第一部分教材復(fù)習(xí)主題五科學(xué)探究與化學(xué)實驗專題17常見氣體的制取、檢驗和凈化

反應(yīng)速率太快，不易控制易揮發(fā)不純微溶帶火星集氣瓶口燃著集氣瓶口尖銳的爆鳴聲很小帶火星的木條澄清石灰水罩干冷燒杯干冷的燒杯澄清石灰水與被凈化的氣體反應(yīng)引入新的氣體雜質(zhì)除雜干燥

【例1】下列所示分別是氧氣的制取、干燥、收集和驗滿的裝置圖，其中錯

誤的是（

B

）B【例2】氧氣的制取和性質(zhì)實驗如圖。下列說法正確的是（

D

）A.

發(fā)生裝置僅由試劑狀態(tài)決定B.

該裝置能收集到純凈的氧氣C.

紅熱木炭應(yīng)迅速伸入集氣瓶瓶底D.

制取氧氣的原料一定含有氧元素D【例3】實驗設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理能力的重要手段。下列有關(guān)CO2的實驗

設(shè)計中，達(dá)不到實驗?zāi)康牡氖牵?/p>

A

）A.

干燥CO2B.

檢驗CO2C.

收集CO2D.

吸收CO2A【解析】濃硫酸具有吸水性，且不與二氧化碳反應(yīng)，可用于干燥二氧化

碳?xì)怏w，為了使氣體與濃硫酸充分接觸，二氧化碳?xì)怏w應(yīng)該從長管通

入，A達(dá)不到實驗?zāi)康?；CO2能與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，導(dǎo)致

澄清石灰水變渾濁，可用澄清石灰水檢驗CO2，檢驗時，CO2需從長管

通入澄清石灰水中，B能達(dá)到實驗?zāi)康?；CO2能溶于水，用排水法收集

CO2時，需要在水面添加適量植物油，CO2不溶于植物油，植物油不溶

于水且密度比水小，所以植物油可以防止CO2溶于水，CO2密度小于

水，水需從下方導(dǎo)管排出，C能達(dá)到實驗?zāi)康?；NaOH溶液可以與CO2反

應(yīng)生成Na2CO3、H2O，從而吸收CO2，吸收CO2時，CO2需從長導(dǎo)管通

入NaOH溶液中，D能達(dá)到實驗?zāi)康?。故選A?！纠?】實驗室可用如圖裝置制備與收集H2。下列有關(guān)說法錯誤的是

（

D

）DA.

反應(yīng)原理為Zn＋2HCl

ZnCl2＋H2↑B.

可用稀硫酸代替稀鹽酸制取氫氣C.

關(guān)閉旋塞后H2將反應(yīng)液壓入長頸漏斗中D.

用向上排空氣法代替圖中的收集方法

1.

特定人群、環(huán)境對氧氣的需求不同。如何基于特定需求設(shè)計和制作簡易供

氧器呢？在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們開展了下列活動。【界定任務(wù)】（1）小英同學(xué)認(rèn)為，首先了解制作簡易供氧器的供氧原理再確定制取裝

置。同學(xué)們一致認(rèn)為制作簡易供氧器還需要考慮物質(zhì)變化、能量變化、反應(yīng)

速率、制得氧氣的純度、制氧劑的用量和配比等。根據(jù)

?

確定發(fā)生裝置，根據(jù)氧氣的密度和溶解性等確定收集裝置。【解析】根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件來確定發(fā)生裝置。反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)

條件

【建構(gòu)模型】老師提供了圖1所示實驗裝置，同學(xué)們選擇裝置用過氧化氫分解和加熱高錳

酸鉀的方法獲得氧氣。（2）儀器a的名稱為

；儀器b的名稱為

?。錐形瓶

水槽

【解析】儀器a的名稱為錐形瓶；儀器b的名稱為水槽。（3）加熱高錳酸鉀制取氧氣應(yīng)選擇的制取和收集裝置是

?

