↑
（3）實驗裝置
（4）實驗步驟
①檢查裝置的氣密性。
②向錐形瓶中加入二氧化錳固體。
③塞好帶有長頸漏斗（或分液漏斗）和導管的雙孔塞。
④向長頸漏斗（或分液漏斗）中加入過氧化氫溶液。
⑤用排水集氣法收集。
說明：
a．用過氧化氫溶液制氧氣的發生裝置中使用長頸漏斗便于加入液體藥品；使用分液漏斗便于控制滴液速率。
b．使用帶有長頸漏斗的發生裝置時，要注意長頸漏斗下端管口應伸到液面以下，以防止產生的氣體從長頸漏斗口逸出。
【典例精講】
1.（2023年四川省南充市中考）化學是一門以實驗為基礎的學科，下列實驗操作正確的是（ ）
A．收集氧氣 B．蒸發食鹽水
C．稱量NaOH固體 D．滴加液體
【答案】B
【詳解】A、由于氧氣密度比空氣大，所以收集氧氣應從長管進入。A不正確；
B、蒸發食鹽水應用玻璃棒攪拌，防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺。B正確；
C、由于氫氧化鈉易潮解，稱量NaOH固體時，應放在玻璃器皿中。C不正確；
D、用膠頭滴管滴加液體時，應把它懸空放在試管上方，不要接觸試管壁，以免沾污滴管或造成試劑的污染。 D不正確。
綜上所述：選擇B。
2.（2023 營口）如圖所示裝置常用于實驗室制取氣體，請回答下列問題：
（1）實驗室用A裝置制取氧氣，反應的化學方程式是 　 　；若用C裝置收集氧氣，檢驗收集滿氧氣的方法是 　 　；
（2）用D裝置收集氧氣時，當導管口出現 　 　時開始收集；當實驗結束時先 　 　，后熄滅酒精燈，防止水槽中的冷水倒吸炸裂試管；
（3）實驗室制取二氧化碳應選擇的發生和收集裝置是 　 　（填字母序號）；
（4）用B裝置制取氣體時，長頸漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是 　 　。
【答案】
（1）2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；將帶火星的木條放到集氣瓶口，若木條復燃，則已集滿；
（2）連續、均勻氣泡；將導管移出水面； （3）BC；
（4）防止生成的氣體從長頸漏斗下端逸出。
【解析】解：（1）A裝置是固體加熱型裝置，還沒有添加藥品，適用于氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用和加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣（試管口需放一團棉花），反應的化學方程式為：2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；氧氣具有助燃性，若用C裝置收集氧氣，檢驗收集滿氧氣的方法是：將帶火星的木條放到集氣瓶口，若木條復燃，則已集滿。
（2）D裝置是用排水法來收集氣體，用D裝置收集氧氣時，當導管口出現連續、均勻氣泡時開始收集，因為一開始排出的是裝置內的空氣；當實驗結束時先將導管移出水面，后熄滅酒精燈，防止水槽中的冷水倒吸炸裂試管。
（3）實驗室通常用石灰石（或大理石）和稀鹽酸反應制取二氧化碳，屬于固液常溫型發生裝置，二氧化碳能溶于水，密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，則應選擇的發生和收集裝置是BC。
（4）長頸漏斗上下直通，則用B裝置制取氣體時，長頸漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是防止生成的氣體從長頸漏斗下端逸出。
3.【2023遼寧撫順等真題】氧氣的制取和性質是初中化學實驗的重要內容。根據下圖回答有關問題。
（1）某同學選用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，應選用的發生裝置是_____(填字母)，發生反應的化學方程式為 。
（2）在向裝置中添加藥品前，應先檢查裝置的_____。
（3）若要收集一瓶較純凈的氧氣，選用的收集裝置是_____(填字母)。
（4）用F裝置進行木炭在氧氣中燃燒的實驗，為了檢驗產物，可在燃燒停止后的集氣瓶中倒入少量的_____，振蕩，觀察實驗現象。
【答案】（1）A； （2）氣密性 （3）E （4）澄清石灰水
【解析】（1）選用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，該反應為固體加熱型，應選用的發生裝置是A；
氯酸鉀在二氧化錳的催化下加熱分解生成氯化鉀和氧氣，該反應的化學方程式為：；
