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一、气体制取的实验装置
1. 发生装置(选择依据：反应物的状态、反应条件)。
(1)固体加热型。
实验装置 反应原理 注意事项
试管口略向下倾斜
导管伸入不宜过长，稍过橡胶塞即可
制氧气：
①用高锰酸钾制取氧气时，试管内导管口应放一团
②用排水法收集气体完毕后，应先
(2)固液常温型。
装置图
长颈漏斗
伸入液面下
分液漏斗
弹簧夹
多孔塑料板
优点
装置简单，操作简便
反应原理
制氧气：
2. 气体收集装置(选择依据：气体的密度、溶解性及是否与空气和水反应)。
方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
装置图
导管伸到集气瓶瓶口，便于操作，且利于水的排出
导管伸到接近集气瓶底部处，便于排尽集气瓶中的空气
选择依据
密度明显空气的
密度明显比空气的
注意事项
①用排水法收集气体，当观察到
1. 发生装置(选择依据：反应物的状态、反应条件)。
(1)固体加热型。
实验装置 反应原理 注意事项
试管口略向下倾斜
导管伸入不宜过长，稍过橡胶塞即可
制氧气：
$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
①用高锰酸钾制取氧气时，试管内导管口应放一团
棉花
，作用是防止加热时粉末状物质进入导管
；②用排水法收集气体完毕后，应先
撤离导管
，再熄灭酒精灯
(2)固液常温型。
装置图
长颈漏斗
伸入液面下
分液漏斗
弹簧夹
多孔塑料板
优点
装置简单，操作简便
便于添加液体试剂
控制反应速率
控制反应的发生和停止
反应原理
制氧气：
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
；制二氧化碳：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
2. 气体收集装置(选择依据：气体的密度、溶解性及是否与空气和水反应)。
方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
装置图
导管伸到集气瓶瓶口，便于操作，且利于水的排出
导管伸到接近集气瓶底部处，便于排尽集气瓶中的空气
选择依据
难
溶于水，且不与水反应的气体，如$\ce{H_{2}、O_{2}}$
等密度明显空气的
大
，且常温下不与空气中的成分反应的气体，如$\ce{O_{2}、CO_{2}}$
等密度明显比空气的
小
，且常温下不与空气中的成分反应的气体，如$\ce{H_{2}}$
等注意事项
①用排水法收集气体，当观察到
导管口连续并均匀地放出气泡
时开始收集，当有大量气泡从集气瓶口冒出
时表明气体已收集满；②要收集较纯净的气体，应选用排水
法收集答案
1. (1) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
①棉花 防止加热时粉末状物质进入导管
②撤离导管 熄灭酒精灯
(2) 便于添加液体试剂 控制反应速率 控制反应的发生和停止
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
2. 难 $\ce{H_{2}、O_{2}}$ 大 $\ce{O_{2}、CO_{2}}$ 小 $\ce{H_{2}}$ 导管口连续并均匀地放出气泡 有大量气泡从集气瓶口冒出 排水
①棉花 防止加热时粉末状物质进入导管
②撤离导管 熄灭酒精灯
(2) 便于添加液体试剂 控制反应速率 控制反应的发生和停止
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
2. 难 $\ce{H_{2}、O_{2}}$ 大 $\ce{O_{2}、CO_{2}}$ 小 $\ce{H_{2}}$ 导管口连续并均匀地放出气泡 有大量气泡从集气瓶口冒出 排水
解析
【分析】本题考查初中化学中气体制取的发生装置、收集装置的选择依据，以及氧气、二氧化碳制取的反应原理和实验操作注意事项。解题时需回忆固体加热型、固液常温型发生装置的特点，常见气体制取的反应方程式，收集装置的选择条件，还有相关实验的操作要点，逐一对应填空即可。
【解析】
1. (1) 固体加热型制氧气的反应原理为高锰酸钾受热分解：$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；
①用高锰酸钾制取氧气时，试管口应放一团棉花，作用是防止加热时粉末状物质进入导管；
②排水法收集气体完毕后，应先撤离导管，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。
