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第18课时　常见气体的制备
课时目标
1. 了解实验室制取气体的一般思路：① 明确所要制取气体的化学反应原理；② 根据反应物的状态和反应条件，选择制取气体的发生装置；③ 根据制取气体的性质，选择收集气体的方法。
2. 能进行有关制取气体的实验设计或对有关实验设计进行简单的评价。
考点梳理
考点一、常见气体制备的原理及装置
气体
药品
反应原理
反应物状态
发生装置
收集装置
O2
过氧化氢溶液

高锰酸钾

氯酸钾

CO2
大理石（或石灰石）
与稀盐酸

H2
锌与稀硫酸（或稀盐酸）

考点二、密闭容器收集气体法（如下图）
m n

（1）排空气集气法
a.收集密度比空气大的气体，应从__________端通入，如O2、CO2等。
b.收集密度比空气小的气体应从__________端通入，如H2、CH4等。
（2）排水集气法
收集气体时，先在集气瓶中__________，然后将气体从________端通入，瓶中的水从________端排出。
例题设计
例1、利用下列仪器制取相关气体，不能实现的是（ ）

A. 用锌和稀硫酸制取氢气　　　　　　　　　B. 用双氧水和二氧化锰制取氧气
C. 用高锰酸钾加热分解制取氧气　　　　　　D. 用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳
例2、在实验室中，同学们用如下装置制取纯净的CO2，下列说法不正确的是（ ）
[查阅资料]饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl而不吸收CO2

A.①中固体反应物也可用Na2CO3代替
B.③中没有白色沉淀产生，说明CO2气体中已经不混有HCl气体
C.④中浓H2SO4的作用是吸收CO2气体中混有的H2O
D.将燃着的小木条放在⑤中的集气瓶口，可以检验集气瓶是否收集满CO2
例3、某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从下图中选择装置进行了氧气的制备实验．

（1）写出仪器a的名称：　 　．
（2）甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气，反应的化学方程式为　　 ．
在用胶皮管连接装置B和E中的玻璃导管时，应先把玻璃管口　 　，然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管．收集气体前，应将集气瓶装满　 　并盖上　 　．收集氧气还可选用的装置是　 　．
（3）乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2．实验结束时，乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量．针对这一现象，同学们进行了如下探究：
[提出猜想]
猜想Ⅰ：反应生成的MnO2分解放出O2；
猜想Ⅱ：反应生成的K2MnO4分解放出O2；
猜想Ⅲ：反应生成的K2MnO4和MnO2分解放出O2．
[实验验证]
同学们分成两组，分别进行下列实验：第一组同学取一定质量的MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，则猜测　 　错误；第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是　 　．
[拓展延伸]
实验发现，KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢，但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热，则KClO3的分解速率大大加快，请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂，为什么？　
　 ．
[实验反思]
通过以上实验探究，你对“实验制取氧气”还想探究的问题是　 　．
当堂反馈
1.实现“低碳经济”的一种策略是节约能源。如下图所示的四种制取氧气的方法中最节能的是（ ）

A．① B．② C．③ D．④
2.实验室制取氧气的装置如下图所示，下列有关叙述合理的是（ ）

A．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放6％双氧水
B．锥形瓶里加入高锰酸钾固体，分液漏斗里盛放蒸馏水
C．集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在桌面上
D．当发生装置中液体与固体一接触产生了气泡即刻收集
3.下列气体能用集气瓶开口向下法收集的是（　　）
A. N2 B. O2 C. H2 D. CO2
4.根据下列实验装置图，回答有关问题。

(a)
（1）图中标有①的仪器名称是________________。
（2）若实验室利用A、E装置组合制取二氧化碳，则A中发生反应的化学方程式为_______________________，产生的气体应从E装置的___________ (选填“a”或“b”)端通入。实验室还可利用A和___________(选填“B”、“C”或“D”)装置组合制取氢气，反应的化学方程式为__________________________________。
（3）利用下图装置进行“硫燃烧”的实验，用气卿不断地向弯型具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧，移去酒精灯，可观察到微弱的淡蓝色火焰；然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热，使硫在纯氧中继续燃烧，观察到______________火焰。用烧杯中的氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化硫得到亚硫酸钠(Na2SO3)和水，该反应的化学方程式为_______________________________。该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于_____________________________。

