中考化学二轮复习提升训练专题10 气体的制取与净化（含解析）

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1．（2021·山东德州）在下列气体的发生装置和收集方法中，实验室制取氧气和二氧化碳时都可以选用的是
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】A、图是固体加热型发生装置，适合制取氧气，不适合制取二氧化碳，故不选；
B、图是固液常温型发生装置，适合制取氧气和二氧化碳，故可选用；C、图是排水法收集装置，可以用于收集氧气，但不适用收集二氧化碳，故不选；D、图是向下排空气法收集装置，不适用密度大于空气的气体收集，所以这个装置不适合收集氧气和二氧化碳，故不选。故选B。
2．（2021·郑州二模）下列实验设计不能达到其对应实验目的的是

A.比较黄铜与铜的硬度 B.测量气体的体积 C.检查装置气密性 D.探究铁锈蚀的条件
【答案】D
【解析】A、黄铜片和通篇相互刻画，可以比较两者的硬度，能达到实验目的；B、气体由短导管通入，水沿长导管被压入量筒，可测量收集气体的体积，能达到实验目的；
C、用手紧握试管，烧杯中玻璃导管口有气泡冒出，证明装置气密性良好，能达到实验目的；D、探究铁生锈的条件，此实验条件单一，无法探究铁生锈的条件，不能达到实验目的；答案：D。
3．（2021·河南模拟）下图是实验室制取、收集气体的常用装置。
(1)B装置是实验室常用的气体发生装置，其优点是什么 ?
(2)写出用B装置制取二氧化碳的化学方程式 。
(3)碳酸氢钠固体在受热时会发生如下反应：2 NaHCO3 SKIPIF 1 < 0 Na2CO3+H2O+CO2↑，若用该反应来制取二氧化碳，则可选用__________（填字母代号）装置作为发生装置。
(4)若用C装置采用排空气法收集一瓶氧气，气体从b端通入，请将C装置补画完整。
【答案】(1)可通过分液漏斗的活塞开关控制液体的滴加，从而控制化学反应速率
(2) SKIPIF 1 < 0
(3)A (4)
【解析】(1)B装置是实验室常用的气体发生装置，可通过分液漏斗的活塞开关控制液体的滴加，从而控制化学反应速率，故填：可通过分液漏斗的活塞开关控制液体的滴加，从而控制化学反应速率。
(2)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为： SKIPIF 1 < 0 ，故填： SKIPIF 1 < 0 。
(3)碳酸氢钠固体在受热时分解，采用固体加热型装置，可选择A装置作为发生装置，故填：A。
(4)若用C装置采用排空气法收集一瓶氧气，氧气的密度比空气大，气体从b端通入，导管应接近集气瓶底部，短管a排出空气，故该装置图为 。
4．（2021·武陟三模）按如图所示装置进行模拟工业炼铁的实验（部分仪器已省略）。
（1）装置甲玻璃管中观察到的现象是什么______？
（2）写出装置丙中发生反应的化学方程式______。
（3）装置乙可防止液体倒吸，装置丙起检验、吸收气体产物和收集尾气的作用，请将丙中导管补画完整______。
【答案】 红棕色粉末逐渐变成黑色 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【解析】（1）装置甲中一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，可观察到红棕色粉末逐渐变成黑色，故填：红棕色粉末逐渐变成黑色；
（2）装置丙中反应生成的二氧化碳与澄清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；
（3）丙装置检验、吸收气体产物时导管应插入溶液中，使二氧化碳与石灰水充分反应；未反应完全的一氧化碳不与石灰水反应，利用丙收集时，导管也应插入溶液中，利于将液体排出，丙中导管如图所示。
5．（2021·河南二模）下图是实验室制取气体的常用装置。
(1)写出用A装置制取气体时发生反应的化学方程式。
(2)B装置与C装置均可用于制取CO2，与B装置相比，C装置的主要优点是什么？
(3)若用D装置排空气法收集H2，请将D中导管补画完整（气体从a端进入）。
(4)若某气体只能用排水法收集，则该气体可能具有的性质有哪些？（答出两条即可）
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)可随时控制反应的发生和停止（或节约药品等，合理即可）
(3)
(4)能与空气反应，密度与空气接近（合理即可）
【解析】(1)用A装置制取气体，为固体加热反应，且固体为暗紫色粉末、试管口有一团棉花，反应为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气， SKIPIF 1 < 0 ；
(2)与B装置相比，C装置的主要优点是装置中关闭活塞，装置中压强变大液体进入长颈漏斗，液体和固体药品分离，反应停止；打开活塞气体排出，液体流下，固液接触反应进行，可以控制反应的发生与停止；
(3)氢气密度小于空气，用D装置排空气法收集H2，气体应该短进长出，气体从a端进入，则图示为；
(4)某气体只能用排水法收集，说明该气体能与空气反应，密度与空气接近，不适合排空气法收集。
