实验精版
实验室制取气体的装置：
一．三种气体的制备 1.氧气（O 2）2KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ↑ 2KClO 3 MnO 2 △ 2KCl+3O 2 ↑ 2H 2 O 2 MnO 2 2H 2 O + O 2↑ 2.二氧化碳（CO 2）CaCO 3 +2HCl==CaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑（不能用 HCl 与 Na 2 CO 3 反应的原因：Na 2 CO 3 易溶于水，与盐酸反应速率快，不利于收集）3.氢气（H 2）Zn＋H 2 SO 4 === ZnSO 4 ＋H 2 ↑（不用 Al 反应速率快，而 Fe 反应慢）二．根据反应物的状态和反应条件分为两种类型 1.固 + 固 △ 气体 发生装置(图 1)：
制取氧气：
2KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ↑ 2KClO 3 MnO 2 △ 2KCl+3O 2 ↑ 2.固 + 液 气体 发生装置(图 2)：)①制取氧气：
反应原理：2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 ↑ ②制取二氧化碳：反应原理：
CaCO 3 +2HCl==CaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑ ③制取氢气：
反应原理：Zn＋H 2 SO 4 === ZnSO 4 ＋H 2 ↑ 三．实验装置的组成（四个部分）1.发生装置 A.固 + 固 △ 气体（图 1）注意事项①试管口略向下倾斜，防止水倒流，致使试管炸裂。
②铁夹夹在离试管口 1/3 处。
③试管内导管刚露出橡皮塞即可，便于导出气体。
④高锰酸钾制氧气时试管口应放一团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒随气流进入导管。
⑤酒精灯加热要用外焰加热 B.固 + 液 气体(图 2)还可以用 MnO 2 △ △
注意事项 2.洗气装置（除杂和干燥）1.气体的净化（除杂）一定先净化后干燥（？）,对于实验室制备氧气时可能含有的杂质只有水，而制备 CO 2 和 H 2 时除了又水还有 HCl 气体。在制备 CO 2 和 H 2 一定要先出去 HCl 再干燥。
H 2（HCl）用 NaOH 溶液 CO 2（HCl）用 NaHCO 3 溶液 2.气体的干燥（除去水）干燥剂有：浓硫酸（酸性）、碱石灰（碱性）酸性干燥剂：不能干燥碱性气体如氨气； 碱性干燥剂；不能干燥酸性气体如二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫、氯化氢等 注意：证明时，一定要先证明水再证明其它物质，证明水一定要用无水硫酸铜；除去水时，先除去杂质，再除去水。证明二氧化碳一定要用澄清石灰水。(例 2)3.收集装置 常用气体的收集方法：（一般有毒排水、无毒排空）A：排水法 适用于 难或不溶于水且与水不反应的气体，导管稍稍伸进瓶内。
（CO、N 2、NO 只能用排水法）B：向上排空气法 适用于 密度比空气大的气体（CO 2、HCl 只能用向上排空气法）C：向下排空气法 适用于 密度比空气小的气体。如 H 2 排气法：导管应伸入瓶底 4.尾气处理装置 有毒的气体不能直接排放到空气中（CO）四．操作步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄。
①分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出； ② 导管只需略微伸入试管塞 ③ 装药品时，先装固体后装液体 ④该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体
① 连接装置：先下后上，从左到右的顺序。
② 检 查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）④固 定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部 ⑤ 加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