(2) 固液常温型装置的优点：长颈漏斗装置便于添加液体试剂，分液漏斗装置可控制反应速率，有多孔塑料板的装置可控制反应的发生和停止；
制氧气的反应原理为过氧化氢在二氧化锰催化下分解：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$；
制二氧化碳的反应原理为碳酸钙与稀盐酸反应：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
2. 气体收集装置：
排水法适用于难溶于水，且不与水反应的气体，如$\ce{H_{2}、O_{2}}$等；
向上排空气法适用于密度明显比空气大，且常温下不与空气中的成分反应的气体，如$\ce{O_{2}、CO_{2}}$等；
向下排空气法适用于密度明显比空气小，且常温下不与空气中的成分反应的气体，如$\ce{H_{2}}$等；
排水法收集气体时，当观察到导管口连续并均匀地放出气泡时开始收集，当有大量气泡从集气瓶口冒出时表明气体已收集满；要收集较纯净的气体，应选用排水法收集。
【答案】
1. (1) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；①棉花；防止加热时粉末状物质进入导管；②撤离导管；熄灭酒精灯
(2) 便于添加液体试剂；控制反应速率；控制反应的发生和停止；$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$；$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
2. 难；$\ce{H_{2}、O_{2}}$；大；$\ce{O_{2}、CO_{2}}$；小；$\ce{H_{2}}$；导管口连续并均匀地放出气泡；有大量气泡从集气瓶口冒出；排水
【知识点】气体制取实验；氧气和二氧化碳的制取；气体收集装置
【点评】本题是初中化学气体制取的基础考点，主要考查学生对发生装置、收集装置的选择依据，常见气体制取的反应原理及实验操作注意事项的掌握情况，属于必须牢记的基础内容。
【难度系数】0.2
【解析】
1. (1) 固体加热型制氧气的反应原理为高锰酸钾受热分解：$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；
①用高锰酸钾制取氧气时，试管口应放一团棉花，作用是防止加热时粉末状物质进入导管；
②排水法收集气体完毕后，应先撤离导管，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。
(2) 固液常温型装置的优点：长颈漏斗装置便于添加液体试剂，分液漏斗装置可控制反应速率，有多孔塑料板的装置可控制反应的发生和停止；
制氧气的反应原理为过氧化氢在二氧化锰催化下分解：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$；
制二氧化碳的反应原理为碳酸钙与稀盐酸反应：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
2. 气体收集装置：
排水法适用于难溶于水，且不与水反应的气体，如$\ce{H_{2}、O_{2}}$等；
向上排空气法适用于密度明显比空气大，且常温下不与空气中的成分反应的气体，如$\ce{O_{2}、CO_{2}}$等；
向下排空气法适用于密度明显比空气小，且常温下不与空气中的成分反应的气体，如$\ce{H_{2}}$等；
排水法收集气体时，当观察到导管口连续并均匀地放出气泡时开始收集，当有大量气泡从集气瓶口冒出时表明气体已收集满；要收集较纯净的气体，应选用排水法收集。
【答案】
1. (1) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$；①棉花；防止加热时粉末状物质进入导管；②撤离导管；熄灭酒精灯
(2) 便于添加液体试剂；控制反应速率；控制反应的发生和停止；$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$；$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
2. 难；$\ce{H_{2}、O_{2}}$；大；$\ce{O_{2}、CO_{2}}$；小；$\ce{H_{2}}$；导管口连续并均匀地放出气泡；有大量气泡从集气瓶口冒出；排水
【知识点】气体制取实验；氧气和二氧化碳的制取；气体收集装置
【点评】本题是初中化学气体制取的基础考点，主要考查学生对发生装置、收集装置的选择依据，常见气体制取的反应原理及实验操作注意事项的掌握情况，属于必须牢记的基础内容。
【难度系数】0.2
