常见气体的性质及制备方法

【知识点】：

1.常见气体的性质 2.制备气体的常用方法 3.近两年中考的考试类型 4.该类题型的解题思路

二、例题讲解及练习：

物质的推断专题

一、考点解析：

1、近几年来中考试题关于气体性质与制备题的命题要求越来越高，知识覆盖面也越来越广，且在中考中占分的比例较大。

2、这类题目大多大多需要掌握常见气体的性质与制备的方法，因为常常与实验、计算结合在一起，所以对于该题型首先要根据题目的要求，依据已知的实验步骤、现象，抓住题目中的关键环节，或顺推或塑推或讨论验证，层层剖析，得出结论。

二、策略：

1、掌握常见气体的性质。 2、掌握制备气体的常用方法

3、掌握此类题的一般解题思路和方法。 4、学会寻找推断题的突破口。

知识要点：

一、物理性质 色态味 密度 溶解性

二、化学性质 气体 O2 氧化助燃性 C＋O2错误！未找到引用源。CO2 化学性质 在空气中燃烧发红光，在氧气中燃烧发白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 不易 难 O2 H2 CO2 大于空气 能 CO 略小于空气 难 CH4 小于空气 极难 常温时都是无色无味气体 略大于空气 密度最小的气体 性 S＋O2错误！未找到引用源。SO2 4P+5O2错误！未找到引用源。2P2O5 3Fe+2O2错误！未找到引用源。Fe3O4 2Mg+O2错误！未找到引用源。2MgO 2H2+O2错误！未找到引用源。2H2O CH4+2O2错误！未找到引用源。CO2+2H2O C2H5OH＋3O2错误！未找到引用源。2CO2＋3H2O 缓慢 氧化 在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰；放热；生成具有刺激性气味的气体。 在空气中燃烧产生黄色火焰；放热；产生大量白烟。 在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。 剧烈燃烧，产生耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。 燃烧产生淡蓝色火焰，放出热量，在火焰上方罩一干冷的烧杯，烧杯壁上出现水雾。 燃烧产生蓝色火焰，放出热量，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁上出现水雾；迅速翻转烧杯，倒入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。 燃烧产生蓝色火焰，放出热量，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁上出现水雾；迅速翻转烧杯，倒入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。 支持人和动物的呼吸；金属的锈蚀；食物的腐烂等都属于缓慢氧化。 H2O＋CO2=H2CO3 CO2 不燃烧也不支持燃烧 可以与水反应 可以与碱溶液反应 Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O 澄清石灰水往往用来鉴别是否含有CO2； 2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O NaOH溶液往往用来吸收CO2。 2H2+O2错误！未找到引用源。2H2O；2CO＋O2错误！未找到引用源。2CO2 CuO＋H2错误！未找到引用源。Cu＋H2O；Fe2O3＋3H2错误！未找到引用源。2Fe＋3H2O CuO＋CO错误！未找到引用源。Cu＋CO2；Fe2O3＋3CO错误！未找到引用源。2Fe＋3CO2 CO除以上性质外，还具有毒性。 CH4+2O2错误！未找到引用源。CO2+2H2O H2 CO 可燃性 还原性 CH4 可燃性

三、制法

1、反应原理 气体 O2 反应原理 2KMnO4错误！未找到引用源。K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 反应物状态 固体 反应条件 加热 2KClO3 MnO2 △ 2KCl＋3O2↑ 固体 固+液 固+液 固+液 加热 常温 常温 常温 催化剂 2H2O2 2H2O＋O2↑ H2 CO2 Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑

2、发生装置：选择依据——反应物状态（固体或固液混合）；反应条件（是否需要加热）

固体加热型 3、收集装置：

固液常温型

4、操作步骤及注意事项

加热KMnO4或KClO3与MnO2的混合物制氧气的操作步骤 （1）查：检查装置气密性；

（2）装：装入药品（如果是高锰酸钾制氧气，在试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾颗粒进入导管把导管堵塞）。

（3）定：固定装置（铁夹夹在离试管口约1/3处；试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流引起试管的炸裂）。

（4）点：点燃酒精灯开始加热（一定要先预热，然后使用酒精灯外焰集中加热药品部位）。 （5）收：收集气体（只有当气泡连续、均匀冒出时才可以收集，之前排出的气体是试管中的空气）。

