中考“制气”关 “三步”轻松过

郑之远

“实验室制取气体”是各地中考化学的必考点，其分值约占总分值的10%左右，试题多以氧气、二氧化碳的实验室制取原理、装置、操作等为命题点，并适当进行拓展和迁移，以考查学生的基础掌握情况和综合分析能力。为轻松应对中考中的气体制备类试题，学生需捊思路、夯基础、强能力。

一、厘清思路，透视本质

在实验室制备常见的气体，都会遵循以下基本规律：

在上述过程中，制取气体的基本装置类型及其选择的依据如下：

发生装置固体加热型（图A）：反应物为固体，需加热

固液常温型（图B）：反应物为固体和液

体，不需加热

收集装置向上排空气法（图C）：气体的密度比空气

的大

向下排空气法（图D）：气体的密度比空气

的小

排水法（图E）：不易或难溶于水，不与水

反应

二、夯实重点，突破难点

1.夯实重点

此类试题一般考查氧气及二氧化碳的实验室制取的相关原理、装置、收集、检验等内容，以及在此基础上进行的迁移及应用。

2.突破难点

（1）检查装置的气密性。

主要装置有两套，即“基本装置类型”中的A和B。A的气密性检查为实验基本操作中的常规检查。图B的装置由于有两个开口——导气管口和长颈漏斗口，因此，在检查之前必须封闭一个开口，再检查其气密性。其具体做法有三：

方法一：用橡皮膜封住长颈漏斗口，再把导气管的一端放入水中，手握容器外壁，观察到导气管口有气泡冒出，则装置气密性良好。

方法二：向长颈漏斗里加水，使其浸没漏斗下端（液封），再用上述方法检查。

方法三：密封导气管出口，再从长颈漏斗口注水至球形部分，然后静置，若水面不下降则装置气密性良好。

（2）“万用瓶”与气体的收集。

下图中的图F我们称之为“万用瓶”，其在化学实验中用途较广，也常用于气体的收集，G、H两个装置是F装置的演变。

用图F、G所示装置收集气体，实质上就是排空气法。解这类题目的关键是看气体在集气瓶里的运动方向，而不要受瓶口方向的影响。例如，要收集密度比空气小的气体（如H2），应用向下排空气法收集，即在集气瓶里气体的运动方向是向下的，如果用F装置来收集，则气体应从b端通入，如果用G装置来收集，气体就应从c端通入。如果是收集密度比空气大的气体则相反。

用图H所示装置收集气体，实质上就是排水法，即把水从下端开口排出来。如果气体从e端通入，会有连续的气泡上升，气体会从f端排出，达不到实验目的。因此，只能从f端通入气体，依靠气体压力将液体压出来，从而达到收集的目的。

三、分类探析，提升知能

气体制备类试题，在初中化学学业考试中，常常会以填空、简答的形式进行综合考查，主要考查气体制备的基础知识与技能、拓展与应用、深化探究等。

1.基础考查

（1）典型装置和基本操作。

例1.实验室用高锰酸钾制取氧气，下列相关装置及操作正确的是（ ）

A.发生装置 B.排水法收集氧气

C.验满 D.存放氧气

解析：选项A是固体加热型装置，其试管口应略向下倾斜，以防止冷凝水回流使试管炸裂，且伸入试管内的导气管应露出橡皮塞少许，另外，加热高锰酸钾时，由于会有小颗粒飞溅，会随气体流进入导气管，所以还应在试管口放一团棉花；选项B是排水法收集气体的规范装置；选项C是检验气体是否收集满，放置的检测点就是看气体是否充满到该位置，因此，无论是何种气体都只能在瓶口检验；选项D中，由于氧气的密度比空气的密度大，放置时盖好并保持瓶口向上即可。

答案：B

（2）基本原理和装置选择。

例2.请根据下列装置回答问题。

（1）写出标号仪器的名称：a

（2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为

（3）连接完B装置后应

解析：该题主要考查学生对实验室制取气体的两个必做的实验活动的掌握情况。（2）根据其固液反应不加热特征，应选B装置作发生装置，而生成的CO2密度比空气的大，能溶于水，所以要用向上排空气法收集。（3）作为制取气体的装置，连接好后应检查其气密性，而作为有两个开口的装置须先封闭一个再进行检查。

答案：（1）酒精灯 集气瓶 （2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ B C （3）检查装置的气密性 先密封导气管，再向长颈漏斗中注水至球形部分，过一段时间看水面是否下降 2H2O2MnO22H2O+O2↑ 分解

