專題10氣體的干燥與除雜

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1.（2021?山東德州）在下列氣體的發生裝置和收集方法中，實驗室制取氧氣和二氧化碳時

【答案】B

【解析】A、圖是固體加熱型發生裝置，適合制取氧氣，不適合制取二氧化碳，故不選；

B、圖是固液常溫型發生裝置，適合制取氧氣和二氧化碳，故可選用；C、圖是排水法收集

裝置，可以用于收集氧氣，但不適用收集二氧化碳，故不選；D、圖是向下排空氣法收集裝

置，不適用密度大于空氣的氣體收集，所以這個裝置不適合收集氧氣和二氧化碳，故不選。

故選B。

2.（2021.鄭州二模）下列實驗設計不能達到其對應實驗目的的是

A.比較黃銅與銅的硬度B.測量氣體的體積C.檢查裝置氣密性D.探究鐵銹蝕的條件

【答案】D

【解析】A、黃銅片和通篇相互刻畫，可以比較兩者的硬度，能達到實驗目的；B、氣體由

短導管通入，水沿長導管被壓入量筒，可測量收集氣體的體積，能達到實驗目的；

C、用手緊握試管，燒杯中玻璃導管口有氣泡冒出，證明裝置氣密性良好，能達到實驗目的；

D、探究鐵生銹的條件，此實驗條件單一，無法探究鐵生銹的條件，不能達到實驗目的；答

案：D。

3.（2021.河南模擬）下圖是實驗室制取、收集氣體的常用裝置。

（1）B裝置是實驗室常用的氣體發生裝置，其優點是什么?

（2）寫出用B裝置制取二氧化碳的化學方程式o

-A

(3)碳酸氫鈉固體在受熱時會發生如下反應：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2T，若用該反應來

制取二氧化碳，則可選用(填字母代號)裝置作為發生裝置。

(4)若用C裝置采用排空氣法收集一瓶氧氣，氣體從b端通入，請將C裝置補畫完整。

【答案】(1)可通過分液漏斗的活塞開關控制液體的滴加，從而控制化學反應速率

(2)CciCO^+2HCI-CaCl?+H2O+CO?T

ab

(3)A(4)^^

【解析】(1)B裝置是實驗室常用的氣體發生裝置，可通過分液漏斗的活塞開關控制液體的

滴加，從而控制化學反應速率，故填：可通過分液漏斗的活塞開關控制液體的滴加，從而控

制化學反應速率。

(2)碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，該反應的化學方程式為：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2T,故填：CaCO3+2HCI=CaCl2+H2O+CO2To

(3)碳酸氫鈉固體在受熱時分解，采用固體加熱型裝置，可選擇A裝置作為發生裝置，故填：

Ao

(4)若用C裝置采用排空氣法收集一瓶氧氣，氧氣的密度比空氣大，氣體從b端通入，導管

ab

應接近集氣瓶底部，短管a排出空氣，故該裝置圖為正。

4.(2021?武陟三模)按如圖所示裝置進行模擬工業煉鐵的實驗(部分儀器已省略)。

(1)裝置甲玻璃管中觀察到的現象是什么?

(2)寫出裝置丙中發生反應的化學方程式。

(3)裝置乙可防止液體倒吸，裝置丙起檢驗、吸收氣體產物和收集尾氣的作用，請將丙中

導管補畫完整______o

【答案】紅棕色粉末逐漸變成黑色CO2+Ca(OH)2=CaCO3；+H2O

【解析】(1)裝置甲中一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，可觀察到紅棕色粉末逐漸

變成黑色，故填：紅棕色粉末逐漸變成黑色；

(2)裝置丙中反應生成的二氧化碳與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，

反應的化學方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3i+H2O；

(3)丙裝置檢驗、吸收氣體產物時導管應插入溶液中，使二氧化碳與石灰水充分反應；未

反應完全的一氧化碳不與石灰水反應，利用丙收集時，導管也應插入溶液中，利于將液體排

出，丙中導管如圖所示力

5.(2021?河南二模)下圖是實驗室制取氣體的常用裝置。

(1)寫出用A裝置制取氣體時發生反應的化學方程式。

(2)B裝置與C裝置均可用于制取CO2,與B裝置相比，C裝置的主要優點是什么？

⑶若用D裝置排空氣法收集H2,請將D中導管補畫完整(氣體從a端進入)。

(4)若某氣體只能用排水法收集，則該氣體可能具有的性質有哪些？(答出兩條即可)

