04-专项综合全练(四)气体的制备及性质实验

专项综合全练(四) 气体的制备及性质实验

一、选择题　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.某同学在确定一种气体的实验室制法时,不需要考虑的是 (　　)

A.反应所需条件　　B.实验原理

C.药品的状态　　  D.气体的用途

2.实验室里有一套用来制取气体的装置,如图1所示。

图1

下列有关叙述正确的是 (　　)

A.锥形瓶里加入少量MnO2粉末,分液漏斗里盛放过氧化氢溶液,可以制取氧气

B.锥形瓶里加入大理石,分液漏斗里盛放稀硫酸,可以制取二氧化碳

C.当发生装置中液体与固体混合产生气泡时,立即开始收集气体

D.集满氧气的集气瓶从水槽里取出后倒放在实验台上

3.(2020重庆实验外国语学校期中)下列四个装置都能制取二氧化碳,其中能随时控制反应的发生和停止的是 (　　)

图2

A.①②④　　B.①③④　　C.①②③　　D.②④

二、实验探究题

4.(2021山东临沂罗庄期中)请结合以下制取气体的实验装置图,完成下列问题:

图3

(1)B装置中标号①的仪器名称是　　　　; 

(2)若实验室采用B装置来制取氧气,请写出反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　; 

(3)已知某无色气体能溶于水,密度比空气的大,要收集这种气体可选用上述装置中的　　　　(填字母代号)。 

5.(2019四川自贡中考)结合下列化学实验装置,回答有关问题。

图4

(1)写出图4中标有字母的仪器的名称:a.　 , b.　　　。 

(2)实验室用氯酸钾制取氧气时应选择　　　　(填代号)作为发生装置。常温下,下列收集氧气的方法不可行的是　　　　(填字母序号)。 

a.向上排空气法　b.向下排空气法　c.排水法

(3)用装置E收集实验室制取的二氧化碳,气体应从　 　　(填“①”或“②”)端进入。 

(4)实验室常用装置C代替装置B制取气体,装置C的优点是　　　　　　　　　　　。 

6.(2021河南郑州金水实验中学第二次月考改编)根据图5所示装置,结合所学化学知识,回答下列问题。

图5

(1)写出仪器①的名称:　　　　　　。 

(2)若用A装置制取氧气,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)实验室制取二氧化碳的发生装置可选用装置B。

①请在图6中将装置B补充完整。

图6

②如何检查装置B的气密性?                               　。 

③若用装置C制取二氧化碳,与装置B相比,其优点是　　　　　　　　　　　　　。 

(4)已知:氨气是一种具有刺激性气味的无色气体,密度比空气小,极易溶于水,实验室常用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物来制取氨气,请你从图中选择制取一瓶氨气所需要的发生装置与收集装置　　　　(填标号),若用G装置收集气体,进气端口为　　　　。 

7.(2021安徽合肥四十二中期中)某兴趣小组在实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,该反应的方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。某次实验时偶然发现制得的气体有刺激性气味,这一现象引起了同学们的兴趣,于是在老师的指导下对该气体成分进行探究。 

【提出问题】氯酸钾与二氧化锰混合加热后产生的气体成分是什么?

【查阅资料】①氯酸钾与二氧化锰混合加热产生的气体只以单质形式存在;

②氯气(Cl2)是黄绿色、有刺激性气味的气体,能溶于水并能与水反应生成盐酸和次氯酸(HClO),能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。

【猜想与假设】猜想一:该气体为O2;猜想二:该气体为Cl2;猜想三:该气体为　　　　　。 

【实验探究】

【反思与评价】为什么两种方案得出的结论不一致?哪个是正确的?

①同学:方案Ⅰ结论不正确,其操作不合理,不合理之处是　　　　　　　　　　　　　　　。 

②老师:不需要进行实验,就能排除猜想一,理由是　　　　　　　　　　　。 

【拓展应用】

Ⅰ.若取少量氯酸钾和二氧化锰混合加热后的固体,加入足量水溶解,过滤,滤液呈紫红色。通过查阅资料,催化剂参与该化学反应过程,则结合上述实验,写出二氧化锰与氯酸钾反应生成一种固体和两种气体的符号表达式:

　。 

Ⅱ.二氧化锰在上述氯酸钾制氧气反应前后质量　　　　(填“变大”“变小”或“不变”),解释原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出其中一种原因)。 

8.(2021河北秦皇岛昌黎靖安学区期中)实验室用高锰酸钾制取氧气,并进行氧气性质实验。

图7

(1)仪器①的名称是　　　　　　　; 

(2)高锰酸钾分解的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　,其反应的基本类型是　　　　　　,试管口塞一团棉花的目的是　　　　　　　　　　; 

(3)D为木炭在空气和氧气中燃烧的对比实验,实验结论:　　　　　　　　　　　,木炭燃烧越剧烈; 

(4)图8是收集氧气的过程,正确的顺序是　　　　　　(用字母表示)。 

图8

9.(2020江苏南京中考)研究气体的制备及相关气体的性质。

图9

(1)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)某同学为了便于加入液体药品,在上述装置的橡胶塞上添加了一个注射器,该同学发现,这样做的优点还有　　　　　　　　　　　　(写出其中一点)。 

(4)实验室里制取气体的一般思路和方法:

①选择适当的反应,包括　　　　　　　　　; 

②选择合适的　　　　　　; 

