資源簡介

【中考主線·名師攻略】中考科學二輪題型解讀與強化訓練
專題12 常見氣體的制取、凈化、收集
實際應用情境：題目常常會創設一些與生活、生產實際相關的情境，讓考生運用氣體制取、凈化和收集的知識解決實際問題。比如，在工業生產中如何制取和凈化某種氣體，或者在家庭實驗中如何利用簡單的材料和方法制取少量的氣體等。
創新實驗設計：可能會給出一些新的實驗裝置或實驗方法，要求考生分析其原理和優點，或者根據給定的條件和要求，設計新穎的氣體制取、凈化和收集方案。例如，提供一種新型的氣體發生裝置，讓考生分析其與傳統裝置相比，在控制反應速率、節約藥品等方面的優勢。
常考題型：常用氣體的發生裝置和收集裝置、實驗室制取氧氣的反應原理、氧氣的制取、二氧化碳制取實驗、氫氣制取實驗、其他氣體實驗。
本冊資料習題均選自：中考真題、最新模擬題、聯考題、名校模擬題等...
1、整體分析流程
對于涉及氣體制取、凈化和收集的綜合題，要先整體瀏覽題目，明確實驗目的和大致流程，然后按照氣體的流向，逐步分析每個裝置的作用和可能發生的反應。
2、注意先后順序
（1）凈化順序
一般先除雜后干燥，因為除雜過程中可能會引入水蒸氣。例如：制取二氧化碳時，要先通過飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫氣體，再通過濃硫酸除去水蒸氣。
（2）受力分析
實驗結束時，若用排水法收集氣體，要先將導管從水槽中取出，再熄滅酒精燈，防止水倒吸進入試管，使試管炸裂。
3、檢驗與驗滿
要牢記各種氣體的檢驗和驗滿方法，注意區分兩者的不同。檢驗是確定氣體是否為某種氣體，驗滿是確定氣體是否收集滿。如檢驗二氧化碳用澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則是二氧化碳；而驗滿是用燃著的木條放在集氣瓶口。
01 實驗步驟
氣體的制取實驗也是中考中常見的問題。實驗室制取氣體的實驗往往與氣體的干燥與凈化綜合在一起。氣體綜合實驗的裝置選擇及連接順序為：
例題展示
[例題1]（2024 越城區校級一模）思維模型的建構既方便于問題的解決，又能促進深度學習。某科學研究小組同學，在研究了氣體檢驗專題內容后，認為氣體檢驗的關鍵是干擾氣體的界定，判斷標準是對后續實驗是否會產生干擾。于是在老師的指導下對解決“氣體檢驗”類問題建構了如下思維模型：氣體檢驗→氣體凈化→氣體轉化→氣體檢驗→尾氣處理。
【模型應用】同學們為檢驗天然氣燃燒后的氣體產物成分，應用思維模型設計了如圖實驗方案（固定裝置未畫出），將天然氣在氧氣中燃燒后得到的混合氣體通過該方案進行實驗。
（1）實驗過程中觀察到A裝置中的無水硫酸銅變藍，B、F裝置中的澄清石灰水均變渾濁，D裝置中的澄清石灰水不變渾濁，由此可得出該氣體產物的成分為 　 　 ；由此推測裝置E中的實驗現象是 　 　 。
（2）如圖實驗方案中，思維模型中的“尾氣處理”環節的裝置G可能是 　 　 。
舉一反三
1．（2023秋 平陽縣校級期中）思維模型的建構既方便于問題的解決，又能促進深度學習。某科學研究小組同學，在研究了氣體檢驗專題內容后，認為氣體檢驗的關鍵是干擾氣體的界定，判斷標準是對后續實驗是否會產生干擾。于是在老師的指導下對解決“氣體檢驗”類問題建構了如下思維模型：
【模型應用】同學們為檢驗天然氣燃燒后的氣體產物成分，應用思維模型設計了如圖實驗方案（固定裝置未畫出），將天然氣在氧氣中燃燒后得到的混合氣體通過A→G進行實驗。
實驗過程中觀察到A裝置的無水硫酸銅變藍，B、F裝置中的澄清石灰水均變渾濁，D裝置中的澄清石灰水不變渾濁。
（1）實驗方案中，裝置F歸屬上述思維模型中的 　 　 環節。
【改進創新】小科同學認為原氣體產物中的CO2對CO的檢驗不會產生干擾，于是對裝置進行改進，去掉B、C、D裝置，用H、I替換F、G裝置，先通一段時間氣體再進行加熱，如右邊所示的裝置對該氣體成分進行探究。
（2）在E裝置中，能確定氣體產物中含有CO的實驗現象是 　 　 。
（3）G裝置中尾氣處理的具體操作是 　 　 。
（4）實驗中，裝置H的作用有 　 　 。
02 氣體發生裝置
裝置 固體間反應加熱型 粉狀固液反應不加熱型 塊狀固液反應不加熱型
裝置 示意圖
適用氣體 O2、NH3等 H2、CO2、O2等 H2、CO2等
注意 事項 ①試管口應稍向下傾斜，防止產生的水蒸氣在管口冷凝后倒流引起試管破裂； ②鐵夾應夾在距試管口1/3處； ③橡膠塞上的導管伸入試管里面不能太長，否則會妨礙氣體的導出。 ①長頸漏斗的下端管口應伸入液面以下； ②加入的液體反應物（如酸）要適當； ③將長頸漏斗換成分液漏斗可以控制反應速率。 ①將塊狀固體置于多孔隔板上方； ②液體從長頸漏斗中加入至浸沒固體即可； ③該裝置的優點是隨開隨制，隨關隨停。
【特別提醒】
a．用固固加熱型裝置制取氣體時試管口稍向下傾斜的目的是防止冷凝水倒流使熱的試管炸裂。
b．用高錳酸鉀粉末制取氧氣時，試管口放一小團棉花的目的是防止高錳酸鉀粉末進入導管，造成堵塞。
c．裝置中長頸漏斗的末端應伸入液面以下目的是形成液封，防止反應生成的氣體通過長頸漏斗逸出。
03 氣體的收集裝置（選擇收集裝置的依據：氣體的密度和氣體的溶解性）
裝置類型 排水(液)法 向上排空氣法 向下排空氣法 氣球集氣法
裝置 示意圖
適用范圍 不溶于水（液體） 的氣體 密度大于空氣 的氣體 密度小于空氣 的氣體 所有氣體
氣體 H2、O2、NO、 CO、CH4 O2、CO2、SO2、 H2S H2、NH3、CH4 NO、N2、 O2等
例題展示
[例題1]（2024春 東陽市期末）把盛有甲、乙、丙三種氣體的試管分別同時倒插入盛有水的燒杯中，一段時間后，觀察到如圖所示的現象，對甲、乙、丙氣體的分析正確的是（　　）
A．甲、乙、丙氣體都易溶于水
B．乙氣體比甲氣體更易溶于水
C．不可以用排空氣法收集甲氣體
D．可以采用排水集氣法收集丙氣體
[例題2]（2024 鹿城區校級一模）一個集氣瓶、一個雙孔塞、一長短的兩個導管，組合成科學實驗中經常使用的儀器—“萬用瓶”。下列“萬用瓶”不能達到實驗目的是（　　）
A．檢測O2流速 B．收集O2 C．吸收CO2 D．收集H2
[例題3]（2023 西湖區校級二模）如圖所示，裝置有洗氣、貯氣等多種功能。下列關于該裝置用途的說法中不正確的是（　　）
A．用排空氣法收集H2，氣體從a管進
B．除去CO中的CO2，瓶內裝NaOH溶液，氣體從b管進
C．測量氣體體積，瓶內裝滿水，氣體從b管進a管接量筒
D．用于病人輸氧，瓶內裝適量水，b管接供氧鋼瓶
[例題4]（2022 拱墅區三模）如圖所示的四個裝置圖及其使用方法的說明中，錯誤的一項是（　　）
① ② ③ ④
A．①用排空氣法收集CO2，則CO2從b管通入 B．②用排空氣法收集O2，則O2從a管通入
C．③除去空氣中的CO2，則空氣從a管通入 D．④用排水法收集O2，則O2從b管通入
[例題5]（2024 鹿城區校級二模）電石（主要成分為CaC2）是一種塊狀固體，能與水劇烈反應，生成氫氧化鈣和乙炔（C2H2）氣體。工業上常利用乙炔和氧氣燃燒產生的高溫火焰來切割、焊接金屬。
（1）請從圖甲中選擇制取乙炔氣體的發生裝置 　 　 。
（2）高溫火焰使金屬焊接面溫度升高變為液態，冷卻后焊接在一起。這一過程中金屬發生的物態變化有 　 　 。
（3）在焊接前，師傅將焊槍的氧氣閥門調大，獲得火焰2進行焊接（如圖乙）。火焰相關資料如表：
乙炔燃燒 現象 生成物 火焰溫度
火焰1 空氣中 發出明亮的火焰，冒出黑煙 炭黑，一氧化碳和水 2100℃
火焰2 氧氣中 燃燒更劇烈，發出更明亮火焰， 沒有黑煙 二氧化碳和水 3150℃
分析選擇火焰2的優點有 　 　 。（寫出兩點）
[例題6]（2024秋 江北區期末）據浙江在線《水能滅火，可是昨天這場雨，卻在一起火災當中充當了“油”的角色》報道：30米掛車一路撒“火種”，江南大道“電光石火”13小時，這一切都是因為一輛載有20多噸電石的大貨車。據介紹，電石化學名稱碳化鈣（CaC2），不可燃，是一種有機合成化學工業的基本原料，化學性質非常活潑，遇水后能劇烈反應產生乙炔（C2H2）氣體和氫氧化鈣，釋放出大量的熱。乙炔氣體不易溶于水，密度比空氣小。請回答：
（1）請寫出碳化鈣遇水后的化學方程式：　 　 。
（2）根據上述信息，你認為如果在實驗室要收集乙炔氣體，可以采用如圖中的 　 　 。
（3）根據上述信息，你認為應該如何保存電石？　 　 。
[例題7]（2024 諸暨市二模）請根據圖示回答下列問題：
（1）實驗室常用稀鹽酸和石灰石反應制CO2，也可用加熱碳酸氫鈉固體分解來制取CO2。若用分解碳酸氫鈉來制取，則應選用氣體發生裝置是 　 　 （選填“A”或“B”）。
（2）若用C收集CO2氣體，則氣體應從導管 　 　 端進入。（選填“a”或“b”）。
（3）若用稀鹽酸和石灰石反應制CO2，實驗過程中，所選圖中裝置內碳酸鈣的質量隨時間變化的大致趨勢如圖D，請結合圖像分析，t0時裝置內的溶液中Ca2+與Cl﹣的個數比 　 　 （選填“等于”或“小于”）1：2。
[例題8]（2024 蕭山區模擬）爆炸鹽的主要成分是過氧碳酸鈉（化學式為：2Na2CO3 3H2O2），又被稱為固體雙氧水。是目前市面上新出現的洗滌神劑。它溶于水后，溶液呈現堿性，還能產生具有漂白氧化性的物質，將有機色素氧化為穩定的無色物質，從而快速去除各類頑固污漬。某興趣小組針對爆炸鹽展開相關探究并查閱相關資料：
資料1：爆炸鹽并不會發生真正的爆炸，當其溶于溫水后會產生大量氣泡，出現泡沫劇烈翻滾的現象，形象稱為“爆炸鹽”。
資料2：將爆炸鹽溶于水后，會分解成碳酸鈉和過氧化氫兩種物質，過氧化氫受熱會進一步發生分解。
（1）將爆炸鹽溶解于水中，滴加紫色石蕊試液，溶液呈現 　 　 色。
（2）爆炸鹽溶于溫水后能產生大量的氣泡，請在圖甲裝置中，選擇用爆炸鹽溶液制備該氣體的最佳發生裝置和收集裝置 　 　 。
（3）過氧碳酸鈉中具有漂白洗滌效果的主要成分為過氧化氫，為什么要制成過氧碳酸鈉，而不直接用過氧化氫溶液作為洗滌劑的原因是 　 　 。
（4）爆炸鹽溶于溫水后產生的氣體在醫學上有一定的用途，某同學設計圖乙所示的便攜式制氣裝置，供病人在生活中使用。其中容器B中的水的作用是 　 　 。
[例題9]（2023 洞頭區模擬）家用制氧機的結構如圖甲所示，配套的制氧藥劑包括A、B兩劑，其中A劑為白色固體過碳酸鈉），B劑為二氧化錳。使用時先在反應倉和加濕過濾倉內加入適量水，然后在反應倉里依次放入A、B兩劑，反應倉內就會有氧氣生成，生成的氧氣經導管達到加濕過濾倉，加濕過濾后即可供人使用。（反應方程式：2Na2CO42Na2CO3+O2↑）
制氧劑成分 質量/包
A劑：過碳酸鈉 50g/包
B劑：二氧化錳 50g/包
（1）導管口處于加濕過濾倉底部而不是上部的好處是　 。
（2）查閱資料如圖乙，普通供氧時加入制氧劑為“2A+1B“（2包A劑和1包B劑），供氧速度約為1克/分鐘。急救時需要提供1.5克/分鐘的氧氣，持續16分鐘，那么添加“4A+2B”劑量，能否滿足要求，請通過計算說明。
（3）如圖丙為過氧化鈉分解氧氣的速率與反應物濃度、溫度的關系，為了使制氧機出氧流量保持平穩，反應裝置中夏季比冬季的水位線要設置的高，請分析原因。
舉一反三
1．（2024 永康市二模）實驗室常用如圖甲、乙的發生裝置制取氧氣，小雪又設達了如圖丙、丁的裝置用于制取氧氣，相關敘述合理的是（　　）
A．裝置甲的試管口要略向下傾斜，是為防止高錳酸鉀受熱分解產生的水冷凝后倒流
B．使用裝置乙分解雙氧水制取氧氣時，需定期向燒瓶中添加二氧化錳粉末
C．關閉止水夾a并向下壓丙中注射器的活塞，放手后若活塞回到原處則裝置氣密性良好
D．利用裝置丁進行實驗室分解雙氧水制取氧氣，可實現“隨開隨用、隨關隨停”
2．（2024 鄞州區二模）在實驗室中，集氣瓶被稱作“萬能瓶”，用它可以組裝成各種用途的裝置，請仔細觀察下列（A～D）各個裝置的特點回答問題。
（1）實驗室若用A裝置收集氧氣，則氧氣應從 　 　 （填導管口序號）口進入。
（2）若要收集一定量體積的二氧化碳氣體，應選用 　 　 裝置。
（3）若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同時收集較純凈的一氧化碳，應選用 　 　 裝置。
3．（2023秋 江北區期末）化學實驗小組同學利用以下實驗裝置制備氨氣，并探究氨氣的性質（部分儀器已略去）。實驗室制備氨氣的化學方程式為。
（1）已知氨氣密度小于空氣，用裝置B收集氨氣時，應選擇氨氣的進氣口是 　 　 （選填“a”或“b”）。
（2）打開裝置C中的止水夾，擠壓膠頭滴管，若觀察到燒瓶內產生了紅色噴泉，則說明氨氣具有的物理性質是 　 　 。
4．（2024 義烏市校級三模）實驗室可用如下圖所示的裝置制取純凈、干燥的CO，然后用CO還原Fe2O3并檢驗氣體產物。
（1）A裝置中草酸（H2C2O4）在濃硫酸和加熱的條件下發生分解反應生成CO、H2O和另一種氧化物，請寫出反應的化學方程式：　 　 。
（2）實驗裝置B中濃硫酸的作用是 　 　 。
（3）為達到實驗目的，正確的裝置連接順序依次為A 　 。（用大寫字母依次表示，裝置可重復選擇）
（4）該實驗裝置有不足之處，請給出改進措施 　 　 。
5．（2024春 杭州期末）制取氣體是初中科學實驗的重要內容，根據要求回答下列問題：
（1）實驗室利用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，可選擇的發生裝置有B和C，與裝置C相比，選用裝置B制二氧化碳的優點是 　 　 ；
（2）某氣體只能用D裝置收集，則該氣體可能具有的性質為 　 　 ；
a.能與水反應 b.能與空氣中的某些成分發生反應 c.密度與空氣接近
（3）使用裝置E收集氧氣時應從導管口 　 　 （選填“a”或“b”）通入；
（4）將產生的二氧化碳通入裝置F，觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅，據此現象可知二氧化碳的化學性質是 　 　 。
6．（2023春 拱墅區期末）小樂利用如圖所示裝置和藥品進行相關氣體的制取實驗（部分固定裝置已省略），據圖回答問題。
（1）實驗室制取二氧化碳的化學反應方程式為 　 　 。該反應的發生裝置可以選用裝置E，實驗過程中關閉止水夾時，多孔隔板處依次觀察到的現象是 　 　 （用字母a、b、c對如圖所示現象進行排序）。
（2）用F裝置收集一瓶較為純凈的氧氣，操作的正確順序為 　 　 （填寫序號）。
①將導管伸入集氣瓶口，氣體進入瓶中
②將裝滿水的集氣瓶倒置在水槽中的塑料支架上（F圖中支架略去）
③當集氣瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片蓋上瓶口，將集氣瓶移出水面放置備用
④觀察到導管口出現均勻的氣泡