（2）制取氣體的裝置中，在向裝置中添加藥品前，應先檢查裝置的氣密性，避免因更換儀器造成的藥品浪費；
（3）氧氣密度比空氣大，可選擇向上排空氣法收集，氧氣不易溶于水，可選擇排水法收集，而排水法收集的氧氣較排空氣法純凈，故若要收集一瓶較純凈的氧氣，選用的收集裝置是E；
（4）用F裝置進行木炭在氧氣中燃燒的實驗，為了檢驗產物，可在燃燒停止后的集氣瓶中倒入少量的澄清石灰水，振蕩，觀察到澄清石灰水變渾濁，說明木炭燃燒生成了二氧化碳氣體。
4.【2023廣東真題】回答下列問題。
（1）實驗室制取O2及性質檢驗
i.上圖中儀器a的名稱是__________。
ii.用高錳酸鉀制取O2，應選擇上圖中的發生裝置_______（填字母）。化學方程式為__________。
iii.收集一瓶O2并進行性質檢驗。
操作 現象 結論
硫燃燒時，_____(填字母)，生成刺激性氣味的氣體 a.產生大量白煙 b.生成黑色固體 c.發出藍紫色火焰 O2具有氧化性
集氣瓶中NaOH 溶液的作用是_________________
（2）制作氧自救呼吸器
查閱資料，超氧化鉀(KO2)為黃色固體，分別與CO2、 H2O反應生成O2和白色固體、產氧效率高，適合作生氧劑。
①原理分析:、 則X的化學式為__________。
②動手實踐:設計并制作氧自救呼吸器，如圖所示，使用一段時間后，觀察到生氧劑由______（填顏色變化 ），則基本失效。
【答案】（1）①. 錐形瓶 ②. A ③. ④. c ⑤. 吸收二氧化硫，防止污染空氣
（2）①. KOH ②. 黃色變為白色
【解析】
（1）i.上圖中儀器a的名稱是錐形瓶；
ii.用高錳酸鉀制取O2，屬于固體加熱反應，發生裝置可選A；
高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應的化學方程式為：；
iii.硫在氧氣中燃燒，發出明亮的藍紫色火焰，放出熱量，生成具有刺激性氣味的氣體。
故選c；
硫在氧氣中燃燒生成二氧化硫，二氧化硫能與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，故集氣瓶中氫氧化鈉溶液的作用是：吸收二氧化硫，防止污染空氣；
（2）①根據質量守恒定律，化學反應前后，原子的種類和數目不變，反應物中含K、O、H的個數分別是4、10、4，生成物中含K、O、H的個數分別是0、6、0，故生成物中還應含4個K、4個H、4個O，故X的化學式為：KOH；
②超氧化鉀(KO2)為黃色固體，分別與CO2、 H2O反應生成O2和白色固體，故觀察到生氧劑由黃色變為白色，則基本失效。
5.（2023年江西省中考）下圖是氧氣的實驗室制取與性質的有關實驗示意圖。

(1)圖一中儀器①的名稱是_______。
(2)實驗室用裝置A制取氧氣的化學方程式為_______。加熱藥品前使試管均勻受熱的具體操作是_______。
(3)欲收集一瓶干燥的氧氣，可從圖一中選擇的收集裝置是_______（填序號）。
(4)圖二為木炭在氧氣中燃燒的實驗。為檢驗產物二氧化碳，Ⅳ中倒入的試劑為_______。對比步驟Ⅰ和Ⅱ的木炭燃燒情況，得出可燃物燃燒的條件之一是_______。
【答案】(1)鐵架臺
(2) 來回移動酒精燈 (3)C
(4) 澄清石灰水（或氫氧化鈣溶液） 溫度達到可燃物的著火點
【詳解】（1）①為鐵架臺；
（2）A裝置為固體加熱型發生裝置，且試管口沒有棉花，即為氯酸鉀在二氧化錳的催化下加熱分解生成氯化鉀和氧氣，該反應的化學方程式為：；
為了防止試管受熱不均勻而炸裂，開始加熱時，要讓試管均勻受熱，具體操作是來回移動酒精燈；
（3）由于氧氣密度比空氣大，可選擇C向上排空氣法收集，由于氧氣不易溶于水，可選擇B排水法收集，而排空氣法收集到的氣體較排水法干燥，故欲收集一瓶干燥的氧氣，可選擇的收集裝置是C；
（4）根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以為檢驗產物二氧化碳，Ⅳ中倒入的試劑為澄清石灰水；
可燃物燃的條件為：溫度達到可燃物的著火點，與氧氣接觸；步驟Ⅰ木炭直接放在空氣中不會燃燒，步驟Ⅱ中木炭在酒精燈上引燃可以燃燒，對比木炭燃燒情況，得出可燃物燃燒的條件之一是溫度達到可燃物的著火點。
[方法指導]
1.熟記常用儀器的名稱及反應的化學方程式。
2.氣體發生裝置的選擇取決于反應物的狀態和反應條件；收集裝置的選擇取決于氣體的密度和水溶性。
二氧化碳的實驗室制取
