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1、专题24综合实验一、实验室制取氧气1反应原理。(1)加热高锰酸钾：_。(2)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物：_。(3)双氧水与二氧化锰混合：_。2发生装置。加热高锰酸钾选装置_(填装置序号，下同)；加热氯酸钾和二氧化锰的混合物选装置_；二氧化锰催化双氧水分解选装置_。3收集装置。收集氧气可以选择_法收集，也可以选择_法收集。4操作步骤。_；装药品；固定装置；加热；_；将导气管移出水面；_。5检验与验满。将带火星的木条_ _，若木条复燃，则表明已集满。二、实验室制取二氧化碳1原理。实验室用_和_制取二氧化碳，反应方程式为：_。2发生装置和收集装置。3操作步骤。检查装置气密性；装药品(先加_，后加_
2、)；固定装置；收集；撤装置。4验满。将燃着的木条_，若木条立即熄灭，表明已集满。三、常见气体检验气体方法或试剂现象O2带火星的木条木条复燃CO2_澄清石灰水变浑浊水蒸气无水CuSO4粉末白色固体变为_H2点燃(或通过灼热的_)可燃，发出淡蓝色火焰，只有水珠生成或听到爆鸣声(或黑色粉末变成_，同时有水珠生成)四、几组常见气体的鉴别气体组别鉴别方法CO2与N2把气体通入_，若_，证明是CO2，另一瓶是N2CO2、O2和空气用_的木条_瓶中，若木条_，证明该瓶是O2；若木条_，证明该瓶是CO2；若木条_，证明该瓶是空气CO、H2和CH4将气体点燃，罩上干冷的烧杯，若内壁没有_产生，是CO；若内壁有_
3、产生且倒入_振荡，出现_，该瓶是CH4；若_，该瓶是H2【答案】一、1.(1)2KMnO4K2MnO4MnO2O2(2)2KClO32KCl3O2(3)2H2O22H2OO22AAB3排水向上排空气4检查装置气密性收集熄灭酒精灯5伸到集气瓶口二、1.大理石(或石灰石)稀盐酸CaCO32HCl=CaCl2H2OCO23大理石稀盐酸4伸到集气瓶口三、澄清石灰水蓝色CuO红色 四、澄清石灰水石灰水变浑浊燃着伸入燃烧更旺熄灭没有明显变化水雾(或水珠)水雾(或水珠)少量澄清石灰水浑浊不变浑浊考点1常见气体的制取【方法点拨】1实验室制取气体的发生装置。项目固固加热型固液常温型装置装置A装置B适用气体O2、
4、NH3CO2、O2、H22.实验室制取气体的收集装置。项目排水法排空气法向下排空气法向上排空气法依据不与水反应，在水中的溶解度小不与空气中的物质反应，密度比空气大不与空气中的物质反应，密度比空气小装置适用气体O2、H2、CH4CO2、O2H2、CO3.气体的净化、干燥与检验。(1)气体的净化。气体净化的原则：不减少被净化的气体的量(但可以增加)；不引入新的杂质。气体净化的方法。a吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。b转化法：通过化学反应，将杂质气体转化为所要得到的气体。常见气体净化的吸收剂。吸收剂可除的气体杂质吸收剂可除的气体杂质水可溶性气体HCl、NH3等NaOH固体CO2、HCl、H2O无
5、水CuSO4H2O碱石灰CO2、HCl、H2O灼热的铜网O2NaOH溶液CO2、HCl灼热的CuOH2、CO浓硫酸H2O(2)气体的干燥。干燥剂的选择原则：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体；碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体；干燥中性气体时，酸、碱性干燥剂均可。干燥装置的选择由干燥剂的状态决定。常见的干燥剂(装置见)。名称或化学式酸碱性状态可干燥气体不可干燥气体干燥装置浓硫酸酸性液态H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等NH3装置1碱石灰(固体NaOH、生石灰)碱性固态H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等CO2、SO2、HCl装置2或装置3无水CaCl2中性固态除NH3外所有气体NH3
6、装置2或装置3常用干燥装置。一般来说，固体干燥剂选装置2或装置3，液体干燥剂选装置1。注意：球形干燥管要“大进小出”，洗气瓶要“长进短出”装置1装置2装置3(3)气体的制取、检验和净化中的“先”“后”顺序。制取气体时，先检查气密性，后装药品，先净化后收集。检验气体时，先验水后验杂(其他气体杂质)。净化气体时，先除杂后干燥。例1（2018?武汉）某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好，图I中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰（CaO和NaOH的混合物）。下列说法正确的是