（填字母），用過氧化氫制取氧氣的化學(xué)方程式為

?。

AC（或AE）

【模仿改造】化學(xué)制氧機(jī)（原理圖見圖2）利用過碳酸鈉白色固體、二氧化錳黑色粉末產(chǎn)

生氧氣。過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）加水溶解會分解生成碳酸鈉和過氧化

氫。用該制氧機(jī)制氧時，在反應(yīng)倉中加入適量水，再先后加入過碳酸鈉和二

氧化錳，反應(yīng)倉內(nèi)有黑色粉末翻騰，變得渾濁，倉壁變得溫?zé)?，過濾倉底部

導(dǎo)管口有氣泡冒出。（4）加濕過濾倉不僅可以過濾雜質(zhì)，利用氧氣

溶于水的性質(zhì)，使

氧氣變得濕潤；而且根據(jù)

來判斷產(chǎn)生氧氣的速率。【解析】加濕過濾倉不僅可以過濾雜質(zhì)，利用氧氣不易溶于水的性質(zhì)，使氧

氣變得濕潤，而且根據(jù)產(chǎn)生氣泡的快慢可判斷產(chǎn)生氧氣的速率。不易

產(chǎn)生氣泡的快慢

（5）驗證加濕過濾倉導(dǎo)出的氣體是氧氣的方法為

?

??！窘馕觥垦鯕饩哂兄夹?，則驗證加濕過濾倉導(dǎo)出的氣體是氧氣的方法為將

帶火星的木條放在導(dǎo)管口，若木條復(fù)燃，則說明為氧氣。將帶火星的木條放在導(dǎo)

管口，若木條復(fù)燃，則說明為氧氣

（6）制氧機(jī)內(nèi)部氣流采用高壓進(jìn)低壓出（即產(chǎn)生的氣體在高處聚集，經(jīng)導(dǎo)

管從低處進(jìn)入加濕過濾倉）的方式，可能的原因有

?

??！窘馕觥恐蒲鯔C(jī)內(nèi)部氣流采用高壓進(jìn)低壓出（即產(chǎn)生的氣體在高處聚集，經(jīng)

導(dǎo)管從低處進(jìn)入加濕過濾倉）的方式，可能的原因為有利于氣體排出，更有

利于提純氧氣。利于氣體排出，更有利

于提純氧氣

（7）選擇制作簡易供氧器的反應(yīng)原理時，不需要考慮的因素是

（填字母）。A.

原料是否廉價易得 B.

所制氣體的性質(zhì) C.

反應(yīng)速率是否適中D.

制得氣體是否純凈 E.

實驗條件是否易于控制 F.

是否安全、環(huán)保B

【解析】選擇制作簡易供氧器的反應(yīng)原理時，需要考慮的因素有原料是否廉

價易得、反應(yīng)速率是否適中、制得氣體是否純凈、實驗條件是否易于控制、

是否安全、環(huán)保，不需要考慮所制氣體的性質(zhì)，故選B?！驹u價反思】展示環(huán)節(jié)，小英同學(xué)所在小組制作的簡易供氧器（如圖3）得到了大家的好

評，并提出如下修改意見：在導(dǎo)管出口處加裝一個帶有調(diào)氣閥的鼻氧管，以

提高適用性。2.

利用塑料瓶等用品設(shè)計如圖裝置制取和檢驗二氧化碳。（1）塑料瓶①相當(dāng)于實驗室中的

（填儀器名稱）?！窘馕觥坑蓤D可知，C是收集裝置，所以塑料瓶①相當(dāng)于實驗室中的集

氣瓶。集氣瓶

（2）用稀鹽酸與大理石制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

?

?。

CaCO3＋

（3）用裝置B檢驗二氧化碳，應(yīng)盛放的試劑名稱是

??！窘馕觥繖z驗二氧化碳一般用澄清石灰水，發(fā)生的反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化

鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水。（4）用裝置C收集二氧化碳并驗滿，此過程體現(xiàn)的二氧化碳的性質(zhì)有

?

