2022年安徽省中考化学专项训练：气体的实验室制取

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气体的实验室制取类型一　　氧气、二氧化碳的制取 　　　　　(5年4考,2021.14/2020.14/2019.12/2018.12)1.[2021·安徽]某小组利用如图1装置制备CO2,并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题。图1(1)装置B中仪器①的名称是　　　         　。 (2)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2,反应的化学方程式为　　　　　　　　,发生装置是　　　　(填序号)。 (3)为制得CO2的水溶液,CO2应从装置C的　　　　(填“m”或“n”)端通入。 (4)将CO2的水溶液转移至烧杯中,并组装装置如D所示,置于阳光下一段时间,观察到试管中有气泡产生,检验该气体的方法是                                　。 2.[2020·安徽]如图2是实验室中常见装置。回答下列问题。图2(1)装置A中仪器m的名称是　　　　。 (2)用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　,发生装置是　　　　(填序号)。 (3)用装置C收集CO2气体时,气体应从　　　　(填“a”或“b”)端通入。 (4)下列气体中,只能用装置D而不能用装置C收集的是　　　　(填序号)。 ①H2　　　　　　②N2　　　　　　③O2      3.[2021·合肥蜀山二模]根据下列实验装置图回答问题。图3(1)写出标有序号①仪器的名称:　　　　。 (2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气时,应选择的发生装置是　　　　(填序号)。反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)用C装置收集二氧化碳时,检验二氧化碳已经收集满的方法是 　　　　　　　　　　　　　　。 (4)当气体从m口进入时,利用C装置还可以进行许多实验。下列实验设计方案中,不可行的是　　　(填序号)。 ①C中盛澄清石灰水时,可以检验二氧化碳气体②C中盛烧碱溶液时,可以除去一氧化碳中的二氧化碳气体③C中盛浓硫酸时,可以除去二氧化碳中的水蒸气④C中盛适量冷水并放入一小块白磷时,可以验证可燃物燃烧的条件4.[2021·安徽名校大联考二]如图4是初中化学中常见气体的制取装置。请根据下列装置图,回答有关问题。图4(1)写出仪器a的名称:　　　　　　　　。 (2)小刚同学想用A装置作为加热高锰酸钾制取氧气的发生装置,则A装置应进行的改进是　　　　　　　　,写出该反应的化学方程式:　　 　　　　　　　　　　　　　　。 (3)B、C装置都可用于实验室制取二氧化碳气体,其中装置C的优点是　                  。 (4)若要收集较为纯净的氧气,最好选用　　　　(填序号)作为收集装置。 (5)若将G装置装满水,再连接量筒,就可用于测定收集的氧气体积,则氧气应从　　　　(填“b”或“c”)端进入。 5.[2021·合肥蜀山一模]如图5是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置。回答下列问题。图5(1)写出标有序号①的仪器名称:　　          　　。 (2)实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为　　　　(填序号),用该发生装置制取氧气的化学方程式为　                    。 (3)已知NO难溶于水,常温下很容易与空气中的O2反应生成NO2。实验室制取NO时,应选择收集装置中的　　　　(填“a”“b”“c”或“d”)端为进气端。 (4)某些空气净化剂中含超氧化钾,其净化原理为4KO2+2CO22K2CO3+3O2。该方法一般不用于实验室制取氧气的原因是　　　　　　　　　　　　　　(写一点即可)。 6.[2020·合肥蜀山二模]如图6所示的装置,常用于实验室制取CO2,并对它的部分性质进行探究。请按要求回答问题。图6(1)实验室制取CO2的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)用B装置收集CO2,气体应从　　　　(填“a”或“b”)端通入。 (3)往C试管中通入CO2时,观察到饱和石灰水先变浑浊后变澄清。该小组同学开展了如下活动:查阅文献 碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙(碳酸氢钠等)。作出假设 Ⅰ.