备战中考化学考点总复习 专题17 气体的制取与净化【考点巩固】(全国通用)(原卷版+解析版)
展开1.如图分别是有关实验室制取二氧化碳的制备、干燥、收集和验满,下列说法正确的是( )
A.可作为二氧化碳的发生装置,但不可用作氧气的发生装置B.干燥二氧化碳时,气体由b管进a管出
C.可用作二氧化碳的收集装置D.是收集二氧化碳气体的验满方法
2.下列有关二氧化碳的制备、检验、收集和用途能达到目的是( )
A.实验室用块状石灰石和稀硫酸反应制备大量二氧化碳
B.将燃着的木条伸入集气瓶,火焰熄灭,该瓶气体就是二氧化碳
C.实验室收集二氧化碳通常采用向下排空气法
D.二氧化碳固体干冰可用于人工降雨
3.实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列操作正确的是( )
A.固定盛有药品的试管时试管口稍微向上倾斜
B.导管口开始有气泡冒出时,立即开始收集
C.实验完毕后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯
D.固定盛有药品的试管时,铁夹夹在试管中部
4.下面是实验室制取氧气的操作:①将氯酸钾和二氧化锰混合加入试管中②用铁夹把试管固定在铁架台上③检查装置的气密性④点燃酒精灯加热⑤用排水法收集氧气⑥熄灭酒精灯⑦导气管移出水面。其正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤⑦⑥ B.③②①④⑤⑥⑦ C.②①③④⑤⑥⑦ D.③①②④⑤⑦⑥
5.制取、收集CO2并验证相关性质,下列做法不正确的是( )
A.检查装置气密性B.加入石灰石
C.收集CO2D.验证CO2不支持燃烧
6.实验室制取氧气的装置中,有关说法不正确的是( )
A.装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜
B.用排空气法收集氧气时,集气瓶瓶口应朝上
C.用排水法收集氧气,当气泡连续均匀产生时再收集
D.用排空气法收集氧气验满时,应将带火星的木条伸入集气瓶中
7.下图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是( )
A.B.
C.D.
8.按下图所示装置,持续通入气态物质X,可以看到紫色石蕊小花不变红,玻璃管中有红色物质生成,无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊,则X可能是( )
A.氢气和水蒸气 B.氢气、一氧化碳和二氧化碳
C.一氧化碳和二氧化碳 D.氢气、二氧化碳和水蒸气
9.某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好,图中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液,燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是( )
A. 将装置I分别与装置II、III、IV、V连接,均能达到实验目的
B. 称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量,可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C. 若用装置IV收集氧气,可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D. 若用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
10.下面所示为常见气体制备、干燥和性质实验的部分仪器。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气,按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①所选仪器的连接顺序为_________________(从左到右填写仪器序号字母)。
②上述制氧气的化学反应方程式为_________________。
③过氧化氢溶液和二氧化锰混合后,随着反应的进行,二氧化锰的质量将_________________。(选填“增大”“减小”“不变”“无法判断”之一)
(2)欲用一氧化碳(CO)气体测定某不纯的氧化铁样品的纯度(杂质不反应),并验证反应中气体生成物的性质。所选仪器的连接顺序为:一氧化碳→D→B→C。
①仪器B中看到的现象是_________________。
②仪器C的作用是_________________。
③在加热或点燃一氧化碳前,一定要先检验一氧化碳的_________________,以免发生危险。
④通过测量反应前、后D处大玻璃管的质量变化,来计算氧化铁样品的纯度。若实验结束后大玻璃管中的物质里还有少许红色氧化铁,则计算出样品纯度的结果将_________________(填“偏大”、“偏小”“不受影响”之一)。