（6）离：导管撤离水槽。

（7）熄：熄灭酒精灯。最后两步不能颠倒，否则水槽中的水会倒流进试管，引起试管的炸裂。

5、检验 气体 O2 操作方法 将带火星的木条伸入到气体中 现象 带火星的木条复燃 结论 是氧气 CO2

6、验满 气体 O2 CO2

四、用途 将气体通入到澄清石灰水中（或将澄清石灰水倒入盛有气体的集气瓶中，振荡） 澄清石灰水变浑浊 含有二氧化碳 操作方法 将带火星的木条放到集气瓶口 将燃着的木条放到集气瓶口 现象 带火星的木条复燃 燃着的木条熄灭 结论 氧气已收集满 二氧化碳收集满 气体 用途 O2 H2 抢救病人；潜水、航天、航空、登山等； 可燃物燃烧；火箭的氧化剂；炼钢； 清洁能源 冶炼金属 充探空气球 CO2 灭火 人工降雨、制造舞台效果、水果蔬菜的保鲜 气体肥料 生产碳酸饮料 CO CH4 燃料 冶炼金属 燃料 所用性质 支持人和动物的呼吸 助燃性 可燃性 还原性 密度最小 不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大 干冰升华吸热 参与光合作用 与水反应生成碳酸 可燃性 还原性 可燃性

五、综合应用

1、气体的鉴别 气体 O2 CO2 H2 气体 CH4 CO H2 操作方法 分别将三种气体点燃，用一干冷的烧杯罩在火焰上方，观察现象；迅速将烧杯正放，倒入澄清石灰水，振荡。 现象 烧杯内壁没有水雾 烧杯内壁有水雾，澄清石灰水没有变浑浊。 烧杯内壁有水雾，澄清石灰水变浑浊。 结论 CO H2 CH4 操作方法 将燃着的木条分别伸入三种气体中 现象 木条燃烧更旺 木条熄灭 气体被点燃 结论 气体是氧气 气体是二氧化碳 气体是氢气

2、气体除杂 方法 实例 备注 直接吸收法 1、除去气体中的水蒸气：使用浓硫酸、NaOH、CaO等干燥剂 2、部分酸性（碱性）气体用碱溶液（酸溶液）吸收： 3、将混入的气体杂质转化为原气体。 选择的干燥剂不能与气体发生反应，如CO2不用NaOH或CaO来干燥。 如CO2、SO2等气体可以用NaOH或澄清石灰水吸收。 如CO2中混入CO,可以通过灼热的氧化铜将CO转化为CO2。 转化吸收法

10年至11年中考题回顾

1. 2009年12月7日—18日，在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会，焦点问题主要集中在停止增加温室气体的排放。能产生温室效应的气体主要是（ ）

A.CO B.CO2 C.N2 D.NH3

10. 右下图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的．．是（ ）

A.气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒

出，说明装置不漏气

B.试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导 致试管炸裂

C.加热：直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热 D.停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯

16. 某气体可能含有H2、CO、CH4中的一种或两种。在空气中点燃该气体，用干燥玻璃片放在火焰上方，干燥玻璃片上有水雾，用另一个蘸有石灰水的烧杯罩在火焰上方，石灰水边浑浊。根据上述实验判断，该气体成分可能是（ ）

A.CO B.H2和CO C.CH4 D.H2

25．（9分）气体的实验室制取是初中非常重要的一组实验，结合下列实验装置图回答有关问题：

（1）仪器a的名称是 。

（2）在初中可同时用来制取O2、CO2和H2的发生装置是 （填字母）。 （3）写出实验室用KClO3制氧气的化学方程式 。 （4）用KClO3制氧气需加MnO2作催化剂。若在KClO3中加少量的KMnO4，也能加快KClO3的分解。用文字说明其原因 。

（5）实验室常用亚硫酸钠(Na2SO3)固体与浓硫酸反应来制取SO2。

已知：SO2是一种没有颜色而有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，密度比空气大，常温下在空气中不反应。

①制取SO2的化学方程式为 。 ②制取SO2的收集装置为 （填字母）。

③在收集SO2，为了避免SO2对环境的污染，对SO2的收集装置作了改进（见下图），请你把集气瓶内的导管补充完整（图中“→”表示气体流向）。

9．（中等难度题）下列实验设计及气体流向（“→”表示气体流向）正确的是 浓硫酸水

A．干燥氨气 B．收集氢气 C．收集氨气 D．收集氧气

25.（中等难度题）实验是学习化学的重要手段，通过实验可以培养实践能力和创新精神。

（一）实验室制取气体是初中重要的一组实验，结合下列实验装置图回答有关问题： ABC

装置Ⅰ 装置Ⅱ 装置Ⅲ

（1）装置Ⅰ是加热固体的装置，指出其中的错误 ；要改正错误需要操作的按钮是 （填字母）。 （2）使用装置Ⅱ制取O2，化学方程式为 。 （3）使用装置Ⅱ前要检验气密性，方法是 。 （4）实验室制取H2、O2、CO、CO2、NH3等五种气体，可选用装置Ⅲ来收集的气体有 （填化学式）。