（3）實驗室利用NH4Cl飽和溶液與NaNO2飽和溶液混合后加熱的方法，可以制取氮氣，依據實驗原理，在圖中選擇適合的氣體發生裝置：　 　 （填寫字母）。
7．（2023秋 東陽市期中）科學興趣小組同學開展“氫氣的制取”實驗探究。
【實驗原理】Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
【發生裝置】
（1）結合實驗原理，圖1中發生裝置可用于實驗室制取H2氣體的是 　 　 。（填字母）
（2）【實驗探究】在制取H2氣體的過程中，不同小組制取H2的速度不同，為了探究“影響反應快慢的因素”，小組同學進行了如下四組實驗，如表所示
實驗組別 甲 乙 丙 丁
金屬鋅的質量/g、顆粒大小 m大顆粒 m大顆粒 m小顆粒 m小顆粒
硫酸的體積/mL、濃度 V5%稀硫酸 V10%稀硫酸 V5%稀硫酸 V10%稀硫酸
若探究硫酸的濃度對上述反應的影響，可選擇實驗甲與 　 　 （選填實驗組別）進行對照。
（3）為了更直觀的比較反應物顆粒大小對反應快慢影響，研究小組同學采用圖2裝置進行實驗，分別將甲、丙材料放入A、B裝置中，寫出能證明顆粒越小反應越快的證據　 　 。
（4）【拓展提高】
在圖二裝置中運用轉換法，將不易觀察的反應快慢變得容易觀察，為了讓現象更加明顯，請提出合理的改進方案：　 　 。（寫出一種即可）
04 常見氣體的檢驗和驗滿
氣 體 氧 氣 二氧化碳
檢 驗 方 法 將帶火星的木條伸入集氣瓶內，木條復燃 則說明該氣體為氧氣。 將氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁 則說明該氣體為二氧化碳。
驗 滿 方 法 將帶火星的木條靠近集氣瓶口，木條復燃 則說明已收集滿。 將燃著的木條靠近集氣瓶口，木條熄滅 則說明已收集滿。
例題展示
[例題1]（2024春 溫州期末）一些食品包裝袋內充滿某種氣體，對食品具有保護作用（如圖）。為了探究食品包裝袋內該氣體的性質，興趣小組進行如下思考和活動。小組同學猜想食品包裝袋里的氣體可能是二氧化碳，于是收集食品包裝袋中的氣體，并進行以下實驗操作，其中可驗證其猜想的是（　　）
A．通入氣體觀察蠟燭是否熄滅 B．通入氣體觀察溶液是否變渾濁
C．通入氣體觀察氣球是否浮起 D．充滿氣體的試管內水面是否上升
[例題2]（2023春 東陽市期中）在學習氧氣的性質時，小科進行了如下探究。
（1）用過氧化氫作為原料制取氧氣，收集時要得到平穩的氣流，應選擇圖甲中的 　 　 （填字母）作為發生裝置。
（2）小科想用圖乙裝置來驗證氧氣的密度大于空氣密度的性質。他用帶火星的木條分別以①、②兩種方式迅速插入，預期觀察到的現象是 　 　 。
[例題3]（2023 臺州）市場上有一種“茶垢凈”，遇到熱水后會產生氧氣，并能深入微小的縫隙快速去除茶垢。
（1）向“茶垢凈”中倒入熱水，收集一瓶氧氣，將帶火星的木條伸入，能觀察到 　 　 。
（2）如圖是一臺簡易制氧機，A瓶中裝有“茶垢凈”、二氧化錳和水，氧氣可從B瓶蓋子上的出氣孔排出，供人呼吸。A瓶的導管伸入B瓶水中的目的是 　 　（寫出一點）。
（3）現有一瓶“茶垢凈”，其制氧量相當于119克過氧化氫分解產生的氧氣量。某人吸氧時需要制氧機提供每分鐘0.5升的氧氣，請計算用這瓶“茶垢凈”制得的氧氣，最多能供他持續吸氧多長時間？（氧氣密度取1.4克/升）
[例題4]（2023秋 蘭溪市校級月考）近年來市場上流行一種水素杯，也叫“富氫水杯”，宣稱水中富含氫氣對人體有益。
（1）水素杯的工作原理是電解水，其結構如圖所示，與電源正極相連的一端產生的氣體可以用
　 　來檢驗它。
（2）查閱資料可知，在一個標準大氣壓下，在20℃時，1升水中可以溶解的氫氣體積為0.001毫升，因此常溫下水中不可能富含氫氣，那么可以增強氫氣溶解性的方法有 　 　 。（寫出一種）
舉一反三
1．（2024春 浦江縣期末）如圖是某同學制取、收集二氧化碳實驗中的主要步驟，其中操作正確的是（　　）
A．檢查裝置氣密性 B．加入藥品
C．收集氣體 D．驗滿
2．（2023秋 北侖區期末）科學實驗要規范操作，下列初中科學實驗操作你認為不正確的是（　　）
A．二氧化碳的驗滿 B．傾倒液體
C．檢驗氣密性 D．用紙槽取用粉末
3．（2023秋 鄞州區期末）下列實驗操作中，正確的是（　　）
A．氧氣驗滿 B．測鹽酸的pH
C．檢查裝置的氣密性 D．稀釋濃硫酸
4．（2023 紹興）小敏在鑒別氫氣、氮氣、氧氣、二氧化碳四瓶無色氣體時，對它們的部分性質進行歸納梳理并編制了檢索表（如圖）。檢索表中S代表的是（　　）
A．氫氣 B．氮氣 C．氧氣 D．二氧化碳
05 實驗室制取氣體的凈化（除雜與干燥）
1、氣體凈化裝置的設計原則
（1）一般除雜在前，干燥在后。
（2）吸收劑只能吸收氣體中的雜質。
①常見氣體的凈化（干燥）方法
制取的氣體 帶來的雜質氣體 除雜（干燥）方法
O2 H2O 通過濃硫酸或其它固體干燥劑
CO2 HCl、H2O 通過足量的飽和NaHCO3溶液后，再通過濃硫酸
H2 HCl、H2O 通過足量的NaOH溶液后，再通過濃硫酸
H2 H2O 通過濃硫酸或堿石灰干燥劑
②常見氣體的凈化裝置
裝置類型 液態除雜（或干燥劑） 固態除雜（或干燥）劑（不加熱）
裝置圖 ①洗氣瓶 ②U形干燥管 ③球形干燥管
氣體流動 方向 長進短出 進氣和出氣沒有區別 大口進氣，小口出氣 （在干燥管的進出氣口都要塞一團棉花，防止固體移動）
③常見干燥劑（干燥劑干燥的原則：干燥劑只可以吸收其中水分，而不能與氣體發生反應）
干燥劑 可干燥的氣體 不能干燥的氣體 常用裝置
濃H2SO4 CO2、SO2、HCl、 H2、O2、CO、N2 NH3 洗氣瓶
生石灰、固體NaOH、 堿石灰（NaOH與CaO的混合物） NH3、H2、O2、 CO、N2等 CO2、HCl、SO2 U形干燥管 球形干燥管
2、尾氣處理
對于有毒的氣體通常需要進行尾氣處理，常用的方法有：
（1）堿液吸收法：如NaOH可吸收SO2等氣體。
（2）燃燒法或收集法：如可將CO點燃或用氣球收集。
3、多功能瓶的使用
目的 排空氣法收集氣體 排水法收集氣體 （或測氣體體積） 氣體除雜、干燥、 檢驗等
圖示 ① ② （1）如圖①：密度大于空氣的氣體從a端進；密度小于空氣的氣體從b端進。 （2）如圖②：密度大于空氣的氣體從a端進；密度小于空氣的氣體從b端進。 （1）先將瓶內裝滿水，氣體從a端進，水從b端排出。 （2）如果要測定某氣體的體積，則應將導管b端與量筒連接。 先將瓶內裝入用于檢驗（除雜、干燥）試劑，氣體從a端進。
說明 記住“上輕下重”原則，即密度小的氣體通至集氣瓶上部，密度大的氣體通至集氣瓶下部 短進長出，可用量筒量取排出水的體積，從而得到收集氣體的體積 長進短出，除雜時，除雜試劑應足量
例題展示
[例題1]（2025 舟山一模）夏季游湖活動中，有一組學生被湖底不斷冒出的氣泡吸引，好奇的收集了一袋氣體。為確定氣體的組成，同學們進行了以下探究過程。
【提出猜想】收集的氣體中可能含有CH4、CO2、CO和H2O
【查閱資料】CO+CuOCu+CO2 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
【設計方案】小組的同學經過討論，設計方案如圖所示。
【討論與交流】
（1）該系列裝置還缺少尾氣處理裝置，寫出一種你認為可行的尾氣處理方法　 。
（2）在方框內選用下列裝置進行某些氣體成分的驗證和吸收，請按連接順序寫出你選的裝置　 。
（3）正確連接各裝置，加熱C后，若D中出現白色粉末變藍現象，則原混合氣體中一定有　 。
（4）小組同學根據以上實驗方案，對D、E裝置在實驗前后的質量進行稱量，數據計入表中：
反應前 反應后
D裝置 100g 103.6g
E裝置 120g 126.6g
你認為根據上述數據計算后，能否得出原氣體中含有CO的結論，并簡要分析：　 　 。
[例題2]（2025 杭州模擬）天然氣的主要成分為甲烷，燃燒可能會產生CO，為了檢驗天然氣燃燒后的氣體產物成分進行如下實驗：
（1）實驗開始時，點燃D處酒精燈之前，先通一會兒N2，其目的是 　 　 。
（2）A中無水CuSO4變藍，說明氣體產物中含有水；B中澄清石灰水變渾濁，證明氣體產物中含有 　 　 （填化學式）。
（3）實驗中觀察到 　 　 現象，說明氣體產物中還有CO。
（4）F處為尾氣處理裝置，下列裝置中合理的是 　 　 。
舉一反三
1．（2024 寧波模擬）如圖為CO還原CuO“微型”實驗裝置（夾持儀器等略），已知HCOOHH2O+CO↑，下列說法錯誤的是（　　）
A．該反應中一氧化碳被氧化，還原劑是CO
B．此裝置空間小、易排凈空氣、節約用品，但缺少尾氣處理裝置
C．實驗時，應先將甲酸（HCOOH）滴入熱濃硫酸中，一段時間后點燃酒精燈
D．該實驗中所涉及的基本反應類型是分解反應和置換反應
2．（2024秋 杭州校級月考）小樂用如圖所示裝置（夾持裝置已略去）和如下實驗步驟進行有關碳及其氧化物的實驗。
實驗步驟：
①檢查裝置氣密性并加入藥品；
②緩緩通入CO2，使裝置中充滿CO2后點燃A處酒精噴燈；
③在A處酒精噴燈加熱一段時間后，點燃B處酒精噴燈；
④待反應結束后，停止通入CO2，熄滅A、B兩處的酒精噴燈。
（1）步驟③，A處酒精噴燈加熱過程中，能觀察到的現象是：木炭粉逐漸減少，D中左側導管口有氣泡冒出、澄清石灰水變渾濁且 　 　 ；點燃B處酒精噴燈后，可觀察到氧化鐵逐漸變為黑色，發生此反應的化學方程式為　 　，說明CO具有 　 （填“氧化性”或“還原性”）。
（2）該裝置是否需要添加尾氣處理裝置，判斷并說明理由。 　 　 。
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【中考主線·名師攻略】中考科學二輪題型解讀與強化訓練
專題12 常見氣體的制取、凈化、收集
實際應用情境：題目常常會創設一些與生活、生產實際相關的情境，讓考生運用氣體制取、凈化和收集的知識解決實際問題。比如，在工業生產中如何制取和凈化某種氣體，或者在家庭實驗中如何利用簡單的材料和方法制取少量的氣體等。
創新實驗設計：可能會給出一些新的實驗裝置或實驗方法，要求考生分析其原理和優點，或者根據給定的條件和要求，設計新穎的氣體制取、凈化和收集方案。例如，提供一種新型的氣體發生裝置，讓考生分析其與傳統裝置相比，在控制反應速率、節約藥品等方面的優勢。
常考題型：常用氣體的發生裝置和收集裝置、實驗室制取氧氣的反應原理、氧氣的制取、二氧化碳制取實驗、氫氣制取實驗、其他氣體實驗。
本冊資料習題均選自：中考真題、最新模擬題、聯考題、名校模擬題等...
1．（2024 拱墅區二模）過碳酸鈉（2Na2CO3 3H2O2）是由碳酸鈉和過氧化氫復合形成的一種新型氧系漂白劑，具有碳酸鈉和過氧化氫的雙重性質。下列物質中不會使過碳酸鈉失效的是（　　）
A．二氧化錳 B．氫氧化鈉溶液
C．氫氧化鋇溶液 D．氯化鈣溶液
2．（2024 杭州模擬）某化學興趣小組用如圖所示的裝置來制取干燥的氧氣，并測定H2O2溶液中溶質的質量分數。裝置氣密性良好，圖I中的錐形瓶內盛有質量為m的H2O2溶液，燃燒匙內裝有二氧化錳，燃燒匙可以上下移動，干燥管內裝有足量堿石灰（CaO和NaOH的混合物）。下列說法正確的是（　　）
A．將裝置I分別與裝置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V連接，均能達到實驗目的
B．稱量裝置I反應前及完全反應冷卻后的質量，可計算出H2O2溶液中溶質的質量分數
C．若用裝置Ⅳ收集氧氣，可將帶火星的木條放置在b導管口處驗滿
D．若用裝置V測量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣會使測量結果偏大
3．（2024 溫州一模）有些實驗操作的“先”與“后”決定了實驗的成功和安全。下列加熱高錳酸鉀并用排水法制取氧氣的實驗中，先后操作正確的是（　　）
A．先將試管固定好，再放置酒精燈的位置
B．先向試管中加高錳酸鉀，后檢查氣密性
C．先將導管伸入集滿水的集氣瓶，后加熱
D．先從水槽里將導管移出，后熄滅酒精燈
4．（2025 浙江模擬）實驗室可以選用如圖所示的裝置制取二氧化碳氣體并進行有關實驗。請回答下列問題。
（1）把A裝置與E裝置連接，發現E裝置中溶液變渾濁，則證明二氧化碳氣體中混有 　 （填化學式）氣體。
（2）如果要驗證制得的氣體是二氧化碳，除A裝置外，還應選用上述裝置中的 　 　 。
（3）若要制取并收集一瓶純凈、干燥的二氧化碳氣體，請從上述裝置中選擇適當的裝置進行連接，并寫出連接順序：　 　 （填字母）。
5．（2024 江北區校級一模）查閱資料得知：過氧化鈉（Na2O2）可與CO2或H2O反應生成O2，反應原理為；2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。某科學興趣小組同學設計了如圖所示實驗，說明Na2O2可在呼吸面具和潛水艇中做供氧劑。
（1）寫出裝置A中甲儀器的名稱 　 　 。
（2）為了除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，裝置B中盛裝的乙溶液是 　 　 。
（3）裝置D用于除去末被裝置C轉化的CO2，便于后續氣體檢驗，則D中發生反應的化學方程式是 　 　 。
（4）裝置E的試管中收集到的氣體來自于哪些物質相互反應？　 　 。
6．（2024 平陽縣校級模擬）人類發現二氧化碳經歷了多個世紀，閱讀下列資料并回答問題：
資料一 17世紀，海爾蒙特發現CO2氣體在空氣中能穩定存在。
資料二 1766年，卡文迪許通過實驗測得室溫下1體積水大約能溶解1體積CO2氣體，1體積氣體CO2質量大于1體積空氣質量。
資料三 1828年德國化學家弗里德里希維勒首次使用氨氣（NH3）與CO2在高溫高壓下反應生成尿素[CO（NH2）2]。
（1）根據二氧化碳的性質判斷，一般實驗室收集二氧化碳氣體采用如圖　 　 裝置，　 　口進氣。
（2）如圖丙，在室溫下將容積為200毫升的廣口瓶注滿蒸餾水，通過導管a緩慢通入300毫升CO2，如果卡文迪許的結論是正確的，則在量筒中收集到的水約為 　 　 毫升。
（3）寫出德里希維勒實驗中的化學方程式：　 　 。
7．（2024 永康市二模）某家用制氧機的結構如圖甲所示，配套的制氧藥劑包括A、B兩劑，其中A劑為白色固體過碳酸鈉（Na2CO3 3H2O2），B劑為二氧化錳。使用時先在反應倉和加濕過濾倉內加入適量水，然后在反應倉里依次放入A、B兩劑，反應倉內就會有氧氣生成，生成的氧氣經加濕過濾倉加濕過濾后即可供人使用。
（1）該家用制氧機的制氧反應有兩步：
第一步：；
第二步：　 　 （填寫化學方程式）。
（2）該家用制氧機的制氧藥劑選擇使用過碳酸鈉而不是雙氧水，其原因是　 　（選填字母）。
A．產物更環保 B．成本更低廉 C．儲存更方便