⑥ 收集气体：
a、若用排水集气法收集气体，气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大)（防止气体逸出）b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）用排水法收集时，导管放在集气瓶口 ⑦先将导管 移出水面 ⑧再 停止加热 五．气体的验满 六．氧化铜（CuO）的还原实验 H H 2 2、CO、C C 还原 O CuO 实验的比较 H 2 还原 CuO CO 还原 CuO C 还原 CuO 化 学 方程式 H 2 +CuO △ Cu + H2 O CO+CuO △ Cu +CO2 C +2 CuO △ 2Cu +CO2 ↑ 装置图 装 置 特点 ①试管口略向___倾斜；②通 H 2 的导管伸至试管底部于 CuO 上方 因 CO 有____,增加对尾气处理装置，防止 CO 污染空气 ①试管口略向下倾斜；②反应需高温； 操 作 步骤 反应前需检验气体纯度。还原过 程分四步：一通，二点，三撤，四停 ①检查气密性；②装药品固定试管；③点燃；④移导管，熄灭酒精灯。
实 验 现象 ①黑色 CuO 变成___色；②试管口有①黑色 CuO 变成___色；②生成的气体使澄清石灰水变浑浊 ①黑色固体逐渐减少；②有光亮红色固体生成；③生成的气体使澄清石灰
___生成 水变浑浊 对于用氢气和一氧化碳还原氧化铜时要先同一会气体再加热（？）七．探究性试验 1.提出假设问题2.证明假设（试验操作）3.得出结论（试验现象）4.讨论 例1.某化学兴趣小组利用锌和浓盐酸以及下图所示装置来制取干燥、纯净的氢气，并验证气体中的杂质。
(1)实验中看到 B 中无水硫酸铜变蓝色，这说明产生的气体中含有杂质(填化学式)，除此以外，还可能含有的杂质气体是(填名称)。为了检验该杂质，可将 E 装置连接到上述装置中(填序号)之间，气体从(填 a 或 b)进入装置 E，E 中所放试剂为，观察到的现象是。
(2)C 装置的作用是 ；(3)此实验收集氢气的下列方法中，你认为最合理的是。(填选项编号)①向上排空气法 ②用干瘪气球收集 ③排水法 例 2.(08 四川眉山)(6 分)下图为常见的实装置(用途不一)，根据下列要求回答问题，装置可重复使用。提示：H 2 + CuO Cu + H 2 O，无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
(1)将含有水蒸汽的氢气干燥后还原氧化铜，则该气体先要通过装置(填序号，下同)。
(2)如果要验证混合气体由 H 2、CO 组成，则需要连接的仪器顺序为。
(3)如果要验证混合气体由 CO、CO 2 组成，则需要连接的仪器顺序为。
(4)如果要验证混合气体由 H 2、H 2 O 组成，则需要连接的仪器顺序为。
(5)如果要验证混合气体由 CO 2、CO、H 2 组成，则需要连接的仪器顺序为 例 3.甲酸(HCOOH)通常是一种无色易挥发的液体，它在浓硫酸作用下易分解，反应方程式为：
HCOOH 浓硫酸 CO↑+H 2 O，某课外活动小组的同学欲用该反应来制取 CO，并还原红棕色的氧化铁粉末。现有下列仪器或装置供选择：
（1）用甲酸滴入浓硫酸的方法制取 CO，应选（填序号）装置；如果要除去 CO 中混有少量甲酸气体，最好选择上图中（填序号）进行洗气。
（2）用上述方法制取的 CO 还原氧化铁，并检验气体产物，则各仪器的接口连接顺序为：
（填字母）。
（3）在对氧化铁粉末加热前，为安全起见，应进行的一项重要操作是。
（4）从开始加热到实验结束，氧化铁粉末的颜色变化为，反应方程式为。
（5）上述实验的尾气不能直接排放到空气中，请你说出一种处理尾气的方法：。
（6）在该制取 CO 的反应中，浓硫酸所起的是 作用。
4 某气体中可能含有 CO 2、CO、H 2 和 H 2 O（气）中的一种或几种，请选用以下各种装置，设计一组实验，确定该气体的组成。气体通过各装置的先后顺序是________________（用装置序号表示）A B C D E 说明：①每种装置均可以重复使用，也可以不用。
②假设每个装置发挥的作用都是充分的。
③连接每个装置的导管部分不需表示。
【解题技巧点拨】 首先应该确定是否含有水蒸气（装置 B 中白色粉末否变蓝），因为混合气体通入各装置中