7、（）A将装置I分别与装置、V连接，均能达到实验目的B称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数C若用装置收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满D若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大解析：A该实验是制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数，排水法收集的氧气不干燥；、无法测定收集的氧气的体积，故错误；B称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，减少的质量即为生成氧气的质量，然后利用化学方程式，根据氧气的质量计算出过氧化氢的质量，最后根据过氧化氢溶液的质量即可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数，故正确；C氧气的密度比空气
8、大，若用装置收集氧气，氧气应从b端进入，验满时将带火星的木条放在a端管口处，观察木条是否复燃，故错误；D量筒内水的体积即为生成的氧气的体积，所以用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果没有影响，故错误。答案：B。例2 （2018?深圳）小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。结合下列过程，回答有关问题。（1）MnO2作催化剂向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡。 写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式： 。用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为 （填标号）。为了确保实验成功，在装药品之前应该 。检验O2的
9、方法是 ，若木条复燃，则证明收集的气体为O2。（2）FeCl3溶液做催化剂向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的 FeCl3溶液，立即产生大量气泡。【已知】FeCl3溶液中主要含有三种微粒：H2O、Fe3+、Cl【问题】那种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用？【假设】假设一：可能是H2O假设二：可能是Fe3+假设三：可能是Cl【分析】假设一不可能成立，理由是 。【实验】操作现象其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液无明显变化其他条件不变，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液无明显变化其他条件不变，向H2O2溶液中加入Fe2（SO4）3溶液立即产生大量气泡【结论】假设 成立，而假
10、设一和另一种假设不成立。（3）催化剂比较从循环利用的角度分析， （填化学式）更适合做该反应的催化剂。解析：（1）MnO2作催化剂向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2，从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为B、C、E，为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置的气密性；氧气的检验方法是：将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明是氧气；故答案为：2H2O22H2O+O2；B、C、E；检查装置的气密性；将带火星的木条伸入集气瓶中；（2）FeCl3溶液做催化剂，【分析
11、】假设一不可能成立，理由是：过氧化氢溶液中有水分子；【结论】假设二成立，而假设一和另一种假设不成立；故答案为：过氧化氢溶液中有水分子；二；（3）催化剂比较，从循环利用的角度分析，二氧化锰更适合做该反应的催化剂，好回收；故答案为：MnO2；【考点集训】1（2018?望江模拟）实验室用高锰酸钾制取氧气，简要分为以下几步：装药品 检查装置的气密性 排水法收集气体固定装置 加热 把导管从水槽中取出 停止加热实验操作顺序正确的是（）ABCD解析：实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置）查（检查装置的气密性）装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）定
12、（用铁架台固定仪器装置）点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）收（收集氧气）移（把导管移出水面）熄（熄灭酒精灯），可得题中正确的操作顺序是：。答案：C。2. （2018?黑龙江）实验室中有下列仪器：（1）填写标号仪器名称： ；（2）实验室制取CO2并欲得到平稳的气流，应选择发生装置仪器的组合为 （选择一套，填序号），当用如图2装置收集CO2气体时，气体应从 （填“a”或“b”）端进入，写出检验CO2的化学反应方程式 ；（3）若用高锰酸钾制取氧气，还需要补充的实验仪器为 ，反应方程式为 ；用排水法收集O2，所得气体不纯的原因可能是 （答一条）。解析：（1）图中标号仪器名称：是锥形瓶；故答案为：锥形瓶；（2）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化
