初中化学气体制备装置分析
初中化学主要考查两种常见气体（O2和CO2）的制备原理、药品，气体制备装置一般分四大部分：发生装置、净化装置（干燥装置）、收集装置和尾气处理装置。 一、制取常见气体药品、状态及反应条件
制备 气体 实验原理 O2 CO2 H2 NH3 中考实验内容 二、气体的发生装置
（一）固＋固（加热）（图1）：适用于制备气体：O2 (KClO3和MnO2共热、KMnO4加热)、NH3 注意事项：
⑴试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷却后倒流而引起试管破裂。
⑵铁夹应夹在距管口处（试管的中上部）。
⑶固体药品要放在试管底部平铺开，加热时首先均匀预热，然后在试管的最后部位集中加热，并逐步前移。
⑷胶塞上的导管伸入试管里不能过长，否则会妨碍气体导出。
⑸如用排气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯。以防止水倒流使试管炸裂。
⑹用KMnO4制取O2时，为了防止生成的细小颗粒堵塞导管，在大试管口放一松软棉花。
（二）固＋液体（不加热）（图2、图3）：适用于制CO2、H2、O2（用Na2O2 和H2O、H2O2和MnO2制取O2也用此装置）
⑴图2装置注意事项：
①在最右边的装置中长颈漏斗的下口应深入液面以下，否则起不到液封的作用而无法使用。
②加入大小适宜不溶于水的块状固体。如果太碎会落入底部的酸中使反应太快无法控制，造成容器内压力过大，导致酸液溢出。
③加人酸的量要适当。
④在导管口点燃氢气或其它可燃性气体时，必须先检验纯度。
⑵图3装置注意事项：
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①瓶内气密性要好。 ②先放固体后加液体。 ③加入酸的量要适当。
④生成气体微溶或难溶于水。 三、气体的净化（干燥）装置 （一）常见干燥剂及气体的干燥 液态干燥剂 固态干燥剂 无水氯化钙,无水硫酸铜 碱石灰，氧化钙、氢氧化钠 常见干燥剂 浓硫酸 装置 H2、O2、NH3、N2、CO HCl、CO2 、O2 左进右出 可干燥气体 不可干燥气体 注意事项 H2、O2、CO2、N2、H2、O2、CO2、N2、CO SO2 CO、CH4、SO2 NH3 a进b出（长进短a进b出（大进小出） 出） （二）常见净化(包括干燥气体)装置（图4）
注意事项：
⑴ A为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置。如用灼热的铜丝除氧气。
⑵ B、C一般盛液体药品，用于洗液。如用浓硫酸除水蒸气，氢氧化钠溶液除酸性气体。气体由a进b出。
⑶ D一般盛固体药品。如用碱石灰吸收水或二氧化碳。 四、气体的收集装置（图5、图6）
根据气体溶解性和密度（相对分子质量，与空气的29比较）不同，把气体的收集方法分为排液法（常为排水法）和排气法（常为排空气法）。装置图见下：
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（一）排水法：难溶或微溶于水且不与水发生化学反应的气体。例如：H2、O2、CO、CH4等。排水法的典型仪器是a，注意导管只能伸入集气瓶内少许，便于导管的取出。
（二）排气法：不与空气反应且密度与空气相差较大的气体；又可分为向上排空气法和向下排空气法。用排气法收集气体时，导气管一定要伸入集气瓶底部，把空气尽量排出。为了减少空气扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片（如图b）；试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花（如图d）
⑴向上排空气法：相对分子质量大于29的气体。如O2、CO2等，典型装置是b。
⑵向下排空气法：相对分子质量小于29的气体。如H2、CH4、NH3等，典型装置是c。 （三）其它气体收集装置
如果一种气体既能用排液法收集，又能用排空气法收集，则用排液法收集的气体纯度要高一些。
五、尾气处理装置（图7）
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用经典仪器有：
⑴ a用于NaOH吸收CO2（气体溶解或反应速度不很快，不易引起倒吸）；
⑵ b用于收集少量气体然后处理；如多余的CO的处理。
⑶ c收集极易溶且溶解很快的气体。如NH3等，这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液体对气体的吸收。由于漏斗容积较大，从而防止吸收液的倒吸。 ⑷ d用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体。如H2、CO等。 练习