③验证所制得的气体。

(5)请设计实验验证制得的氧气和二氧化碳气体,并完成实验报告。

专项综合全练(四) 气体的制备及性质实验

一、选择题

1.答案　　D　确定气体的实验室制法时,不需要考虑气体的用途。

2.答案　　A　实验室可用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,发生装置属于固液常温型;氧气不易溶于水,可用排水法收集,故A正确。不能用大理石和稀硫酸制取二氧化碳,也不能用排水法收集二氧化碳,故B错误。当导管口有气泡连续、均匀冒出时才能收集,故C错误。收集满氧气的集气瓶应正放在实验台上,故D错误。

3.答案　　D　①③装置中大理石与盐酸无法脱离,不能使反应随时停止。②④装置中打开止水夹,盐酸和大理石接触,发生反应;关闭止水夹,装置内压强增大,盐酸和大理石脱离,反应停止,可以控制反应的发生与停止。

二、实验探究题

4.答案　　(1)锥形瓶　(2)2H2O2 2H2O+O2↑　(3)C

解析　　(1)①是锥形瓶;(2)B装置是固液不加热制取气体的装置,所以是用过氧化氢制取氧气,化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑;(3)如果气体能溶于水,则不能用排水集气法收集,又知气体密度比空气的大,则可用向上排空气集气法收集。

5.答案　　(1)试管　锥形瓶　(2)A　b　(3)①　(4)能控制反应的发生与停止

解析　　(1)仪器a的名称是试管,仪器b的名称是锥形瓶。(2)用氯酸钾制取氧气需要加热,发生装置应选A;氧气的密度比空气大且不易溶于水,可以用向上排空气法和排水法收集,不能用向下排空气法收集。(3)二氧化碳的密度比空气大,用装置E收集二氧化碳,气体应从①端进入。(4)装置C中有多孔隔板,能控制反应的发生与停止。

6.答案　　(1)集气瓶　(2)2KClO3 2KCl+3O2↑

(3)①　②堵住右侧导管口,向长颈漏斗中注水,一段时间后,长颈漏斗中有一段稳定水柱,则证明气密性良好　③可控制反应的发生和停止　(4)A、F或A、G　b

解析　　(1)仪器①是集气瓶。(2)A装置是加热固体制取气体的装置,且试管口没有棉花团,则所用药品为氯酸钾和二氧化锰,反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2↑。(3)①B装置作为气体发生装置时,长颈漏斗下端一定要伸入液面以下,以防气体逸出;导管稍露出橡胶塞即可,以便气体顺利导出。②检查该装置气密性的方法是向长颈漏斗中注水至形成一段水柱,如果一段时间后,水柱不下降,则证明装置气密性良好。③通过控制C装置中的止水夹,可以使固体和液体接触或分离,从而控制反应的发生与停止。(4)制取原料是固体,反应需要加热,因此发生装置选择A;氨气极易溶于水,密度比空气小,因此收集装置选择F或G;氨气密度比空气小,若用G装置收集气体,气体应从b口进。

7.答案　　2KClO32KCl+3O2↑

【猜想与假设】O2、Cl2

【实验探究】方案Ⅰ.带火星的木条　一　方案Ⅱ.蓝

【反思与评价】①用排水法收集气体时,氯气溶于水并且和水反应　②氧气是无味的气体

【拓展应用】Ⅰ.KClO3+MnO2 KMnO4+Cl2+O2

Ⅱ.变小　二氧化锰和氯酸钾反应生成高锰酸钾等物质(合理即可)

解析　　氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气,化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。【猜想与假设】猜想三应该为O2、Cl2的混合气体。【实验探究】方案Ⅰ.氧气有助燃性,能使带火星的木条复燃,现象为木条复燃,故操作为将带火星的木条伸入甲瓶;根据实验现象可得出结论为猜想一成立。方案Ⅱ.结论为猜想三成立,故现象为木条复燃,淀粉碘化钾试纸为蓝色。【反思与评价】①氯气能溶于水并且和水反应,不能利用排水法收集;②不需要进行实验,就能排除猜想一,理由为氧气是无味的气体。【拓展应用】Ⅰ.滤液呈紫红色,说明反应生成了高锰酸钾,由实验探究可知,同时有氧气和氯气生成,所以符号表达式为KClO3+MnO2 KMnO4+Cl2+O2;Ⅱ.二氧化锰在氯酸钾制氧气反应前后质量变小,因为二氧化锰和氯酸钾反应生成了高锰酸钾等物质。

8.答案　　(1)试管　(2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑　分解反应　防止高锰酸钾粉末进入导管　(3)氧气含量相对越多　(4)bac

解析　　(1)仪器①的名称是试管。(2)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;该反应由一种物质生成多种物质,属于分解反应;试管口塞一团棉花的目的是防止高锰酸钾粉末进入导管。(3)氧气能够支持燃烧,在氧气含量相对越多时,木炭燃烧越剧烈。(4)用排水法收集氧气时,先将集气瓶装满水并倒放在水槽中,待导管口有连续、均匀的气泡冒出时再开始收集氧气,当集气瓶口有大气泡冒出时,说明氧气已集满。

9.答案　　(1)2H2O2 2H2O+O2↑

(2)CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑

(3)可以得到平稳的气流(合理即可)

(4)①反应物和反应条件　②实验装置

(5)答题要点:用带火星的木条,复燃,验证氧气;用澄清石灰水,变浑浊,验证二氧化碳等

解析　　(1)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下,分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。(2)石灰石的主要成分为碳酸钙,与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。(3)某同学为了便于加入液体药品,在题述装置的橡胶塞上添加了一个注射器,这样做可以通过控制液体药品的滴加速率,从而得到平稳的气流。(4)实验室里制取气体的一般思路和方法:①选择适当的反应,包括反应物和反应条件;②选择合适的实验装置;③验证所制得的气体。(5)验证制得的气体是氧气:将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则是氧气。验证制得的气体是二氧化碳:将气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则是二氧化碳。