会混入水蒸气产生干扰；然后确定是否含有 CO 2（装置 D 中是否产生白色沉淀）因为 CO 的确定会对其产生干扰，最后确定是否含有 CO、H 2（通过装置 ABD，观察装置 B 中白色粉末是否变蓝，装置 D 中是否产生白色沉淀）。
答案：B D C A B D 4．有一混合气体，可能由 H 2、CO、CO 2 中的一种或几种组成。若将混合气体通过下图装置，试回答：
（1）图中的装置能测定哪些气体的存在与否？____________。
（2）写出实验过程中可能发生的化学反应方程式：_________________________。
（3）如果要测定上述气体存在与否，需对实验装置作何改进（用文字叙述）：_________________________。
（4）判定 H 2 O、CO、CO 2、H 2 气体存在的依据是什么？ H 2 O：_________________________； CO：__________________________； CO 2 ：_________________________； H 2 ：_________________________。
4．（1）不能（2）CO 2 ＋Ca（OH）2 ＝CaCO 3 ↓+H 2 O，H 2 ＋CuO△Cu＋H 2 O，CO＋CuO△Cu＋CO 2，5H 2 O＋CuSO 4＝CuSO 4 ·5H 2 O（3）在 A 前加一个装有无水 CuSO 4 的 U 形管，在 A、B 间装一个盛有浓 H 2 SO 4 的洗气瓶，在 D 处装一个盛有澄清石灰水的洗气瓶。
（4）H 2 O：A 前无水 CuSO 4 变蓝；CO：CuO 变红，D 中澄清石灰水变浑浊；CO 2 ：A 中澄清石灰水变浑浊；H 2 ：CuO 变红，C 中无水 CuSO 4 变蓝。
15.水蒸气通过灼热的煤所产生的混和气，其主要成份是 CO、H 2 还含有 CO 2 和水蒸气.请用下列装置设计一个实验，以确认上述混和气中含有 CO 和 H 2.(1)连接上述装置的正确顺序是:(填各接口的代码字母)混和气→()()接()()接()()接()()接()().(2)确认混和气中含有 H 2 的实验现象是：，其理由是：
.15(1)(E)(F)接 D.C.接 A.B.[或 B.A.]接(J)(I)接(H)(G)((错 1 个接口，该题为 0 分)(2)黑色 CuO 变红、无水硫酸铜变蓝因为 H 2 通过灼热的 CuO 后生成铜和水蒸气，无水硫酸铜变蓝 18．水蒸气通过灼热的煤而生成的混合气（水煤气）主要成分是 CO 和 H 2，不含有 CO 2 和水蒸气。根据下图中装置，甲、乙两名学生分别设计一套方案，以确认混合气中含有 H 2 和 CO。试回答下列问题。
甲同学连接方案是：混合气→（A）（B）接（I）（J）接（H）（G）乙同学连接方案是：混合气→（E）（F）接（D）（C）接（A）（B）接（J）（I）接（H）（G）（1）哪位同学连接顺序正确，简述为什么？ _________________________________________________________________（2）正确操作中各装置的作用是什么？并写出有关的化学反应方程式（按正确连接顺序写）。_________________________ 18．（1）乙同学。混合气体先通过 C 除去其中含有的 CO 2，消除对 CO 与 CuO 反应后生成的CO 2 干扰，再通过浓 H 2 SO 4 吸收水份，防止对 H 2 与 CuO 反应后生成的 H 2 O 确定 H 2 的干扰。生成的气体先通过无水 CuSO 4，避免通过 Ca（OH）2 带出 H 2 O（2）CO 2 ＋2NaOH＝Na 2 CO 3 +H 2 O CuO+CO△Cu+CO 2 CuO+H 2 △Cu+H 2 O，CuSO 4 ＋5H 2 O＝CuSO 4 ·5H 2 O CO 2 ＋Ca（OH）2 ＝CaCO 3 ↓＋H 2 O
[例 2] 为验证某混合气体由 H 2、CO 和 HCl 组成，请从图 2 中选用适当的实验装置设计一个实验，并回答下列问题：（注意：图中装置不得重复使用，有的装置可不选用。）图2（1）所选用装置的正确连接顺序是（只要求写出图中装置的序号）。
（2）选用的第一个装置的作用是 ；选用的第二个装置的作用是。
（3）首尾装置中出现的现象分别为。