6．（2021·河南商丘·一模）如图是实验室制取气体的发生装置：
(1)写出用A装置制取氧气的化学反应方程式 ；
(2)实验室可用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，化学方程式为 ；与B装置相比，你认为C装置作发生装置有什么优点？____________________________
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 可以控制反应速率
【解析】(1)用A装置制取氧气，试管口有一团棉花，是加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学反应方程式 SKIPIF 1 < 0 ；
(2)实验室可用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为 SKIPIF 1 < 0 ；与B装置相比，C装置作发生装置的优点为可以控制反应速率，通过注射器控制液体滴加速率，控制反应速率。
7．（2021·山东聊城）通过一年的化学学习，同学们已经掌握了实验室制取气体的方法、原理、操作规范、安全意识等知识，请结合下图，回答下列问题。
(1)标号①的仪器的名称______。
(2)实验室利用 B 装置制取氧气的化学方程式为______。
(3)组装好实验装置后，加入药品前必须进行一项操作是______。
查阅资料：①84 消毒液和洁厕灵不能混合使用，若混合使用，不但会失效，还会产生有毒气体----氯气。②氯气呈黄绿色，有刺激性气味儿，有毒，可溶于水，难溶于植物油，密度比空气大，能与水、碱溶液发生反应。
(4)若用 84 消毒液和块儿状洁厕灵反应制取，并收集一瓶氯气，正确的接口顺序为______。
A．a cB．b dC．b eD．b f
(5)多余的气体可用下列试剂中的______吸收，防止污染空气
A．浓硫酸B．石灰水C．氢氧化钠溶液
【答案】(1)集气瓶
(2) SKIPIF 1 < 0
(3)检查装置气密性 (4)C (5)C
【解析】
(1)①是集气瓶。
(2)B可用于固体和液体常温下制取气体，可用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，化学方程式为 SKIPIF 1 < 0 。
(3)加入药品前必须进行一项操作是检查装置气密性，以免装置漏气浪费药品。
(4)84 消毒液和块儿状洁厕灵反应是固体和液体在常温下反应，使用B装置，氯气密度比空气大，可用向上排空气法收集，氯气可溶于水，难溶于植物油，使用E收集，所以正确的接口顺序为be，故选C。
(5)氯气能与碱溶液发生反应，氢氧化钙微溶于水能吸收氯气量较少，氢氧化钠易溶于水能吸收氯气量较多。故选C。
8．（2021·南阳二模）如图是实验室制取气体的常用装置请回答下列问题
(1)写出用A装置制取氧气的化学方程式。
(2)实验室要制取并收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请按照气流从左到右的方向，选择导管接口字母表示连接顺序为：a接___________、___________、接___________、___________接f。
(3)某同学用B装置制取二氧化碳后，想确定B装置溶液中溶质成分，请写出可能组成。
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) d e c b
(3)氯化钙；氯化钙、氯化氢
【解析】(1)A装置为固体加热型发生装置，试管口没有棉花，是氯酸钾在二氧化锰催化、加热的条件下生成氯化钾和氧气，化学方程式为： SKIPIF 1 < 0 ；
(2)实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,稀盐酸具有挥发性，因此制得的二氧化碳气体中会含有氯化氢气体和水蒸气，利用饱和的碳酸氢钠溶液可除去氯化氢气体，浓硫酸具有吸水性，可吸收水蒸气，对气体进行除杂、干燥时，导气管要长进短出，除水干燥放在最后一步，二氧化碳密度比空气大，用向上排空气法收集，气体从长导管进；故连接顺序为：a接d、e接c、b接f；
(3)B装置中碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，若碳酸钙和盐酸恰好反应，溶质为氯化钙；若盐酸过量，溶质为氯化钙、氯化氢；若碳酸钙过量，溶质为氯化钙，因为碳酸钙难溶于水，不属于溶质。
9．（2021·南阳三模）某学校科学小组用如下装置探究炼铁的原理。
A中玻璃管内发生反应的现象是______；C装置的作用是______。
【答案】 红色固体逐渐变黑 吸收CO2并收集CO
【解析】高温条件下，一氧化碳能把氧化铁还原成铁，故观察到的现象是红色粉末逐渐变成黑色；
装置C内的氢氧化钠溶液能吸收未与澄清石灰水反应的二氧化碳，同时当未参加反应的有毒的一氧化碳气体进入该装置时，能将氢氧化钠溶液排到D装置的烧杯内，从而达到收集一氧化碳的目的。
10．（2021·三门峡一模）实验是进行科学探究的重要途径。某化学小组的同学采用如图所示的仪器和药品制取和检验CO2。
（1）若将装置A、B连接，装置A中产生的气体并不能使装置B中的溶液变浑浊，原因是______。