本考點主要考查的知識點有:①常用儀器的名稱；②反應原理及化學方程式的書寫；③制取(發生、收集)裝置的選擇；④氣體的檢驗與驗滿；⑤氣體的凈化及多功能瓶的作用；⑥實驗步驟及注意事項等，一般以實驗探究題的形式，常結合O2、H2等其他氣體一起考查。
藥品與實驗原理
(1)藥品選擇：大理石(或石灰石)與稀鹽酸
解讀：(1)不可用硫酸代替鹽酸，因為生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在碳酸鈣的表面，會阻止碳酸鈣與硫酸接觸，使反應難以繼續進行。
(2)不可用碳酸鉀、碳酸鈉代替石灰石或大理石，因為碳酸鉀、碳酸鈉是粉末狀固體，與稀鹽酸反應速率太快，不利于反應的控制和氣體的收集。
(3)不可用濃鹽酸，因為濃鹽酸揮發出的氯化氫氣體使二氧化碳不純，且影響二氧化碳的性質檢驗。
(2)實驗原理：CaCO3＋2HCl == CaCl2＋CO2↑＋H2O(用化學方程式表示)。
2. 發生裝置與收集裝置
發生裝置
裝置特點 操作簡單 便于添加液體 可以控制反應速率 可以控制反應的發生和停止
收集裝置 用向上排空氣法收集的原因：二氧化碳密度比空氣大且能溶于水
收集的原理：收集的氣體密度與空氣密度進行比較，氣體密度比空氣大進的導管口要在下端，反之在上端。（不管多功能瓶正放或倒放都滿足）所以收集CO2是a進
【特別提醒】實驗室制取二氧化碳時長頸漏斗末端須伸入液面以下，目的是防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出。
3. 操作步驟連接儀器→檢查裝置氣密性→裝入藥品(先加固體，后通過長頸漏斗或分液漏斗加入液體)→收集→驗滿
4. CO2的驗滿與檢驗
驗滿方法：用燃著的木條靠近集氣瓶瓶口，若木條立即熄滅，證明氣體已集滿。
檢驗方法：把生成的氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則證明生成的氣體為二氧化碳。
5.CO2的測定
植物油的作用是避免CO2溶于水;植物油上方的空氣對CO2體積的測定不造成影響。
6.氣體的凈化與干燥:制取的CO2通常含有HCl氣體和水蒸氣,應先用　 　飽和碳酸氫鈉溶液除去HCl,再用濃硫酸干燥。
【典例精講】
6.（2023 天門）下列實驗基本操作不正確的是（　　）
A． 取用固體藥品 B． 讀取液體體積
C． 二氧化碳的驗滿 D． 傾倒液體
【答案】A
【解析】解：A、取用固體粉末狀藥品時，瓶塞要倒放，應用藥匙取用，不能用手接觸藥品，圖中所示操作錯誤。
B、量筒讀數時視線要與量筒內液體的凹液面的最低處保持水平，圖中所示操作正確。
C、檢驗二氧化碳是否收集滿時，應將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，說明已集滿，圖中所示操作正確。
D、向試管中傾倒液體藥品時，瓶塞要倒放，標簽要對準手心，瓶口緊挨試管口，圖中所示操作正確。
故選：A。
7.（2023 孝感）某實驗小組用一定量大理石（雜質不與鹽酸反應也不溶于水）和30g溶質質量分數為7.3%的稀鹽酸反應制取二氧化碳，充分反應后，將反應后的剩余物過濾（不考慮溶質損失），向濾液中逐滴滴加溶質質量分數為10.6%的碳酸鈉溶液，測得濾液的pH與加入溶液質量的關系如圖所示。已知氯化鈣溶液呈中性，碳酸鈉溶液呈堿性。下列有關分析不正確的是（　　）
A．大理石和稀鹽酸反應產生CO2的質量為0.88g
B．c點對應的溶液中溶質的質量為2.34g
C．a點對應的溶液中有三種溶質
D．bc段發生反應的化學方程式為Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
【答案】B
【解析】解：A、加入碳酸鈉溶液前，溶液的pH小于7，說明濾液顯酸性，濾液是氯化鈣和鹽酸的混合溶液；向濾液中逐滴滴加溶質質量分數為10.6%的碳酸鈉溶液，碳酸鈉先與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，設與碳酸鈉反應的稀鹽酸的質量為x，生成二氧化碳氣體的質量為y。
2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑
73 106 44
7.3%x 10g×10.6% y
x＝10g
y＝0.44g
與大理石反應的稀鹽酸的質量為30g﹣10g＝20g，是與碳酸鈉反應的稀鹽酸溶液的2倍，由反應的化學方程式CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，2HCl～CO2，則大理石和稀鹽酸反應產生CO2的質量為0.44g×2＝0.88g，故選項說法正確。