（3）小樂想利用飲料瓶、玻璃管、橡膠導管和熱熔膠（可密封各接口處）仿照該家用制氧機制作一個簡易制氧機，其設計圖（半成品）如圖乙所示，在答題卡中將設計圖補充完整 　 　 。
8．（2022 溫州模擬）某研究性學習小組查閱資料得知，宇宙飛船中可用過氧化鈉（Na2O2）作為氧氣再生劑。該小組同學以大理石和鹽酸反應生成的CO2來與Na2O2反應制取O2，設計了如圖實驗，同時也查閱了相關資料：
Ⅰ、過氧化鈉與二氧化碳和水都能發生反應，化學方程式分別為：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
Ⅱ、堿石灰可以吸收CO2和H2O。
（1）為了證明Na2O2與CO2反應產生了O2，請在a處增加一個實驗操作：　 　 。
（2）實驗裝置C中無水硫酸銅的作用是 　 　 。
（3）實驗過程中，D裝置中飽和澄清石灰水變渾濁了（已知：U型管未破損），請分析飽和澄清石灰水變渾濁的原因是 　 　 。
9．（2023秋 錢塘區期中）如圖是某化學課外學習小組設計的探究工業煉鐵原理及產物驗證的實驗，其中A裝置的作用是將二氧化碳和炭粉在高溫下轉化為一氧化碳，看圖回答下列問題：
（1）寫出裝置B玻璃管中發生反應的化學方程式：　 　 。
（2）實驗過程中，應先點燃 　 　 裝置中的酒精噴燈。
（3）要驗證B中產生的CO2，還需要在A、B之間增加一個裝一定量　 　溶液的D裝置。
（4）整套裝置還有一個明顯的不足之處是：　 　 。
10．（2025 舟山一模）小樂家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影響了水草的正常生長。為解決此問題，小樂開展了如下研究：
【市場調查】小樂發現市場上有如圖甲所示的二氧化碳氣體補給器出售，給該補給器連接氣體細化器后就可向水族箱的水中補充二氧化碳氣體，其結構示意圖如圖乙所示。
【自制補給器】小樂研究了市售的二氧化碳氣體補給器后，自制補給器，部分設計如圖丙所示。
（1）如果小樂在自制補給器所用酸液是稀鹽酸，則產生二氧化碳反應的化學方程式 。
（2）在如圖丙所示的計泡器的虛線框中補全導管（在答題卡相應位置畫出）　 　；將氣體細化器連接在自制補給器的右側導管上后，應將氣體細化器置于水族箱的 　 　 處。（選填①或②或③）
（3）依據如下評價量表，對照指標二對小樂的自制補給器寫出評價等級及依據　 　。
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 反應安全，且可控 反應安全，但不可控 反應有較大安全隱患
指標二 氣體能直接排出且速度 可以觀測 氣體能直接排出但速度 無法觀測 氣體無法排出
11．（2023 蕭山區模擬）氫能產業包含氫氣的制取、儲存、運輸和應用等多個環節。請回答：
（1）制氫：我國科學家成功合成一種新型催化劑，在太陽光照射下，使水在催化劑表面高效分解獲得氫氣，反應歷程如圖甲所示。寫出歷程Ⅲ反應的化學方程式：　 　 。
（2）儲氫：方法之一是固態儲氫，例如，先通過Mg2Cu與氫氣反應，將氫氣轉化為MgH2，此為儲氫反應；需要使用氫氣時，可通過釋氫反應實現：MgH2+2HCl＝MgCl2+2H2↑。如果將儲氫反應生成的MgH2全部與足量稀鹽酸反應，則釋放出來的H2質量 　 　 （填“大于”、“等于“或“小于”）參加儲氫反應的H2質量。
（3）運氫：氫氣的運輸主要有3種方式，運輸成本與運輸距離的關系如圖乙。分析圖中的信息，你可以得出的結論是 　 　 。（寫出一條即可）
（4）用氫：①氫細菌是一類細菌，能利用氫氣作為電子供體，將二氧化碳轉化為有機物。氫細菌與酵母菌在結構上最大的區別是 　 　 。
②某品牌的氫燃料電池電動汽車在公路上行駛時受到的平均阻力為840N，發動機將氫氣轉化為機械能的效率為50%，該汽車每行駛100千米需要消耗氫氣的質量為　 　千克。（q氫氣＝1.4×108焦）
12．（2024 溫州三模）鐵是人類社會使用最廣泛的金屬。圖1是實驗室模擬工業煉鐵的裝置。
（1）利用裝置A制備CO，反應原理是HCOOHCO↑+H2O。該加熱方式相較于用酒精燈加熱的優點是 　 　 。（寫1點）
（2）裝置E 的作用是 　 　 。
（3）加熱時C玻璃管中剩余固體質量隨溫度變化的曲線如圖2。據圖分析：若反應溫度600℃＜t＜700℃，得到的固體有 　 　 （填化學式）。
（4）為提高鐵的產率，可采取的措施是 　 　 。
13．（2023 甌海區模擬）小明同學通過家庭實驗探究空氣中氧氣的含量。實驗裝置如圖，用一個有刻度的去底帶塞子的瓶子，塞子上插入溫度計和粘有“暖寶寶”貼片的銅絲，將瓶子置于水中密封。查閱資料發現：
Ⅰ.“暖寶寶”貼片內含有鐵、活性炭、無機鹽、水等物質，可在空氣中吸收氧氣發生放熱反應，反應過程中主要的化學方程式為：2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2；“暖寶寶”貼片吸氧能力強，放熱迅速。
Ⅱ.空氣中氧氣的體積約占空氣體積的；封閉氣體的壓強與氣體溫度、氣體體積和氣體質量有關，氣體的溫度升高、體積變小、質量變大都會引起氣體壓強的增大。
（1）小明按照“氣密性檢查”的思維模型對該裝置的氣密性進行了檢查，如表：
思維模型 ①構建封閉體系 ②改變氣壓 ③觀察現象 ④得出結論
檢驗過程 將瓶子放入水中，蓋好瓶塞 將瓶子向下壓或用手捧住容器 觀察到 說明裝置氣密性良好
（2）實驗開始后，發現瓶子內的液面先下降后上升，請分析液面下降的原因：　 。
（3）實驗結束后液面停留在略低于40的刻度下方。小明認為應當調整瓶子在水中的深度，使瓶子內外液面相平再讀取刻度，請分析這樣操作的理由是什么　 　。
14．（2023 拱墅區校級二模）某市熱電廠使用的燃料是含硫較多的煤。該廠附近一所中學的同學經常聞到空氣中有異味，且空氣能見度差。學習科學后，同學們在老師的指導下做了探究實驗。
【查閱資料】1、我國關于SO2在風景區、居民區、工廠區的空氣質量最高標準分別見下表：2、硫酸鋇既不溶于水，也不溶于酸。
地區 風景區 居民區 工廠區
SO2濃度限值（mg/m3） 0.15 0.5 0.7
【設計實驗】小明設計以下步驟來測定空氣中SO2的含量。
Ⅰ.用2L的空可樂瓶采集工廠附近的空氣樣品。
Ⅱ.向取回的裝有空氣樣品的可樂瓶中倒入NaOH溶液，蓋緊瓶塞后充分振蕩。
Ⅲ.加入一定量氧化劑H2O2，使其中Na2SO3完全轉化為Na2SO4；
Ⅳ.再向可樂瓶中加入過量的BaCl2溶液。
Ⅴ.經過過濾、洗滌、烘干，稱量固體質量為1.165mg。
回答下列問題：
（1）簡述采集空氣樣品的方法 　 　 。
（2）寫出步驟Ⅲ中的化學方程式 　 　 。
（3）請通過分析計算該工廠附近空氣質量狀況是SO2含量嚴重超標。
【發現新問題】考慮到空氣中的各種氣體成分，小紅認為小明求出的SO2的含量偏大，其依據是 　 　 ；你提出的實驗改進方案 　 　 。
15．（2024 路橋區一模）“魚浮靈”是水產養殖的速效增氧劑，其主要成分是過氧碳酸鈉（2Na2CO3 5H2O2）。某化學研究小組對“魚浮靈”的制備、成分測定進行了如下探究：
查閱資料：①過氧碳酸鈉有Na2CO3和H2O2的雙重性質；②過氧碳酸鈉在異丙醇（有機溶劑）中的溶解度較低。
（1）I、“魚浮靈”的制備：
實驗室用Na2CO3與穩定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應制備過氧碳酸鈉，實驗裝置如圖。
反應結束后，停止攪拌，向反應液中加入異丙醇，靜置過濾、洗滌、干燥，獲得過氧碳酸鈉固體。結合資料信息可知加入異丙醇的目的是 　 　 。
（2）Ⅱ、“魚浮靈”的成分定性檢測：
請補充完成下列實驗報告中的相關內容。
實驗序號 實驗步驟 實驗現象 解釋或結論
① 取樣，加入MnO2粉末，用帶火星的木條伸入試管內 木條復燃 含有H2O2
② 取樣，加入氯化鈣溶液 ▲ 溶液中含有Na2CO3
（3）該實驗裝置中恒壓滴液漏斗右側玻璃彎管的作用是 　 　 。
16．（2024 江干區校級三模）學習小組開展“設計和制作簡易供氧器”的實踐活動。查閱資料得知：某制氧機的制氧劑為過碳酸鈉（化學式2Na2CO3 3H2O2，白色固體）和二氧化錳。
①過碳酸鈉易溶于水，遇水分解為Na2CO3和H2O2，能產生氧氣并放出熱量。
②高濃度過氧化氫易揮發且腐蝕性強。
編號 濃度/% 體積/mL
① 5 9.11
② 15 2.89
③ 25 1.66
④ 30 1.37
【活動】選擇制氧劑：對比過碳酸的和過氧化氫溶液的制氧效果，選擇合適的制氧劑
實驗一：過氧化氫
小組設計了圖甲所示的實驗裝置。用溶質質量相等的四組過氧化氫溶液（見上表）進行實驗。在集氣瓶中加滿水，錐形瓶中加入0.2gMnO2。注入溶液，記錄并處理20min內數據如圖乙。
（1）檢查圖甲裝置氣密性的操作是 　 　 。
（2）反應的化學方程式為 　 　 。
（3）從安全角度考慮，可以選擇濃度為 　 　 （選填“5%”或“30%”）的過氧化氫溶液作為制氧劑。
實驗二：過碳酸鈉
往錐形瓶中加入1.41g過碳酸鈉、0.2gMnO2和9.11mL水，待反應完全后收集到約159.1mL水（產生氧氣的量與上表中藥品得到氧氣的最大量相等）。用排水法收集并讀取每2分鐘獲得的氧氣體積，記錄并處理20min內數據如圖丙。分析了圖丙數據，學習小組認為選擇過碳酸鈉作為制氧劑更好，依據是 　 　 。為尋找其他依據，他們繼續探索。
17．（2024 西湖區校級二模）草系魚缸中的植物利用水中二氧化碳進行光合作用，為其中的魚類提供氧氣。但水環境是一個二氧化碳相對匱乏的環境，某項目小組為魚缸設計了二氧化碳和氧氣補給器，下表為產品評價量表。
評價 優秀 合格 待改進
指標 反應安全，氣體能直接排出且可控制氣流速度。 反應安全，氣體能直接排出。但不可控制氣流速度。 氣體無法排出存在較大安全隱患。
（1）查閱資料：草系魚缸先要通入CO2兩天使水草長勢茂盛后再放入寵物魚，小組成員采用碳酸鈣和稀鹽酸反應制CO2。以下是項目組成員設計的CO2發生裝置。方案甲（如圖甲）：將反應物混合放在氣體發生器中產生氣體，使用時打開開關；方案乙（如圖乙）：鹽酸放在A瓶中通過擠壓A塑料瓶將它壓入盛石灰石的B瓶子產生氣體需要用時打開開關。
小組討論時小科選擇方案乙（圖乙），你認為他的理由是：　 　 。
（2）小科想知道B瓶內液體中稀鹽酸是否過量，他振蕩B瓶后取少量瓶內液體于試管中，滴加紫色石蕊試劑，發現溶液變紅色。于是得出稀鹽酸過量的結論，你覺得他的結論是否正確并說明理由。 　 　 。
（3）項目評委根據評價量表將兩個裝置評價為合格指標。要使指標被評為優秀，請選擇其中一個裝置進行改進：　 　 。
18．（2025 浙江模擬）我國努力爭取在2060年前實現“碳中和”，充分體現了解決氣候問題的大國擔當。“低碳”小組開展以二氧化碳為主題的項目式學習并設計了以下活動。
（1）實驗室制取二氧化碳的裝置由圖甲中的A改成B，請你說出改進后的優點：　 。
（2）小組同學用如圖乙裝置研究二氧化碳與氫氧化鈉的反應，用注射器分別注入等體積的水和氫氧化鈉溶液，測得壓強隨時間變化的圖像如圖曲線Ⅰ和Ⅱ所示。
①設置實驗1的目的是 　 　 。
②小組同學得出氫氧化鈉溶液比水吸收二氧化碳的能力更強的證據是 　 　 。
（3）在上述實驗后，小組成員查閱資料發現：實現碳中和，可以通過人工固碳、海洋固碳和生物固碳等途徑。請舉例一種自然界中的生物固碳方法 　 　 。
19．（2025 洞頭區模擬）某興趣小組對雞蛋殼與鹽酸發生的反應及生成氣體的性質進行探究。
【查閱資料】雞蛋殼主要成分為碳酸鈣，雞蛋殼中的其它雜質對實驗影響可以忽略不計。實驗過程：分別取等質量塊狀和粉末狀的蛋殼樣品放入三頸燒瓶內，向注射器內注入等體積同濃度的稀鹽酸，推動活塞使鹽酸與樣品充分反應，采集數據，壓強傳感器采集的信息（如圖2）。
（1）采用圖1所示的氣體發生裝置的優點有 　 　 。
（2）實驗前，檢查三頸燒瓶裝置的氣密性時，左右兩邊的頸口用塞子塞緊后，注射器活塞往下推動一段距離后松手，若觀察到活塞 　 　 ，說明氣密性良好。
（3）待收集完氣體驗滿時，將燃著的小木條放在集氣瓶口，小木條熄滅。從燃燒條件看，小木條熄滅是由于 　 　 。
（4）根據圖2，最終塊狀蛋殼產生CO2的質量 　 　 （填“＞”、“＜”或“＝”）粉末狀蛋殼產生CO2的質量。
20．（2025 浙江模擬）某項目學習小組開展主題為“自制簡易家庭制氧機”的項目化學習活動。
任務一：確定制氧劑
氫市售制氧機一般以過氧化溶液或過碳酸鈉（2Na2CO3 3H2O2）固體為主要原料。該小組為了比較兩種制氧劑的制氧效果，設計了兩組實驗。[資料：過碳酸鈉溶于水生成碳酸鈉和過氧化氫]
實驗1：分別用等質量不同濃度的H2O2溶液制氧氣，并以0.2gMnO2作催化劑，記錄并處理20min內數據，如圖1所示。
實驗2：取1.4g過碳酸鈉固體，同樣以0.2gMnO2作催化劑，再分別用不同體積的水進行實驗。為了與實驗1中過氧化氫的制氧效果對比，實驗中水的添加量與過氧化氫溶液體積保持一致（固體體積忽略不計）。記錄并處理20min內數據，如圖2所示。
（1）結合圖1和圖2中數據，該小組選用過碳酸鈉固體作為便攜式制氧機的制氧劑，理由是任務二產品設計　 　 （寫一點）。
任務二：產品設計
（2）根據原理需求，項目小組利用飲料瓶、注射器、吸管、輸液管等日常用品設計并制作了三套簡易制氧機如圖所示。每套裝置的右瓶中所裝液體為水，向每套裝置的左瓶中加入制氧試劑后，發現有缺陷的裝置是　 　 （填“甲”“乙”或“丙”）。請你對存在缺陷的裝置進行改進，并繪制改進后的示意圖。
任務三：裝置評價
（3）項目學習小組結合評價量表中安全方便這項指標，對自己的產品進行改進，最終達到評價量表“優秀”要求。評價量表中“優秀”欄的內容應該是　 　 。
【評價量表】
評價等級 優秀 合格 待改進
安全方便 ？ 不能控制反應的發生與停止，氣密性好，有反應裝置和洗氣裝置，方便攜帶 不能控制反應的發生與停止，氣密性好，沒有洗氣裝置，不方便攜帶
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專題12 常見氣體的制取、凈化、收集
實際應用情境：題目常常會創設一些與生活、生產實際相關的情境，讓考生運用氣體制取、凈化和收集的知識解決實際問題。比如，在工業生產中如何制取和凈化某種氣體，或者在家庭實驗中如何利用簡單的材料和方法制取少量的氣體等。
創新實驗設計：可能會給出一些新的實驗裝置或實驗方法，要求考生分析其原理和優點，或者根據給定的條件和要求，設計新穎的氣體制取、凈化和收集方案。例如，提供一種新型的氣體發生裝置，讓考生分析其與傳統裝置相比，在控制反應速率、節約藥品等方面的優勢。
常考題型：常用氣體的發生裝置和收集裝置、實驗室制取氧氣的反應原理、氧氣的制取、二氧化碳制取實驗、氫氣制取實驗、其他氣體實驗。
本冊資料習題均選自：中考真題、最新模擬題、聯考題、名校模擬題等...