（2）装置B中的澄清石灰水可以检验CO2，用化学方程式表示______。
（3）装置C中的浓硫酸可作干燥剂，利用浓硫酸的______。
（4）若要制取较为纯净、干燥的CO2，所选用仪器的导管接口从左到右的连接顺序应为a接______、______接______、______接______。
（5）装置D中的碳酸氢钠溶液的作用是______。
（6）若实验室利用装置G采用排空气法收集CO2，请把装置图补画完整______。
（7）将装置A中的浓盐酸换成100g的稀盐酸，与石灰石恰好完全反应生成4.4gCO2，请计算该稀盐酸中溶质的质量分数______。
【答案】 浓盐酸易挥发，使CO2中混有HCl，不能生成CaCO3沉淀 SKIPIF 1 < 0 吸水性 g f e d h 除去CO2中混入的氯化氢气体 设稀盐酸中溶质的质量为x
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
x＝7.3g；
稀盐酸中溶质的质量分数为： SKIPIF 1 < 0 。
答：该稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%。
【解析】（1）若将装置A、B连接，装置A中产生的气体并不能使装置B中的溶液变浑浊，原因是浓盐酸易挥发，使CO2中混有HCl，不能生成CaCO3沉淀。
（2）装置B中的澄清石灰水可以检验二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为 SKIPIF 1 < 0 。
（3）装置C中的浓硫酸可作干燥剂，利用浓硫酸的吸水性。
（4）若要制取较为纯净、干燥的二氧化碳，先通过饱和碳酸氢钠溶液，除去氯化氢，再通过浓硫酸干燥，二氧化碳密度比空气大，最后用向上排空法收集，所选用仪器的导管接口从左到右的连接顺序应为a接g、f接e、d接h。
（5）碳酸氢钠能与氯化氢反应生成氯化钠、水和二氧化碳，装置D中的碳酸氢钠溶液的作用是除去CO2中混入的氯化氢气体。
（6）若实验室利用装置G采用排空气法收集二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，遵循长进短出，把装置图补画完整为。
（7）见答案。
11．（2021·洛阳一模）某小组利用如图实验装置制取、收集并探究二氧化碳的化学性质。
(1)请写出利用A装置制取气体的化学反应方程式____________。
(2)利用所给装置收集一瓶纯的二氧化碳，装置正确的连接顺序是__________(填序号)；
(3)用装置D收集二氧化碳，请将图中玻璃导管补画完整。______
【答案】 SKIPIF 1 < 0
ACBD
【解析】（1）A装置是固液不加热型，石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学反应方程式： SKIPIF 1 < 0 ；
（2）A装置产生的二氧化碳气体中混有氯化氢气体、水，可将二氧化碳先通过饱和碳酸氢钠溶液，因为氯化氢气体和碳酸氢钠反应生成氯化钠和水和二氧化碳；再用浓硫酸的吸水性进行干燥；用D收集，植物油可以防止二氧化碳溶于水；则连接顺序是ACBD；
（3）用装置D收集二氧化碳，植物油可以防止二氧化碳溶于水，二氧化碳的密度小于水，则应该短管进气，长管出水，如图：。
12．（2021·河南一模）某化学小组选用以下部分装置制取纯净干燥的CO2。
（1）写出A中反应的化学方程式______。
（2） 若将a、b连接，B中溶液不变浑浊，解释原因______。
（3）为达到实验目的，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接______、______接______、______接j。
（4）用F收集CO2， j为进气口。请将F中的玻璃导管补充完整______。
【答案】 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 浓盐酸具有挥发性，导致制取的二氧化碳中混有氯化氢气体，不能形成碳酸钙沉淀 f g e d
【解析】（1）大理石和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）浓盐酸具有挥发性，导致制取的二氧化碳中混有氯化氢气体，不能形成碳酸钙沉淀，故填：浓盐酸具有挥发性，导致制取的二氧化碳中混有氯化氢气体，不能形成碳酸钙沉淀；
（3）该实验中制得二氧化碳气体中混有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢气体能和饱和碳酸氢钠溶液反应，二氧化碳不和饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸反应，实验的目的是制取干燥纯净的二氧化碳气体，需要先用碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体，再用浓硫酸除去二氧化碳中的水蒸气，所选用装置的导管接口从左到右的正确连接顺序为：a接f、g接e、d接j，故填：f；g；e；d；
（4）二氧化碳的密度比空气大，先在集气瓶底部聚集，可用向上排空气法收集，用装置F收集要长进短出，补充完整如图所示：
13．（2019·焦作模拟）化学实验是科学探究的重要手段。
