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3. 收集装置。
选择依据:气体的密度;能否与空气成分发生反应;在水中的溶解性;是否与水发生反应。
| 收集方法 | 收集装置 | 装置特点 | 适用范围 | 举例 | 注意事项 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 排水法 | | 收集到的气体较纯净但不干燥 | 不与水反应,难溶或不易溶于水的气体 | $\ce{O_2}$、$\ce{H_2}$、$\ce{CH_4}$、$\ce{CO}$、$\ce{NO}$等 | 最佳收集时间:导管口有连续、均匀气泡冒出时 |
| 向上排空气法 | | 收集到的气体干燥但不纯净 | 密度比空气的密度
的气体,且不与空气中的成分反应 | $\ce{O_2}$、$\ce{CO_2}$等 | 导管应伸到接近集气瓶底部,目的是排尽集气瓶内的空气 |
| 向下排空气法 | | | 密度比空气的密度小的气体,且不与空气中的成分反应 | $\ce{H_2}$、$\ce{NH_3}$、$\ce{CH_4}$等 | |
选择依据:气体的密度;能否与空气成分发生反应;在水中的溶解性;是否与水发生反应。
| 收集方法 | 收集装置 | 装置特点 | 适用范围 | 举例 | 注意事项 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 排水法 | | 收集到的气体较纯净但不干燥 | 不与水反应,难溶或不易溶于水的气体 | $\ce{O_2}$、$\ce{H_2}$、$\ce{CH_4}$、$\ce{CO}$、$\ce{NO}$等 | 最佳收集时间:导管口有连续、均匀气泡冒出时 |
| 向上排空气法 | | 收集到的气体干燥但不纯净 | 密度比空气的密度
的气体,且不与空气中的成分反应 | $\ce{O_2}$、$\ce{CO_2}$等 | 导管应伸到接近集气瓶底部,目的是排尽集气瓶内的空气 || 向下排空气法 | | | 密度比空气的密度小的气体,且不与空气中的成分反应 | $\ce{H_2}$、$\ce{NH_3}$、$\ce{CH_4}$等 | |
答案
解：
向上排空气法适用范围空缺处填写：大
向下排空气法装置特点：收集到的气体干燥但不纯净
向下排空气法注意事项：导管应伸到接近集气瓶底部，目的是排尽集气瓶内的空气
向上排空气法适用范围空缺处填写：大
向下排空气法装置特点：收集到的气体干燥但不纯净
向下排空气法注意事项：导管应伸到接近集气瓶底部，目的是排尽集气瓶内的空气
解析
【分析】本题考查常见气体收集方法的核心知识点，需明确三种收集方法的装置特点、适用范围及注意事项。解题时，回忆向上排空气法、向下排空气法的关键特征：向上排空气法适用于密度比空气大且不与空气反应的气体，装置特点为收集的气体干燥但不纯净；向下排空气法的装置特点与向上排空气法一致，且注意事项同样是导管伸至集气瓶底部排尽空气。
【解析】根据气体收集方法的知识点：
1. 向上排空气法的适用范围是“密度比空气的密度大的气体”，故空缺处填“大”；
2. 向下排空气法的装置特点与向上排空气法相同，为“收集到的气体干燥但不纯净”；
3. 向下排空气法的注意事项与向上排空气法类似，即“导管应伸到接近集气瓶底部，目的是排尽集气瓶内的空气”。
【答案】向上排空气法适用范围空缺处填“大”；向下排空气法装置特点填“收集到的气体干燥但不纯净”；向下排空气法注意事项填“导管应伸到接近集气瓶底部，目的是排尽集气瓶内的空气”。
【知识点】气体收集方法、向上排空气法、向下排空气法
【点评】本题属于基础题型，主要考查对常见气体收集装置相关知识点的记忆，难度不大，准确掌握三种收集方法的特点和适用范围即可解答。
【难度系数】0.3
【解析】根据气体收集方法的知识点：
1. 向上排空气法的适用范围是“密度比空气的密度大的气体”，故空缺处填“大”；
2. 向下排空气法的装置特点与向上排空气法相同，为“收集到的气体干燥但不纯净”；
3. 向下排空气法的注意事项与向上排空气法类似，即“导管应伸到接近集气瓶底部，目的是排尽集气瓶内的空气”。
【答案】向上排空气法适用范围空缺处填“大”；向下排空气法装置特点填“收集到的气体干燥但不纯净”；向下排空气法注意事项填“导管应伸到接近集气瓶底部，目的是排尽集气瓶内的空气”。
【知识点】气体收集方法、向上排空气法、向下排空气法
【点评】本题属于基础题型，主要考查对常见气体收集装置相关知识点的记忆，难度不大，准确掌握三种收集方法的特点和适用范围即可解答。
【难度系数】0.3
跟踪训练2 下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置,请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是
(2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为
(3)实验室制取气体时,下列因素中,不需要考虑的是
a. 所要制取气体的颜色
b. 试剂容易获得,能生成所要制取的气体
c. 反应条件易于控制,反应速率适中
d. 操作简便易行,安全可靠,节能环保
【思路导引】根据反应物的状态和反应条件选择气体制取的发生装置,根据气体的性质(溶解性、密度、是否与空气成分反应等)选择收集方法。