（二）某实验小组为测定铜和氧化铜混合物中氧化铜的质量分数，设计了用干燥纯净的氢气还原氧化铜的实验，所需实验装置如下图所示。回答下列问题： 铜和氧化铜稀盐酸混合物

氢 浓氧硫 化酸钠 溶CaCl2干燥剂液

A B C D E

（5）将上图连接成整套实验装置，连接顺序依次为 （填字母）。 （6）A装置中实验前的混合物质量为2.5g，实验后的剩余固体质量为2.1g，则混合物中氧化铜的质量分数为 。

（7）有同学用E装置增加的质量来计算氧化铜的质量分数，计算的结果会 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

例题

例1.如下图，在实验室制氢气和利用氢气还原氧化铜的实验中，由于锌粒中混入了少量大理石，使产生的氢气中混入了少量二氧化碳，还有少量盐酸的酸雾及水蒸气。为了制得纯净、干燥的氢气进行还原氧化铜的实验，氢气中CO2、HCl可用通过NaOH溶液除去，少量水蒸气可通过浓H2SO4干燥剂除去。为实现以上实验要求，请回答：

(1)在a～f各种装置中应选择的装置(填写符号代号)____。 (2)正确的连接顺序应是：(填写符号数字代号)

从左到右：( )接( )；( )接( )；( )接( )。 (3)为什么在停止加热时还要继续通入氢气，直到试管冷却才停止？ 例2.请认真阅读下列短文，并应用所学过的知识回答问题

氨气(NH3)在通常状况下是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，其水溶液称为氨水。其在加热和催化剂存在的条件下，氨气能跟氧气起反应生成一氧化氮和水。在常温下氨气还能跟酸、CaCl2和CuSO4等物质起反应。

实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物来制取氨气，其反应的化学方程式：

问：

1.实验室制取(不包括收集)氨气的装置，可选用制取____(H2或O2或CO2)的装置。其理由是____，收集氨气可用____法。

2.若要制得干燥的氨气，可用____做干燥剂。 3.写出氨气与氧气反应的化学方程式：____。

4.将氨气溶于水制成氨水，应选用下图装置中的____(填序号)。

A B C

例3.下面是实验室制取氧气、氢气、二氧化碳的装置图，根据装置图回答下列问题：

(1)写出标有①、②序号的仪器的名称：①____ ②____

(2)实验室制取氧气时，可选用的发生装置是____；因为氧气不易溶于水，所以可用____装置收集(写装置代号以下同)

(3)实验室收集氢气时，可选用的装置是____和____。 (4)装置B是实验室制取____和____气体的发生装置。

例4.某有机物在氧气中充分燃烧后，产物只有二氧化碳和水。甲、乙两组同学分别用A、B两种方法测定它的组成，测得两组数据(如下图所示)。请分析，选用的正确方法是____。推测出该有机物是由____元素组成，各元素的质量比为____(实验过程中气体均全部吸收)

燃烧有机物的质量 实验方法 实验前 (1)150g 甲组 3.2g A (2)150g (3)150g 乙组 3.2g B (4)150g 实验前后(1)-(4)装置质量 实验后 (1)154.6g (2)153.4g (3)153.6g (4)154.4g 例5.水蒸气通过灼热的煤所制得的水煤气，其主要成分是CO、H2，还含有少量的CO2和水蒸气。如用下列装置设计一个实验以证明水煤气中含有CO和H2，试回答：

(1)连接上述所有装置的正确顺序是(用甲、乙、丙、丁、戊填入方框内) 水煤气→□→□→□→□→□→点燃。 (2)气体经过丙、丁、戊装置都应从____进入。 (3)请说出各装置在本实验中的作用：

甲_____ 乙____ 丙____ 丁____ 戊____

测试题：

一、选择题：

1.既可用排水法又可用向下排气法收集的一组气体是( )

A.H2、O2 B.H2、CO2 C.CH4、H2 D.CH4、O2

2.用氢气还原氧化铜实验应包括以下几个步骤(1)加热盛有氧化铜粉末的试管。(2)通入氢气。(3)撤去酒精灯。(4)停止通入氢气。正确的操作顺序是( )

A.(1)(2)(3)(4) B.(2)(1)(4)(3) C.(2)(1)(3)(4) D.(1)(2)(4)(3) 3.实验时出现以下情况，试从供选择的可能原因中，将正确的序号填入下表：实验时出现的情况：(1)铁在氧气中燃烧时，集气瓶炸裂。(2)洗涤刚用过的蒸发皿，发现其炸裂。(3)用高锰酸钾制氧气时，水槽中水是紫红色。(4)氢气还原氧化铜后，部分铜又开始变黑。(5)实验室制取CO2时，大理石或石灰石表面刚开始时产生一会儿气泡，过一会就几乎无气泡产生。供选择的原因：(A)未经冷却(B)加入了稀硫酸(C)集气瓶底部未放水或沙子(D)气体发生器漏气(E)先撤灯后撤气体导气管(F)先撤氢气后撤灯(H)试管口未堵棉花