解析：由题意可知：HCl 可用 AgNO 3 溶液检验，而 H 2、CO 只能利用它们跟 CuO 反应后的生成物不同进行验证。因为 H 2、CO 中若混有其他杂质气体会影响验证结果，所以 H 2、CO通入盛有 CuO 的装置前，一定要除去其他杂质。因此，应先将混合气体通过装置④（验证并吸收 HCl），然后通过⑥（除去剩余的 HCl 和 H 2 O），再通过①（使 H 2、CO 与 CuO 反应），再通过⑦（检验生成水，证明含有 H 2），最后通入⑤（检验生成 CO 2，证明含有 CO）。
答案：
（1）④⑥①⑦⑤（2）验证混合气体中 HCl 的存在；吸收气体中的水蒸气，排除对 H 2 还原氧化铜的产物水的验证的干扰（3）有白色沉淀产生；有白色沉淀产生 说明：
（1）通过水溶液的气体，会含水蒸气。
（2）吸收水常用① 浓硫酸 ② 固体 NaOH ③ 生石灰等；验证水用无水 CuSO 4。
（3）吸收 CO 2 常用① NaOH 溶液 ② 固体 NaOH 等；验证 CO 2 用澄清的石灰水。
[例 3] 某同学用纯净、干燥的一氧化碳做还原氧化铜的实验，因一氧化碳中混有少量二氧化碳，还要防止反应后多余的一氧化碳污染空气，他准备了甲、乙、丙、丁四个装置（丙装置中的浓硫酸可吸收水蒸气），试回答下列问题：
甲 乙 丙 丁（1）装置丙中氢氧化钠溶液的作用是。
（2）实验进行时，各装置口的连接顺序为：A 接，接，G 接。
（3）C 处放出的气体为，应 处理。
（4）装置丁中反应管内的现象是。
（5）装置乙中的现象是。
（3）B B A [例 5] 图 3 所示装置有多种用途。
图 3 请回答下列问题：
（1）洗气：除去 CO 2 中的水蒸气，装置内应盛的物质是。
（2）检验：证明 CO 中混有 CO 2，装置内应盛。
（3）贮气：若用排空气法收集 H 2，气体应从装置的 端通入（填“A”或“B”，下同。）若用排水法收集 O 2，瓶内先装满水，气体从 端通入。
若要用水将装置中的氧气排出来进行实验，水应从 端通入。
解析：设计本题的意图是考查学生应用已有知识解决新问题的能力。由于题中所示的装置及用途，教材上没做专门介绍，所以，需要学生结合题意和学过的有关知识，分析探索进行解答。不难推断：将气体由 A 或 B 通入时会出现以下几种情况：①瓶中加入液体时：气体由 A 通入液体会从 B 导出，由 B 通入气体会把瓶中的液体从 A 排出。② 瓶中不加液体时：由 A 通入的气体会从 B 导出，由 B 通入的气体会从 A 导出。因此，向瓶中加入一定量的液体（不超过1/3 容积），由 A 通入气体时，可进行洗气与检验操作（本题的洗气操作是除去 CO 2 中的水蒸气，可选用易吸水且跟 CO 2 不反应的浓硫酸；而证明 CO 中混有 CO 2 的检验操作，应选用跟 CO 2反应生成白色沉淀且跟 CO 不反应的澄清石灰水）；向瓶中加满水，由 B 通入气体，能进行排水法收集气体；瓶中不加任何液体，由 A 通入气体可进行向上排气法收集气体，由 B 通入气体可进行向下排气法收集气体。
答案：
（1）浓硫酸 7.实验室提供下列盛有药品的仪器，让两个实验小组各自证明某一混合气体中含有二氧化碳、一氧化碳和水蒸气。
用 A、B、C、D 填空（1）甲组分别证明混合气体中含有某一种气体：
① 证明其中含有 CO 2，选用 ； ② 证明其中含有水蒸气，选用 ；
....CuO N a O H 溶液 澄清石灰水 A B C D ③ 选择必要的仪器（每种只用一次）证明其中含有 CO，按气体通过的先后顺序依次是。
（2）乙组用上述仪器（每种只用一次）组装一套装置，通过一次实验证明混合气体中含有二氧化碳、一氧化碳和水蒸气，则应该将 中的药品换成 Ba(OH)2 溶液，按气体通过的先后顺序，连接的仪器依次是。
8.请充分发挥你的聪明才智，按示例为下图所示装置设计至少 3 种用途，并说明使用方法 ab 示例：用途干燥气体 使用方法在瓶内盛放浓硫酸，气体由 a 端通入，可干燥 H 2、O 2 等（1）用途，使用方法。
（2）用途，使用方法。
（3）用途，使用方法。
7.（1）① D ② B ③ CAD（2）C；BCAD 8.（1）除 CO 2，在瓶内装入 NaOH 溶液，a 进 b 出。
（2）排水取气，在瓶内装满水，b 进 a 出。
（3）证明 CO 2，在瓶内装入 Ca(OH)2 溶液，a 进 b 出。
还可用于排空气取气，若向上排空气，应 a 进 b 出；若向下排空气，应 b 进 a 出。
