核心知识梳理
初中化学需要重点掌握的三种气体实验室制法，可浓缩为一张对照表，直接用于课堂板书或学案。
| 气体 | 药品 | 化学方程式 | 发生装置 | 收集方法 | 检验方法 | 验满方法 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 氧气(O₂) | ①高锰酸钾(KMnO₄) ②氯酸钾(KClO₃)和二氧化锰 ③过氧化氢(H₂O₂)和二氧化锰 |
①2KMnO₄ =△= K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ ②2KClO₃ =MnO₂/△= 2KCl+3O₂↑ ③2H₂O₂ =MnO₂= 2H₂O+O₂↑ |
①②固固加热型 ③固液不加热型 |
①排水法（不易溶于水） ②向上排空气法（密度比空气略大） |
带火星木条伸入瓶内，复燃 | 排水法：瓶口有大气泡逸出 向上排空气法：带火星木条放瓶口，复燃 |
| 二氧化碳(CO₂) | 大理石（或石灰石）与稀盐酸 | CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑ | 固液不加热型 | 向上排空气法（密度比空气大，能溶于水） | 通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 | 燃着木条放瓶口，熄灭 |
| 氢气(H₂) | 锌粒与稀硫酸 | Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑ | 固液不加热型 | ①排水法（难溶于水） ②向下排空气法（密度比空气小） |
点燃，火焰淡蓝色，干冷烧杯罩火焰上有水雾 | 排水法：瓶口有大气泡逸出 向下排空气法：无法用燃烧法验满，通常排水法收集 |
补充：制取CO₂若用稀硫酸，会生成微溶的硫酸钙包裹大理石，反应中止；若用浓盐酸，挥发出HCl气体使CO₂不纯；若用碳酸钠粉末，反应速率过快不易控制。因此，药品选择“大理石与稀盐酸”是考点。
重点难点解析
一、发生装置的两种基本类型
- 固固加热型：试管口略向下倾斜（防止冷凝水倒流炸裂试管），铁夹夹在距管口1/3处，导管刚露出胶塞即可。高锰酸钾制氧气时管口要塞一团棉花，防止粉末堵塞导管。
- 固液不加热型：长颈漏斗末端必须伸入液面以下（防止气体从漏斗逸出）；分液漏斗可控制滴加速度从而控制反应速率；使用多孔隔板装置可随时控制反应的发生与停止（胶管夹夹紧，液体被压回漏斗，固液分离）。
二、收集方法选择逻辑
- 排水法：气体不易溶于水、不与水反应，且要求收集较纯气体。
- 排空气法：气体密度与空气差别大，且不与空气成分反应。若气体密度＞空气，用向上排空气法（瓶口向上）；密度＜空气，用向下排空气法。收集干燥气体常用排空气法。
三、多功能瓶的灵活运用
洗气瓶（万用瓶）在气体制取中常见：
- 排空气收集：若气体密度＞空气，则长进短出；若气体密度＜空气，则短进长出。
- 排水收集：瓶内先装满水，气体从短管进，水从长管出。
- 洗气或干燥：气体从长管进通过液体介质，短管出。
典型例题
例题1：实验室制取CO₂应选择______和______（填装置序号，见常用装置图）。反应的化学方程式为______。检验CO₂是否收集满的方法是______。
答案：固液不加热装置（如启普发生器或简易装置）、向上排空气法；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；将燃着木条放集气瓶口，若熄灭则满。
例题2：某同学用高锰酸钾制氧气，实验结束时发现水槽中的水变红，可能原因是什么？
答案：试管口未放棉花，高锰酸钾粉末随氧气流进入水槽溶于水变红。
例题3：下图装置可“随开随用、随关随停”制取气体，请回答可以使用该装置的气体有哪些？为什么？
答案：适用块状固体与液体不加热反应制取气体，如CO₂、H₂。因为多孔隔板上的块状固体与液体接触反应，关闭止水夹后气压增大将液体压回长颈漏斗，固液分离停止反应。
易错点
- 氧气验满与检验混淆：带火星木条深入瓶内是检验，放在瓶口是验满。
- 二氧化碳能溶于水≠不能用排水法：为得到较纯CO₂，可用排水法但会溶解少量，一般不作为首选，但题目中出现“排水法收集CO₂”不算错误，需看清题意。
- 长颈漏斗下端不伸入液面导致气体逸出，收集不到气体。
- 装置气密性检查：先形成密闭体系（如将导管一端浸入水中），再加热或捂热试管，观察气泡。漏气常见原因：胶塞未塞紧、胶管老化破损。
- 加热固体制气试管口向上倾斜：致使冷凝水回流，试管炸裂。
- 用排水法收集时，导管口一有气泡就立即收集：此时排出的是空气，应等气泡连续均匀冒出后再收集。
- CO₂、H₂都可以使用启普发生器，但制O₂如果用双氧水加二氧化锰（粉末）则不能，因为粉末会从隔板漏下。
记忆方法
1. 原理速记口诀
- 氧气：“高锰酸钾热分解，氯酸钾来加二氧化锰，双氧水遇二氧化锰也冒泡。”
- 二氧化碳：“大理石碰稀盐酸，咕噜咕噜冒气泡。”
- 氢气：“锌粒稀硫酸一见面，氢气冲上天。”
2. 装置选择口诀
“固体加热管口倾，固液不热漏斗浸。集气看溶看密度，向上向下水为净。”
3. 验满顺口溜
“氧气火星瓶口复燃，二氧化碳瓶口火灭，排水满瓶气泡抬眼。”
巩固清单
以下清单可直接给学生课后自测，每完成一项打√。
- 默写实验室制O₂三个反应方程式、CO₂一个反应方程式、H₂一个反应方程式。
- 画出两种发生装置简图，标出关键要点（固体加热型试管口略向下、长颈漏斗下端伸入液面）。
- 列出三种气体各自选择的收集方法，并说明原因。
- 能解释为什么制CO₂不用稀硫酸与大理石。
- 能描述气密性检查的操作与现象。
- 完成一道组合装置题：给出仪器图，能正确组合发生、净化、干燥、收集装置的顺序（先除杂后干燥，收集装置在最后）。
- 错题回顾：整理出自己在本专题出错的习题，用红笔在旁边写出正解思路。
教师可将上述清单制成课堂过关小测单，让学生在小组互查中快速扫清气体制取障碍，为中考实验探究题奠定扎实基础。