11.根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)写出图一中②仪器名称______;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______;用 A 装置制取氧气时,试管中的棉花没有燃烧,根据燃烧条件分析,其主要原因是______;
(3)图一中,实验室选用装置 B 制二氧化碳,将产生的二氧化碳通入图二装置,观察到①试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红,②饱和澄清石灰水变浑浊,写出现象②的化学方程式______;据玻璃管中的现象可知二氧化碳的化学性质是______;
(4)实验室在常温下用块状“电石”固体与水反应制取微溶于水的乙炔气体(化学式为 C2H2),该反应必须严格控制加水速度,以免剧烈反应放出的热引起发生装置炸裂。你认为图一中最适合制取乙炔气体的发生装置是______(填序号);如果用 D 装置收集乙炔,气体应从______(填“a 或“b”)端管口进入。
12.下图是实验室制取气体的常见装置,根据所给装置回答相关问题。
(1)写出仪器①的名称:___________________。
(2)从装置A~E中选择一套装置,既可以用于制取氧气又可以用于制取二氧化碳,所选装置组合为___________________(填字母),写出用此装置制取氧气的化学方程式:___________________。
(3)若制取二氧化碳,将生成的二氧化碳气体通入装置F中,可观察到蜡烛自下而上依次熄灭,由此可归纳出二氧化碳具有的性质是___________________。
(4)已知常温下氨气(NH3)是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。若用装置G收集氨气,则气体应从___________________(选填“a”或“b”)端通入。
13.(1)某化学小组对“SO2能否与H2O反应生成酸”的课题开展探究。
【查阅资料】:
①SO2有毒,常温下是一种无色气体,易溶于水;
②酸能使蓝色的石蕊试纸变成红色
【实验过程】
①常温下,实验室用稀硫酸与固体亚硫酸钠反应制取SO2,下列气体的制备装置能用于制备SO2的是______(填序号)。
a.加热高锰酸钾制氧气 b.稀盐酸与大理石反应制二氧化碳
②图A中,实验时,A中蓝色石蕊试纸的颜色始终没有变化,由此得出的结论是:______。
③图B中,在通入SO2之前,将滴管内的水滴到试纸上,试纸颜色没有发生变化,由此得出的结论是水不能使蓝色石蕊试纸变红,当有SO2通过时,湿润的蓝色石蕊试纸变红,由此得出的结论是______。
④该实验中尾气处理的方法是:将其通入氢氧化钠溶液中,其原理用方程式表示:______。
(2)下图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
①写出A中发生反应的化学反应方程式______。
②在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为______。
③反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是______。
14.某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从如图中选择装置进行了气体的制备实验。
(1)写出仪器a的名称:_______。
(2)甲同学从图中选择B、E装置的组合制取氧气,反应的化学方程式为:_______。若用图中A、E装置的组合制取氧气,其化学方程式为______。
(3)装置C中收集方法的原理是利用气体不与水反应的化学性质和______的物理性质,能说明气体已收集满的现象是______。如果用如图所示装置多功能瓶收集氢气,则氢气应由______端通入。
(4)乙同学要用高锰酸钾制氧气,应该怎么改动图A装置______,实验完成后发现氧气不纯净,请你帮他分析哪些因素会造成制取的氧气不纯净?(答一条即可)______。用b仪器给图A中试管预热的方法是______。
(5)丙同学应选择______装置的组合制取二氧化碳。验满二氧化碳的方法是______,二氧化碳能用来灭火的原因是______。
15.利用下列装置进行实验,请你参与并回答:
(1)仪器①的名称是______。
(2)若用高锰酸钾制氧气,A中试管内还需塞上一团_____;该反应的化学方程式为___。写出检验A装置气密性的一种方法_____。收集氧气可选___(填字母序号)装置;检验氧气是否收满的方法是______________。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,可选用的装置是___(填字母序号);对应化学方程式为____。通常用____(填“澄清石灰水”或“氢氧化钠稀溶液”)来检验二氧化碳。