1．【答案】B
【分析】A、二氧化錳能夠加快過氧化氫的分解速率。
B、氫氧化鈉不能和碳酸鈉、過氧化氫反應。
C、氫氧化鋇和碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉。
D、氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉。
【解答】解：A、二氧化錳能夠加快過氧化氫的分解速率，會使過碳酸鈉失效，該選項不符合題意。
B、氫氧化鈉不能和碳酸鈉、過氧化氫反應，不會使過碳酸鈉失效，該選項符合題意。
C、氫氧化鋇和碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，會使過碳酸鈉失效，該選項不符合題意。
D、氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，會使過碳酸鈉失效，該選項不符合題意。
故選：B。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
2．【答案】B
【分析】A．根據實驗目的來分析；
B．根據質量守恒定律以及溶質質量分數的計算方法來分析；
C．根據收集氧氣的方法來分析；
D．根據裝置的特點來分析。
【解答】解：A．該實驗是制取干燥的氧氣，并測定H2O2溶液中溶質的質量分數，排水法收集的氧氣不干燥；Ⅲ、Ⅳ無法測定收集的氧氣的體積，故錯誤；
B．稱量裝置I反應前及完全反應冷卻后的質量，減少的質量即為生成氧氣的質量，然后利用化學方程式，根據氧氣的質量計算出過氧化氫的質量，最后根據過氧化氫溶液的質量即可計算出H2O2溶液中溶質的質量分數，故正確；
C．氧氣的密度比空氣大，若用裝置Ⅳ收集氧氣，氧氣應從b端進入，驗滿時將帶火星的木條放在a端管口處，觀察木條是否復燃，故錯誤；
D．量筒內水的體積即為生成的氧氣的體積，所以用裝置V測量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣對測量結果沒有影響，故錯誤。
故選：B。
【點評】本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇。
3．【答案】D
【分析】根據實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣的實驗步驟、注意事項，進行分析判斷。
【解答】解：A、先放置酒精燈的位置，再將試管固定好，故選項說法錯誤。
B、實驗室制取氣體時，組裝好裝置后，應在向試管中裝入藥品前檢查裝置的氣密性，然后再裝入高錳酸鉀，以避免裝入高錳酸鉀后發現裝置氣密性不好，更換部分儀器而浪費藥品，故選項說法錯誤。
C、先加熱，待導管口氣泡連續、均勻冒出時再將導管伸入集滿水的集氣瓶，故選項說法錯誤。
D、先從水槽里將導管移出，后熄滅酒精燈，以防止水槽中的水倒吸入試管，使試管因驟然冷卻而炸裂，故選項說法正確。
故選：D。
【點評】本題難度不大，了解實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣的實驗步驟、注意事項是正確解答本題的關鍵。
4．【答案】（1）HCl；
（2）C；
（3）AEBD。
【分析】（1）根據銀離子與氯離子生成氯化銀沉淀分析；
（2）根據二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀分析；
（3）根據二氧化碳中混有氯化氫和水蒸氣分析。
【解答】解：（1）把A裝置與E裝置連接，發現E裝置中溶液變渾濁，則證明二氧化碳氣體中混有HCl氣體。故答案為：HCl；
（2）如果要驗證制得的氣體是二氧化碳，除A裝置外，還應選用上述裝置中的C，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，如果澄清石灰水變渾濁，則證明是二氧化碳。故答案為：C；
（3）A裝置制備二氧化碳，E中硝酸銀溶液能除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，B中濃硫酸除去水分，最后用向上排空氣法D收集，因此若要制取并收集一瓶純凈、干燥的二氧化碳氣體，連接順序為：AEBD。
【點評】常用氣體的發生裝置和收集裝置與選取方法，常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化實驗。
5．【答案】（1）分液漏斗；
（2）飽和 NaHCO3溶液；
（3）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（4）Na2O2與 CO2、H2O反應。
【分析】（1）熟記儀器的名稱；
（2）根據除雜的原理來分析；
（3）根據堿的化學性質來分析；
（4）根據氧氣的來源來分析。
【解答】解：（1）裝置A中的甲儀器是分液漏斗。故答案為：分液漏斗；
（2）生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體，氯化氫氣體溶于水形成鹽酸，鹽酸與碳酸氫鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，因此裝置B中盛裝飽和NaHCO3溶液除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體。故答案為：飽和 NaHCO3溶液；
（3）除去末被裝置C轉化的CO2，D中盛裝的液體試劑是濃氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，故化學方程式為：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（4）由題干信息可知，裝置E的試管中收集到的氣體的來源是過氧化鈉（Na2O2）與CO2、H2O反應生成的氧氣。故答案為：Na2O2與 CO2、H2O反應。
【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎
6．【答案】（1）甲；a；
（2）100；
（3）2NH3+CO2H2O+CO（NH2）2。
【分析】（1）根據二氧化碳的性質來分析；
（2）根據二氧化碳的溶解性來分析；
（3）根據化學反應的原理來分析。
【解答】解：（1）二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水，因此可用裝置甲來收集二氧化碳，二氧化碳由a管通入；故答案為：甲；a；
（2）如果卡文迪許的結論是正確的，200mL蒸餾水能夠溶解200mL二氧化碳，則在量筒中收集到的水約為100mL；故答案為：100；
（3）德里希維勒實驗中，氨氣與二氧化碳在高溫高壓下反應生成尿素和水，反應的化學方程式為：2NH3+CO2H2O+CO（NH2）2；故答案為：2NH3+CO2H2O+CO（NH2）2。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
7．【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；
（2）C；
（3）。
【分析】（1）根據化學反應的原理來分析；
（2）根據題干信息來分析；
（3）根據裝置的特點來分析。
【解答】解：（1）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣，化學方程式為2H2O22H2O+O2↑；故答案為：2H2O22H2O+O2↑；
（2）由題意可知，過碳酸鈉是固體，過氧化氫容易分解，所以過碳酸鈉運輸儲存更方便，故答案為：C；
（3）反應倉中產生的氧氣能進入加濕倉內的水中，然后再由短管排出，圖示為；故答案為：。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答。
8．【答案】（1）用帶火星的木條檢驗；
（2）檢驗濃硫酸是否將水蒸氣吸收完全；
（3）過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，溶液溫度升高，氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小。
【分析】（1）根據氧氣具有助燃性進行分析；
（2）根據無水硫酸銅遇水變藍色，濃硫酸具有吸水性進行分析；
（3）根據氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小進行分析。
【解答】解：（1）為了證明Na2O2與CO2反應產生了O2，在a處增加一個實驗操作是：用帶火星的木條檢驗；
（2）實驗裝置C中無水硫酸銅的作用是：檢驗濃硫酸是否將水蒸氣吸收完全；
（3）實驗過程中，D裝置中飽和澄清石灰水變渾濁了，分析飽和澄清石灰水變渾濁的原因是：過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，溶液溫度升高，氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小。
故答案為：（1）用帶火星的木條檢驗；
（2）檢驗濃硫酸是否將水蒸氣吸收完全；
（3）過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，溶液溫度升高，氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小。
【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎。
9．【答案】（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）A；
（3）氫氧化鈉；
（4）缺少尾氣處理裝置。
【分析】（1）根據化學反應的原理來分析；
（2）根據實驗操作的注意事項來分析；
（3）根據二氧化碳的檢驗方法來分析；
（4）根據尾氣中含有有毒的一氧化碳來分析。
【解答】解：（1）在高溫的條件下，二氧化碳與碳反應生成一氧化碳，在高溫的條件下，一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，該反應的化學方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；故答案為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）實驗過程中，應先點燃裝置A中的酒精噴燈，目的是排出裝置中的空氣，以防止加熱時發生爆炸；故答案為：A；
（3）二氧化碳能與氫氧化鈉反應，因此在AB間加一個盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶用于除凈二氧化碳，避免對B中產生二氧化碳的檢驗產生干擾；故答案為：氫氧化鈉；
（4）反應后的尾氣中含有有毒的一氧化碳，而該裝置沒有對尾氣進行處理，會導致空氣污染；故答案為：缺少尾氣處理裝置。
【點評】本題的綜合性較強，比較全面地考查了碳、二氧化碳、一氧化碳的轉化及性質。會根據發生的反應分析實驗的現象，正確地寫出反應的方程式是解答本題的關鍵。
10．【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）在答題卡相應位置畫出長進短出的導管；③；
（3）評價等級：優秀。依據：自制補給器通過計泡器可觀測氣體排出速度，且氣體能直接排出。
【分析】（1）依據實驗室制取二氧化碳的反應原理，即碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，寫出化學方程式。
（2）計泡器的作用是通過觀察氣泡來監測氣體排出速度，所以導管應長進短出；氣體細化器置于水族箱的位置需考慮使二氧化碳能充分與水接觸，促進二氧化碳溶解，水底更有利于氣體與水充分接觸。
（3）對照評價量表的指標二，分析小樂自制補給器中氣體排出和速度觀測的情況，從而確定評價等級及依據。自制補給器通過計泡器可以觀察氣泡，進而觀測氣體排出速度，且氣體能順利排出。
【解答】解：（1）如果自制補給器所用酸液是稀鹽酸，碳酸鈣和稀鹽酸反應產生二氧化碳，化學方程式為CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）計泡器的導管應畫為長進短出，即從左側長導管進氣，右側短導管出氣，如圖所示：；將氣體細化器連接在自制補給器的右側導管上后，應將氣體細化器置于水族箱的③處，因為置于水底能使二氧化碳與水充分接觸，更有利于二氧化碳溶解在水中。
（3）評價等級：優秀。依據：小樂的自制補給器通過計泡器可以觀察氣泡，從而觀測氣體排出速度，且氣體能直接排出，符合指標二中“氣體能直接排出且速度可以觀測”的優秀標準。
故答案為：
（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）在答題卡相應位置畫出長進短出的導管；③；
（3）評價等級：優秀。依據：自制補給器通過計泡器可觀測氣體排出速度，且氣體能直接排出。
【點評】本題圍繞自制二氧化碳氣體補給器展開，綜合考查了二氧化碳制取的化學方程式書寫、實驗裝置的設計與應用以及對裝置的評價。解答這類題目，關鍵在于對二氧化碳制取原理的熟悉，理解實驗裝置各部分的作用，以及能夠依據給定的評價標準對實驗設計進行合理分析。通過此類題目，可以加深學生對化學實驗原理和裝置設計的理解，提高學生的實驗設計能力和分析評價能力。
11．【答案】（1）2H2O2H2↑+O2↑；
（2）大于；
（3）管道運輸的成本最低；
（4）①氫細菌沒有成形的結構核，酵母菌有成形的細胞核；②1.2。
【分析】（1）根據題文信息進行分析；
（2）根據題文信息及氫氣中氫元素的的來源進行分析；
（3）根據乙圖中運輸成本與運輸距離的關系進行分析；
（4）①根據細菌的結構進行分析；
②汽車做勻速直線運動時，在水平方向受到的阻力與牽引力是一對平衡力，大小相等，所以汽車受到的牽引力 F＝f，行駛的路程為s；牽引力做功為W＝Fs；計算出需要完全燃燒氫氣放出的熱量為Q放；最后根據m氫氣計算出需要消耗氫氣的質量。
【解答】解：（1）在太陽光照射下，使水在催化劑表面高效分解獲得氫氣，因此歷程Ⅲ反應的化學方程式為：2H2O2H2↑+O2↑；
（2）根據題文信息分析，Mg2Cu與氫氣反應，將氫氣轉化為MgH2，然后發生MgH2+2HCl＝MgCl2+2H2↑反應，釋放出氫氣，氫元素的來源既有氫化鎂中的氫，還有氯化氫中的氫，因此如釋放出來的H2質量大于參加儲氫反應的H2質量；
（3）通過分析乙圖中運輸成本與運輸距離的關系，可以得出管道運輸的成本最低的結論；
（4）①氫細菌與酵母菌在結構上最大的區別是氫細菌沒有成形的結構核，酵母菌有成形的細胞核；
②汽車做勻速直線運動時，在水平方向受到的阻力與牽引力是一對平衡力，大小相等，所以汽車受到的牽引力為：F＝f＝840N，行駛的路程s＝100km＝1×105m；汽車每行駛100km，牽引力做功為：W＝Fs＝840N×1×105m＝8.4×107J；需要完全燃燒氫氣放出的熱量為：Q放1.68×108J；需要消耗氫氣的質量為：m氫氣1.2kg；
故答案為：
（1）2H2O2H2↑+O2↑；
（2）大于；
（3）管道運輸的成本最低；
（4）①氫細菌沒有成形的結構核，酵母菌有成形的細胞核；②1.2。
【點評】本題主要考查資源的綜合利用等，完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結合已有的知識進行。
12．【答案】（1）受熱更均勻；
（2）處理尾氣，防止污染空氣；
（3）Fe3O4和FeO；
（4）溫度高于850℃。
【分析】（1）根據水浴加熱的優點進行分析；
（2）根據一氧化碳的毒性分析；
（3）根據圖示信息進行分析；
（4）根據圖示信息分析。
【解答】解：（1）A裝置采用水浴加熱，該加熱方式相較于用酒精燈加熱的優點是受熱更均勻；
（2）一氧化碳有毒，會污染空氣，且一氧化碳具有可燃性，則E裝置可用于處理尾氣，防止污染空氣；
（3）由圖可知，當反應溫度控制于600℃～700℃之間，得到的固體有 Fe3O4和FeO；
（4）由圖可知，若想提高產率，應將溫度高于850℃，此時剩余鐵的質量較少。
故答案為：
（1）受熱更均勻；
（2）處理尾氣，防止污染空氣；
（3）Fe3O4和FeO；
（4）溫度高于850℃。
【點評】掌握實驗室制備一氧化碳的原理及一氧化碳還原氧化鐵的原理等相關知識即可解答本題。
13．【答案】（1）瓶子向上浮起；
（2）反應放熱，溫度升高，內部壓強增大，將液面向下壓，造成液面下降；
（3）調整內外壓強平衡，讀數較為準確，防止造成實驗誤差。
【分析】（1）根據裝置氣密性檢查的方法回答此題；
（2）根據反應特點分析回答此題；
（3）根據壓強變化分回答此題。
【解答】解：（1）裝置密封后，內部壓強此時穩定，當向下壓，水下部壓強大于瓶內壓強，瓶子會向上浮起，若手捂住容器，內部溫度升高，壓強增大，也會使瓶子向上浮起；
（2）根據題目信息可知，鐵與氧氣和水反應會放出熱量，內部溫度升高，壓強增大，將水向下壓去，造成壓面下降；
（3）調整液面相平后，內外壓強才會相等，此時讀數才會準確，避免造成實驗誤差；
故答案為：（1）瓶子向上浮起；
（2）反應放熱，溫度升高，內部壓強增大，將液面向下壓，造成液面下降；
（3）調整內外壓強平衡，讀數較為準確，防止造成實驗誤差。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答。
14．【答案】（1）用2L的空可樂瓶裝滿水蓋上瓶蓋拿到工廠附近，然后倒掉水，再蓋上瓶蓋；
（2）Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O；
（3）設2L空氣中SO2的質量為x，
SO2～BaSO4
64 233
x 1.165mg
x＝0.32 mg
160mg/m3＞0.7mg/m3，
故SO2含量嚴重超標；
【發現新問題】空氣中二氧化碳參加了反應，最終生成碳酸鋇沉淀影響計算結果；在第Ⅳ步生成的沉淀中滴加稀硝酸直至無氣泡產生。
【分析】（1）根據采集空氣樣品的方法來分析解答；
（2）根據H2O2和Na2SO3反應生成硫酸鈉和水來分析解答；
（3）根據化學方程式建立起SO2和BaSO4的質量關系，再根據題中數據來分析解答；
