气体制取与检验：装置怎么选、检验和验满怎么分
题量 3 道
分量 探究堆的固定素材，装置选择和检验验满年年考
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怎么用这一页
1先看「开做之前」里的几条，想不起来的翻回课本，别带着漏洞往下做。
2每道题先自己动笔算，草稿纸上写完再点「看解答」。看着答案想「我也会」是最骗人的感觉。
3对完答案看「容易错在哪」，再做一遍下面的变式，能独立做出来才算过。
开做之前，这几条要能直接说出来
·发生装置看两条：反应物的状态和反应条件。固体加热型（加热高锰酸钾制 O2）用试管加酒精灯；固液常温型（过氧化氢制 O2、大理石加稀盐酸制 CO2）用锥形瓶加分液漏斗。这两句选择依据要能一字不差写出来。
·收集装置看两条：气体的密度（跟空气比）和溶解性。O2 不易溶于水，可用排水法，也可用向上排空气法（密度比空气略大）；CO2 能溶于水且密度比空气大，只能向上排空气法。
·三条制气方程式：2KMnO4 →加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；2H2O2 →MnO2 2H2O + O2↑；CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑。
·检验和验满是两回事。检验 CO2：把气体通入澄清石灰水（瓶内），变浑浊即是；验满 CO2：燃着的木条平放瓶口，熄灭即满。验满 O2：带火星的木条放瓶口，复燃即满。试剂和位置各归各，混着写整问不得分。
·几个「为什么」：制 CO2 不用稀硫酸（生成的硫酸钙微溶，覆盖在大理石表面阻止反应继续）、不用碳酸钠粉末（反应太快不便收集）；加热 KMnO4 试管口略向下倾斜（防止冷凝水回流炸裂试管）、管口放棉花（防止粉末进入导管）。
例 1
基础
实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。（1）写出化学方程式，并说出 MnO2 的作用。（2）应选固体加热型还是固液常温型发生装置？说明依据。（3）氧气可以用哪两种方法收集？各自的依据是什么？
先想三分钟。发生装置的依据两条、收集装置的依据两条，答「选什么」必须带上「为什么」。
1
方程式：2H2O2 →MnO2 2H2O + O2↑。MnO2 是催化剂。
催化剂改变反应速率、本身的质量和化学性质在反应前后不变，所以写在箭头上方，不进反应物也不进生成物。「二氧化锰的作用」标准答案就是「催化作用（作催化剂）」。
2
选固液常温型：反应物是液体（过氧化氢溶液）和固体（二氧化锰），反应不需要加热。
发生装置只看反应物状态和反应条件两条。答题时把这两条套到本题上各说一句，就是满分答案——只写「选 B 装置」不给理由，扣一半分。
3
排水法收集：氧气不易溶于水；向上排空气法收集：氧气密度比空气略大。
收集装置看溶解性和密度两条，答哪种方法就配哪条依据。排水法收集的氧气更纯，还便于观察是否集满，实验题让你「选更好的方法」时选它。
答案
2H2O2 →MnO2 2H2O + O2↑，MnO2 作催化剂；选固液常温型装置（反应物为固体加液体、不需加热）；可用排水法（不易溶于水）或向上排空气法（密度比空气略大）收集。
容易错在哪
方程式漏写条件 MnO2 或漏 ↑。生成物这边水是液体不标 ↓，氧气逸出必须标 ↑——「反应物里没有气体、生成物里有气体逸出」才标 ↑，这条规则在制气方程式里每次都用得上。
改用加热高锰酸钾制氧气，发生装置换成哪种？还要注意哪两个装置细节？（换固体加热型。细节一：试管口略向下倾斜，防冷凝水回流炸管；细节二：管口塞一团棉花，防粉末进导管。方程式 2KMnO4 →加热 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 顺手默一遍。）
例 2
中档
实验室制取二氧化碳。（1）选用什么药品？写出化学方程式。（2）为什么不用稀硫酸？为什么不用碳酸钠粉末？（3）如何检验生成的气体是 CO2？如何验满？（4）为什么只能用向上排空气法收集？
先想三分钟。两个「为什么不用」各有一条标准理由；检验和验满的试剂、位置都不同，分开写。
1
药品：大理石（或石灰石）和稀盐酸。方程式：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑。
这对药品反应速率适中、便于收集，是实验室制 CO2 的标准搭配。方程式是化学部分默写频率最高的几条之一，条件常温不用标。