1、使用如图所示装置制取氧气。
（1）写出加热高锰酸制氧气的化学方程式： ；
； （2）指出图示装置中一个明显不足之处：
（3）氧气收集完成后，测得其纯度明显偏低，原因可能是： （填字母、可多选）。
A.高锰酸钾中混入了二氧化锰 B.收集前，集气瓶中未注满水
C.收集后，集气瓶中仍有少量水 D.未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
（4）在研究“适于制取氧气的物质及其反应条件”的过程中，某同学完成了右表所示系列实验：
①根据实验A、B、C，可以得出的结论是：在一定条件下， ；
3
②根据实验D、E，可以得出的结论是：
是影响物质能否反应产生氧气的重要因素。 2、下列三套装置都能用于实验室制取二氧化碳
（1）写出实验室制取二氧化碳的化学方程式:____________________， (2)仪器A的名称是__________________ （3)利用图6装取制取二氧化碳时，长颈漏斗的下端管口必须浸没在溶液中，理由是 ， (4)图5和图7装置相比.利用图5装置来制取二氧化碳,时主要的不足是_____(写一条即可）
3、实验Ⅰ：实验室制O2。
【实验装置】如图2所示。
【实验步骤】①检查装置气密性；
②向锥形瓶中加入MnO2，塞紧带导管和仪器A的双孔橡皮塞，关闭活塞
C，向A中添加双氧水，塞上塞子B，将导管放入底部有少量黄沙的集
气瓶中，盖上毛玻璃片； 图2
③ ▲ ，控制活塞C，逐滴滴加双氧水，收集O2并验满。 （1）写出仪器A的名称： ▲ ；
（2）步骤①中，检查装置气密性的方法是： ▲ ； （3）步骤②中，塞紧双孔橡皮塞的方法是： ▲ ； （4）步骤③中，验满的方法是： ▲ ；
（5）若用图3装置收集O2，则O2由 ▲ 端通入（填“a”或“b”）； （6）下列关于本实验的叙述中，错误的是 ▲ ； 图3 ．．
A．为了快速获得O2，双氧水的浓度越大越好
B．在橡皮管上增加止水夹，可控制反应的开始与停止 C．在装置Ⅰ、Ⅱ间增加装有碱石灰的U形管，可制得干燥O2 实验Ⅱ：铁丝在O2中燃烧。 （1）该反应的化学方程式为： ▲ ；
（2）该反应的现象为：放热，火星四射，生成 ▲ 色固体；
（3）实验表明：改用加热KMnO4制取、并用向上排空气法收集的O2进行本实验，
成功率更高，原因可能是 ▲ 。
4、如图装置可用于实验室制取常见的气体 （1）仪器A的名称是 ； 气球的作用是 ．
（2）制取O2．Y是 ；实验时，气球先变大，后变小．先变大的原因有：①反应生成了气体，气体进入气球；② ．
（3）制取CO2．写出有关反应的化学方程式 ．
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5、如图所示为实验室常见的气体制备、干燥、收集装置。请根据题目要求，
回答下列问题。
（1）写出图中标号仪器的名称① ②
（2）选择装置A制取氧气的化学反应方程式 。 （3）装置B可用于实验室制取二氧化碳，制取过程中，先加入的药品名称是 ，
只能用向上排空气法收集二氧化碳的原因是 。 （4）装置B和装置C均可用于实验室制取氧气，其反应的化学方程式为 ，
两装置相比较，C装置的优点是 。 （5）实验室可以用加热氯化铵和熟石灰固体混合物的方法制取氨气。已知氨气是一种 无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。为了制取并收集一瓶干燥 的氨气，且减少对空气的污染，在上述装置中选出最佳的实验装置组合是 。
6、下列是实验室制备CO2，并验证CO2性质的实验装置图，按要求回答下列问题：
（1）写出标号仪器的名称：① ②
（2）在检查装置A的气密性操作时，当关闭活塞M和N，向仪器②中注水，观察到 的现象，说明装置漏气．
（3）关闭活塞N，打开活塞M，向仪器②中加入稀盐酸，装置B处观察到的现象
是： 、 ，当观察到C处的石灰水变浑浊时，则C中发生的化学反应方程式是 ．
（4）关闭活塞M，打开活塞N．用A、D、E、F制取纯净干燥的CO2气体，装置D的作用是 ，装置E中盛装 溶液，用于出去CO2气体中的水分；当观察到 ，说明F中已收满二氧化碳气体． （5）若关闭活塞M，打开活塞N．实验室要制取干燥的氧气用A、D、E、F、G中，只需选用的装置是 （填编号），化学反应方程式是： ．
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实验题-气体的制备