答案序号 (1) (2) (3) (4) (5) 4.在H2的制取和性质实验中，导气管的位置，需要插入所用仪器底部的是( ) A.排空气法收集氢气 B.排水法收集氢气 C.实验氢气可燃性 D.氢气还原氧化铜 二、填空题：

1.下图是实验室制取二氧化碳气体的装置。根据图回答：

(1)标号为①、②的仪器名称是：①是____②是____

(2)容器(A)中盛放的块状药品是____，从仪器②中加入的液体药品是____。 (3)仪器①的下端管口必须插入液面下的原因是____。

(4)气体通过装有石蕊试液的(B)容器，可看到的现象是____；气体通过装有澄清石灰水的(C)容器可看到的是现象是____。

2.实验室制取甲烷的方法是：用无水醋酸钠和碱石灰两种固体药品，经研磨均匀混合后装入试管中，加热后产生甲烷气体。通常情况下，甲烷是没有颜色、没有气味的气体，比空气轻，极难溶于水，很容易燃烧。请回答下列问题：

(1)本实验的气体发生装置可选用____(填H2或O2)的气体发生装置。 (2)收集较纯的甲烷最好用____法。

(3)将上述混合物粉末装入试管中，应先检查装置的____。 (4)点燃甲烷前一定要先检验甲烷的____。

3.将N2、H2、CO、CO2的混合气体缓慢通过灼热的氧化铜、浓硫酸、烧碱溶液，最后剩下的气体是____；若先通过烧碱溶液，然后再依次通过灼热的氧化铜和浓硫酸，则最后剩下的气体是____。(假设每一步都反应完全) 三、解答题：

1.如图所示，在试管和小气球中分别先加入稀盐酸和一种常见的固体物质，然后将气球中的固体物质倒入试管中，观察到有气泡产生且气球胀大。请根据上述实验回答下列问题 (1)气球中加入的固体物质可能是(至少答两种不同类型的物质)____。 (2)请用简单的实验方法，证明制得的气体的密度比空气大还是小。

2.如图所示，甲、乙两位同学用如下实验装置测定铜和氧化铜混合物中铜元素的含量，试回答下列有关问题：

(1)仪器a、b的名称为：a____ b____

(2)A中可观察到的现象为：____，反应的化学方程式为：____ (3)C装置的作用为____

(4)测定方法：同学甲称量反应前后D装置中玻璃管及其固体物质的质量，同学乙称量反应前后E装置的质量验证同学甲的测定结果。已知D装置中铜和氧化铜混合物的质量为10g，经称量，反应前后E装置的质量分别为100.2g和102.0g，则同学乙测定的原混合物中铜元素的质量分数为____(假设各装置中的反应或吸收都是完全的)

(5)F装置的作用是吸收空气中的水蒸气，按同学乙的方法如不加F装置，会使实验结果____(填“偏低”或“偏高”)。

10年至11年中考题回顾

1、【答案】B

10、【答案】C

16、【答案】BC

25、【答案】（1）铁架台 （2）B （3）2KClO3 ==== 2KCl+3O2↑ （4）高锰酸钾受热分解生成了MnO2，可作为氯酸钾分解的催化剂 （5）①Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑ ②D ③见右图

9、【答案】C

25、【答案】（1）试管口向上倾斜（或试管口没有略向下倾斜）， A B；（2）2H2O2=2H2O+O2↑；（3）夹紧装置中导管的橡胶管，在长颈漏斗中加少量水，长颈漏斗中的水柱保持不下去；（4）H2、O2和CO ；（5）DCA ；（6）80%；（7）偏大。

例题：

1.(题目立意，考查制取氢气的正确实验装置的选择、除杂质的先后顺序、氢气还原氧化铜的操作顺序及其原因。答案(1)a、d、f、e(2)①接⑤；④接⑧；⑦接⑥(3)略。) 2.(题目立意：这是一道信息给予题，考查学生知识迁移能力和解题能力。答案为 1.O2 反应物为固体与固体，且反应需加热 向下排空气法 2.氢氧化钠或碱石灰等

3. 4.A

3.(题目立意：掌握实验室制取O2、H2、CO2的反应装置)

4.(题目立意：考查学生分清各装置的作用，是清思路正确计算。答案：B方法C、H、O，3：1：4)

5.(题目立意：考查学生综合素质和解题能力。答案：丙、戊、甲、乙、丁，其它略)

测试题：1.C

2.A 3.CAHFB 4.A