（4）根據空氣中二氧化碳參加了反應，最終生成碳酸鋇沉淀影響計算結果來分析解答；根據碳酸鋇沉淀能溶于稀硝酸，硫酸鋇不溶于稀硝酸來分析解答。
【解答】解：（1）采集空氣樣品的方法是用2L的空可樂瓶裝滿水蓋上瓶蓋拿到工廠附近，然后倒掉水，再蓋上瓶蓋；
（2）加入一定量氧化劑H2O2，使其中Na2SO3完全轉化為Na2SO4，根據質量守恒定律，生成物還有水，反應的化學方程式為Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O；
（3）設2L空氣中SO2的質量為x，
SO2～BaSO4
64 233
x 1.165mg
x＝0.32 mg
160mg/m3＞0.7mg/m3，故SO2含量嚴重超標，
答：該工廠附近空氣質量狀況是SO2含量嚴重超標；
（4）空氣中含有二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成了碳酸鈉，碳酸鈉與氯化鋇溶液反應生成白色沉淀碳酸鋇，結果會使得讀出的硫酸鋇質量偏大，從而導致求出的二氧化硫質量偏大，則小紅認為小明求出的SO2的含量偏大，其依據是空氣中二氧化碳參加了反應，最終生成碳酸鋇沉淀影響計算結果，由于碳酸鋇沉淀能溶于稀硝酸，硫酸鋇不溶于稀硝酸，故實驗改進方案是在第Ⅳ步生成的沉淀中滴加稀硝酸直至無氣泡產生。
故答案為：（1）用2L的空可樂瓶裝滿水蓋上瓶蓋拿到工廠附近，然后倒掉水，再蓋上瓶蓋；
（2）Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O；
（3）設2L空氣中SO2的質量為x，
SO2～BaSO4
64 233
x 1.165mg
x＝0.32 mg
160mg/m3＞0.7mg/m3，
故SO2含量嚴重超標；
【發現新問題】空氣中二氧化碳參加了反應，最終生成碳酸鋇沉淀影響計算結果；在第Ⅳ步生成的沉淀中滴加稀硝酸直至無氣泡產生。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答，此類題難度較大，要細心進行分析解答。
15．【答案】（ 1 ）減少溶解的過氧碳酸鈉固體，獲得更多的產物；
（2）有白色沉淀生成；
（3）使液體順利流下。
【分析】（1）根據查閱資料過氧碳酸鈉在異丙醇（有機溶劑）中的溶解度較低分析。
（2）根據結論有碳酸鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉分析。
（3）根據恒壓滴液漏斗能保持壓強恒定，恒壓滴液漏斗中支管的作用是使液體順利流下分析。
【解答】解：（1）根據查閱資料過氧碳酸鈉在異丙醇（有機溶劑）中的溶解度較低可知，反應結束后加入異丙醇的目的是減少溶解的過氧碳酸鈉固體，獲得更多的產物。
（2）根據結論有碳酸鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，則實驗現象是有白色沉淀生成。
（3）恒壓滴液漏斗能保持壓強恒定，因此恒壓滴液漏斗中支管的作用是使液體順利流下．冷凝管應從下端進水。
故答案為：（ 1 ）減少溶解的過氧碳酸鈉固體，獲得更多的產物；
（2）有白色沉淀生成；
（3）使液體順利流下。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
16．【答案】（1）在右側量筒前的膠皮管上夾上彈簧夾，拉動注射器的活塞一段距離，若松開手之后，活塞能回到原位，說明裝置氣密性良好；
（2）2H2O22H2O+O2↑；
（3）5%；
實驗二：2min后，過氧化氫的產氧速率逐漸減慢，在10min后，過碳酸鈉的產氧量和產氧速率都比過氧化氫高。
【分析】實驗一：
（1）根據裝置氣密性的檢查方法進行分析；
（2）根據過氧化氫制備氧氣的原理進行分析；
（3）根據圖乙及題文信息進行分析；
實驗二：
根據圖像信息進行分析。
【解答】解：實驗一：
（1）檢查裝置的氣密性，需要先將裝置密閉，再通過改變裝置內的壓強，通過壓強的變化來判斷裝置是否漏氣，則檢查圖甲裝置氣密性的操作是：在右側量筒前的膠皮管上夾上彈簧夾，拉動注射器的活塞一段距離，若松開手之后，活塞能回到原位，說明裝置氣密性良好；
（2）過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H2O22H2O+O2↑；
（3）由圖乙可知，由于高濃度過氧化氫易揮發且腐蝕性強，為了實驗的安全，可以選用濃度為5%的過氧化氫溶液作為制氧劑，濃度適中，制氧的速率也適中；
實驗二：
由圖丙可知，2min后，過氧化氫的產氧速率逐漸減慢，在10min后，過碳酸鈉的產氧量和產氧速率都比過氧化氫高，兩者相比，選擇過碳酸鈉更合適。
故答案為：
實驗一：
（1）在右側量筒前的膠皮管上夾上彈簧夾，拉動注射器的活塞一段距離，若松開手之后，活塞能回到原位，說明裝置氣密性良好；
（2）2H2O22H2O+O2↑；
（3）5%；
實驗二：
2min后，過氧化氫的產氧速率逐漸減慢，在10min后，過碳酸鈉的產氧量和產氧速率都比過氧化氫高。
【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎。
17．【答案】（1）能夠控制生成二氧化碳的量。
（2）不正確，是因為反應生成的二氧化碳能和水反應生成碳酸，碳酸也能使石蕊變紅色。
（3）把圖乙中的A瓶及其導管換成分液漏斗，連接在B瓶上。
【分析】碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳和水反應生成碳酸，顯酸性溶液能使石蕊變紅色。通過分液漏斗能夠控制液體藥品流量，從而能夠控制氣流速度。
【解答】解：（1）小組討論時小科選擇方案乙（圖乙），他的理由是：能夠控制生成二氧化碳的量（通過擠壓A瓶可以控制加入稀鹽酸的量，因此能夠控制生成的二氧化碳的量）。
故答案為：能夠控制生成二氧化碳的量。
（2）小科的結論不正確，是因為反應生成的二氧化碳能和水反應生成碳酸，碳酸也能使石蕊變紅色。
故答案為：不正確，是因為反應生成的二氧化碳能和水反應生成碳酸，碳酸也能使石蕊變紅色。
（3）裝置改進：把圖乙中的A瓶及其導管換成分液漏斗，連接在B瓶上（通過分液漏斗能夠控制液體藥品流量，從而能夠控制氣流速度）。
故答案為：把圖乙中的A瓶及其導管換成分液漏斗，連接在B瓶上。
【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎。
18．【答案】（1）可以控制反應的發生和停止；
（2）①作對照；②曲線Ⅱ比曲線Ⅰ壓強下降得更明顯；
（3）植物的光合作用。
【分析】（1）根據裝置特點分析；
（2）①實驗1的目的是作對照，以對比水和氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳的情況；
②根據曲線Ⅰ和Ⅱ分析；
（3）植物的光合作用，植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣，從而將二氧化碳固定下來。
【解答】解：（1）觀察中的A裝置和B裝置，B裝置中添加了多孔塑料片和止水夾。當關閉止水夾時，反應產生的二氧化碳氣體使裝置內壓強增大，將液體壓回長頸漏斗，固體和液體分離，反應停止；打開止水夾時，氣體排出，裝置內壓強減小，液體流下與固體接觸，反應發生。所以改進后的優點是可以控制反應的發生和停止。故答案為：可以控制反應的發生和停止；
（2）①設置實驗1（向裝有二氧化碳的裝置中注入水），實驗2（向裝有二氧化碳的裝置中注入氫氧化鈉溶液），實驗1和實驗2的唯一變量是注入的液體不同，一個是水，一個是氫氧化鈉溶液。所以設置實驗1的目的是作對照，以對比水和氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳的情況。
②從中可以看到，曲線Ⅱ（注入氫氧化鈉溶液對應的壓強變化曲線）比曲線Ⅰ（注入水對應的壓強變化曲線）壓強下降得更明顯，這意味著在相同的條件下，注入氫氧化鈉溶液的裝置內壓強減小得更多，即二氧化碳被吸收得更多。所以小組同學得出氫氧化鈉溶液比水吸收二氧化碳的能力更強的證據是曲線Ⅱ比曲線Ⅰ壓強下降得更明顯。
故答案為：①作對照；②曲線Ⅱ比曲線Ⅰ壓強下降得更明顯；
（3）自然界中的生物固碳方法有很多，比如植物的光合作用，植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣，從而將二氧化碳固定下來。故答案為：植物的光合作用。
【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎。
19．【答案】（1）可以控制反應速率。
（2）活塞回到原來的位置；
（3）二氧化碳沒有助燃性；
（4）＝。
【分析】（1）根據裝置的特點進行分析；
（2）根據壓強的變化進行分析；
（3）根據二氧化碳的性質進行分析；
（4）根據圖像進行分析。
【解答】解：（1）從圖1所示氣體發生裝置來看，它使用了注射器來添加液體試劑，使用注射器可以控制液體試劑的滴加速率，從而控制反應的速率；故答案為：可以控制反應速率；
（2）實驗前，檢查三頸燒瓶裝置的氣密性時，左右兩邊的頸口用塞子塞緊后，注射器活塞往下推動一段距離后松手，如果裝置氣密性良好，裝置內壓強會發生變化，會觀察活塞回到原來的位置；故答案為：活塞回到原來的位置；
（3）因為二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，當用燃著的小木條放在集氣瓶口驗滿時，若收集滿了二氧化碳，小木條會熄滅；故答案為：二氧化碳沒有助燃性；
（4）從圖2可以看出，最終曲線①和曲線②的縱坐標（表示壓強）相同，根據理想氣體狀態方程pV ＝ nRT（在同溫同體積下，壓強與物質的量成正比），說明產生二氧化碳的物質的量相同，也就意味著產生二氧化碳的質量相等；故答案為：＝。
【點評】本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力，強調了學生整合基本化學知識的能力。
20．【答案】（1）過碳酸鈉能持續平穩提供氧氣（或過碳酸鈉是固體，便于攜帶等）；
（2）乙；（合理即可）；
（3）能控制反應的發生與停止，氣密性好，有反應裝置和洗氣裝置，方便攜帶。
【分析】（1）根據圖示信息來分析；
（2）根據裝置的特點來分析；
（3）根據裝置的特點來分析。
【解答】解：（1）該小組選用過碳酸鈉固體作為便攜式制氧機制氧劑的理由是過碳酸鈉能持續平穩提供氧氣或過碳酸鈉是固體，便于攜帶等；
（2）乙裝置中，右側瓶中導管在液面以下，反應生成的氧氣無法導出，該裝置有缺陷，丙裝置可通過注射器控制液體的滴加速率，從而控制氧氣流量，而甲裝置將制氧試劑和水直接混合，無法控制生成氧氣的流量，則丙裝置更適合，故選乙，改進為；
（3）由圖示信息、其他產品的特點可知，評價量表中“優秀”欄的內容應該是能控制反應的發生與停止，氣密性好，有反應裝置和洗氣裝置，方便攜帶。
故答案為：（1）過碳酸鈉能持續平穩提供氧氣（或過碳酸鈉是固體，便于攜帶等）；
（2）乙；（合理即可）；
（3）能控制反應的發生與停止，氣密性好，有反應裝置和洗氣裝置，方便攜帶。
【點評】在進行制取氣體的反應原理探究時，需要考慮原料的價格、變化是否容易控制、反應能否連續進行、反應的快慢、生成物的純凈以及是否生成造成環境污染的副產物、能否找到對應的反應裝置等。
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【中考主線·名師攻略】中考科學二輪題型解讀與強化訓練
專題12 常見氣體的制取、凈化、收集
實際應用情境：題目常常會創設一些與生活、生產實際相關的情境，讓考生運用氣體制取、凈化和收集的知識解決實際問題。比如，在工業生產中如何制取和凈化某種氣體，或者在家庭實驗中如何利用簡單的材料和方法制取少量的氣體等。
創新實驗設計：可能會給出一些新的實驗裝置或實驗方法，要求考生分析其原理和優點，或者根據給定的條件和要求，設計新穎的氣體制取、凈化和收集方案。例如，提供一種新型的氣體發生裝置，讓考生分析其與傳統裝置相比，在控制反應速率、節約藥品等方面的優勢。
常考題型：常用氣體的發生裝置和收集裝置、實驗室制取氧氣的反應原理、氧氣的制取、二氧化碳制取實驗、氫氣制取實驗、其他氣體實驗。
本冊資料習題均選自：中考真題、最新模擬題、聯考題、名校模擬題等...
1、整體分析流程
對于涉及氣體制取、凈化和收集的綜合題，要先整體瀏覽題目，明確實驗目的和大致流程，然后按照氣體的流向，逐步分析每個裝置的作用和可能發生的反應。
2、注意先后順序
（1）凈化順序
一般先除雜后干燥，因為除雜過程中可能會引入水蒸氣。例如：制取二氧化碳時，要先通過飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫氣體，再通過濃硫酸除去水蒸氣。
（2）受力分析
實驗結束時，若用排水法收集氣體，要先將導管從水槽中取出，再熄滅酒精燈，防止水倒吸進入試管，使試管炸裂。
3、檢驗與驗滿
要牢記各種氣體的檢驗和驗滿方法，注意區分兩者的不同。檢驗是確定氣體是否為某種氣體，驗滿是確定氣體是否收集滿。如檢驗二氧化碳用澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則是二氧化碳；而驗滿是用燃著的木條放在集氣瓶口。
01 實驗步驟
氣體的制取實驗也是中考中常見的問題。實驗室制取氣體的實驗往往與氣體的干燥與凈化綜合在一起。氣體綜合實驗的裝置選擇及連接順序為：
例題展示
1．（2024 越城區校級一模）思維模型的建構既方便于問題的解決，又能促進深度學習。某科學研究小組同學，在研究了氣體檢驗專題內容后，認為氣體檢驗的關鍵是干擾氣體的界定，判斷標準是對后續實驗是否會產生干擾。于是在老師的指導下對解決“氣體檢驗”類問題建構了如下思維模型：氣體檢驗→氣體凈化→氣體轉化→氣體檢驗→尾氣處理。
【模型應用】同學們為檢驗天然氣燃燒后的氣體產物成分，應用思維模型設計了如圖實驗方案（固定裝置未畫出），將天然氣在氧氣中燃燒后得到的混合氣體通過該方案進行實驗。
（1）實驗過程中觀察到A裝置中的無水硫酸銅變藍，B、F裝置中的澄清石灰水均變渾濁，D裝置中的澄清石灰水不變渾濁，由此可得出該氣體產物的成分為 　水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳　 ；由此推測裝置E中的實驗現象是 　黑色固體逐漸變成紅色　 。
（2）如圖實驗方案中，思維模型中的“尾氣處理”環節的裝置G可能是 　燃著的酒精燈（合理即可）　 。
【答案】（1）水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳；黑色固體逐漸變成紅色；
（2）燃著的酒精燈（合理即可）。
【分析】（1）結合實驗現象進行分析產物；根據加熱時氧化銅和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳分析；
（2）結合一氧化碳的性質進行分析。
【解答】解：（1）無水硫酸銅遇到水會變藍，說明氣體產物中有水蒸氣，B中石灰水變渾濁，說明有二氧化碳氣體，C裝置是為了吸收可能多余的二氧化碳氣體，D中石灰水不變渾濁，說明氣體到D處時氣流已經沒有二氧化碳，F裝置中石灰水再次變渾濁，說明氣體中有成分和氧化銅反應生成了二氧化碳，說明氣體應該是還原性氣體一氧化碳，所以氣體產物是水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳；加熱時氧化銅和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳，裝置E中的實驗現象是黑色固體逐漸變成紅色，故答案為：水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳；黑色固體逐漸變成紅色；
（2）一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，一氧化碳具有可燃性，可使用酒精燈點燃，則尾氣處理的G裝置可能是燃著的酒精燈，故答案為；燃著的酒精燈（合理即可）。
【點評】本題主要考查了常見氣體的檢驗和除雜，解答時要根據所學知識，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
舉一反三
1．（2023秋 平陽縣校級期中）思維模型的建構既方便于問題的解決，又能促進深度學習。某科學研究小組同學，在研究了氣體檢驗專題內容后，認為氣體檢驗的關鍵是干擾氣體的界定，判斷標準是對后續實驗是否會產生干擾。于是在老師的指導下對解決“氣體檢驗”類問題建構了如下思維模型：
【模型應用】同學們為檢驗天然氣燃燒后的氣體產物成分，應用思維模型設計了如圖實驗方案（固定裝置未畫出），將天然氣在氧氣中燃燒后得到的混合氣體通過A→G進行實驗。
實驗過程中觀察到A裝置的無水硫酸銅變藍，B、F裝置中的澄清石灰水均變渾濁，D裝置中的澄清石灰水不變渾濁。
（1）實驗方案中，裝置F歸屬上述思維模型中的 　氣體檢驗　 環節。
【改進創新】小科同學認為原氣體產物中的CO2對CO的檢驗不會產生干擾，于是對裝置進行改進，去掉B、C、D裝置，用H、I替換F、G裝置，先通一段時間氣體再進行加熱，如右邊所示的裝置對該氣體成分進行探究。
（2）在E裝置中，能確定氣體產物中含有CO的實驗現象是 　黑色固體逐漸變成紅色　 。
（3）G裝置中尾氣處理的具體操作是 　用酒精燈燒掉　 。
（4）實驗中，裝置H的作用有 　檢驗二氧化碳和收集未反應完的一氧化碳　 。
【答案】（1）氣體檢驗；
（2）黑色固體逐漸變成紅色；
（3）用酒精燈燒掉；
（4）檢驗二氧化碳和收集未反應完的一氧化碳。
【分析】（1）根據F裝置中的澄清石灰水均變渾濁，是因為氣體中含有二氧化碳來分析解答；
（2）根據加熱時氧化銅和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳來分析解答；
（3）根據一氧化碳具有可燃性來分析解答；
（4）根據裝置H可以檢驗二氧化碳和收集未反應完的一氧化碳來分析解答。
【解答】解：（1）F裝置中的澄清石灰水均變渾濁，是因為氣體中含有二氧化碳，實驗方案中，裝置F歸屬上述思維模型中的氣體檢驗環節；
（2）加熱時氧化銅和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳，在E裝置中，能確定氣體產物中含有CO的實驗現象是黑色固體逐漸變成紅色；