B、c點對應的溶液中溶質是氯化鈉，由質量守恒定律，反應前后鈉元素的質量不變，則溶質的質量為30g×10.6%××100%÷（×100%）＝3.51g，故選項說法錯誤。
C、a點稀鹽酸有剩余，對應的溶液中有氯化鈣、氯化氫、氯化鈉三種溶質，故選項說法正確。
D、bc段：碳酸鈉再與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，發生反應的化學方程式為Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl，故選項說法正確。
故選：B。
8．（2023 天門）如圖是實驗室制取氣體的部分裝置圖，請按要求回答下列問題。

（1）儀器①的名稱是 　 　。
（2）實驗室制取氣體的過程中，正確連接儀器裝置后，添加藥品前，應 　 　；實驗室制取二氧化碳的化學方程式是 　 　。
（3）若要制取并收集一瓶干燥的氧氣，需要在選用的發生裝置B和收集裝置D之間連接F裝置，則氣體應該從 　 　（填“a”或“b”）導管通入。
【答案】（1）酒精燈；（2）檢查裝置的氣密性；CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；（3）a。
【解析】解：（1）儀器①的名稱是酒精燈；
（2）為了防止裝置漏氣，正確連接儀器裝置后，添加藥品前，應先檢查裝置的氣密性，實驗室用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，大理石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，反應的化學方程式為CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；
（3）濃硫酸具有吸水性，可用來干燥氧氣，為了使氣體與濃硫酸充分接觸，則氣體應該從a導管通入。
9.（2023 隨州）化學是一門以實驗為基礎的科學。根據下列實驗裝置圖，回答有關問題：
（1）實驗室常用石灰石和稀鹽酸制取CO2氣體，其反應的化學方程式是 　 　。
（2）為了得到干燥、純凈的CO2氣體，產生的氣流應依次通過裝置 　 　、　 　（填裝置編號），收集CO2氣體選用的裝置是 　 　（填裝置編號）。
（3）有人對氣體發生裝置A作如下改進：在錐形瓶中放入一小試管，將長頸漏斗下端插入小試管中，如圖H所示。改進后的優點 　 　。
【答案】 （1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）D；C；E；
（3）能防止氣體從長頸漏斗中逸出（或形成液封，控制反應的速率，合理即可）。
【解析】解：（1）實驗室中常用石灰石與鹽酸反應制取二氧化碳，石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）制取的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體、水蒸氣，除去氯化氫氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液，除去水蒸氣可用濃硫酸，要注意除水蒸氣要放在最后去除，否則會再次引入水蒸氣。為了得到干燥、純凈的CO2氣體，產生的氣流應依次通過裝置D、C。二氧化碳密度比空氣大，能溶于水，應用向上排空氣法收集，收集CO2氣體選用的裝置是E。
（3）在錐形瓶中放入一小試管，將長頸漏斗下端插入小試管中，如圖H所示。改進后的優點是能防止氣體從長頸漏斗中逸出或能形成液封，能通過加入稀鹽酸的快慢，控制反應的速率（合理即可）。
[方法指導]
熟記常用儀器的名稱及反應的化學方程式。
氣體發生裝置的選擇取決于反應物的狀態和反應條件；收集裝置的選擇取決于氣體的密度和水溶性。
氫氣的實驗室制取
本考點主要考查的知識點有:①常用儀器的名稱；②反應原理及化學方程式的書寫；③制取(發生、收集)裝置的選擇；④氣體的檢驗與驗滿；⑤氣體的凈化及多功能瓶的作用；⑥實驗步驟及注意事項等，一般以實驗探究題的形式，常結合CO2、O2等其他氣體一起考查。
1.實驗藥品:鋅粒與稀硫酸
2.實驗原理:Zn + H2SO4 === ZnSO4 +H2↑。
3.發生裝置:固液常溫型,同制備二氧化碳。
4.收集裝置:排水法收集(氫氣難溶于水),或向下排空氣法收集(氫氣的密度比空氣小)。