(b)
5.结合图1、2所示实验装置回答问题：

图1
（1）实验室若用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生和收集装置是 （填标号），反应的化学方程式为 。
（2）检查装置B气密性的方法是
。
（3）装置B与C组合，可以制取的一种气体是 ，反应的化学方程式为 ，能用装置C收集该气体的原因是 。
（4）一种洗气装置如图2所示，为了除去二氧化碳中混有的少量
水分，气体应从 （填“a”或“b”）端导管口通入。
（5）用澄清石灰水检验二氧化碳的化学方程式为
。
课后精练
6.在实验室制取某气体，与选择收集方法无关的信息是（ ）　　　　　　　　　　　
A. 气体的密度
B. 气体在水中的溶解性
C. 气体的质量
D. 气体在通常情况下是否与氧气发生反应
7.实验室用高锰酸钾制取氧气和用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳都不可能用到的装置是（ ）

8.在实验室里，利用下列物质和装置制取气体的方法正确的是（　　）

A. 二氧化锰和氯酸钾制取氧气
B. 大理石和稀盐酸制取二氧化碳
C. 二氧化锰和5%的过氧化氢溶液制取氧气
D. 铜和稀硫酸制取氢气
9.实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是（ ）
A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管
B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上
C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉
D．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯
10.根据下图回答问题：

（1）若选用A装置加热高锰酸钾制取氧气，还需补充的一种仪器是 ，反应的化学方程式为 ；
（2）实验室若选用装置B制取二氧化碳，则需要改正的一点是
，请你写出用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式 ，将产生的二氧化碳气体通入澄清石灰水，可观察到的现象是 。
（3）用制取的二氧化碳进行如下实验：

①实验（II）中溶液变 色；
②实验（III）中加热之后，溶液又变为 色，解释出现此现象的原因
。
11.下面的实验仪器省去了固定装置，请根据要求回答问题：

（1）甲图中仪器①的名称为__________。
（2）乙图中的微型装置H可用于实验室制备CO2，此微型装置在操作上的优点是 ；在甲图中可选择________________（填序号）装配与装置H功能相同的装置。
（3）装配KClO3制备O2的发生装置，甲图中除固定装置外还差的仪器是
（写名称）；该反应的化学方程式为_______________________________；
（4）用铁片和稀硫酸在微型装置H中制取氢气，其化学方程式为________________________；
I是医用输液观察滴液快慢的滴壶，若用它作微型洗气装置，则气体应从_________(填“a”或“b”)进入，其中所装洗气的液体不能装满的原因是
。
12.某市中考化学实验操作考试有四道题：①酸的化学性质；②粗盐提纯；③CO2的制取，收集和验满；④配制一定溶质质量分数的溶液．考试方法是由考生抽签确定考题．小敏抽签后被监考老师引导至准备了下列仪器和药品的试验台前．回答下列问题：
（1）指出下图中仪器a的名称　 　；b仪器的一种用途是　 　．

（2）小敏抽到的是第　 　个考题．
（3）下列五个示意图是小敏完成实验的主要操作过程．按评分标准，每项操作得1分，满分5分．实验完毕后，小敏得3分，造成他失分的操作是　 　、　 　（填序号）．

（4）第①步操作中，如果气密性良好，观察到的现象是　 　．
（5）选用上述部分仪器，药品可另选，再补充一种仪器，则可完成另一个实验考题．该考题是第　 　个考题，补充仪器的名称是　 　．

参考答案
1、C 2、A 3、C
4、（1）长颈漏斗
（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ a B（或D） Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
（3）明亮的蓝紫色 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 观察比较硫在空气和氧气中燃烧所产生的现象。
5、（1）AC（或AE） 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（2）先打开止水夹，向长颈漏斗中加水至液面浸没长颈漏斗下端；再关闭止水夹，继续加水后，观察液面是否变化（合理答案均可）
（3）氧气（或二氧化碳） 2H2O22H2O+O2↑（或CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑，注意与前一空对应） 气体的密度大于空气，常温下不与空气中的成分反应，无毒
（4）a （5）CO2+Ca(OH)2= Ca CO3↓+H2O
6、C 7、D 8、C 9、C
10、（1）酒精灯 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（2）改用向上排空气法收集气体（集气瓶口向上）（合理答案均可）
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 澄清石灰水变浑浊
（3）①红 ②紫 碳酸受热分解（或碳酸不稳定，或H2CO3 = CO2↑+H2O）
11、(1) 长颈漏斗 (2) 可以控制液体的加入量（或控制反应速率） ADEF (或BDG)
(3) 酒精灯 2KClO32KCl + 3O2↑ (4) Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑ b 通入的气体会把洗气液体压出滴壶
12、（1）试管　 收集气体等　 （2）③ （3）②　 　④ （4）导管口有气泡冒出
（5）④ 量筒