2
不用稀硫酸：生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，阻止反应继续进行。不用碳酸钠粉末：粉末与酸接触面大，反应太快，不便于控制和收集。
两条理由都落在「反应能不能持续、好不好收集」上。记的时候配对记：硫酸配「膜」，粉末配「快」。
3
检验：把气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明是 CO2（CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O）。验满：把燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭说明已满。
检验答「这瓶气体是什么」，要用能给出特征现象的试剂；验满答「瓶子装没装满」，只需在瓶口试探。两问的动词、试剂、位置全都不同，写反了不给分。
4
CO2 密度比空气大，且能溶于水——密度定「向上排空气」，溶于水否掉「排水法」。
「只能」两个字要答出两层：为什么可以向上排空气（密度），为什么不能排水（溶解性）。少答一层只得一半分。
答案
大理石加稀盐酸，CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑；稀硫酸生成微溶的硫酸钙覆盖表面使反应停止，碳酸钠粉末反应过快；检验用澄清石灰水（变浑浊），验满用燃着木条平放瓶口（熄灭）；因密度比空气大且能溶于水，只能向上排空气法收集。
容易错在哪
把「使燃着木条熄灭」当成 CO2 的检验方法。氮气也能使木条熄灭，这个现象不专属于 CO2，检验必须用澄清石灰水这种有特征反应的试剂。反过来，验满只是看满没满，用木条就够。
有同学想用同一套「锥形瓶加分液漏斗」的装置既制 CO2 又制 O2，行不行？（行。过氧化氢制氧气也是固液常温型，只换药品不换装置。这正是「装置由反应物状态和条件决定」的正面例证，实验题常拿它考「该装置还能制什么气体」。）
例 3
压轴
如图是一个带双导管的集气瓶（「多功能瓶」，导管 a 长、伸到瓶底，导管 b 短、只到瓶口内侧）。（1）瓶内装满水，用它收集氧气，气体应从哪个导管进？（2）空瓶用向上排空气法收集二氧化碳，气体应从哪个导管进？（3）医院给病人输氧时，瓶内装约半瓶水，氧气从 b 进、a 出（接病人），这瓶水起什么作用？观察什么可以知道供氧快慢？
先想三分钟。先想清楚每种用法里「谁要被排出去、从哪条路走」：排水时水从长管走，排空气时空气从短管走。
1
（1）装满水收集氧气：气体从短导管 b 进，水从长导管 a 被压出。
氧气进瓶后聚在上方，把水面往下压，水只能从伸到瓶底的长管离开。若从 a 进，气泡直接沿水里冒到上方，水排不干净还可能顶开瓶塞。判断口诀：排水收集，短进长出。
2
（2）空瓶收集 CO2：气体从长导管 a 进，空气从短导管 b 排出。
CO2 密度比空气大，要让它先沉到瓶底、由下往上把空气顶出去。长管把 CO2 送到瓶底，轻的空气从上方短管走。排空气收集密度大的气体：长进短出。
3
（3）水的作用：湿润氧气（避免干燥气体刺激呼吸道），同时可通过气泡观察氧气流速。
氧气从 b 管进、在水里冒泡再从 a 上方出去，气泡冒得快慢直接反映供氧快慢。这问考的是把装置原理迁移到生活场景——原理没变，只是问法从实验室搬到了医院。
4
把三问合起来整理成一张小表：装满水收气「短进长出」；排空气收密度大的气「长进短出」；洗气、湿润、观察流速「长进短出（气体走水里）」。
多功能瓶所有考法就这三类。考场上先判断瓶里装的是什么（水满、空瓶、半瓶液体），再对号入座，不要凭感觉猜导管。
答案
（1）从短导管 b 进（水被压出，短进长出）；（2）从长导管 a 进（空气从 b 排出，长进短出）；（3）湿润氧气，并通过气泡观察供氧快慢。
容易错在哪
把「短进长出」当成万能口诀背。进出方向由「瓶里要排走什么、它从哪条管走」决定：排水时被排的是瓶底的水（走长管），排空气收重气时被排的是上方的空气（走短管）。理解了这一句，装置怎么改（倒放、装半瓶液体）都推得出来；只背口诀，瓶子一倒就错。
若瓶内装的是浓硫酸（干燥剂），要干燥一瓶 CO2，气体从哪进？（长管 a 进、短管 b 出——气体必须钻过液体才能被干燥，和医院湿化瓶同一个走法。若要用 NaOH 溶液除去 CO2 中的 HCl 杂质行不行？不行，NaOH 把 CO2 也吸收了，应换饱和碳酸氢钠溶液——除杂不能把主体气体一起除掉。）