16.经过学习,你一定掌握了相关气体的制备方法。现有下列实验装置图,回答相关问题:
(1)写出标有序号的仪器名称:①_________,②_________。
(2)在实验室中用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式是________。
(3)图中装置A有明显错误,请指出__________,改正后,如果改用氯酸钾制取氧气,应选用的气体发生装置是_________(填写装置的字母代号,下同),反应的化学方程式为_________。
(4)实验室制取二氧化碳时应选用的发生装置是_________,收集装置为_________,反应的化学方程式是_________。
(5)实验室在常温下用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取硫化氢(H2S)气体,硫化氢气体的密度比空气的密度大,能溶于水形成氢硫酸。根据以上知识推断:实验室制取硫化氢气体应选用的发生装置为_________,收集装置为_________。
17.利用下图所示装置进行常见气体的制备实验。
(1)仪器①的名称为_____。
(2)使用B装置制取二氧化碳时,为防止漏气,长颈漏斗的下端应_____;为了控制添加液体的速率,可以将长颈漏斗换成_____(填写一种仪器即可);该反应的化学方程式为_____;若使用F装置收集二氧化碳,验满的方法是将_____放在_____(填“a”或“b”)管口。
(3)已知氨气是密度小于空气且极易溶于水的气体,实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的方法制取氨气,应选择的发生装置为_____(填字母,下同),收集装置为_____。
专题17 气体的制取与净化
1.如图分别是有关实验室制取二氧化碳的制备、干燥、收集和验满,下列说法正确的是( )
A.可作为二氧化碳的发生装置,但不可用作氧气的发生装置B.干燥二氧化碳时,气体由b管进a管出
C.可用作二氧化碳的收集装置D.是收集二氧化碳气体的验满方法
【答案】C
【解析】A、装置可作为二氧化碳的发生装置,也可用作氧气的发生装置,采用分解过氧化氢溶液的方法,属于固液常温型,可用装置作发生装置,错误。B、图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,装置干燥二氧化碳时,气体由a管进b管出,错误。C、二氧化碳密度比空气大,能溶于水,可选用向上排空气法收集,装置可用作二氧化碳的收集装置,正确。D、检验二氧化碳是否收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,错误。故选C。
2.下列有关二氧化碳的制备、检验、收集和用途能达到目的是( )
A.实验室用块状石灰石和稀硫酸反应制备大量二氧化碳
B.将燃着的木条伸入集气瓶,火焰熄灭,该瓶气体就是二氧化碳
C.实验室收集二氧化碳通常采用向下排空气法
D.二氧化碳固体干冰可用于人工降雨
【答案】D
【解析】A、实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,不是稀硫酸,故选项错误;B、将燃着的木条伸入集气瓶,火焰熄灭,该瓶气体就是二氧化碳,错误,氮气也能灭火;故选项错误;C、二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集,不是向下排空气法,故选项错误;D、二氧化碳固体干冰可用于人工降雨、制冷剂、舞台云雾等,故选项正确;故选D。
3.实验室用高锰酸钾制取氧气时,下列操作正确的是( )
A.固定盛有药品的试管时试管口稍微向上倾斜
B.导管口开始有气泡冒出时,立即开始收集
C.实验完毕后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯
D.固定盛有药品的试管时,铁夹夹在试管中部
【答案】C
【解析】A.给试管中的固体加热时,为防止冷凝水倒流,试管时管口稍微向下倾斜,故错误;
B.当气泡连续均匀的放出时,再收集氧气,刚有气泡产生立即收集,收集的氧气不纯,故错误;
C.先将导管移出水槽,然后再熄灭酒精灯,如果颠倒了,就会造成水倒流而炸裂试管,故正确;
D.固定盛有药品的试管时,铁夹夹在试管中上部,故错误。
故选C。
4.下面是实验室制取氧气的操作:①将氯酸钾和二氧化锰混合加入试管中②用铁夹把试管固定在铁架台上③检查装置的气密性④点燃酒精灯加热⑤用排水法收集氧气⑥熄灭酒精灯⑦导气管移出水面。其正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤⑦⑥ B.③②①④⑤⑥⑦ C.②①③④⑤⑥⑦ D.③①②④⑤⑦⑥
【答案】D
【解析】用氯酸钾制取氧气的过程可简记“查装定点收离熄”,即③检查装置的气密性、①将氯酸钾和二氧化锰混合加入试管中、②用铁夹把试管固定在铁架台上、④点燃酒精灯加热、⑤用排水法收集氧气、⑦导气管移出水面、⑥熄灭酒精灯,则选D。