5.氫氣驗純:將收集滿氫氣的試管口朝下,用拇指堵住試管口,靠近火焰,移開拇指點火,若產生爆鳴聲,說明氫氣不純,若聽到的聲音很小,說明氫氣較純凈。
【典例精講】
10.（2023 郴州）下列圖示的實驗操作正確的是（　　）
A． 滴加溶液 B． 測pH
C． 量筒讀數 D． 收集H2
【答案】C
【解析】解：A、使用膠頭滴管滴加少量液體的操作，注意膠頭滴管不能伸入到試管內或接觸試管內壁，應垂直懸空在試管口上方滴加液體，防止污染膠頭滴管，圖中所示操作錯誤。
B、用pH試紙測定溶液的pH時，正確的操作方法為在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，用玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，讀出pH。不能將pH試紙伸入待測液中，以免污染待測液，圖中所示操作錯誤。
C、量筒讀數時視線要與量筒內液體的凹液面的最低處保持水平，圖中所示操作正確。
D、氫氣的密度比空氣的小，應用向下排空氣法收集，圖中所示操作錯誤。
故選：C。
11.（2023年甘肅省武威市中考）實驗室常用鋅與稀硫酸反應制取氫氣（）。用這種方法制取氫氣，以下實驗操作正確的是（ ）
A．檢查氣密性 B．加入鋅粒
C．加入稀硫酸 D．收集氫氣
【答案】A
【詳解】A、檢查氣密性的方法為先將導管的一端浸在水里，然后用手握住容器外壁，導管口產生氣泡，裝置氣密性好。A正確；
B、鋅粒為固體顆粒，向試管中加入鋅粒，應把試管橫放，把鋅粒放到試管口，再將試管緩緩直立起來。B不正確；
C、向試管中加入稀硫酸，應將瓶塞倒放，試劑瓶標簽向著手心，略斜的持試管，瓶口緊挨試管口。C不正確；
D、氫氣密度比空氣小，應用向下排空氣法收集。D不正確。
綜上所述：選擇A。
12.（2023 株洲）實驗室里，我們通常用鋅與稀硫酸或稀鹽酸反應來制取氫氣，實驗裝置可從下列裝置中選用，請回答下列問題：
（1）寫出圖中儀器①的名稱 　 　。
（2）實驗室制取氫氣時，可選擇的發生裝置為 　 　。
（3）實驗室制取氫氣時，可用G裝置收集氫氣，進氣口為 　 　（填“a”或“b”）。
（4）實驗室制取氫氣時，通常選用裝置D而不選用裝置C收集氫氣的理由是 　 　。
（5）實驗室里用鋅粒和稀鹽酸反應制取氫氣時，用排空氣法收集到的氫氣是不純凈的，其中含有的雜質是 　 　；用排水集氣法收集到的氫氣也是不純凈的，其中含有的雜質是 　 　。
【答案】
（1）長頸漏斗； （2）B； （3）b；
（4）氫氣的密度比空氣小； （5）空氣；水蒸氣。
【解析】解：（1）由圖可知，儀器①的名稱是長頸漏斗。
（2）實驗室制取氫氣的反應是鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，該反應需要固液常溫型裝置，則可選擇的發生裝置為B。
（3）實驗室制取氫氣時，可用G裝置收集氫氣，氫氣的密度比空氣小，要先通到G裝置的集氣瓶口，將空氣向下壓，則進氣口為b。
（4）裝置D是用向下排空氣法來收集氣體，實驗室制取氫氣時，通常選用裝置D而不選用裝置C收集氫氣的理由是氫氣的密度比空氣小。
（5）實驗室里用鋅粒和稀鹽酸反應制取氫氣時，用排空氣法收集到的氫氣是不純凈的，其中含有的雜質是空氣；用排水集氣法收集到的氫氣也是不純凈的，其中含有的雜質是水蒸氣。
13．（2023 常德）氫氣是一種清潔能源。某興趣小組利用鋅粒和稀硫酸反應來制取氫氣，其反應原理為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。請回答相關問題：
制備：

（1）如圖A、B為兩種發生裝置，A中儀器①的名稱為 　 　。制備氫氣的發生裝置為 　 　（填序號），此裝置還可制備哪種氣體 　 　（填寫名稱）。
（2）請用化學方程式說明為什么氫氣是清潔能源 　 　。
洗氣：
（3）該興趣小組試圖用稀鹽酸代替稀硫酸，制取并收集一瓶純凈干燥的氫氣，查閱資料后發現，氯化氫氣體極易溶于水，便設計了除雜裝置如圖C、D。你認為該興趣小組能不能達到實驗目的 　 　（填“能”或“不能”），請說明原因 　 　。
【答案】（1）試管；B；氧氣或二氧化碳；（2）2H2+O22H2O；
（3）不能；從裝置D中排除的氫氣中混有水蒸氣，無法得到純凈干燥的氫氣。
【解析】解：（1）A中儀器①的名稱為試管；鋅粒和稀硫酸反應來制取氫氣，其反應原理為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，該反應為固液常溫下反應制備氣體，制備氫氣的發生裝置為B；過氧化氫與二氧化錳混合制備氧氣，碳酸鈣與稀鹽酸混合制備二氧化碳等，都可利用此裝置；