A,

【答案】（1）2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2f

(2)可隨時控制反應的發生和停止(或節約藥品等，合理即可)

ab

(4)能與空氣反應，密度與空氣接近(合理即可)

【解析】(1)用A裝置制取氣體，為固體加熱反應，且固體為暗紫色粉末、試管口有一團棉

花，反應為高錦酸鉀受熱分解生成銹酸鉀、二氧化鎬和氧氣，

A,

2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2f；

(2)與B裝置相比，C裝置的主要優點是裝置中關閉活塞，裝置中壓強變大液體進入長頸漏

斗，液體和固體藥品分離，反應停止；打開活塞氣體排出，液體流下，固液接觸反應進行,

可以控制反應的發生與停止；

(3)氫氣密度小于空氣，用D裝置排空氣法收集H2,氣體應該短進長出，氣體從a端進入,

ab

則圖示為了;

(4)某氣體只能用排水法收集，說明該氣體能與空氣反應，密度與空氣接近，不適合排空氣

法收集。

6.(2021?河南商丘?一模)如圖是實驗室制取氣體的發生裝置：

(1)寫出用A裝置制取氧氣的化學反應方程式______________________________；

(2)實驗室可用稀鹽酸和石灰石制取二氧化碳，化學方程式為；與

B裝置相比，你認為C裝置作發生裝置有什么優點？

A,

【答案】（1）2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2f

(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2T可以控制反應速率

【解析】(1)用A裝置制取氧氣，試管口有一團棉花，是加熱高鋸酸鉀反應生成銹酸鉀、二

A,

氧化鋅和氧氣，反應的化學反應方程式2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O/；

(2)實驗室可用稀鹽酸和石灰石制取二氧化碳，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧

化碳，化學方程式為CaCOs+ZHCkCaCU+Hq+COzT;與B裝置相比，C裝置作發生裝置

的優點為可以控制反應速率，通過注射器控制液體滴加速率，控制反應速率。

7.(2021.山東聊城)通過一年的化學學習，同學們已經掌握了實驗室制取氣體的方法、原

理、操作規范、安全意識等知識，請結合下圖，回答下列問題。

(1)標號①的儀器的名稱0

(2)實驗室利用B裝置制取氧氣的化學方程式為。

(3)組裝好實驗裝置后，加入藥品前必須進行一項操作是。

查閱資料：①84消毒液和潔廁靈不能混合使用，若混合使用，不但會失效，還會產生有毒

氣體--氯氣。②氯氣呈黃綠色，有刺激性氣味兒，有毒，可溶于水，難溶于植物油，密度

比空氣大，能與水、堿溶液發生反應。

(4)若用84消毒液和塊兒狀潔廁靈反應制取，并收集一瓶氯氣，正確的接口順序為。

A.acB.bdC.beD.bf

(5)多余的氣體可用下列試劑中的吸收，防止污染空氣

A.濃硫酸B.石灰水C.氫氧化鈉溶液

【答案】(1)集氣瓶

MnO2

(2)2H2O22H2O+O2T

(3)檢查裝置氣密性(4)C(5)C

【解析】

(1)①是集氣瓶。

(2)B可用于固體和液體常溫下制取氣體，可用于過氧化氫溶液和二氧化鎬制取氧氣，化學

MnO2

方程式為2Hq+o2To

(3)加入藥品前必須進行一項操作是檢查裝置氣密性，以免裝置漏氣浪費藥品。

(4)84消毒液和塊兒狀潔廁靈反應是固體和液體在常溫下反應，使用B裝置，氯氣密度比空

氣大，可用向上排空氣法收集，氯氣可溶于水，難溶于植物油，使用E收集，所以正確的

接口順序為be,故選C。

(5)氯氣能與堿溶液發生反應，氫氧化鈣微溶于水能吸收氯氣量較少，氫氧化鈉易溶于水能

吸收氯氣量較多。故選C。

8.(2021.南陽二模)如圖是實驗室制取氣體的常用裝置請回答下列問題

⑴寫出用A裝置制取氧氣的化學方程式。

(2)實驗室要制取并收集一瓶純凈、干燥的二氧化碳氣體，請按照氣流從左到右的方向，選

擇導管接口字母表示連接順序為：a接、、接、

___________接f。

(3)某同學用B裝置制取二氧化碳后，想確定B裝置溶液中溶質成分，請寫出可能組成。

MnO2

【答案】⑴2KC1O3^=2KC1+3O2T

A

(2)decb

(3)氯化鈣；氯化鈣、氯化氫

【解析】(1)A裝置為固體加熱型發生裝置，試管口沒有棉花，是氯酸鉀在二氧化鎰催化、

MnO,

加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，化學方程式為：2KC1O3^^2KC1+3O2T;