5.制取、收集CO2并验证相关性质,下列做法不正确的是( )
A.检查装置气密性B.加入石灰石
C.收集CO2D.验证CO2不支持燃烧
【答案】B
【解析】
A.检查装置气密性:将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,不符合题意;
B.把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口后,再把容器慢慢地竖起来,使药品或金属颗粒滑到容器底部,以免打破容器。图中操作错误,符合题意;
C.二氧化碳的密度比空气大,用万用瓶收集二氧化碳,应“长进短出”,不符合题意;
D.将二氧化碳倾倒入烧杯中,蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,不符合题意。
故选B。
6.实验室制取氧气的装置中,有关说法不正确的是( )
A.装高锰酸钾的试管口应略向下倾斜
B.用排空气法收集氧气时,集气瓶瓶口应朝上
C.用排水法收集氧气,当气泡连续均匀产生时再收集
D.用排空气法收集氧气验满时,应将带火星的木条伸入集气瓶中
【答案】D
【解析】A.加热高锰酸钾时,试管口应略向下倾斜,该选项说法正确;
B.氧气密度比空气大,则应选用向上排空气法收集,则集气瓶瓶口向上,该选项说法正确;
C.由于刚产生的气体不纯,则用排水法收集氧气,应当气泡连续均匀产生时再收集,该选项说法正确;
D.氧气验满时,应将带火星的木条放在集气瓶口,而不是伸入瓶中,该选项说法不正确。
故选D。
7.下图是实验室氧气的制备、收集、验满、验证性质的操作,其中正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】A、用此装置制取氧气时,长颈漏斗的末端一定要伸入液面以下,以防气体从长颈漏斗逸出,图中装置错误;B、氧气的密度比空气大,用向上排空气法收集时,导管要伸入集气瓶底部,图中导气管太短,所以错误;C、检验氧气是否收集满时,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已集满,所以正确;D、铁丝在氧气中燃烧时,瓶内要放一些水或沙子,防止高温熔化物溅落瓶底,使集气瓶炸裂,图示操作未少量的放水或铺一层沙子,所以错误;故选C。
8.按下图所示装置,持续通入气态物质X,可以看到紫色石蕊小花不变红,玻璃管中有红色物质生成,无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊,则X可能是( )
A.氢气和水蒸气 B.氢气、一氧化碳和二氧化碳
C.一氧化碳和二氧化碳 D.氢气、二氧化碳和水蒸气
【答案】B
【解析】二氧化碳与水反应生成的碳酸能使石蕊试纸的小花变红,二氧化碳不能使干燥的石蕊试纸的小花变色, “看到紫色石蕊小花不变红”,证明混合气体中一定不会同时含有水蒸气和二氧化碳;玻璃管中有红色物质生成,说明气体有还原性,无水CuSO4变蓝,说明反应生成水,说明混合气体中有氢气;澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳,二氧化碳可能是氧化还原反应生成的,也可能是原有的。A、氢气和水蒸气,不可能出现澄清石灰水变浑浊的现象,不符合题意;B、氢气、一氧化碳和二氧化碳,本身有二氧化碳但无水;反应后有水,和二氧化碳,现象符合,符合题;C、一氧化碳和二氧化碳 ,不会出现硫酸铜变蓝的现象,不符合题意;D、氢气、二氧化碳和水蒸气,同时有二氧化碳和水,通入气体后,能看到紫色石蕊小花变红,与事实不符,不符合题意。故选B。
9.某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好,图中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液,燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是( )
A. 将装置I分别与装置II、III、IV、V连接,均能达到实验目的
B. 称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量,可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C. 若用装置IV收集氧气,可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D. 若用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
【答案】B