(1)某化学小组用下图装置制取气体。
①若用A装置制取氧气则发生反应的化学方程式为______。
②用A装置制取气体时，长颈漏斗下端要浸没在液面以下的原因是什么？______
③若用A装置制取二氧化碳，B装置收集二氧化碳，请将B装置中导管补画完整并写出实验室制取二氧化碳的化学反应方程式______。
(2)已知甲酸（HCOOH）具有挥发性，在热的浓硫酸中分解生成一氧化碳和水。用下图微型实验装置制取CO，然后用CO还原Fe3O4，并检验气体产物。
①氢氧化钠固体的作用是______。
②写出B中Fe3O4发生反应的化学方程式______。
③C中观察到的实验现象是什么？______
(3)将20g碳酸钙加入到盛有100g稀盐酸的烧杯中，反应后烧杯中有固体剩余物，且固体剩余物和溶液的总质量为115.6g（气体的溶解忽略不计）。试计算反应前稀盐酸中溶质的质量分数。
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 防止生成的气体从长颈漏斗逸出 ； SKIPIF 1 < 0
(2) 除去水蒸气和甲酸 SKIPIF 1 < 0 澄清石灰水变浑油
(3)生成二氧化碳的质量为：20g+100g-115.6g=4.4g，设稀盐酸中溶质的质量为x，
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
x=7.3g，
稀盐酸中溶质质量分数为 SKIPIF 1 < 0 ；
答：稀盐酸中溶质质量分数为7.3%。
【解析】
(1)①A装置适合用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，二氧化锰是催化剂，反应的化学方程式为： SKIPIF 1 < 0 ；
②用A装置制取氧气时，长颈漏斗下端浸没在液面以下的原因是防止氧气从长颈漏斗中逸出；
③实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；若用B装置收集氧气，由于氧气密度大于空气，所以用向上排空气法，气体长进短出，所以将B装置中导管补画完整为；
(2)①氢氧化钠固体的作用是吸收水蒸气；
②B中发生反应是四氧化铁和一氧化碳发生反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为： SKIPIF 1 < 0 ；
③B中一氧化碳具有还原性，和四氧化铁反应生成了二氧化碳，而二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊。C中观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊；
(3)见答案。
14．（2021·滨州三模）2020年1月25日总建筑面积为3.39万平方米的火神山医院正式开工，火神山医院在建造过程中用到了HDPE膜。HDPE膜具有极好的抗冲击性和防潮性，听完老师的描述后，化学兴趣小组对HDPE膜的组成元素产生了浓厚的兴趣，进行了如下探究。
【提出问题】HDPE膜由什么元素组成？
【查阅资料】①HDPE膜能够燃烧，可能生成一氧化碳；②碱石灰主要成分是氢氧化钠固体和氧化钙固体。
【实验探究】如图所示，先通入干燥氮气，再将4.2g的HDPE膜样品在一定质量的氧气中点燃，并将燃烧严物依次通过装置A、B、C、D（装置中每步反应均进行完全）。
【实验记录】
【实验分析】
（1）装置A中浓硫酸的作用是______。
（2）实验中观察到装置B中黑色粉末变成红色，证明燃烧产物中有______。
（3）装置B中发生的化学反应方程式为______。
（4）装置D的作用是______。
【数据处理】……
【实验结论】HDPE膜由______元素（填元素符号）组成。
【答案】 吸收水蒸气 一氧化碳 SKIPIF 1 < 0 阻止空气中的二氧化碳进入，对实验产生影响 C、H
【解析】（1）浓硫酸具有吸水性，装置A中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，防止水蒸气对气体产物验证的干扰。
（2）加热条件下一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，实验中观察到装置B中黑色粉末变成红色，证明燃烧产物中有一氧化碳。
（3）装置B中加热条件下一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，发生的化学反应方程式为 SKIPIF 1 < 0 。
（4）装置D的作用是阻止空气中的二氧化碳进入，对实验产生影响。
实验结论：根据实验记录数据，装置A、C质量均增大，装置B中黑色粉末变成红色，说明HDPE膜燃烧有水、一氧化碳生成，反应生成水的质量：105.4g-100.0g=5.4g，其中氢元素质量： SKIPIF 1 < 0 ，反应生成二氧化碳总质量为13.2g，其中碳元素质量： SKIPIF 1 < 0 ，HDPE膜中氧元素质量：4.2g-0.6g-3.6g=0，说明HDPE膜中不含有氧元素，因此HDPE膜由H、C元素组成。装置质量
装置A的质量
装置C中溶液的质量
实验前
100.0g
100.0g
实验后
105.4g
113.2g