??！窘馕觥垦b置C是向上排空氣法收集二氧化碳，燃著的木條會熄滅，所以體現(xiàn)出二氧化碳不燃燒，不支持燃燒，密度比空氣大的性質(zhì)。澄清石灰水

密度

比空氣大，不燃燒，也不支持燃燒

（5）反應(yīng)結(jié)束后，裝置A中余下的液體可能含有鹽酸。設(shè)計并進(jìn)行實驗，補(bǔ)

全下表。步驟現(xiàn)象結(jié)論

?

?

?

液體中含有鹽酸【解析】稀鹽酸顯酸性，氯化鈣顯中性，可用紫色石蕊溶液進(jìn)行驗證。具體

方案：取少量A中剩余液體于試管中，滴加2～3滴紫色石蕊溶液，觀察現(xiàn)

象，若溶液變紅，證明含有鹽酸。取少量A中剩余液體于試管中，滴加

2～3滴紫色石蕊溶液，觀察現(xiàn)象

溶液變?yōu)榧t色

1.

“實驗室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的實驗裝置及操作不正確的是

（

B

）

A.

裝入MnO2B.

制備O2C.

干燥O2D.

收集O2B2.

化學(xué)興趣小組開展了“設(shè)計和制作簡易供氧器”的實踐活動。圖甲為供氧

器的工作原理，下列說法正確的是（

B

）A.

制氧劑可能是高錳酸鉀B.

反應(yīng)倉相當(dāng)于實驗室制取氧氣的發(fā)生

裝置C.

圖乙用作加濕過濾倉時，b管與

病人相連D.

加濕過濾倉中水的作用之一是加快生成氧氣的速率B【解析】高錳酸鉀制氧氣需要加熱，根據(jù)圖甲可知，該反應(yīng)在常溫下就可以

進(jìn)行，所以制氧劑不可能是高錳酸鉀，故A錯誤；反應(yīng)倉產(chǎn)生氧氣，相當(dāng)于

實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置，故B正確；氧氣密度比水小，則氧氣應(yīng)從b導(dǎo)管

進(jìn)入，a導(dǎo)管導(dǎo)出，所以與病人相連的是a導(dǎo)管，故C錯誤；水不能加快氧氣

生成的速率，但可根據(jù)加濕過濾倉水中氣泡的多少來監(jiān)控氧氣的輸出速率，

故D錯誤。故選B。3.

下列裝置均可用于收集氣體，相關(guān)說法正確的是（

C

）A.

上述裝置均可用于收集H2B.

上述裝置均可用于收集CO2C.

裝置④⑤既可用于收集H2，也可用于收集CO2D.

除裝置⑤外，其余裝置都可用于收集O2C4.

用下列裝置進(jìn)行實驗，不．能．達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵?/p>

D

）A.

干燥COB.

驗證CO2性質(zhì)C.

監(jiān)控氣體流速D.

收集O2D【解析】濃硫酸具有吸水性，且不與一氧化碳反應(yīng)，可用于干燥一氧化碳?xì)?/p>

體，為了使一氧化碳和濃硫酸充分接觸，一氧化碳?xì)怏w應(yīng)該從長管通入，故

A能達(dá)到目的；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，二氧化碳從長管通入，可

用于驗證二氧化碳的性質(zhì)，故B能達(dá)到目的；氧氣不易溶于水，可以通過產(chǎn)

生氣泡的快慢，來監(jiān)控氣體的流速，故C能達(dá)到目的；氧氣不易溶于水，氧

氣的密度比水小，圖示收集氧氣時，氧氣應(yīng)該從短管通入，故D不能達(dá)到目

的。故選D。5.

化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，實驗是科學(xué)探究的重要手段。（1）高錳酸鉀、過氧化氫、過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）可以作為化學(xué)制氧

劑是因為

?。都含有氧元素

（2）寫出用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式：

?

。若用C裝置收集氧氣，氣體應(yīng)從

（填“a”或“b”）端

進(jìn)入。

MnO2＋O2↑

a

（3）實驗室用A裝置制取干燥而純凈的CO2，應(yīng)選擇的試劑是

?