【解析】A、装置II无法收集到干燥的氧气,错误;B、称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量,计算出质量差,该质量差即为生成的氧气的质量,通过氧气的质量,可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数,正确;C、由于氧气的密度比空气大,用装置IV收集氧气,氧气应从“b进a出”,故应将带火星的木条放置在a导管口处验满,错误;D、用装置V测量生成氧气的体积,通过增大压强将集气瓶中的植物油压入量筒,集气瓶上方原有的空气不会影响测量结果,错误。故选B。
10.下面所示为常见气体制备、干燥和性质实验的部分仪器。试根据题目要求,回答下列问题:
(1)以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制备并收集干燥的氧气,按照要求设计实验装置,连接仪器,并检验装置的气密性。
①所选仪器的连接顺序为_________________(从左到右填写仪器序号字母)。
②上述制氧气的化学反应方程式为_________________。
③过氧化氢溶液和二氧化锰混合后,随着反应的进行,二氧化锰的质量将_________________。(选填“增大”“减小”“不变”“无法判断”之一)
(2)欲用一氧化碳(CO)气体测定某不纯的氧化铁样品的纯度(杂质不反应),并验证反应中气体生成物的性质。所选仪器的连接顺序为:一氧化碳→D→B→C。
①仪器B中看到的现象是_________________。
②仪器C的作用是_________________。
③在加热或点燃一氧化碳前,一定要先检验一氧化碳的_________________,以免发生危险。
④通过测量反应前、后D处大玻璃管的质量变化,来计算氧化铁样品的纯度。若实验结束后大玻璃管中的物质里还有少许红色氧化铁,则计算出样品纯度的结果将_________________(填“偏大”、“偏小”“不受影响”之一)。
【答案】(1) A→E→F 2H2O2 2H2O+O2↑ 不变
(2) 澄清的石灰水变浑浊 点燃尾气中剩余的一氧化碳,防止散入空气造成污染 纯度 偏小
【解析】(1)①过氧化氢制取氧气的反应为固液常温装置,则发生装置选A,浓硫酸具有吸水性,能用于干燥氧气,氧气密度比空气大,则收集干燥的氧气应选F,则所选仪器的连接顺序为AEF;
②过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑ ;
③二氧化锰为过氧化氢制取氧气的催化剂,反应前后质量不变。
(2)①一氧化碳还原氧化铁反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则仪器B的现象为澄清的石灰水变浑浊;
②一氧化碳有毒,会污染空气,且一氧化碳具有可燃性,则仪器C的作用是点燃尾气中剩余的一氧化碳,防止散入空气造成污染;
③一氧化碳为可燃性气体,不纯时会发生爆炸,则加热或点燃一氧化碳前,一定要先检验一氧化碳的纯度;
④若氧化铁没有完全反应,则计算出样品中氧化铁的质量将偏少,则样品纯度的结果将偏小。
11.根据下列实验装置图,回答有关问题。
(1)写出图一中②仪器名称______;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______;用 A 装置制取氧气时,试管中的棉花没有燃烧,根据燃烧条件分析,其主要原因是______;
(3)图一中,实验室选用装置 B 制二氧化碳,将产生的二氧化碳通入图二装置,观察到①试纸Ⅰ不变色而试纸Ⅱ变红,②饱和澄清石灰水变浑浊,写出现象②的化学方程式______;据玻璃管中的现象可知二氧化碳的化学性质是______;
(4)实验室在常温下用块状“电石”固体与水反应制取微溶于水的乙炔气体(化学式为 C2H2),该反应必须严格控制加水速度,以免剧烈反应放出的热引起发生装置炸裂。你认为图一中最适合制取乙炔气体的发生装置是______(填序号);如果用 D 装置收集乙炔,气体应从______(填“a 或“b”)端管口进入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 2KMnO4K2MnO4 +MnO2 + O2↑
没有达到可燃物的着火点
(3) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 二氧化碳能与水反应生成碳酸
(4) C b
【解析】(1)由图可知,仪器②为长颈漏斗。
(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4 +MnO2 + O2↑;
燃烧的条件为:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点以上,由于棉花与氧气接触,且棉花为可燃物,则棉花没有燃烧的原因为温度没有达到可燃物的着火点。
(3)二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
试纸Ⅰ干燥的紫色石蕊纸条不变色,而试纸Ⅱ湿润的紫色石蕊纸条变红,对比可知二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红。