A

(2)實驗室常用大理石或石灰石與稀鹽酸反應來制取二氧化碳,稀鹽酸具有揮發性，因此制得

的二氧化碳氣體中會含有氯化氫氣體和水蒸氣，利用飽和的碳酸氫鈉溶液可除去氯化氫氣體,

濃硫酸具有吸水性，可吸收水蒸氣，對氣體進行除雜、干燥時，導氣管要長進短出，除水干

燥放在最后一步，二氧化碳密度比空氣大，用向上排空氣法收集，氣體從長導管進；故連接

順序為：a接d、e接c、b接f；

（3）B裝置中碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，若碳酸鈣和鹽酸恰好反應，溶

質為氯化鈣；若鹽酸過量，溶質為氯化鈣、氯化氫；若碳酸鈣過量，溶質為氯化鈣，因為碳

酸鈣難溶于水，不屬于溶質。

9.（2021?南陽三模）某學校科學小組用如下裝置探究煉鐵的原理。

A中玻璃管內發生反應的現象是；C裝置的作用是。

【答案】紅色固體逐漸變黑吸收CO2并收集CO

【解析】高溫條件下，一氧化碳能把氧化鐵還原成鐵，故觀察到的現象是紅色粉末逐漸變成

黑色；

裝置C內的氫氧化鈉溶液能吸收未與澄清石灰水反應的二氧化碳，同時當未參加反應的有

毒的一氧化碳氣體進入該裝置時，能將氫氧化鈉溶液排到D裝置的燒杯內，從而達到收集

一氧化碳的目的。

10.（2021.三門峽一模）實驗是進行科學探究的重要途徑。某化學小組的同學采用如圖所示

的儀器和藥品制取和檢驗CO2o

濃

澄清

碳酸

硫

灰

石

氫鈉

酸

水

溶液

_D_

（1）若將裝置A、B連接，裝置A中產生的氣體并不能使裝置B中的溶液變渾濁，原因是

（2）裝置B中的澄清石灰水可以檢驗CCh,用化學方程式表示。

（3）裝置C中的濃硫酸可作干燥劑，利用濃硫酸的。

（4）若要制取較為純凈、干燥的CCh,所選用儀器的導管接口從左到右的連接順序應為a

接、接、接O

（5）裝置D中的碳酸氫鈉溶液的作用是o

（6）若實驗室利用裝置G采用排空氣法收集CCh,請把裝置圖補畫完整______。

(7)將裝置A中的濃鹽酸換成100g的稀鹽酸，與石灰石恰好完全反應生成4.4gCO2,請計

算該稀鹽酸中溶質的質量分數o

【答案】濃鹽酸易揮發，使CCh中混有HC1,不能生成CaCCh沉

淀Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O吸水性gfedh除去CCh中混入

的氯化氫氣體方設稀鹽酸中溶質的質量為x

CaCO3+2HC1=CaCl2+H2O+CO21

7344

x4.4g

73_x

44-44g

x=7.3g；

稀鹽酸中溶質的質量分數為：得xl00%=7.3%。

100g

答：該稀鹽酸中溶質的質量分數為7.3%。

【解析】(1)若將裝置A、B連接，裝置A中產生的氣體并不能使裝置B中的溶液變渾濁，

原因是濃鹽酸易揮發，使CCh中混有HC1,不能生成CaCCh沉淀。

(2)裝置B中的澄清石灰水可以檢驗二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀

和水，反應的化學方程式為Ca(OH%+CO2=CaCC)3(+N0。

(3)裝置C中的濃硫酸可作干燥劑，利用濃硫酸的吸水性。

(4)若要制取較為純凈、干燥的二氧化碳，先通過飽和碳酸氫鈉溶液，除去氯化氫，再通

過濃硫酸干燥，二氧化碳密度比空氣大，最后用向上排空法收集，所選用儀器的導管接口從

左到右的連接順序應為a接g、f接e、d接h。

(5)碳酸氫鈉能與氯化氫反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，裝置D中的碳酸氫鈉溶液的作