2.拓展应用

命题者在考查两种气体制取的同时，常会在原理、装置、除杂等方面进行迁移和拓展，以考查学生的实验应用能力。

例3.右图所示装置（不倒置）有多种用途，下列叙述正确的是（ ）

A.若用排空气法往装置内收集H2，气体应从A端通入

B.若要除去H2中的HCl，可在此装置中装入NaOH溶液，气体从B端通入

C.若用排空气法往装置内收集CO2，气体应从A端通入

D.若用水将此装置中的O2排出，水应从B端进入

解析：此题涉及用“万用瓶”收集气体、除杂等。收集H2时，由于其密度比空气的小，应用向下排空气法收集，在集气瓶中气体要向下运动，所以气体应从B端通入，A项错误；而在进行气体除杂时，气体要通过瓶内的液体才能达到除杂的目的，气体应从A端通入，B项错误；CO2的密度比空气的大，应用向上排空气法收集，即在集气瓶中气体要向上运动，所以气体应从A端通入，C项正确；用水排出气体，气体要在上端开口才能排出，所以水应从A端通入，D项错误。

答案：C

例4.下图是实验室制备气体的常用装置，请根据要求回答相关问题。

（1）找出上述装置中的一处明显错误：

（2）实验室可用甲酸制取CO，其反应原理为HCOOH（液）△CO↑+H2O，其发生装置应将上述

在实验室没有甲酸的情况下，也可用草酸（H2C2O4）制取CO，草酸在浓硫酸的作用下分解生成CO2、CO和水，写出用此法制取CO的化学方程式：

图中错误之处改进后，用此法制取CO可采用上述装置中的

作发生装置。

（3）要制得较纯净的CO，在收集前必须将所得的气体先通过装置

解析：（1）装置找错不仅要记住装置，更要理解各装置结构的作用。图B中长颈漏斗下端没有浸入液面以下，装置是不密封的，产生的气体会从这里逸散。（2）虽然用甲酸制CO没学习过，但根据反应物和反应条件确定装置是学生所熟悉的。因甲酸是液体，条件是加热，所以改进时只需将A装置的试管口改为竖直向上即可。用草酸制CO是一个典型的信息给予题，在该反应中，CO2、CO和水是生成物，反应物有没有H2SO4呢？第一，生成物中没有硫元素；第二，题目中明确指出“草酸分解”。所以，浓硫酸不是反应物，只能是反应条件。而浓硫酸为液体，反应不需加热，应该选择B作发生装置。（3）由于生成物中还有CO2和水分，而CO收集时，只能用排水法（密度与空气相差很小，难溶于水）。因此，要得到较纯净的CO，需在收集前除去CO2，氢氧化钠溶液能够较好地吸收CO2。

答案：（1）B装置中的长颈漏斗下端没有浸入液面以下 （2）A 试管口改为竖直向上 H2C2O4浓硫酸CO2↑+CO↑+H2O B （3）F CO2 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

E

3.深化探究

在实验室制取气体和验证气体性质的过程中，会产生许多意外现象，而这些意外现象往往会成为命题者的素材，用其创设情境，考查学生的实验探究能力。

例5.小敏和小玉在实验室用盐酸和石灰石反应，分别用甲、乙装置（气密性均良好）进行二氧化碳的制取及性质实验，但均未发现澄清石灰水变浑浊。针对此现象，同学们提出了自己的想法。

小敏同学实验时澄清石灰水未变浑浊的原因是

【提出问题】小玉同学实验时石灰水为什么没有变浑浊呢？

【作出猜想】猜想一：澄清石灰水已变质；

猜想二：反应产生的气体中除了含有二氧化碳外，还含有氯化氢。

【查阅资料】氯化氢气体溶于水形成盐酸。

【实验探究】

同学们经讨论发现，使用丙装置（如右图），在A、B中均加入实验Ⅱ中所用试剂即可同时完成上述两个猜想的探究，其中B装置所起的作用是

如果看到

现象，则两个猜想都成立。

【实验反思】由实验可知，小玉同学实验时可能错误使用了一种药品，她使用的药品是

解析：在制取并检验CO2的实验中，产生了石灰水不变浑浊的异常现象，其产生的原因可能是装置或药品出现问题：装置不密封，气体逸散（小敏同学的甲装置就是这种情况）；石灰水放置时间长而变质（通过验证，石灰水没问题）；盐酸浓度较大，使生成的气体中混有氯化氢气体。而要检验是否含氯化氢气体，用碳酸盐溶液检验H+是不可行的，因为通入气体的时候无法判断是否有气体生成，所以要使用AgNO3溶液检验Cl-。在丙装置中连续使用两次AgNO3溶液，既可吸收氯化氢气体，又可检验氯化氢气体是否吸收完全。

答案：产生的气体从长颈漏斗中逸出 【实验探究】硝酸银溶液 有白色沉淀产生 检验氯化氢气体是否除尽 A中有白色沉淀产生，B、C中无变化 【实验反思】浓盐酸

总之，气体的制备类试题难度不大，学生在解答时需做到：掌握实验室制取O2、CO2的原理、装置、操作等；理解实验室制取气体的一般思路和方法；提升信息筛选能力、迁移应用能力；学会用比较的方法分析、判断、识别等。