(4)实验室制取乙炔的反应为固体和液体在常温下的反应,则发生装置选固液常温装置,若想控制反应速率,而装置C中可通过注射器控制加水速度,从而控制反应速率,则发生装置选C;
由于气体密度比水小,则用 D 装置收集乙炔,气体应从b端管口进入。
12.下图是实验室制取气体的常见装置,根据所给装置回答相关问题。
(1)写出仪器①的名称:___________________。
(2)从装置A~E中选择一套装置,既可以用于制取氧气又可以用于制取二氧化碳,所选装置组合为___________________(填字母),写出用此装置制取氧气的化学方程式:___________________。
(3)若制取二氧化碳,将生成的二氧化碳气体通入装置F中,可观察到蜡烛自下而上依次熄灭,由此可归纳出二氧化碳具有的性质是___________________。
(4)已知常温下氨气(NH3)是一种有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。若用装置G收集氨气,则气体应从___________________(选填“a”或“b”)端通入。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) BC 2H2O2 2H2O+O2↑
(3)不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大
(4)b
【解析】(1)仪器①的名称:长颈漏斗。
(2)B装置为固液常温下制取气体,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,发生装置均可以为B,氧气和二氧化碳的密度均比空气大,均可以用向上排空气法收集,则既可以用于制取氧气又可以用于制取二氧化碳,所选装置组合为BC,制取氧气的化学方程式: 2H2O2 2H2O+O2↑ 。
(3)二氧化碳不燃烧,不支持燃烧,密度比空气大,F装置中的蜡烛自下而上依次熄灭,故由此可归纳出二氧化碳具有的性质是不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大。
(4)氨气密度比空气小,若用装置G收集氨气,从短管通入,空气从长管排出,则气体应从b端通入。
13.(1)某化学小组对“SO2能否与H2O反应生成酸”的课题开展探究。
【查阅资料】:
①SO2有毒,常温下是一种无色气体,易溶于水;
②酸能使蓝色的石蕊试纸变成红色
【实验过程】
①常温下,实验室用稀硫酸与固体亚硫酸钠反应制取SO2,下列气体的制备装置能用于制备SO2的是______(填序号)。
a.加热高锰酸钾制氧气 b.稀盐酸与大理石反应制二氧化碳
②图A中,实验时,A中蓝色石蕊试纸的颜色始终没有变化,由此得出的结论是:______。
③图B中,在通入SO2之前,将滴管内的水滴到试纸上,试纸颜色没有发生变化,由此得出的结论是水不能使蓝色石蕊试纸变红,当有SO2通过时,湿润的蓝色石蕊试纸变红,由此得出的结论是______。
④该实验中尾气处理的方法是:将其通入氢氧化钠溶液中,其原理用方程式表示:______。
(2)下图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。
①写出A中发生反应的化学反应方程式______。
②在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为______。
③反应结束后停止加热,继续通CO,此时B装置的作用是______。
【答案】b SO2不能使蓝色石蕊试纸变红 SO2与H2O反应生成酸
CO和空气混合,加热可能会发生爆炸 收集CO,防止污染空气
【解析】(1)①常温下,实验室用稀硫酸与固体亚硫酸钠反应制取SO2,反应为固液不加热反应;a.加热高锰酸钾制氧气,是固体加热反应;b.稀盐酸与大理石反应制二氧化碳,是固液不加热反应;所以气体的制备装置能用于制备SO2的是b。②石蕊遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色;实验时A中蓝色石蕊试纸的颜色始终没有变化,由此得出的结论是:SO2不能使蓝色石蕊试纸变红。③图B中,在通入SO2之前,将滴管内的水滴到试纸上,试纸颜色没有发生变化,由此得出的结论是水不能使蓝色石蕊试纸变红,当有SO2通过时,湿润的蓝色石蕊试纸变红,由此得出的结论是SO2与H2O反应生成酸,使湿润的蓝色石蕊试纸变红。④氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水:。(2)①一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁,。②在B装置的液面下降到安全线之前,不能加热氧化铁,这是因为一氧化碳具有可燃性,和空气混合,加热可能会发生爆炸。③反应结束后停止加热,继续通CO,防止灼热的铁被氧化;一氧化碳有剧毒,此时B装置的作用是收集CO,防止污染空气。