（3）一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，一氧化碳具有可燃性，則G裝置中尾氣處理的具體操作是用酒精燈燒掉；
（4）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則裝置H可用于檢驗二氧化碳，一氧化碳難溶于水，密度比水小，一氧化碳通入裝置H中，會將水排入燒杯中，氣體收集在裝置H中，故實驗中，裝置H的作用有檢驗二氧化碳和收集未反應完的一氧化碳。
故答案為：（1）氣體檢驗；
（2）黑色固體逐漸變成紅色；
（3）用酒精燈燒掉；
（4）檢驗二氧化碳和收集未反應完的一氧化碳。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答，此類題難度較大，要細心進行分析解答。
02 氣體發生裝置
裝置 固體間反應加熱型 粉狀固液反應不加熱型 塊狀固液反應不加熱型
裝置 示意圖
適用氣體 O2、NH3等 H2、CO2、O2等 H2、CO2等
注意 事項 ①試管口應稍向下傾斜，防止產生的水蒸氣在管口冷凝后倒流引起試管破裂； ②鐵夾應夾在距試管口1/3處； ③橡膠塞上的導管伸入試管里面不能太長，否則會妨礙氣體的導出。 ①長頸漏斗的下端管口應伸入液面以下； ②加入的液體反應物（如酸）要適當； ③將長頸漏斗換成分液漏斗可以控制反應速率。 ①將塊狀固體置于多孔隔板上方； ②液體從長頸漏斗中加入至浸沒固體即可； ③該裝置的優點是隨開隨制，隨關隨停。
【特別提醒】
a．用固固加熱型裝置制取氣體時試管口稍向下傾斜的目的是防止冷凝水倒流使熱的試管炸裂。
b．用高錳酸鉀粉末制取氧氣時，試管口放一小團棉花的目的是防止高錳酸鉀粉末進入導管，造成堵塞。
c．裝置中長頸漏斗的末端應伸入液面以下目的是形成液封，防止反應生成的氣體通過長頸漏斗逸出。
03 氣體的收集裝置（選擇收集裝置的依據：氣體的密度和氣體的溶解性）
裝置類型 排水(液)法 向上排空氣法 向下排空氣法 氣球集氣法
裝置 示意圖
適用范圍 不溶于水（液體） 的氣體 密度大于空氣 的氣體 密度小于空氣 的氣體 所有氣體
氣體 H2、O2、NO、 CO、CH4 O2、CO2、SO2、 H2S H2、NH3、CH4 NO、N2、 O2等
例題展示
1．（2024春 東陽市期末）把盛有甲、乙、丙三種氣體的試管分別同時倒插入盛有水的燒杯中，一段時間后，觀察到如圖所示的現象，對甲、乙、丙氣體的分析正確的是（　　）
A．甲、乙、丙氣體都易溶于水
B．乙氣體比甲氣體更易溶于水
C．不可以用排空氣法收集甲氣體
D．可以采用排水集氣法收集丙氣體
【答案】D
【分析】根據實驗現象可以判斷相關方面的問題．
【解答】解：A、由實驗現象可知，丙應該是不溶于水，該選項說法不正確；
B、由實驗現象可知，甲氣體比乙氣體更易溶于水，該選項說法不正確；
C、由實驗現象可知，甲易溶于水，因此不能用排水法收集，而通過實驗現象不知道甲氣體的密度，同時不知道甲能否和空氣中的物質發生化學反應，因此不能判斷能否用排空氣法收集，該選項說法不正確；
D、由實驗現象可知，丙不溶于水，因此可以用排水法收集，該選項說法正確。
故選：D。
【點評】實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．
2．（2024 鹿城區校級一模）一個集氣瓶、一個雙孔塞、一長短的兩個導管，組合成科學實驗中經常使用的儀器—“萬用瓶”。下列“萬用瓶”不能達到實驗目的是（　　）
A．檢測O2流速 B．收集O2
C．吸收CO2 D．收集H2
【答案】D
【分析】A、根據圖中裝置可觀察到產生氣泡的快慢，進行分析判斷；
B、根據圖中裝置用排水法收集氣體時，長導管是出水管，進行分析判斷；
C、根據圖中裝置起洗氣功能時進氣管與出氣管的方向是“長進短出”，進行分析判斷；
D、根據H2密度比空氣小，用圖中裝置收集H2時，長導管是出氣管，短導管是進氣管，進行分析判斷。
【解答】解：A、通過產生氣泡的快慢，可以判斷氣體流速，進氣管是長導管，圖中所示操作正確，能達到實驗目的；
B、氧氣不易溶于水，用圖中裝置收集氧氣時，長導管是出水管，短導管是進氣管，圖中所示操作正確，能達到實驗目的；
C、CO2能與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，圖中裝置起洗氣功能時進氣管與出氣管的方向是“長進短出”，圖中所示操作正確，能達到實驗目的；
D、H2密度比空氣小，用圖中裝置收集H2時，長導管是出氣管，短導管是進氣管，圖中所示操作錯誤，不能達到實驗目的；
故選：D。
【點評】本題難度不是很大，化學實驗方案的設計是考查學生能力的主要類型，同時也是實驗教與學難點，在具體解題時要對其原理透徹理解，可根據物質的物理性質和化學性質結合實驗目的進行分析判斷。
3．（2023 西湖區校級二模）如圖所示，裝置有洗氣、貯氣等多種功能。下列關于該裝置用途的說法中不正確的是（　　）
A．用排空氣法收集H2，氣體從a管進
B．除去CO中的CO2，瓶內裝NaOH溶液，氣體從b管進
C．測量氣體體積，瓶內裝滿水，氣體從b管進a管接量筒
D．用于病人輸氧，瓶內裝適量水，b管接供氧鋼瓶
【答案】C
【分析】“多功能瓶”在實驗中有很多用途：當用它凈化或檢驗氣體時，必須根據氣體性質選擇合適的實驗試劑，氣體由b端進入。此外可以用它來收集氣體：若用排空氣法收集氣體，密度比空氣大的氣體由b端進入，比空氣小的由a端進入；采用排水法收集，則需先將瓶子裝滿水，然后氣體由a端進入，同時，排開水的體積就等于氣體的體積。此外，氣體凈化原則：不減少被凈化的氣體，不能引進新的雜質。氣體干燥原則：干燥劑只能吸收氣體中的水分，不能與被干燥的氣體發生反應。
【解答】解：A、氫氣的密度比空氣小，因此用排空氣法收集H2，氣體從a管進，說法正確；
B、二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應，而一氧化碳不與氫氧化鈉溶液反應，因此除去CO中的CO2，瓶內裝NaOH溶液，氣體從b管進，說法正確；
C、測量氣體體積，瓶內裝滿水，氣體從a管進b管接量筒，說法錯誤；
D、用于病人輸氧，瓶內裝適量水，b管接供氧鋼瓶，說法正確。
故選：C。
【點評】此題考查了氣體的收集、凈化、檢驗，是一個綜合性比較強的題目，是考試中的一個難點，要根據物質的密度和壓強做深入理解。
4．（2022 拱墅區三模）如圖所示的四個裝置圖及其使用方法的說明中，錯誤的一項是（　　）
A． 用排空氣法收集CO2，則CO2從b管通入
B． 用排空氣法收集O2，則O2從a管通入
C． 除去空氣中的CO2，則空氣從a管通入
D．用排水法收集O2，則O2從b管通入
【答案】A
【分析】用排空氣法收集CO2，因為二氧化碳的密度比空氣的密度大，則CO2從a管通入；用排空氣法收集O2，因為氧氣的密度比空氣的密度大，則O2從a管通入正確；除去空氣中的CO2，可以用氫氧化鈉溶液吸收，則空氣從a管通入正確；用排水法收集O2，則O2從b管通入，因為氧氣的密度比水的密度小．
【解答】解：A、用排空氣法收集CO2，因為二氧化碳的密度比空氣的密度大，則CO2從a管通入，不能從b管通入，故A錯誤；
B、用排空氣法收集O2，因為氧氣的密度比空氣的密度大，則O2從a管通入，故B正確；
C、除去空氣中的CO2，可以用氫氧化鈉溶液吸收，則空氣從a管通入，故C正確；
D、用排水法收集O2，則O2應該從b管通入，這樣可以把水徹底的排出，否則會導致氧氣從b跑出，不能收集到氧氣，故D正確；
故選：A。
【點評】本考點考查了常見氣體的收集方法，氣體的收集方法與氣體的密度和溶解性有關，有時還要考慮氣體是否與水或與空氣中的成分反應．還要記憶氣體的三種收集方法，本考點主要出現在選擇題和填空題中．
5．（2024 鹿城區校級二模）電石（主要成分為CaC2）是一種塊狀固體，能與水劇烈反應，生成氫氧化鈣和乙炔（C2H2）氣體。工業上常利用乙炔和氧氣燃燒產生的高溫火焰來切割、焊接金屬。
（1）請從圖甲中選擇制取乙炔氣體的發生裝置 　B　 。
（2）高溫火焰使金屬焊接面溫度升高變為液態，冷卻后焊接在一起。這一過程中金屬發生的物態變化有 　熔化和凝固　 。
（3）在焊接前，師傅將焊槍的氧氣閥門調大，獲得火焰2進行焊接（如圖乙）。火焰相關資料如表：
乙炔燃燒 現象 生成物 火焰溫度
火焰1 空氣中 發出明亮的火焰，冒出黑煙 炭黑，一氧化碳和水 2100℃
火焰2 氧氣中 燃燒更劇烈，發出更明亮火焰，沒有黑煙 二氧化碳和水 3150℃
分析選擇火焰2的優點有 　可以節約燃料，減少污染　 。（寫出兩點）
【答案】（1）B；
（2）熔化和凝固；
（3）可以節約燃料，減少污染。
【分析】（1）根據反應物的狀態及反應的條件確定氣體的發生裝置；
（2）根據題文信息及金屬的熔化及凝固進行分析；
（3）根據表格信息并利用所學知識進行分析。
【解答】解：（1）電石（主要成分為CaC2）是一種塊狀固體，能與水劇烈反應生成氫氧化鈣和乙炔（C2H2）氣體，滿足固液常溫下制備氣體的條件，由于該反應劇烈，用分液漏斗控制水的滴加速率，可選擇氣體的發生裝置為B，而C裝置不能控制液體的滴加速度，不能選用C裝置；
（2）整個焊接過程中，溫度升高，使兩根金屬接觸面處發生了熔化，然后再進行冷卻，發生凝固現象，就可以將兩根金屬焊接到一起了；
高溫火焰使金屬焊接面溫度升高變為液態，冷卻后焊接在一起。這一過程中金屬發生的物態變化有液態和固態；
（3）火焰1在空氣中燃燒，火焰2在氧氣中燃燒，分析表格可知，火焰2比火焰1反應更劇烈，火焰溫度更高，且生成物只有二氧化碳和水，更環保，故為了便于切割金屬，要調節焊槍的氧氣閥使氧氣的輸出量增大，使乙炔燃燒更充分，可以節約燃料，減少污染。
故答案為：
（1）B；
（2）熔化和凝固；
（3）可以節約燃料，減少污染。
【點評】掌握常見氣體的制備原理、金屬的物理性質、燃料完全燃燒的優點等相關知識即可解答。
6．（2024秋 江北區期末）據浙江在線《水能滅火，可是昨天這場雨，卻在一起火災當中充當了“油”的角色》報道：30米掛車一路撒“火種”，江南大道“電光石火”13小時，這一切都是因為一輛載有20多噸電石的大貨車。據介紹，電石化學名稱碳化鈣（CaC2），不可燃，是一種有機合成化學工業的基本原料，化學性質非常活潑，遇水后能劇烈反應產生乙炔（C2H2）氣體和氫氧化鈣，釋放出大量的熱。乙炔氣體不易溶于水，密度比空氣小。請回答：
（1）請寫出碳化鈣遇水后的化學方程式：　CaC2+2H2O＝C2H2↑+Ca（OH）2　 。
（2）根據上述信息，你認為如果在實驗室要收集乙炔氣體，可以采用如圖中的 　A或C　 。
（3）根據上述信息，你認為應該如何保存電石？　防潮、密封、干燥保存　 。
【答案】（1）CaC2+2H2O＝C2H2↑+Ca（OH）2；
（2）A或C；
（3）防潮、密封、干燥保存。
【分析】（1）根據化學反應的原理來分析；
（2）根據氣體的性質來分析；
（3）根據電石的性質來分析。
【解答】解：（1）碳化鈣（CaC2）和水反應生成乙炔（C2H2）氣體和氫氧化鈣，反應的方程式為：CaC2+2H2O＝C2H2↑+Ca（OH）2；故答案為：CaC2+2H2O＝C2H2↑+Ca（OH）2；
（2）乙炔氣體不易溶于水，密度比空氣小，可采用排水法或向下排空氣法來收集；故答案為：A或C；
（3）電石化學性質非常活潑，遇水后能激烈分解產生乙炔（C2H2）氣體和氫氧化鈣，因此需要防潮、密封、干燥保存；故答案為：防潮、密封、干燥保存。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
7．（2024 諸暨市二模）請根據圖示回答下列問題：
（1）實驗室常用稀鹽酸和石灰石反應制CO2，也可用加熱碳酸氫鈉固體分解來制取CO2。若用分解碳酸氫鈉來制取，則應選用氣體發生裝置是 　B　 （選填“A”或“B”）。
（2）若用C收集CO2氣體，則氣體應從導管 　a　 端進入。（選填“a”或“b”）。
（3）若用稀鹽酸和石灰石反應制CO2，實驗過程中，所選圖中裝置內碳酸鈣的質量隨時間變化的大致趨勢如圖D，請結合圖像分析，t0時裝置內的溶液中Ca2+與Cl﹣的個數比 　等于　 （選填“等于”或“小于”）1：2。
【答案】（ 1 ）B；
（2）a；
（3）等于。
【分析】（1）根據反應物和生成物狀態以及反應發生條件選擇發生裝置；
（2）根據二氧化碳密度比空氣大分析；
（3）根據圖像分析。
【解答】解：（1）用加熱碳酸氫鈉固體分解來制取CO2，屬于固體加熱型，應該選用的發生裝置是B。故答案為：B；
（2）二氧化碳密度比空氣大，若用C收集CO2氣體，則氣體應從導管a端進入。故答案為：a；
（3）實驗室制取二氧化碳使用石灰石和稀鹽酸，發生反應的化學方程式為CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；由圖像可知，t0時碳酸鈣質量不變，說明反應結束了，碳酸鈣質量大于0，說明碳酸鈣有剩余，鹽酸完全反應，此時溶液中的溶質為氯化鈣，故t0時裝置內的溶液中Ca2+與C1﹣的個數比為1：2。故答案為：等于。
【點評】氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關。本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中。
8．（2024 蕭山區模擬）爆炸鹽的主要成分是過氧碳酸鈉（化學式為：2Na2CO3 3H2O2），又被稱為固體雙氧水。是目前市面上新出現的洗滌神劑。它溶于水后，溶液呈現堿性，還能產生具有漂白氧化性的物質，將有機色素氧化為穩定的無色物質，從而快速去除各類頑固污漬。某興趣小組針對爆炸鹽展開相關探究并查閱相關資料：
資料1：爆炸鹽并不會發生真正的爆炸，當其溶于溫水后會產生大量氣泡，出現泡沫劇烈翻滾的現象，形象稱為“爆炸鹽”。
資料2：將爆炸鹽溶于水后，會分解成碳酸鈉和過氧化氫兩種物質，過氧化氫受熱會進一步發生分解。
（1）將爆炸鹽溶解于水中，滴加紫色石蕊試液，溶液呈現 　藍　 色。
（2）爆炸鹽溶于溫水后能產生大量的氣泡，請在圖甲裝置中，選擇用爆炸鹽溶液制備該氣體的最佳發生裝置和收集裝置 　CD　 。
（3）過氧碳酸鈉中具有漂白洗滌效果的主要成分為過氧化氫，為什么要制成過氧碳酸鈉，而不直接用過氧化氫溶液作為洗滌劑的原因是 　過氧碳酸鈉是固體，便于攜帶、比較安全　 。
（4）爆炸鹽溶于溫水后產生的氣體在醫學上有一定的用途，某同學設計圖乙所示的便攜式制氣裝置，供病人在生活中使用。其中容器B中的水的作用是 　濕潤氧氣，觀察產生氧氣的輸出速率　 。
【答案】（1）藍；
（2）CD；
（3）過氧碳酸鈉是固體，便于攜帶、比較安全；
（4）濕潤氧氣，觀察產生氧氣的輸出速率。
【分析】（1）根據碳酸鈉溶液顯堿性，能使紫色石蕊溶液變藍來分析解答；
（2）根據分液漏斗可以控制溫水的滴加速率，從而控制反應速率，氧氣不易溶于水，可用排水法收集，提高氧氣的純度來分析解答；
（3）根據過氧碳酸鈉是固體，便于攜帶、比較安全來分析解答；
（4）根據氧氣不易溶于水來分析解答。
【解答】解：（1）將爆炸鹽溶解于水中，會分解成碳酸鈉，碳酸鈉溶液顯堿性，能使紫色石蕊溶液變藍，則溶液呈現藍色；
（2）爆炸鹽溶于溫水后能產生大量的氣泡，則使用分液漏斗，分液漏斗可以控制溫水的滴加速率，從而控制反應速率，氧氣不易溶于水，可用排水法收集，提高氧氣的純度，則用爆炸鹽溶液制備該氣體的最佳發生裝置和收集裝置CD；
（3）由于過氧碳酸鈉是固體，便于攜帶、比較安全，所以要制成過氧碳酸鈉，而不直接用過氧化氫溶液作為洗滌劑；
（4）氧氣不易溶于水，容器B中的水的作用是濕潤氧氣，觀察產生氧氣的輸出速率。
故答案為：（1）藍；
（2）CD；
（3）過氧碳酸鈉是固體，便于攜帶、比較安全；
（4）濕潤氧氣，觀察產生氧氣的輸出速率。
【點評】在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的知識進行分析解答。
9．（2023 洞頭區模擬）家用制氧機的結構如圖甲所示，配套的制氧藥劑包括A、B兩劑，其中A劑為白色固體過碳酸鈉），B劑為二氧化錳。使用時先在反應倉和加濕過濾倉內加入適量水，然后在反應倉里依次放入A、B兩劑，反應倉內就會有氧氣生成，生成的氧氣經導管達到加濕過濾倉，加濕過濾后即可供人使用。（反應方程式：2Na2CO42Na2CO3+O2↑）
制氧劑成分 質量/包
A劑：過碳酸鈉 50g/包
B劑：二氧化錳 50g/包
（1）導管口處于加濕過濾倉底部而不是上部的好處是 　保持O2濕潤，起到加濕的效果　 。
（2）查閱資料如圖乙，普通供氧時加入制氧劑為“2A+1B“（2包A劑和1包B劑），供氧速度約為1克/分鐘。急救時需要提供1.5克/分鐘的氧氣，持續16分鐘，那么添加“4A+2B”劑量，能否滿足要求，請通過計算說明。
（3）如圖丙為過氧化鈉分解氧氣的速率與反應物濃度、溫度的關系，為了使制氧機出氧流量保持平穩，反應裝置中夏季比冬季的水位線要設置的高，請分析原因。
【答案】（1）保持O2濕潤，起到加濕的效果；
（2）能滿足要求；
（3）相同的反應物濃度下，溫度越高過碳酸鈉分解制氧氣的反應速率越大。
【分析】（1）根據氧氣的物理性質及裝置特點進行分析；
（2）根據氧氣的質量結合化學方程式計算；
（3）根據圖丙可知相同的反應物濃度下，溫度越高過碳酸鈉分解制氧氣的反應速率越大分析。
【解答】解：（1）氧氣不易溶于水，加濕過濾倉利用O2不易溶于水，來保持O2濕潤，導管口處于加濕過濾倉底部而不是上部的好處是保持O2濕潤，起到加濕的效果；
（2）需持續16分鐘需要氧氣的質量為1.5克/分鐘×16分鐘＝24克
設需要過碳酸鈉的質量為x。
2Na2CO42Na2CO3+O2↑
244 32
x 24g
x＝183g
4包過碳酸鈉質量＝50克/包×4包＝200克，且2A+1B速度為1克/分鐘，因此4A+2B即可達到1.5克/分鐘，所以能夠滿足要求。
答：能滿足要求；
（3）根據圖丙分析可知，相同的反應物濃度下，溫度越高過碳酸鈉分解制氧氣的反應速率越大。夏天溫度大于冬天，所以反應裝置中的夏季和冬季的水位線需設置不同。
故答案為：（1）保持O2濕潤，起到加濕的效果；
（2）能滿足要求；
（3）相同的反應物濃度下，溫度越高過碳酸鈉分解制氧氣的反應速率越大。
【點評】本題是一道綜合分析計算題，解題的關鍵是對表中數據的分析，能對培養學生分析能力有較好的幫助。
舉一反三
1．（2024 永康市二模）實驗室常用如圖甲、乙的發生裝置制取氧氣，小雪又設達了如圖丙、丁的裝置用于制取氧氣，相關敘述合理的是（　　）