所用盐酸浓度过高,挥发出的HCl气体使浑浊变澄清;Ⅱ.　             。 设计方案 为除去CO2气体中的HCl气体,在A和C之间增加了D装置。装置的连接顺序是A→　　　　(填“c→d”或“d→c”)→C;其中盛放的试剂合理的是　　　　(填序号)。 ①浓硫酸　②NaOH溶液　③饱和碳酸钠溶液　④饱和碳酸氢钠溶液进行实验向浑浊后的饱和石灰水中继续通入足量CO2,沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。得出结论假设Ⅰ正确。7.[2021·芜湖一模]请根据下列装置图,回答有关问题。图7(1)写出上述标号a仪器的名称:　　　　。 (2)若用A装置制取氧气,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。 (3)高明设计了C装置来制取干燥的氢气,其中锌粒放在细铜网上,则该装置的显著优点是　　　　　　　,此时收集装置应选择　　　　(从A~F中选,填序号)。 (4)G装置是化学实验中常用的多功能瓶,若用它来干燥氧气,此时瓶中应该盛放的液体试剂是　　　　(填试剂名称),氧气应该从　　　　(填“b”或“c”)端通入。 类型二　　氢气的制取 　　　　　　　　　　(5年1考,2017.12)8.[2021·安徽名校大联考一]实验室常用如图8所示装置来制取气体。请回答下列问题。图8(1)图中标号①仪器的名称为　　　　。 (2)实验室里制取氢气应选择的发生装置是　　　　(填序号),其反应的化学方程式是　　　　　　　　　　。 (3)装置C中装满水后,用排水法收集氢气,气体应从　　　　(填“a”或“b”)口进入。点燃H2前必须进行的操作是　                 。 9.[2021·上海长宁二模改编]氢气是一种还原性气体。图9(1)装置A开始反应,锌粒表面的现象为　　　　　　　　　。充分反应后,可以观察到氧化铜表面的现象为　　　　　　　　　　　,说明氢气具有还原性,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 (2)装置B的实验操作顺序如下:图10Ⅰ.制氧化铜:打开低压加热器,加热铜丝,发现铜丝表面变黑后停止加热,此时铜丝表面反应的化学方程式为　                 。 Ⅱ.制氢气:必须待铜丝冷却至室温后,才能倾斜装置使稀硫酸流入锌粒中,开始反应,理由是           　。 Ⅲ.反应:应先对产生的气体进行　　　　　操作后,再打开低压加热器,加热铜丝,直至铜丝表面黑色物质消失后停止加热,取出铜丝,停止反应。 (3)请从以上装置中选择一套合适的装置:　　　　　　(填序号),并从实验装置和药品的角度阐述你的理由:　                 。 10.[2020·扬州]实验室可利用Zn与稀硫酸的反应制取H2。(1)用浓硫酸配制稀硫酸的操作为　       (填序号), 并用玻璃棒不断搅拌。A.将浓硫酸缓缓注入盛有水的烧杯中B.将水缓缓注入盛有浓硫酸的烧杯中(2)Zn与稀硫酸反应的化学方程式为                    　。 (3)图11所示的仪器B、D的名称为　    、 　　　,组装制取H2的发生装置应选用的仪器为　 (填序号)。 图11(4)为收集并准确测量H2的体积,在装入药品前,需检查装置的　　　　　　。 (5)相同条件下H2密度比空气小,利用该性质可以通过　　　　　　　　　　法收集H2。若用图12所示装置测量生成H2的体积,H2应从　　　　(填“甲”或“乙”)管通入。 图12(6)为探究影响Zn与稀硫酸反应快慢的因素,进行以下三组实验。室温下,取颗粒大小相同的锌粒与足量的稀硫酸反应,测量产生10 mL H2(通常状况)所需的时间。下表为实验数据:实验编号123硫酸的质量分数/%101040硫酸的体积/mL101010锌粒的质量/g121时间/s78579①比较实验1、2的数据,可以得出的结论是                               　。 ②由实验数据可知,该实验中对Zn与稀硫酸反应快慢影响较大的因素是　                   。 ③比较不同条件下锌粒与稀硫酸反应的快慢有不同的方法。除测量产生相同体积的H2所需要的时间,还可采用的测量方法是                      　(写出一种)。 类型三　　其他气体的制取　　　　　　　　　(5年未考)11.[2021·合肥45中三模]下列实验装置常用于实验室制取气体,请根据图13回答有关问题。(1)写出标号①所指仪器的名称:　　　　。 (2)实验室用装置B制备气体时检查装置气密性的方法为关闭右侧导管的活塞,向长颈漏斗中注水,若出现　　　　　　　　　　的现象,则证明气密性良好。 (3)实验室选用装置C制备氧气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　;若想测量产生氧气的体积,应将装置G中的　　　　(填“a”或“b”)端与量筒连接。 (4)硫化氢是一种密度比空气大且能溶于水的气体。实验室常用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下反应制取硫化氢(H2S)气体,若想随时控制反应的发生和停止,可选用的发生装置和收集装置的组合为　　　　(填序号)。 图1312.[2021·湘西]氨气是极易溶于水的气体(1体积的水可溶解700体积的氨气),有刺激性气味。实验室常用氯化铵固体和氢氧化钙加热制取氨气[2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑]。根据下列图示回答问题。图14(1)写出标号①的仪器名称:　　　　　　。 (2)用上述方法制取氨气的气体发生装置要选用装置　　　　(填序号)。 (3)用装置D收集氨气的方法是　　　　　　;若改用装置E收集,则氨气应该从　　　　(填“a”或“b”)端进入。 (4)用装置D收集氨气,说明氨气的密度比空气的　　　　;收集一段时间后,可观察到试管口滴有酚酞溶液的棉花变红,这是因为氨气溶于水后得到的氨水呈　　　　性。在棉花上滴酚酞溶液的目的和意义除了检验氨水呈碱性外,请再写出一条:　                。 13.[2021·济宁节选]某兴趣小组为探究甲烷的元素组成,经查询资料,采用如图15所示装置,制取并收集一定量甲烷气体进行实验。查询资料Ⅰ.甲烷是一种无色无味的气体,密度比空气小、难溶于水、具有可燃性。Ⅱ.实验室常用醋酸钠和碱石灰固体共热制取甲烷,有关反应的化学方程式:CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。实验装置图15请回答:(1)实验室制取甲烷气体应选用的发生装置是　　　　(填序号,下同),收集装置是　　　　。 (2)验纯后,点燃甲烷气体,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯(如图F),烧杯内壁有　　　　生成,然后向烧杯中倒入少量澄清石灰水,振荡,现象为　　　　　　　　　　　。由此推断,甲烷中一定含C、H两种元素,甲烷燃烧的化学反应方程式为　            。 (3)进行实验(2)前,将甲烷气体通过装置E,目的是　             。  
【参考答案】类型一1.(1)试管(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　A(3)m(4)将带火星的木条伸入收集到的气体中,观察木条是否复燃[解析](1)仪器①的名称是试管。(2)石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳时,不需要加热,发生装置选择A,化学方程式是CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。(3)为制得CO2的水溶液,应将CO2溶于水,因此应从m端通入CO2。(4)绿色植物进行光合作用会产生O2,检验O2的方法是将带火星的木条伸入收集到的气体中,如果木条复燃,则证明该气体是氧气。2.(1)酒精灯(2)2H2O22H2O+O2↑　B(3)a　(4)②[解析](1)仪器m是酒精灯。(2)用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气的反应不需要加热,过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,化学方程式是2H2O22H2O+O2↑。(3)用装置C收集CO2气体时,因为二氧化碳的密度比空气大,故气体应从长管进入。(4)氮气的密度与空气的密度比较接近,只能用排水法收集,不能用排空气法收集。3.(1)锥形瓶　(2)A　2KClO32KCl+3O2↑(3)在n端导管口放一根燃着的小木条,若小木条熄灭,则证明已收集满　(4)④4.(1)长颈漏斗(2)在试管口增加一小团棉花2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(3)可以控制反应的发生和停止　(4)D　(5)c5.(1)铁架台　(2)BD　2H2O22H2O+O2↑　(3)b(4)制取的氧气不纯(合理即可)6.(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(2)a(3)作出假设碳酸钙和水、二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙设计方案c→d　④[解析](1)实验室制取CO2的化学反应方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。