14.某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品,在老师的指导下从如图中选择装置进行了气体的制备实验。
(1)写出仪器a的名称:_______。
(2)甲同学从图中选择B、E装置的组合制取氧气,反应的化学方程式为:_______。若用图中A、E装置的组合制取氧气,其化学方程式为______。
(3)装置C中收集方法的原理是利用气体不与水反应的化学性质和______的物理性质,能说明气体已收集满的现象是______。如果用如图所示装置多功能瓶收集氢气,则氢气应由______端通入。
(4)乙同学要用高锰酸钾制氧气,应该怎么改动图A装置______,实验完成后发现氧气不纯净,请你帮他分析哪些因素会造成制取的氧气不纯净?(答一条即可)______。用b仪器给图A中试管预热的方法是______。
(5)丙同学应选择______装置的组合制取二氧化碳。验满二氧化碳的方法是______,二氧化碳能用来灭火的原因是______。
【答案】(1)长颈漏斗;(2) 2H2O2 eq \(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O+O2↑;2KClO32KCl +3O2↑ ;(3) 不易溶于水;气泡从瓶口向外冒出 ; b(4) 试管口加一团棉花 ;用排水法收集气体时,未等到气泡连续均匀冒出就开始收集 ;用酒精灯外焰在试管底部来回移动;(5) BE ;将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,则已集满; 二氧化碳密度比空气大,不能燃烧且不支持燃烧
【解析】(1)a为加入液体的长颈漏斗,故填:长颈漏斗。(2)B为固液不加热装置,故选过氧化氢和二氧化锰制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,书写文字表达式不需要配平集气瓶,所以化学方程式为2H2O2 eq \(=====,\s\up7(MnO2)) 2H2O+O2↑;A为固体加热装置,故选氯酸钾和二氧化锰,氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热反应生成氯化钾和氧气,书写文字表达式不需要配平集气瓶,所以化学方程式为2KClO32KCl +3O2↑ 。(3)C为排水法收集装置,说明气体不与水反应,且不易溶于水;气体集满后,不易溶于水,气体就会从瓶口向外冒出,形成气泡;氢气密度比空气小,先在顶部聚集,所以从短口b进气,故填:不易溶于水;b;气泡从瓶口向外冒出。(4)高锰酸钾为固体粉末,容易被气体带出,因此需要在试管口增加棉花,避免高锰酸钾粉末被带出;收集气体采用排水法收集时,若一有气泡冒出收集,则会将空气收集到氧气中,造成气体不纯,另外若集气瓶内未装满水,也会有空气混入氧气,造成气体不纯,试管预热,需要对试管均匀加热,用酒精灯外焰在试管底部来回移动便可以达到此目的,故填:试管口加一团棉花;用排水法收集气体时,未等到气泡连续均匀冒出就开始收集;用酒精灯外焰在试管底部来回移动。
(5)反应物为固液混合物,不需要加热,故选B为发生装置,二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集,密度比空气大,可以用向上排空气法收集,故选E为收集装置;二氧化碳不支持燃烧,所以将燃着的木条置于瓶口,观察是否熄灭,判断是否集满;二氧化碳密度比空气大,会在底部聚集,不燃烧且不支持燃烧,因此可以用于灭火,故填:BE;将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,则已集满;二氧化碳密度比空气大,不能燃烧且不支持燃烧。
15.利用下列装置进行实验,请你参与并回答:
(1)仪器①的名称是______。
(2)若用高锰酸钾制氧气,A中试管内还需塞上一团_____;该反应的化学方程式为___。写出检验A装置气密性的一种方法_____。收集氧气可选___(填字母序号)装置;检验氧气是否收满的方法是______________。
(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,可选用的装置是___(填字母序号);对应化学方程式为____。通常用____(填“澄清石灰水”或“氢氧化钠稀溶液”)来检验二氧化碳。
【答案】(1)长颈漏斗;(2)棉花 ; ;将导气管另一端浸入水中,点燃酒精灯加热,看到导气管口有气泡冒出,移开酒精灯,发现有水被倒吸入导气管,就说明装置气密性良好 ;C或E ;用带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满;(3)BE ; ;澄清石灰水