A．裝置甲的試管口要略向下傾斜，是為防止高錳酸鉀受熱分解產生的水冷凝后倒流
B．使用裝置乙分解雙氧水制取氧氣時，需定期向燒瓶中添加二氧化錳粉末
C．關閉止水夾a并向下壓丙中注射器的活塞，放手后若活塞回到原處則裝置氣密性良好
D．利用裝置丁進行實驗室分解雙氧水制取氧氣，可實現“隨開隨用、隨關隨停”
【答案】C
【分析】A、根據固體加熱裝置特點來分析解答；
B、根據二氧化錳是催化劑來分析解答；
C、根據裝置氣密性的檢查方法來分析解答；
D、根據二氧化錳是粉末，會從試管中漏下進入溶液，無法實現固液分離來分析解答。
【解答】解：A、高錳酸鉀受熱不生成水，主要是固體加熱裝置容易產生冷凝水，為了避免水冷凝后倒流，才將試管口要略向下傾斜，敘述不合理，故A不符合題意；
B、使用裝置乙分解雙氧水制取氧氣時，二氧化錳是催化劑，不需定期向燒瓶中添加二氧化錳粉末，敘述不合理，故B不符合題意；
C、向上拉裝置丙中注射器的，將空氣吸入，關閉活塞a，則保持內外壓強一致，若活塞始終不下落，則裝置氣密性良好，敘述合理，故C符合題意；
D、二氧化錳是粉末，會從試管中漏下進入溶液，無法實現固液分離，不可實現“隨開隨用、隨關隨停”的操作，敘述不合理，故D不符合題意；
故選：C。
【點評】在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的知識進行分析解答。
2．（2024 鄞州區二模）在實驗室中，集氣瓶被稱作“萬能瓶”，用它可以組裝成各種用途的裝置，請仔細觀察下列（A～D）各個裝置的特點回答問題。
（1）實驗室若用A裝置收集氧氣，則氧氣應從 　b　 （填導管口序號）口進入。
（2）若要收集一定量體積的二氧化碳氣體，應選用 　D　 裝置。
（3）若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同時收集較純凈的一氧化碳，應選用 　C　 裝置。
【答案】（1）b；
（2）D；
（3）C。
【分析】（1）根據氧氣密度大于空氣來分析解答；
（2）根據利用排水法收集氣體，測定排出水的體積可測定收集氣體體積來分析解答；
（3）根據二氧化碳可利用石灰水除去，可用排液體的方法收集CO來分析解答。
【解答】解：（1）氧氣密度比空氣略大，實驗室若用A裝置收集氧氣，則氧氣應從b口進入；
（2）若要收集一定量體積的二氧化碳氣體，可利用排水法收集氣體，測定排出水的體積即為氣體體積，應選用D裝置；
（3）若要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，同時收集較純凈的一氧化碳，需先將氣體通入石灰水中，再利用排出液體收集CO，應選用C裝置。
故答案為：（1）b；
（2）D；
（3）C。
【點評】在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的知識進行分析解答。
3．（2023秋 江北區期末）化學實驗小組同學利用以下實驗裝置制備氨氣，并探究氨氣的性質（部分儀器已略去）。實驗室制備氨氣的化學方程式為。請回答：
（1）已知氨氣密度小于空氣，用裝置B收集氨氣時，應選擇氨氣的進氣口是 　b　 （選填“a”或“b”）。
（2）打開裝置C中的止水夾，擠壓膠頭滴管，若觀察到燒瓶內產生了紅色噴泉，則說明氨氣具有的物理性質是 　極易溶于水　 。
【答案】（1）b；
（2）極易溶于水。
【分析】（1）根據氨氣密度比空氣小進行分析；
（2）根據氨氣的性質進行分析。
【解答】解：（1）用裝置B收集氨氣時，應選擇氨氣的進氣口是b；
（2）打開裝置C中的止水夾，擠壓膠頭滴管，若觀察到燒瓶內產生了紅色噴泉，說明氨氣具有的物理性質是：極易溶于水。
故答案為：（1）b；
（2）極易溶于水。
【點評】本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇。
4．（2024 義烏市校級三模）實驗室可用如下圖所示的裝置制取純凈、干燥的CO，然后用CO還原Fe2O3并檢驗氣體產物。
（1）A裝置中草酸（H2C2O4）在濃硫酸和加熱的條件下發生分解反應生成CO、H2O和另一種氧化物，請寫出反應的化學方程式：　H2C2O4CO↑+H2O+CO2↑　 。
（2）實驗裝置B中濃硫酸的作用是 　吸收水蒸氣　 。
（3）為達到實驗目的，正確的裝置連接順序依次為A 　EBCD　 。（用大寫字母依次表示，裝置可重復選擇）
（4）該實驗裝置有不足之處，請給出改進措施 　不足之處：沒有尾氣處理裝置；改進措施：在f導管口點燃或收集尾氣　 。
【答案】（1）H2C2O4CO↑+H2O+CO2↑；
（2）吸收水蒸氣；
（3）EBCD；
（4）不足之處：沒有尾氣處理裝置；改進措施：在f導管口點燃或收集尾氣。
【分析】A裝置中，草酸（H2C2O4）在濃硫酸和加熱的條件下發生分解反應生成CO、H2O和CO2，混合氣體通過氫氧化鈉除去二氧化碳，再利用濃硫酸干燥，即可得到純凈、干燥的一氧化碳氣體，一氧化碳還原氧化鐵得到的二氧化碳可用澄清的石灰水檢驗，一氧化碳有毒，易污染環境，尾氣需要處理，據以上分析解答。
【解答】解：（1）A裝置中，草酸（H2C2O4）在濃硫酸和加熱的條件下發生分解反應生成CO、H2O和CO2，反應的化學方程式：H2C2O4CO↑+H2O+CO2↑；
（2）濃硫酸具有吸水性，可以氣體的干燥劑；實驗裝置B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，得到干燥的氣體；
（3）由題意可知，在制取的氣體中含有二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣，為了制取純凈、干燥的CO，應先利用氫氧化鈉除去二氧化碳，再利用濃硫酸干燥，即可得到純凈、干燥的一氧化碳，一氧化碳還原氧化鐵得到的二氧化碳可用澄清的石灰水檢驗，所以達到實驗目的，正確的接口連接順序為：AEBCD；
（4）一氧化碳有毒，易污染環境，該實驗裝置沒有尾氣處理裝置，應在f導管口點燃或收集尾氣。
故答案為：
（1）H2C2O4CO↑+H2O+CO2↑；
（2）吸收水蒸氣；
（3）EBCD；
（4）不足之處：沒有尾氣處理裝置；改進措施：在f導管口點燃或收集尾氣。
【點評】合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎。
5．（2024春 杭州期末）制取氣體是初中科學實驗的重要內容，根據要求回答下列問題：
（1）實驗室利用大理石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，可選擇的發生裝置有B和C，與裝置C相比，選用裝置B制二氧化碳的優點是 　可以控制反應速率　 ；
（2）某氣體只能用D裝置收集，則該氣體可能具有的性質為 　bc　 ；
a.能與水反應
b.能與空氣中的某些成分發生反應
c.密度與空氣接近
（3）使用裝置E收集氧氣時應從導管口 　b　 （選填“a”或“b”）通入；
（4）將產生的二氧化碳通入裝置F，觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅，據此現象可知二氧化碳的化學性質是 　二氧化碳能與水反應生成碳酸　 。
【答案】（1）可以控制反應速率；
（2）bc；
（3）b；
（4）二氧化碳能與水反應生成碳酸。
【分析】（1）根據分液漏斗可以控制稀鹽酸滴入的速度進行分析；
（2）根據某氣體只能用排水法收集進行分析；
（3）根據氧氣的密度大于空氣進行分析；
（4）根據紫色石蕊試紙遇酸變紅和實驗現象進行分析。
【解答】解：（1）裝置B中的分液漏斗可以控制稀鹽酸滴入的速度，從而控制反應的速率，所以裝置B制二氧化碳的優點是：可以控制反應速率；
（2）某氣體只能用D裝置排水法收集，說明該氣體不與水反應，可能與空氣中的某些成分發生反應，密度與空氣接近，故選：bc；
（3）氧氣的密度大于空氣，應采用向上排空氣法收集，故使用裝置E收集氧氣時應從導管口b通入；
（4）紫色石蕊試紙遇酸變紅，觀察到試紙Ⅰ不變色而試紙Ⅱ變紅，可知二氧化碳的化學性質是：二氧化碳能與水反應生成碳酸。
故答案為：（1）可以控制反應速率；
（2）bc；
（3）b；
（4）二氧化碳能與水反應生成碳酸。
【點評】本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇。
6．（2023春 拱墅區期末）小樂利用如圖所示裝置和藥品進行相關氣體的制取實驗（部分固定裝置已省略），據圖回答問題。
（1）實驗室制取二氧化碳的化學反應方程式為 　CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O　 。該反應的發生裝置可以選用裝置E，實驗過程中關閉止水夾時，多孔隔板處依次觀察到的現象是 　cba　 （用字母a、b、c對如圖所示現象進行排序）。
（2）用F裝置收集一瓶較為純凈的氧氣，操作的正確順序為 　②④①③　 （填寫序號）。
①將導管伸入集氣瓶口，氣體進入瓶中
②將裝滿水的集氣瓶倒置在水槽中的塑料支架上（F圖中支架略去）
③當集氣瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片蓋上瓶口，將集氣瓶移出水面放置備用
④觀察到導管口出現均勻的氣泡
（3）實驗室利用NH4Cl飽和溶液與NaNO2飽和溶液混合后加熱的方法，可以制取氮氣，依據實驗原理，在圖中選擇適合的氣體發生裝置：　B　 （填寫字母）。
【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；cba；
（2）②④①③；
（3）B。
【分析】（1）根據碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水來分析解答；根據內部壓強變化來分析解答；
（2）根據用排水法收集氧氣的操作步驟來分析解答；
（3）根據反應物狀態和反應條件來分析解答。
【解答】解：（1）實驗室用大理石或石灰石與稀鹽酸反應制取二氧化碳，大理石或石灰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，該反應的發生裝置可以選用裝置E，實驗過程中關閉止水夾時，內部壓強增大，將液體壓入長頸漏斗，液面下降，直至固液分離，反應停止，故多孔隔板處依次觀察到的現象是cba；
（2）氧氣不易溶于水，則用F裝置收集一瓶較為純凈的氧氣，操作步驟是②將裝滿水的集氣瓶倒置在水槽中的塑料支架上（F圖中支架略去），④觀察到導管口出現均勻的氣泡，①將導管伸入集氣瓶口，氣體進入瓶中，③當集氣瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片蓋上瓶口，將集氣瓶移出水面放置備用，故用F裝置收集一瓶較為純凈的氧氣，操作的正確順序為②④①③；
（3）實驗室利用NH4Cl飽和溶液與NaNO2飽和溶液混合后加熱的方法，可以制取氮氣，反應物是液體與液體反應，反應條件是加熱，故在圖中選擇適合的氣體發生裝置是B。
故答案為：（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；cba；
（2）②④①③；
（3）B。
【點評】根據已有知識，在情景相似的情況下，進行知識地大膽遷移，是解決新問題的一種重要方法。
7．（2023秋 東陽市期中）科學興趣小組同學開展“氫氣的制取”實驗探究。
【實驗原理】Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
【發生裝置】
（1）結合實驗原理，圖1中發生裝置可用于實驗室制取H2氣體的是 　B　 。（填字母）
（2）【實驗探究】
在制取H2氣體的過程中，不同小組制取H2的速度不同，為了探究“影響反應快慢的因素”，小組同學進行了如下四組實驗，如表所示
實驗組別 甲 乙 丙 丁
金屬鋅的質量/g、顆粒大小 m大顆粒 m大顆粒 m小顆粒 m小顆粒
硫酸的體積/mL、濃度 V5%稀硫酸 V10%稀硫酸 V5%稀硫酸 V10%稀硫酸
若探究硫酸的濃度對上述反應的影響，可選擇實驗甲與 　乙　 （選填實驗組別）進行對照。
（3）為了更直觀的比較反應物顆粒大小對反應快慢影響，研究小組同學采用圖2裝置進行實驗，分別將甲、丙材料放入A、B裝置中，寫出能證明顆粒越小反應越快的證據 　相同時間內，B裝置中長導管內液面高于A裝置中長導管內液面；或長導管內液面高度相同時，B裝置內所需時間短　 。
（4）【拓展提高】
在圖二裝置中運用轉換法，將不易觀察的反應快慢變得容易觀察，為了讓現象更加明顯，請提出合理的改進方案：　將水換成紅墨水　 。（寫出一種即可）
【答案】（ 1 ） B。
（2）乙。
（3）相同時間內，B裝置中長導管內液面高于A裝置中長導管內液面；或長導管內液面高度相同時，B裝置內所需時間短。
（4）將水換成紅墨水。
【分析】（1）根據反應物的狀態和反應條件選擇合適的氣體發生裝置；
（2）根據控制變量法的要求選擇對照實驗；
（3）根據圖2可知，小顆粒鋅粒反應更快，則相同時間內產生更多的氫氣，那么試管內氣壓增大更多，因此玻璃管內液柱升高越多；
（4）玻璃管和水都是無色透明的，因此水柱的升高不夠明顯，可以給水注入顏色，據此分析解答。
【解答】解：（1）在實驗室中，活潑金屬與酸反應生成氫氣，不需加熱，因此選擇“固液常溫型”，故選B；
（2）若探究硫酸的濃度對上述反應的影響，需要控制鋅粒的大小相同，只改變硫酸的濃度，故選實驗甲和乙；
（3）根據題意可知，能證明顆粒越小反應越快的證據：相同時間內，B裝置中長導管內液面高于A裝置中長導管內液面；或長導管內液面高度相同時，B裝置內所需時間短。
（4）在圖二裝置中運用轉換法，將不易觀察的反應快慢變得容易觀察，為了讓現象更加明顯，請提出合理的改進方案：將水換成紅墨水。
故答案為：（ 1 ） B。
（2）乙。
（3）相同時間內，B裝置中長導管內液面高于A裝置中長導管內液面；或長導管內液面高度相同時，B裝置內所需時間短。
（4）將水換成紅墨水。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
04 常見氣體的檢驗和驗滿
氣 體 氧 氣 二氧化碳
檢 驗 方 法 將帶火星的木條伸入集氣瓶內，木條復燃 則說明該氣體為氧氣。 將氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁 則說明該氣體為二氧化碳。
驗 滿 方 法 將帶火星的木條靠近集氣瓶口，木條復燃 則說明已收集滿。 將燃著的木條靠近集氣瓶口，木條熄滅 則說明已收集滿。
例題展示
1．（2024春 溫州期末）一些食品包裝袋內充滿某種氣體，對食品具有保護作用（如圖）。為了探究食品包裝袋內該氣體的性質，興趣小組進行如下思考和活動。小組同學猜想食品包裝袋里的氣體可能是二氧化碳，于是收集食品包裝袋中的氣體，并進行以下實驗操作，其中可驗證其猜想的是（　　）
A．通入氣體觀察蠟燭是否熄滅
B．通入氣體觀察溶液是否變渾濁
C．通入氣體觀察氣球是否浮起
D．充滿氣體的試管內水面是否上升
【答案】B
【分析】根據二氧化碳氣體的性質及其檢驗方法來分析。
【解答】解：A、能使燃著的蠟燭熄滅，說明該氣體不燃燒、也不支持燃燒，具有這些性質的氣體有多種，不一定是二氧化碳，不合題意；
B、二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，即二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，因此可用澄清的石灰水來檢驗二氧化碳，符合題意；
C、通入氣體觀察氣球是否浮起只能證明該氣體的密度與空氣密度的大小，無法證明該氣體是二氧化碳，不合題意；
D、充滿氣體的試管內水面是否上升只能證明該氣體能否溶于水，無法證明該氣體是二氧化碳，不合題意。
故選：B。
【點評】本題難度不大，掌握二氧化碳的性質及其檢驗方法是解題的關鍵。
2．（2023春 東陽市期中）在學習氧氣的性質時，小科進行了如下探究。
（1）用過氧化氫作為原料制取氧氣，收集時要得到平穩的氣流，應選擇圖甲中的 　B　 （填字母）作為發生裝置。
（2）小科想用圖乙裝置來驗證氧氣的密度大于空氣密度的性質。他用帶火星的木條分別以①、②兩種方式迅速插入，預期觀察到的現象是 　①中帶火星的木條復燃，②中帶火星的木條不復燃　 。
【答案】（1）B；
（2）①中帶火星的木條復燃，②中帶火星的木條不復燃。
【分析】（1）分液漏斗可以控制反應的速率；
（2）制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱。氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；氧氣的檢驗。
【解答】解：（1）如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，分液漏斗可以控制反應的速率，圖C中頸太長，因此選B；故答案為：B；
（2）用帶火星的木條分別以①、②兩種方式迅速插入，預期觀察到的現象是：①中帶火星的木條復燃，②中帶火星的木條不復燃；故答案為：①中帶火星的木條復燃，②中帶火星的木條不復燃。
【點評】本考點主要考查了氣體的發生裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了氣體的檢驗等，綜合性比較強。氣體的發生裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關。本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中。
3．（2023 臺州）市場上有一種“茶垢凈”，遇到熱水后會產生氧氣，并能深入微小的縫隙快速去除茶垢。
（1）向“茶垢凈”中倒入熱水，收集一瓶氧氣，將帶火星的木條伸入，能觀察到 　帶火星的木條復燃　 。
（2）如圖是一臺簡易制氧機，A瓶中裝有“茶垢凈”、二氧化錳和水，氧氣可從B瓶蓋子上的出氣孔排出，供人呼吸。A瓶的導管伸入B瓶水中的目的是 　凈化氣體（或觀察產生氣體的速度）　 （寫出一點）。
（3）現有一瓶“茶垢凈”，其制氧量相當于119克過氧化氫分解產生的氧氣量。某人吸氧時需要制氧機提供每分鐘0.5升的氧氣，請計算用這瓶“茶垢凈”制得的氧氣，最多能供他持續吸氧多長時間？（氧氣密度取1.4克/升）
【答案】（1）帶火星的木條復燃。
（2）凈化氣體（或觀察產生氣體的速度）。