(1)仪器①的名称是
集气瓶
。(2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为
BD
(填字母,下同)。(3)实验室制取气体时,下列因素中,不需要考虑的是
a
。a. 所要制取气体的颜色
b. 试剂容易获得,能生成所要制取的气体
c. 反应条件易于控制,反应速率适中
d. 操作简便易行,安全可靠,节能环保
【思路导引】根据反应物的状态和反应条件选择气体制取的发生装置,根据气体的性质(溶解性、密度、是否与空气成分反应等)选择收集方法。
答案
(1) 集气瓶
(2) BD
(3) a
解析：(1)由实验装置图可知，仪器①的名称为集气瓶；(2)实验室制取氧气时，可以采用固固加热型发生装置，也可以选择固液常温型发生装置，但实验室制取二氧化碳时，只能选择固液常温型发生装置B，二氧化碳能溶于水并与水反应，不能采用排水集气法收集，二氧化碳和氧气的密度都比空气的密度大，且不与空气中各成分发生反应，收集时都可以采用装置D向上排空气法收集，故实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为BD；(3)所要制取气体的颜色，对反应的发生装置和收集装置及反应原理，都没有影响，制取气体时无需考虑，a项符合题意；试剂是否容易获得，能否生成所要制取的气体，是在制取气体时必须要首先考虑的因素，b项不符合题意；反应条件易于控制，反应速率适中，是在反应中需要考虑的因素，c项不符合题意；操作简便易行，安全可靠，节能环保，是从对环境的影响方面需要考虑的因素，d项不符合题意。
(2) BD
(3) a
解析：(1)由实验装置图可知，仪器①的名称为集气瓶；(2)实验室制取氧气时，可以采用固固加热型发生装置，也可以选择固液常温型发生装置，但实验室制取二氧化碳时，只能选择固液常温型发生装置B，二氧化碳能溶于水并与水反应，不能采用排水集气法收集，二氧化碳和氧气的密度都比空气的密度大，且不与空气中各成分发生反应，收集时都可以采用装置D向上排空气法收集，故实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为BD；(3)所要制取气体的颜色，对反应的发生装置和收集装置及反应原理，都没有影响，制取气体时无需考虑，a项符合题意；试剂是否容易获得，能否生成所要制取的气体，是在制取气体时必须要首先考虑的因素，b项不符合题意；反应条件易于控制，反应速率适中，是在反应中需要考虑的因素，c项不符合题意；操作简便易行，安全可靠，节能环保，是从对环境的影响方面需要考虑的因素，d项不符合题意。
解析
【分析】
首先处理问题（1）：识别实验仪器，图中标记①的仪器是常见的收集气体的集气瓶；问题（2）：需根据反应物状态、反应条件选发生装置，根据气体密度、溶解性选收集装置，对比氧气和二氧化碳的制取装置，找到共同的组合；问题（3）：分析制取气体时需考虑的因素，排除无关的气体颜色。
【解析】
(1) 观察实验装置图，仪器①是用于收集气体的集气瓶；
(2) 实验室制取氧气，若用过氧化氢和二氧化锰，发生装置选固液常温型B；实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，发生装置也选固液常温型B，故共同发生装置为B。收集装置：氧气密度比空气大、不易溶于水，二氧化碳密度比空气大、能溶于水，两者都不与空气中成分反应，因此都可用向上排空气法（装置D），所以组合为BD；
(3) 制取气体时，需考虑试剂是否易获得且能生成目标气体、反应条件是否易控制、操作是否安全环保等，气体的颜色对制取气体无影响，因此不需要考虑的是a。
【答案】
(1) 集气瓶；(2) BD；(3) a
【知识点】
常见实验仪器；气体制取装置选择；实验室制取气体的思路
【点评】
本题考查实验室制取气体的基础内容，涵盖仪器识别、装置选择依据、制取气体的考量因素，是化学实验的核心基础知识点，难度适中，需掌握装置选择的规则。
【难度系数】
0.3
首先处理问题（1）：识别实验仪器，图中标记①的仪器是常见的收集气体的集气瓶；问题（2）：需根据反应物状态、反应条件选发生装置，根据气体密度、溶解性选收集装置，对比氧气和二氧化碳的制取装置，找到共同的组合；问题（3）：分析制取气体时需考虑的因素，排除无关的气体颜色。
【解析】
(1) 观察实验装置图，仪器①是用于收集气体的集气瓶；
(2) 实验室制取氧气，若用过氧化氢和二氧化锰，发生装置选固液常温型B；实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸，发生装置也选固液常温型B，故共同发生装置为B。收集装置：氧气密度比空气大、不易溶于水，二氧化碳密度比空气大、能溶于水，两者都不与空气中成分反应，因此都可用向上排空气法（装置D），所以组合为BD；
(3) 制取气体时，需考虑试剂是否易获得且能生成目标气体、反应条件是否易控制、操作是否安全环保等，气体的颜色对制取气体无影响，因此不需要考虑的是a。
【答案】
(1) 集气瓶；(2) BD；(3) a
【知识点】
常见实验仪器；气体制取装置选择；实验室制取气体的思路
【点评】
本题考查实验室制取气体的基础内容，涵盖仪器识别、装置选择依据、制取气体的考量因素，是化学实验的核心基础知识点，难度适中，需掌握装置选择的规则。
【难度系数】
0.3