用是除去CO2中混入的氯化氫氣體。

(6)若實驗室利用裝置G采用排空氣法收集二氧化碳，二氧化碳密度比空氣大，遵循長進

短出，把裝置圖補畫完整為行。

(7)見答案。

11.(2021.洛陽一模)某小組利用如圖實驗裝置制取、收集并探究二氧化碳的化學性質。

鹽酸

ABCD

（1）請寫出利用A裝置制取氣體的化學反應方程式o

（2）利用所給裝置收集一瓶純的二氧化碳，裝置正確的連接順序是（填序號）;

（3）用裝置D收集二氧化碳，請將圖中玻璃導管補畫完整。

【答案】

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2T

ACBD

【解析】（1）A裝置是固液不加熱型，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，化學反應方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2T；

（2）A裝置產生的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體、水，可將二氧化碳先通過飽和碳酸氫

鈉溶液，因為氯化氫氣體和碳酸氫鈉反應生成氯化鈉和水和二氧化碳；再用濃硫酸的吸水性

進行干燥；用D收集，植物油可以防止二氧化碳溶于水；則連接順序是ACBD；

（3）用裝置D收集二氧化碳，植物油可以防止二氧化碳溶于水，二氧化碳的密度小于水,

則應該短管進氣，長管出水,如圖:

12.（2021.河南一模）某化學小組選用以下部分裝置制取純凈干燥的CO2。

（1）寫出A中反應的化學方程式______。

（2）若將a、b連接，B中溶液不變渾濁，解釋原因_____o

（3）為達到實驗目的，所選用裝置的導管接口從左到右的正確連接順序為：a接、

接、接j。

（4）用F收集CO2,j為進氣口。請將F中的玻璃導管補充完整_____o

【答案】CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2T濃鹽酸具有揮發性，導致制取的二氧化碳中

混有氯化氫氣體，不能形成碳酸鈣沉淀fged由

【解析】(1)大理石和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式為

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2t,故填：CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2t；

(2)濃鹽酸具有揮發性，導致制取的二氧化碳中混有氯化氫氣體，不能形成碳酸鈣沉淀，

故填：濃鹽酸具有揮發性，導致制取的二氧化碳中混有氯化氫氣體，不能形成碳酸鈣沉淀;

(3)該實驗中制得二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體和水蒸氣，氯化氫氣體能和飽和碳酸氫

鈉溶液反應，二氧化碳不和飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸反應，實驗的目的是制取干燥純凈的

二氧化碳氣體，需要先用碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫氣體，再用濃硫酸除去二氧

化碳中的水蒸氣，所選用裝置的導管接口從左到右的正確連接順序為：a接f、g接e、d接

j,故填：f；g；e；d；

(4)二氧化碳的密度比空氣大，先在集氣瓶底部聚集，可用向上排空氣法收集，用裝置F

j

收集要長進短出，補充完整如圖所示:

13.(2019?焦作模擬)化學實驗是科學探究的重要手段。

(1)某化學小組用下圖裝置制取氣體。

帶火

星的

木條

①若用A裝置制取氧氣則發生反應的化學方程式為

②用A裝置制取氣體時，長頸漏斗下端要浸沒在液面以下的原因是什么？

③若用A裝置制取二氧化碳，B裝置收集二氧化碳，請將B裝置中導管補畫完整并寫出實

驗室制取二氧化碳的化學反應方程式_____。

(2)己知甲酸(HCOOH)具有揮發性，在熱的濃硫酸中分解生成一氧化碳和水。用下圖微型

實驗裝置制取CO,然后用CO還原Fe3O4,并檢驗氣體產物。

①氫氧化鈉固體的作用是

②寫出B中Fe3O4發生反應的化學方程式

③C中觀察到的實驗現象是什么？

(3)將20g碳酸鈣加入到盛有100g稀鹽酸的燒杯中，反應后燒杯中有固體剩余物，且固體剩

余物和溶液的總質量為115.6g(氣體的溶解忽略不計)。試計算反應前稀鹽酸中溶質的質量

分數。

MnO2

【答案】⑴2H2O2^^2H,O+O2T防止生成的氣體從長頸漏斗逸

；CaCO3+2HC1=CaCl2+H2O+CO2T

(2)除去水蒸氣和甲酸Fe3O4+4C03Fe+4CO2澄清石灰水變渾濁

(3)生成二氧化碳的質量為：20g+100g-115.6g=4.4g,設稀鹽酸中溶質的質量為x,

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2T

7344

x4.4g

73_x

44~447

x=7.3g,

稀鹽酸中溶質質量分數為濡=

答：稀鹽酸中溶質質量分數為7.3%。

【解析】

(1)①A裝置適合用過氧化氫溶液和二氧化鋅制取氧氣，二氧化錦是催化劑，反應的化學方

MnO2

程式為：2H2O2^^2H2O+O2T；

②用A裝置制取氧氣時，長頸漏斗下端浸沒在液面以下的原因是防止氧氣從長頸漏斗中逸

出;

③實驗室常用大理石(或石灰石)和稀鹽酸制取二氧化碳,碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、

水和二氧化碳，反應的化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2t；若用B裝置收集氧

氣，由于氧氣密度大于空氣，所以用向上排空氣法，氣體長進短出，所以將B裝置中導管

帶火

星的

木條

補畫完整為

(2)①氫氧化鈉固體的作用是吸收水蒸氣；

②B中發生反應是四氧化鐵和一氧化碳發生反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為:

高溫

Fe3O4+4CO^=3Fe+4CO2；

③B中一氧化碳具有還原性，和四氧化鐵反應生成了二氧化碳，而二氧化碳能夠使澄清石灰

水變渾濁。C中觀察到的實驗現象是澄清石灰水變渾濁；

(3)見答案。

14.(2021?濱州三模)2020年1月25日總建筑面積為3.39萬平方米的火神山醫院正式開工，

火神山醫院在建造過程中用到了HDPE膜。HDPE膜具有極好的抗沖擊性和防潮性，聽完老

師的描述后，化學興趣小組對HDPE膜的組成元素產生了濃厚的興趣，進行了如下探究。

【提出問題】HDPE膜由什么元素組成？

【查閱資料】①HDPE膜能夠燃燒，可能生成一氧化碳；②堿石灰主要成分是氫氧化鈉固體

和氧化鈣固體。

【實驗探究】如圖所示，先通入干燥氮氣，再將4.2g的HDPE膜樣品在一定質量的氧氣中

點燃，并將燃燒嚴物依次通過裝置A、B、C、D(裝置中每步反應均進行完全)。

【實驗記錄】

裝置質量裝置A的質量裝置C