（3）80分鐘。
【分析】過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，根據反應的化學方程式及其提供數據可以進行相關方面的計算和判斷。
【解答】解：（1）向“茶垢凈”中倒入熱水，收集一瓶氧氣，將帶火星的木條伸入，能觀察到帶火星的木條復燃。
（2）A瓶的導管伸入B瓶水中的目的是凈化氣體（或觀察產生氣體的速度）。
（3）設生成的氧氣質量為m。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
119克 m
m＝56克
V＝m/p＝56克/1.4克/升＝40升
t＝40升/0.5升/分鐘＝80分鐘
答：用一瓶茶垢凈制得的氧氣能供該人持續吸氧80分鐘。
故答案為：（1）帶火星的木條復燃。
（2）凈化氣體（或觀察產生氣體的速度）。
（3）80分鐘。
【點評】本題主要考查學生進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性。
4．（2023秋 蘭溪市校級月考）近年來市場上流行一種水素杯，也叫“富氫水杯”，宣稱水中富含氫氣對人體有益。
（1）水素杯的工作原理是電解水，其結構如圖所示，與電源正極相連的一端產生的氣體可以用 　帶火星的木條　 來檢驗它。
（2）查閱資料可知，在一個標準大氣壓下，在20℃時，1升水中可以溶解的氫氣體積為0.001毫升，因此常溫下水中不可能富含氫氣，那么可以增強氫氣溶解性的方法有 　降低溫度（或增大壓強）　 。（寫出一種）
【答案】（1）帶火星的木條；
（2）降低溫度（或增大壓強）。
【分析】（1）根據電解水的知識、氣體的性質及其檢驗方法來分析；
（2）根據增大氣體溶解度的方法來分析。
【解答】解：（1）由“正氧負氫、氫二氧一”可知，產生氧氣的電極與電源的正極相連，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃，因此該氣體可以用帶火星的木條來檢驗它；
（2）氣體的溶解度隨著壓強的增大而增大，隨著溫度的升高而減小，可以增大氫氣溶解性的方法有增大壓強或降低溫度。
故答案為：（1）帶火星的木條；
（2）降低溫度（或增大壓強）。
【點評】本題主要考查電解水實驗，注意利用“負氫正氧，氫二氧一”進行解題。
舉一反三
1．（2024春 浦江縣期末）如圖是某同學制取、收集二氧化碳實驗中的主要步驟，其中操作正確的是（　　）
A．檢查裝置氣密性 B．加入藥品
C．收集氣體 D．驗滿
【答案】A
【分析】根據基本實驗操作的正確方法及其注意事項來分析。
【解答】解：A、檢查裝置氣密性的方法：把導管的一端浸沒在水里，雙手緊貼容器外壁，若導管口有氣泡冒出，裝置不漏氣；圖中所示操作正確。
B、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，圖中所示操作錯誤。
C、用向上排空氣法收集二氧化碳時，導管要伸到集氣瓶的底部，圖中所示操作錯誤。
D、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，不能伸入瓶中，圖中所示操作錯誤。
故選：A。
【點評】本題難度不大，熟悉實驗室制取二氧化碳的實驗步驟、各操作的注意事項是正確解答本題的關鍵。
2．（2023秋 北侖區期末）科學實驗要規范操作，下列初中科學實驗操作你認為不正確的是（　　）
A．二氧化碳的驗滿 B．傾倒液體
C．檢驗氣密性 D．用紙槽取用粉末
【答案】A
【分析】根據常見實驗操作的方法和注意事項進行分析判斷。
【解答】解：A、二氧化碳驗滿時，燃著的木條應該放在瓶口，故本選項操作錯誤；
B、取用液體時：①試劑瓶瓶口要緊挨試管口，防止液體流出；②標簽向著手心，防止液體流出腐蝕標簽；③瓶塞倒放桌面上，防止污染瓶塞，從而污染藥品。故本選項操作正確；
C、檢查裝置的氣密性時，先將導管放入水中，然后用手握住試管外壁，看導管口是否有氣泡冒出，故本選項操作正確；
D、固體粉末放入試管內時，利用紙槽盛取固體粉末，然后放入平置的試管內，再將試管豎起即可，故本選項操作正確。
故選：A。
【點評】本題難度不大，熟悉各種儀器的用途及使用注意事項、常見化學實驗基本操作的注意事項是解答此類試題的關鍵。
3．（2023秋 鄞州區期末）下列實驗操作中，正確的是（　　）
A．氧氣驗滿 B．測鹽酸的pH
C．檢查裝置的氣密性 D．稀釋濃硫酸
【答案】C
【分析】根據常見實驗操作方法和注意事項進行分析判斷。
【解答】解：A、檢驗氧氣是否收集滿時，應將帶火星的木條放在集氣瓶口，不能伸入瓶中，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，用潔凈、干燥的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，且不能用手持pH試紙，圖中所示操作錯誤。
C、檢查裝置氣密性的方法：把導管的一端浸沒在水里，雙手緊貼試管外壁，若導管口有氣泡冒出，裝置不漏氣，圖中所示操作正確。
D、稀釋濃硫酸時，要把濃硫酸慢慢地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌，以使熱量及時的散失；一定不能把水注入濃硫酸中，以防止酸液飛濺，且不能再量筒內稀釋濃硫酸，圖中所示操作錯誤。
故選：C。
【點評】本題難度不大，熟悉各種儀器的用途、常見化學實驗基本操作的方法、注意事項等是正確解答此類試題的關鍵。
4．（2023 紹興）小敏在鑒別氫氣、氮氣、氧氣、二氧化碳四瓶無色氣體時，對它們的部分性質進行歸納梳理并編制了檢索表（如圖）。檢索表中S代表的是（　　）
A．氫氣 B．氮氣 C．氧氣 D．二氧化碳
【答案】B
【分析】根據表中的信息，結合氫氣、氮氣、氧氣、二氧化碳的性質來分析。
【解答】解：由表中信息可知，S指的是不具有可燃、不能使澄清石灰水變渾濁、不能使帶火星的木條復燃的氣體，在氫氣、氮氣、氧氣、二氧化碳四種無色氣體中，氫氣具有可燃性，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，氧氣能使帶火星的木條復燃，則檢索表中S代表的是氮氣。
故選：B。
【點評】本題主要考查物質的性質，解答時要根據檢索表，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。
05 實驗室制取氣體的凈化（除雜與干燥）
1、氣體凈化裝置的設計原則
（1）一般除雜在前，干燥在后。
（2）吸收劑只能吸收氣體中的雜質。
①常見氣體的凈化（干燥）方法
制取的氣體 帶來的雜質氣體 除雜（干燥）方法
O2 H2O 通過濃硫酸或其它固體干燥劑
CO2 HCl、H2O 通過足量的飽和NaHCO3溶液后，再通過濃硫酸
H2 HCl、H2O 通過足量的NaOH溶液后，再通過濃硫酸
H2 H2O 通過濃硫酸或堿石灰干燥劑
②常見氣體的凈化裝置
裝置類型 液態除雜（或干燥劑） 固態除雜（或干燥）劑（不加熱）
裝置圖 ①洗氣瓶 ②U形干燥管 ③球形干燥管
氣體流動 方向 長進短出 進氣和出氣沒有區別 大口進氣，小口出氣 （在干燥管的進出氣口都要塞一團棉花，防止固體移動）
③常見干燥劑（干燥劑干燥的原則：干燥劑只可以吸收其中水分，而不能與氣體發生反應）
干燥劑 可干燥的氣體 不能干燥的氣體 常用裝置
濃H2SO4 CO2、SO2、HCl、 H2、O2、CO、N2 NH3 洗氣瓶
生石灰、固體NaOH、 堿石灰（NaOH與CaO的混合物） NH3、H2、O2、 CO、N2等 CO2、HCl、SO2 U形干燥管 球形干燥管
2、尾氣處理
對于有毒的氣體通常需要進行尾氣處理，常用的方法有：
（1）堿液吸收法：如NaOH可吸收SO2等氣體。
（2）燃燒法或收集法：如可將CO點燃或用氣球收集。
3、多功能瓶的使用
目的 排空氣法收集氣體 排水法收集氣體 （或測氣體體積） 氣體除雜、干燥、 檢驗等
圖示 ① ② （1）如圖①：密度大于空氣的氣體從a端進；密度小于空氣的氣體從b端進。 （2）如圖②：密度大于空氣的氣體從a端進；密度小于空氣的氣體從b端進。 （1）先將瓶內裝滿水，氣體從a端進，水從b端排出。 （2）如果要測定某氣體的體積，則應將導管b端與量筒連接。 先將瓶內裝入用于檢驗（除雜、干燥）試劑，氣體從a端進。
說明 記住“上輕下重”原則，即密度小的氣體通至集氣瓶上部，密度大的氣體通至集氣瓶下部 短進長出，可用量筒量取排出水的體積，從而得到收集氣體的體積 長進短出，除雜時，除雜試劑應足量
例題展示
1．（2025 舟山一模）夏季游湖活動中，有一組學生被湖底不斷冒出的氣泡吸引，好奇的收集了一袋氣體。為確定氣體的組成，同學們進行了以下探究過程。
【提出猜想】收集的氣體中可能含有CH4、CO2、CO和H2O
【查閱資料】CO+CuOCu+CO2 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
【設計方案】小組的同學經過討論，設計方案如圖所示。
【討論與交流】
（1）該系列裝置還缺少尾氣處理裝置，寫出一種你認為可行的尾氣處理方法　點燃處理或用氣球收集處理等　 。
（2）在方框內選用下列裝置進行某些氣體成分的驗證和吸收，請按連接順序寫出你選的裝置　2、1、3　 。
（3）正確連接各裝置，加熱C后，若D中出現白色粉末變藍現象，則原混合氣體中一定有　甲烷　 。
（4）小組同學根據以上實驗方案，對D、E裝置在實驗前后的質量進行稱量，數據計入表中：
反應前 反應后
D裝置 100g 103.6g
E裝置 120g 126.6g
你認為根據上述數據計算后，能否得出原氣體中含有CO的結論，并簡要分析：　CH4與CuO反應，生成3.6g水的同時會生成4.4g二氧化碳，而E增重6.6g，說明有CO與CuO反應生成了2.2gCO2，因此，原氣體中含有CO　 。
【答案】（1）點燃處理或用氣球收集處理等；
（2）2、1、3；
（3）甲烷；
（4）CH4與CuO反應，生成3.6g水的同時會生成4.4g二氧化碳，而E增重6.6g，說明有CO與CuO反應生成了2.2gCO2，因此，原氣體中含有CO。
【分析】（1）根據一氧化碳具有可燃性進行分析；
（2）根據在氣體鑒別時應該先檢驗水，氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，以防止后續對一氧化碳、甲烷的檢驗進行分析；
（3）根據無水硫酸銅性質分析；
（4）根據CH4與CuO反應，生成3.6g水的同時會生成4.4g二氧化碳，而E增重6.6g，進行分析。
【解答】解：（1）尾氣是一氧化碳，具有可燃性，可以用點燃的方法處理尾氣或或用氣球收集；故答案為：點燃處理或用氣球收集處理等；
（2）在氣體鑒別時應該先檢驗水，所以第一個放2無水硫酸銅，若有水則無水硫酸銅變藍，再放1澄清石灰水檢驗二氧化碳，3氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，以防止后續對一氧化碳、甲烷的檢驗；故答案為：2、1、3；
（3）甲烷與氧化銅反應生成水，若加熱C后，D中出現白色粉末變藍現象，則原混合氣體中一定含有甲烷；故答案為：甲烷；
（4）由 CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
44 36
4.4g 3.6g
CH4與CuO反應，生成3.6g水的同時會生成4.4g二氧化碳，而E增重6.6g，說明有CO與CuO反應生成了2.2gCO2，因此，原氣體中含有CO；故答案為：CH4與CuO反應，生成3.6g水的同時會生成4.4g二氧化碳，而E增重6.6g，說明有CO與CuO反應生成了2.2gCO2，因此，原氣體中含有CO。
【點評】在解此類題時，首先要將題中的知識認知透，然后結合學過的知識進行解答，此類題難度較大，要細心進行分析解答。
2．（2025 杭州模擬）天然氣的主要成分為甲烷，燃燒可能會產生CO，為了檢驗天然氣燃燒后的氣體產物成分進行如下實驗：
（1）實驗開始時，點燃D處酒精燈之前，先通一會兒N2，其目的是 　將裝置的空氣排盡，防止加熱時發生爆炸　 。
（2）A中無水CuSO4變藍，說明氣體產物中含有水；B中澄清石灰水變渾濁，證明氣體產物中含有 　CO2　 （填化學式）。
（3）實驗中觀察到 　黑色固體變紅；澄清的石灰水變渾濁　 現象，說明氣體產物中還有CO。
（4）F處為尾氣處理裝置，下列裝置中合理的是 　①②④　 。
【答案】（1）將裝置的空氣排盡，防止加熱時發生爆炸；
（2）CO2；
（3）黑色固體變紅；澄清的石灰水變渾濁；
（4）①②④。
【分析】（1）根據一氧化碳具有可燃性，與空氣混合遇明火可能會發生爆炸進行分析；
（2）根據A中無水CuSO4變藍，說明氣體產物中含有水；B中澄清石灰水變渾濁，證明氣體產物中含有CO2進行分析；
（3）根據一氧化碳在加熱的條件下會與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁進行分析；
（4）根據一氧化碳有毒，會污染環境，一氧化碳具有可燃性進行分析。
【解答】解：（1）一氧化碳具有可燃性，與空氣混合遇明火可能會發生爆炸，所以實驗開始時，點燃D處酒精燈之前，先通一會兒N2，其目的是將裝置的空氣排盡，防止加熱時發生爆炸；
（2）A中無水CuSO4變藍，說明氣體產物中含有水；B中澄清石灰水變渾濁，證明氣體產物中含有CO2；
（3）一氧化碳在加熱的條件下會與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，所以實驗中觀察到D裝置中黑色固體變紅，E裝置中澄清的石灰水變渾濁，則說明氣體產物中還有CO；
（4）由于一氧化碳有毒，會污染環境，一氧化碳具有可燃性，F處為尾氣處理裝置，可以用①氣球收集，也可以用④點燃尾氣（一氧化碳點燃生成無毒的二氧化碳），也可以用②排水法收集（長管進長管出才能排出水），而③短管出無法排出水，由于一氧化碳難溶于水，短管會排出一氧化碳，故不合理，故裝置中合理的是①②④。
故答案為：（1）將裝置的空氣排盡，防止加熱時發生爆炸；
（2）CO2；
（3）黑色固體變紅；澄清的石灰水變渾濁；
（4）①②④。
【點評】本題主要考查常見氣體的檢驗，注意在書寫化學方程式后，首先檢查化學式，再檢查是否配平、反應條件和沉淀、氣體符號的標注。
舉一反三
1．（2024 寧波模擬）如圖為CO還原CuO“微型”實驗裝置（夾持儀器等略），已知HCOOHH2O+CO↑，下列說法錯誤的是（　　）
A．該反應中一氧化碳被氧化，還原劑是CO
B．此裝置空間小、易排凈空氣、節約用品，但缺少尾氣處理裝置
C．實驗時，應先將甲酸（HCOOH）滴入熱濃硫酸中，一段時間后點燃酒精燈
D．該實驗中所涉及的基本反應類型是分解反應和置換反應
【答案】D
【分析】A、根據一氧化碳具有還原性，能與氧化銅在加熱條件下生成銅和二氧化碳分析；
B、根據裝置的特點分析；
C、根據防止一氧化碳與空氣混合發生爆炸分析；
D、根據基本反應類型的判斷分析。
【解答】解：A、一氧化碳和氧化銅加熱生成銅和二氧化碳，一氧化碳得到氧，被氧化，是還原劑，故A說法正確；
B、“微型”實驗裝置內空間較小，空氣易排盡，可以節約藥品，一氧化碳有毒，直接排放會造成空氣污染，該裝置缺少尾氣處理裝置，故B說法正確；
C、為了防止一氧化碳與空氣混合在點燃時發生爆炸，應先將甲酸（HCOOH）滴入熱濃硫酸中，過一會兒再點燃酒精燈，以排盡裝置中的空氣，防止發生爆炸，故C說法正確；
D、甲酸在熱濃硫酸的催化下分解生成一氧化碳和水，該反應符合“一變多”的特點，屬于分解反應，一氧化碳和氧化銅加熱生成銅和二氧化碳，該反應的反應物是兩種化合物，不屬于置換反應，故D說法錯誤；
故選：D。
【點評】本題難度不大，掌握一氧化碳的化學性質（具有還原性）、裝置的特點等是正確解答本題的關鍵。
2．（2024秋 杭州校級月考）小樂用如圖所示裝置（夾持裝置已略去）和如下實驗步驟進行有關碳及其氧化物的實驗。
實驗步驟：
①檢查裝置氣密性并加入藥品；
②緩緩通入CO2，使裝置中充滿CO2后點燃A處酒精噴燈；
③在A處酒精噴燈加熱一段時間后，點燃B處酒精噴燈；
④待反應結束后，停止通入CO2，熄滅A、B兩處的酒精噴燈。
（1）步驟③，A處酒精噴燈加熱過程中，能觀察到的現象是：木炭粉逐漸減少，D中左側導管口有氣泡冒出、澄清石灰水變渾濁且 　部分石灰水沿右側導管進入E　 ；點燃B處酒精噴燈后，可觀察到氧化鐵逐漸變為黑色，發生此反應的化學方程式為 　Fe2O3+3CO2Fe+3CO2　 ，說明CO具有 　還原性　 （填“氧化性”或“還原性”）。
（2）該裝置是否需要添加尾氣處理裝置，判斷并說明理由。 　不需要，未反應的CO進入D中不會逸散到空氣中　 。
【答案】（1）部分石灰水沿右側導管進入E；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；還原性；
（2）不需要，未反應的CO進入D中不會逸散到空氣中。
【分析】（1）根據裝置內的壓強變化、化學反應的原理以及物質的性質來分析；
（2）根據裝置的特點來分析。
【解答】（1）A處酒精噴燈加熱過程中，碳和二氧化碳在高溫條件下反應生成一氧化碳，木炭粉逐漸減少，反應產生的一氧化碳和剩余的二氧化碳進入D中，瓶內氣壓增大，二氧化碳能使石灰水變渾濁，同時D裝置中的部分石灰水沿右側導管進入E；點燃B處酒精噴燈后，可觀察到氧化鐵逐漸變為黑色，A中生成的一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，該反應的化學方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳的反應中，一氧化碳奪取了氧化鐵中的氧元素，具有還原性；
（2）該裝置不需要添加尾氣處理裝置，未反應的CO進入D中不會逸散到空氣中，不會造成污染。
故答案為：（1）部分石灰水沿右側導管進入E；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；還原性；
（2）不需要，未反應的CO進入D中不會逸散到空氣中。
【點評】本題的綜合性較強，比較全面地考查了碳、二氧化碳、一氧化碳的轉化及性質。會根據發生的反應分析實驗的現象，正確地寫出反應的方程式是解答本題的關鍵。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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