【解析】(1)仪器①的名称是:长颈漏斗;(2)若用高锰酸钾制氧气,A中试管内还需塞上一团棉花,防止加热时,高锰酸钾粉末进入导管;高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:;检查A装置气密性:将导气管另一端浸入水中,点燃酒精灯加热,看到导气管口有气泡冒出,移开酒精灯,发现有水被倒吸入导气管,就说明装置气密性良好;氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,故收集装置可选C或E;氧气具有助燃性,氧气验满:用带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满;(3)实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,该反应属于固液不加热反应,发生装置应选B,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,故收集装置应选E,故选用的装置是BE;石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:; 通常用澄清石灰水来检验二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
16.经过学习,你一定掌握了相关气体的制备方法。现有下列实验装置图,回答相关问题:
(1)写出标有序号的仪器名称:①_________,②_________。
(2)在实验室中用高锰酸钾制取氧气的化学反应方程式是________。
(3)图中装置A有明显错误,请指出__________,改正后,如果改用氯酸钾制取氧气,应选用的气体发生装置是_________(填写装置的字母代号,下同),反应的化学方程式为_________。
(4)实验室制取二氧化碳时应选用的发生装置是_________,收集装置为_________,反应的化学方程式是_________。
(5)实验室在常温下用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取硫化氢(H2S)气体,硫化氢气体的密度比空气的密度大,能溶于水形成氢硫酸。根据以上知识推断:实验室制取硫化氢气体应选用的发生装置为_________,收集装置为_________。
【答案】试管 长颈漏斗 试管口没向下或导气管伸入太长或未堵棉花 A B E B E
【解析】(1)①为试管,常用作反应器,②为长颈漏斗,常用于加入液体药品;(2)高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为; (3)加热高锰酸钾制氧气时试管口要放一团棉花,试管口要略向下倾斜,伸入试管的导管不能太长;改正后,如果改用氯酸钾制取氧气,反应物为固体,条件为加热,发生装置应选A;反应的化学方程式为;(4)制取二氧化碳是固体大理石或石灰石与液体稀盐酸的不加热反应,可用装置B完成;二氧化碳的密度大于空气的密度,并且不易溶于水,可用E向上排空气法收集;化学反应方程式为:;(5)制取硫化氢是固体硫化亚铁与液体稀硫酸的不加热反应,可用装置B完成;硫化氢气体的密度大于空气的密度,并且不易溶于水,可用E向上排空气法收集。
17.利用下图所示装置进行常见气体的制备实验。
(1)仪器①的名称为_____。
(2)使用B装置制取二氧化碳时,为防止漏气,长颈漏斗的下端应_____;为了控制添加液体的速率,可以将长颈漏斗换成_____(填写一种仪器即可);该反应的化学方程式为_____;若使用F装置收集二氧化碳,验满的方法是将_____放在_____(填“a”或“b”)管口。
(3)已知氨气是密度小于空气且极易溶于水的气体,实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的方法制取氨气,应选择的发生装置为_____(填字母,下同),收集装置为_____。
【答案】 集气瓶 伸入到液面以下 分液漏斗 燃着的木条 b A D
【解析】(1)仪器①的名称为集气瓶。(2)使用B装置制取二氧化碳时,为防止漏气,长颈漏斗的下端应伸入到液面以下进行液封;为了控制添加液体的速率,可以将长颈漏斗换成分液漏斗,通过分液漏斗的活塞控制液体的滴加速率;该反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ;二氧化碳密度大于空气,若使用F装置收集二氧化碳,气体应该长进短出,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,验满的方法是将燃着的木条放在b管口,木条熄灭说明满了。(3)实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的方法制取氨气,反应为固体加热反应,应选择的发生装置为A;氨气是密度小于空气且极易溶于水的气体,收集装置为向下排空气法装置D。
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