（2）氫氣的燃燒產物為水，燃燒的熱值高，對環境沒有危害，反應的方程式為：2H2+O22H2O；
（3）鋅與稀鹽酸反應產生的氫氣中混有揮發出來的HCl；濃硫酸具有吸水性，混合氣體經過盛有濃硫酸的裝置C后，水蒸氣被除去，經過盛有水的裝置D后氯化氫被除去（氯化氫極易溶于水），但是會從水中帶出水蒸氣，即從裝置D排出的氫氣中混有水蒸氣，無法得到純凈干燥的氫氣，故不能達到實驗目的。
[方法指導]
1.熟記常用儀器的名稱及反應的化學方程式。
2.氣體發生裝置的選擇取決于反應物的狀態和反應條件；收集裝置的選擇取決于氣體的密度和水溶性。專題11 實驗室氣體的制取
命題點1 氧氣的實驗室制取
命題點2　二氧化碳的實驗室制取
命題點3　氫氣的實驗室制取
氧氣的實驗室制取
本考點主要考查的知識點有:①常用儀器的名稱；②反應原理及化學方程式的書寫；③制取(發生、收集)裝置的選擇；④氣體的檢驗與驗滿；⑤氣體的凈化及多功能瓶的作用；⑥實驗步驟及注意事項等，一般以實驗探究題的形式，常結合CO2、H2等其他氣體一起考查。
1.氧氣的工業制法
分離液態空氣法：先將空氣 變成 ，然后再加熱，由于 ， ，留下的就是液態氧氣，此過程屬于 。
2. 氧氣的實驗室制法
固+固加熱型
1．用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣
（1）藥品： 或
（2）反應原理
① 。
② 。
（3）實驗裝置（如圖所示）
儀器名稱：a． ，b． ，c． （帶鐵夾），d． ，e． ，f． 。
注意：
①藥品要平鋪在試管底部，均勻 。
②試管口要略向下傾抖，防止 。
③鐵架臺上的鐵夾要夾在試管的 。
④試管內的導管稍伸出橡皮塞即可， 。
⑤集氣瓶充滿水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。
⑥加熱時要先 ，然后 。
⑦用排水法收集氣體時，應注意當氣泡 ，否則收集的氣體 ，當集氣瓶口有 冒出時，證明已收集滿。
⑧停止加熱時，應先 ，再 。防止 。
⑨用高錳酸鉀制氧氣時，試管口要放一小團棉花，防止加熱時 。
⑩盛氧氣的集氣瓶應蓋上玻璃片 ，因為氧氣的密度大于空氣的密度，正放可減少氣體逸散。
（4）實驗步驟：（連）查、裝、定、點、收、離、熄。
①連接裝置：先下后上，從左到右的順序。
②檢查裝置的氣密性：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現一段水柱。
③裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）
④固定裝置 ：固定試管時，試管口應略向下傾斜；鐵夾應夾在試管的中上部
⑤點燃酒精燈：先使試管均勻受熱，后在反應物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。
⑥收集氣體： 或
⑦先將導管移出水面
⑧最后熄滅酒精燈
（5）收集氧氣的方法
① （氧氣密度比空氣大）
③ （氧氣不易溶于水）
注意：
a．凡不與空氣中的氧氣、氮氣等成分反應的氣體，均可用排空氣法收集。相同狀況下， 。
b．用排空氣法收集氣體時，應將導管伸到接近集氣瓶底部，以便于空氣的排出。
c． ；用向上排空氣法收集的氧氣比排水法收集的氧氣更 。
（6）檢驗方法
驗證： 。
（7）驗滿
驗滿：①用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在瓶口，如果木條復燃，證明氧氣已收集滿。
②用排水法收集時， ，說明已收集滿。固+液不加熱型
2．用過氧化氫制氧氣
（1）藥品：過氧化氫溶液和二氧化錳粉末。
（2）反應原理： 。
（3）實驗裝置
（4）實驗步驟
①檢查裝置的 。
②向錐形瓶中加入 。
③塞好帶有長頸漏斗（或分液漏斗）和導管的雙孔塞。
④向長頸漏斗（或分液漏斗）中加入 。
⑤用 。
說明：
a．用過氧化氫溶液制氧氣的發生裝置中使用 ；使用分液漏斗便于控制滴液速率。
b．使用帶有長頸漏斗的發生裝置時，要注意 。
【典例精講】
1.（2023年四川省南充市中考）化學是一門以實驗為基礎的學科，下列實驗操作正確的是（ ）
A．收集氧氣 B．蒸發食鹽水
C．稱量NaOH固體 D．滴加液體
2.（2023 營口）如圖所示裝置常用于實驗室制取氣體，請回答下列問題：
（1）實驗室用A裝置制取氧氣，反應的化學方程式是 　 　；若用C裝置收集氧氣，檢驗收集滿氧氣的方法是 　 　；