(2)用B装置收集CO2,二氧化碳密度比空气大,气体应从a端通入。(3)作出假设Ⅱ.碳酸钙和水、二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙。设计方案为除去CO2气体中的HCl气体,可在A和C之间增加D装置,装置的连接顺序是A→c→d→C;其中盛放的试剂应是饱和碳酸氢钠溶液,因为碳酸氢钠和HCl反应生成氯化钠、水和二氧化碳,不和二氧化碳反应。7.(1)长颈漏斗(2)2KClO32KCl+3O2↑(3)可以控制反应的发生和停止　F(4)浓硫酸　b[解析](1)仪器a的名称是长颈漏斗。(2)A为固体加热型发生装置,且试管口没有棉花,故选氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热分解生成氯化钾和氧气,化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。(3)用C装置来制取干燥的氢气,打开止水夹,反应发生,关闭止水夹,反应停止,所以该装置的显著优点为可以控制反应的发生和停止;制备干燥气体,不能用排水法收集,氢气密度比空气小,选择向下排空气法收集。(4)干燥氧气一般选择浓硫酸,浓硫酸具有良好的吸水性,且不与氧气反应,为了确保气体与浓硫酸充分接触,从b端进气。类型二8.(1)长颈漏斗(2)B　Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑(3)b　检验氢气的纯度9.(1)产生大量气泡　由黑色变成红色　H2+CuOCu+H2O　(2)Ⅰ.2Cu+O22CuO　Ⅱ.防止氢气与装置中的空气混合加热发生爆炸Ⅲ.验纯　(3)B　装置简单,操作方便,药品用量少[解析](1)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,所以锌粒表面产生大量的气泡;在加热的条件下,氢气能将氧化铜还原为金属铜,同时生成水,化学方程式为H2+CuOCu+H2O,所以实验中可以观察到氧化铜表面由黑色变成红色。(2)Ⅰ.在加热条件下,铜和氧气反应生成氧化铜,化学方程式为2Cu+O22CuO。Ⅱ.当氢气不纯时,在高温或点燃的条件下可能会发生爆炸,所以必须待铜丝冷却至室温后,才能倾斜装置使稀硫酸流入锌粒中,开始反应。Ⅲ.氢气具有可燃性,为防止氢气不纯时加热发生爆炸,首先要对气体进行验纯。(3)从实验装置和药品的角度来看应选择B装置进行实验,此装置简单,操作方便,药品用量少。10.(1)A　(2)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑(3)酒精灯　长颈漏斗　ACD　(4)气密性　(5)向下排空气　乙　(6)①硫酸质量分数、体积一定时,锌粒的质量越大,反应速率越快　②硫酸的质量分数　③相同时间内产生H2的体积[解析](1)用浓硫酸配制稀硫酸时,要将浓硫酸缓缓注入盛有水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,一定不能将水倒入浓硫酸中。(2)Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌与氢气,化学方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。(3)由图示可知,仪器B、D的名称分别为酒精灯、长颈漏斗;制取H2的药品是固体和液体,反应不需要加热,发生装置应选用的仪器为ACD。(4)为收集并准确测量H2的体积,在装入药品前,需检查装置的气密性。(5)相同条件下H2密度比空气小,利用该性质可以通过向下排空气法收集H2;若用图示装置测量生成H2的体积,H2应从乙管通入,水从甲管排出并进入量筒。(6)①比较实验1、2的数据可知,在硫酸质量分数、体积相同时,锌粒的质量越大,反应速率越快;②由实验数据可知,该实验中对Zn与稀硫酸反应快慢影响较大的因素是硫酸的质量分数;③比较不同条件下锌粒与稀硫酸反应的快慢有不同的方法,除测量产生相同体积的H2所需的时间,还可测量相同时间内产生H2的体积。类型三11.(1)试管　(2)长颈漏斗内形成一段稳定液柱(合理即可)(3)2H2O22H2O+O2↑　b　(4)BD12.(1)长颈漏斗　(2)B(3)向下排空气法　b(4)小　碱　证明氨气已收集满(或防止氨气逸出装置污染环境,合理即可)13.(1)A　D(2)水珠　澄清石灰水变浑浊　CH4+2O2CO2+2H2O(3)除去甲烷中的水蒸气[解析](1)用醋酸钠和碱石灰固体共热制取甲烷,应选择固体加热型发生装置,故选择A装置;甲烷的密度比空气小,可用向下排空气法收集,收集装置可选用D。(2)甲烷燃烧有水和二氧化碳生成,烧杯内壁有水珠,澄清石灰水变浑浊,甲烷燃烧的化学方程式是CH4+2O2CO2+2H2O。(3)浓硫酸具有吸水性,可以除去甲烷气体中的水蒸气。