（2）用D裝置收集氧氣時，當導管口出現 　 　時開始收集；當實驗結束時先 　 　，后熄滅酒精燈，防止水槽中的冷水倒吸炸裂試管；
（3）實驗室制取二氧化碳應選擇的發生和收集裝置是 　 　（填字母序號）；
（4）用B裝置制取氣體時，長頸漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是 　 　。
3.【2023遼寧撫順等真題】氧氣的制取和性質是初中化學實驗的重要內容。根據下圖回答有關問題。
（1）某同學選用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，應選用的發生裝置是_____(填字母)，發生反應的化學方程式為 。
（2）在向裝置中添加藥品前，應先檢查裝置的_____。
（3）若要收集一瓶較純凈的氧氣，選用的收集裝置是_____(填字母)。
（4）用F裝置進行木炭在氧氣中燃燒的實驗，為了檢驗產物，可在燃燒停止后的集氣瓶中倒入少量的_____，振蕩，觀察實驗現象。
4.【2023廣東真題】回答下列問題。
（1）實驗室制取O2及性質檢驗
i.上圖中儀器a的名稱是__________。
ii.用高錳酸鉀制取O2，應選擇上圖中的發生裝置_______（填字母）。化學方程式為__________。
iii.收集一瓶O2并進行性質檢驗。
操作 現象 結論
硫燃燒時，_____(填字母)，生成刺激性氣味的氣體 a.產生大量白煙 b.生成黑色固體 c.發出藍紫色火焰 O2具有氧化性
集氣瓶中NaOH 溶液的作用是_________________
（2）制作氧自救呼吸器
查閱資料，超氧化鉀(KO2)為黃色固體，分別與CO2、 H2O反應生成O2和白色固體、產氧效率高，適合作生氧劑。
①原理分析:、 則X的化學式為__________。
②動手實踐:設計并制作氧自救呼吸器，如圖所示，使用一段時間后，觀察到生氧劑由______（填顏色變化 ），則基本失效。
5.（2023年江西省中考）下圖是氧氣的實驗室制取與性質的有關實驗示意圖。

(1)圖一中儀器①的名稱是_______。
(2)實驗室用裝置A制取氧氣的化學方程式為_______。加熱藥品前使試管均勻受熱的具體操作是_______。
(3)欲收集一瓶干燥的氧氣，可從圖一中選擇的收集裝置是_______（填序號）。
(4)圖二為木炭在氧氣中燃燒的實驗。為檢驗產物二氧化碳，Ⅳ中倒入的試劑為_______。對比步驟Ⅰ和Ⅱ的木炭燃燒情況，得出可燃物燃燒的條件之一是_______。
[方法指導]
1.熟記常用儀器的名稱及反應的化學方程式。
2.氣體發生裝置的選擇取決于反應物的狀態和反應條件；收集裝置的選擇取決于氣體的密度和水溶性。
二氧化碳的實驗室制取
本考點主要考查的知識點有:①常用儀器的名稱；②反應原理及化學方程式的書寫；③制取(發生、收集)裝置的選擇；④氣體的檢驗與驗滿；⑤氣體的凈化及多功能瓶的作用；⑥實驗步驟及注意事項等，一般以實驗探究題的形式，常結合O2、H2等其他氣體一起考查。
藥品與實驗原理
(1)藥品選擇： (或石灰石)與
解讀：(1)不可用硫酸代替鹽酸，因為生成的 ，覆蓋在碳酸鈣的表面，會阻止碳酸鈣與硫酸接觸，使反應難以繼續進行。
(2)不可用碳酸鉀、碳酸鈉代替石灰石或大理石，因為碳酸鉀、碳酸鈉是粉末狀固體，與稀鹽酸 ，不利于反應的控制和氣體的收集。
(3)不可用濃鹽酸，因為濃鹽酸揮發出的 使二氧化碳不純，且影響二氧化碳的性質檢驗。
(2)實驗原理： (用化學方程式表示)。
2. 發生裝置與收集裝置
發生裝置
裝置特點 可以
收集裝置 用向上排空氣法收集的原因：
收集的原理：收集的氣體密度與空氣密度進行比較，氣體密度比空氣大進的導管口要在下端，反之在上端。（不管多功能瓶正放或倒放都滿足）所以收集CO2是a進
【特別提醒】實驗室制取二氧化碳時長頸漏斗末端須伸入液面以下，目的是 。
3. 操作步驟連接儀器→ →裝入藥品(先加固體，后通過長頸漏斗或分液漏斗加入液體)→收集→驗滿
4. CO2的驗滿與檢驗
驗滿方法： ， ，證明氣體已集滿。
檢驗方法：把生成的氣體通入 中，若 ，則證明生成的氣體為二氧化碳。
5.CO2的測定
植物油的作用是 ;植物油上方的空氣對CO2體積的測定不造成影響。
6.氣體的凈化與干燥:制取的CO2通常含有HCl氣體和水蒸氣,應先用　 　飽和碳酸氫鈉溶液除去HCl,再用 干燥。
【典例精講】
6.（2023 天門）下列實驗基本操作不正確的是（　　）
A． 取用固體藥品 B． 讀取液體體積
C． 二氧化碳的驗滿 D． 傾倒液體
7.（2023 孝感）某實驗小組用一定量大理石（雜質不與鹽酸反應也不溶于水）和30g溶質質量分數為7.3%的稀鹽酸反應制取二氧化碳，充分反應后，將反應后的剩余物過濾（不考慮溶質損失），向濾液中逐滴滴加溶質質量分數為10.6%的碳酸鈉溶液，測得濾液的pH與加入溶液質量的關系如圖所示。已知氯化鈣溶液呈中性，碳酸鈉溶液呈堿性。下列有關分析不正確的是（　　）
A．大理石和稀鹽酸反應產生CO2的質量為0.88g
B．c點對應的溶液中溶質的質量為2.34g
C．a點對應的溶液中有三種溶質
D．bc段發生反應的化學方程式為Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
8．（2023 天門）如圖是實驗室制取氣體的部分裝置圖，請按要求回答下列問題。

（1）儀器①的名稱是 　 　。
（2）實驗室制取氣體的過程中，正確連接儀器裝置后，添加藥品前，應 　 　；實驗室制取二氧化碳的化學方程式是 　 　。
（3）若要制取并收集一瓶干燥的氧氣，需要在選用的發生裝置B和收集裝置D之間連接F裝置，則氣體應該從 　 　（填“a”或“b”）導管通入。
9.（2023 隨州）化學是一門以實驗為基礎的科學。根據下列實驗裝置圖，回答有關問題：
（1）實驗室常用石灰石和稀鹽酸制取CO2氣體，其反應的化學方程式是 　 　。
（2）為了得到干燥、純凈的CO2氣體，產生的氣流應依次通過裝置 　 　、　 　（填裝置編號），收集CO2氣體選用的裝置是 　 　（填裝置編號）。
（3）有人對氣體發生裝置A作如下改進：在錐形瓶中放入一小試管，將長頸漏斗下端插入小試管中，如圖H所示。改進后的優點 　 　。
[方法指導]
熟記常用儀器的名稱及反應的化學方程式。
氣體發生裝置的選擇取決于反應物的狀態和反應條件；收集裝置的選擇取決于氣體的密度和水溶性。
氫氣的實驗室制取
本考點主要考查的知識點有:①常用儀器的名稱；②反應原理及化學方程式的書寫；③制取(發生、收集)裝置的選擇；④氣體的檢驗與驗滿；⑤氣體的凈化及多功能瓶的作用；⑥實驗步驟及注意事項等，一般以實驗探究題的形式，常結合CO2、O2等其他氣體一起考查。
1.實驗藥品: 與
2.實驗原理: 。
3.發生裝置:固液常溫型,同制備二氧化碳。
4.收集裝置: 收集(氫氣難溶于水),或 收集(氫氣的密度比空氣小)。
5.氫氣驗純:將收集滿氫氣的試管口朝下,用拇指堵住試管口,靠近火焰,移開拇指點火,若 ,說明氫氣不純,若聽到的聲音很小,說明氫氣較純凈。
【典例精講】
10.（2023 郴州）下列圖示的實驗操作正確的是（　　）
A． 滴加溶液 B． 測pH
C． 量筒讀數 D． 收集H2
11.（2023年甘肅省武威市中考）實驗室常用鋅與稀硫酸反應制取氫氣（）。用這種方法制取氫氣，以下實驗操作正確的是（ ）
A．檢查氣密性 B．加入鋅粒
C．加入稀硫酸 D．收集氫氣
12.（2023 株洲）實驗室里，我們通常用鋅與稀硫酸或稀鹽酸反應來制取氫氣，實驗裝置可從下列裝置中選用，請回答下列問題：
（1）寫出圖中儀器①的名稱 　 　。
（2）實驗室制取氫氣時，可選擇的發生裝置為 　 　。
（3）實驗室制取氫氣時，可用G裝置收集氫氣，進氣口為 　 　（填“a”或“b”）。
（4）實驗室制取氫氣時，通常選用裝置D而不選用裝置C收集氫氣的理由是 　 　。
（5）實驗室里用鋅粒和稀鹽酸反應制取氫氣時，用排空氣法收集到的氫氣是不純凈的，其中含有的雜質是 　 　；用排水集氣法收集到的氫氣也是不純凈的，其中含有的雜質是 　 　。
13．（2023 常德）氫氣是一種清潔能源。某興趣小組利用鋅粒和稀硫酸反應來制取氫氣，其反應原理為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。請回答相關問題：
制備：

（1）如圖A、B為兩種發生裝置，A中儀器①的名稱為 　 　。制備氫氣的發生裝置為 　 　（填序號），此裝置還可制備哪種氣體 　 　（填寫名稱）。
（2）請用化學方程式說明為什么氫氣是清潔能源 　 　。
洗氣：
（3）該興趣小組試圖用稀鹽酸代替稀硫酸，制取并收集一瓶純凈干燥的氫氣，查閱資料后發現，氯化氫氣體極易溶于水，便設計了除雜裝置如圖C、D。你認為該興趣小組能不能達到實驗目的 　 　（填“能”或“不能”），請說明原因 　 　。
[方法指導]
1.熟記常用儀器的名稱及反應的化學方程式。
2.氣體發生裝置的選擇取決于反應物的狀態和反應條件；收集裝置的選擇取決于氣體的密度和水溶性。

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