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2022届中考化学复习增分策略题型专练03 气体制备和除杂题(含答案)
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这是一份2022届中考化学复习增分策略题型专练03 气体制备和除杂题(含答案),共80页。
题型03 气体制备和除杂题
内容概要:
类型1 装置的选择
类型2 气体的除杂
类型3 气体相关的综合
类型1 装置的选择
1.(2021·湖南岳阳)实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是( )
A.实验室制取氧气时,可选用③或⑤作为收集装置
B.检验④中CO2是否收集满:将燃着的木条伸入集气瓶内,看木条是否熄灭
C.用①、⑤制取并收集气体完毕后,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.用锌粒和稀硫酸制取氢气,可选用②作为发生装置
2.(2021山东泰安市)实验室制取某些气体的装置如图,下列说法错误的是( )
A.装置①和④组合可以用来制取氧气
B.装置②和⑤组合可以用来制取氢气
C.装置②和③组合可以用来制取二氧化碳
D.装置②可以随时添加液体药品
3.(2021重庆)氧气是人类活动的必需的物质之一,下列与氧气有关的实验装置图错误的是( )
A.制取 B.干燥
C.收集 D.验满
4.下列有关气体的制取、收集、检验和验满的说法中不正确的是( )
A.甲装置可作为实验室制取氧气的发生装置
B.乙装置可用来制取、检验二氧化碳
C.丙可用于检验二氧化碳是否收集满
D.丁装置可用来收集氧气
5. “实验室制取二氧化碳”是科学实验操作考试项目之一。如图表示小科在考试时进行制取、收集、检验、验满的四步操作,其中正确的是( )
A.制取
B.收集
C.检验
D.验满
6.实验室用下列装置制取气体,下列有关说法错误的是( )
A.装置①、④组合可用于氯酸钾、二氧化锰加热制取氧气
B.装置②中锥形瓶内的小试管,在实验过程中起液封和节约药品的作用
C.装置③、⑤组合用于实验室制取二氧化碳,燃着的木条放在a管口处验满
D.装置③、④组合用于实验室制取氢气,说明氢气难溶于水
7.下列各图是在CO2和O2的实验室制取、收集、验满以及性质验证的实验过程中的部分操作图示。其中有错误的是( )
A.检查装置气密性 B.收集氧气
C.收集二氧化碳并验满 D.氧气性质验证
8.下面是某同学在制取二氧化碳时选用的实验装置或操作方法,正确的是( )
9. 如图所示的装置有很多用途,下列使用方法不正确的是( )
A. 排水法收集氧气时,由a口进气
B. 排空气法收集氢气时,由b口进气
C. 排水法收集氢气时,由b口进气
D. 排空气法收集二氧化碳时,由a口进气
10. 在进行实验室制取和收集O2的过程中,有关做法不正确的是( )
A.选择装置①或②作为O2的发生装置
B.选择装置③或④作为O2的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体
D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
11.下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是( )
A. 制CO2的药品
B.发生装置
C.收集装置
D.比较CO2与空气的密度
12. 实验室用如图所示装置制取氢气并测量生成氢气的体积。下列有关说法正确的是( )
A.仪器a的名称为长颈漏斗
B.烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸
C.该收集方法为向下排空气法
D.该装置还可用于制取氧气
13. 下列有关实验室制取气体的说法错误的是( )
A.装置①可作为CO2的发生装置
B.装置②干燥O2时,气体由a管进b管出
C.装置③可用作O2的收集装置
D.装置④是收集CO2气体的验满方法
14. 以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,有关说法错误的是( )
A.实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入
C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管a进入
D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图⑤临时存放
15. 下列有关二氧化碳的制备、检验、收集和性质验证能达到目的是( )
A. B.
C. D.
16. 某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是( )
A.在实验室里,装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2
D.当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
17. 在没有现成的CO2气体发生器的情况下,请你选用图中的部分仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。应选用的仪器是( )
A.abcd B.abdf C.acde D.abde
18. 小李同学对实验室制取氧气和二氧化碳的方法做了比较,并得出以下结论,其中错误的是( )
A.选用的发生装置可能相同
B.收集方法可能相同
C.反应类型可能相同
D.检验方法一定不同
19. 小乐要制备纯净的二氧化碳气体。可供选用的仪器如图所示。可供选用的药品如下:①石灰石②澄清石灰水③稀硫酸④浓硫酸⑤盐酸溶液⑥碳酸钠溶液⑦蒸馏水。下列装置连接顺序及组合最恰当的是( )
A.甲(①⑤)、乙(④)、丙(⑦)、丁
B.甲(①③)、乙(④)、丙(⑦)、丁
C.甲(①③)、乙(⑦)、丙(④)、丁
D.甲(①⑤)、乙(⑥)、丙(④)、丁
20.(2021·吉林)下图是实验室制取气体的常用装置,回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,并用向上排空气法收集。
①写出此反应的化学方程式 。
②可以选择的气体制取装置是 (选填“A”或“B”)和C。
(3)选择气体制取装置时,需要考虑反应物的状态、 和气体的性质。
21.(2021·福建)下列装置常用于实验室制取气体。
(1)仪器①的名称是 。
(2)用装置甲制取氧气,采用该收集方法的依据是 。用收集的氧气做铁丝燃烧实验,应预先在集气瓶中加入少量的 。
(3)用装置乙制取气体,实验结束时,为防止水槽里的水倒流,应采取的操作是 。
(4)在加热条件下,用醋酸钠( CH3COONa)固体与碱石灰固体中的氢氧化钠反应制取甲烷,同时生成碳酸钠,应选用的装置是 (填“甲”或“乙”)。
22.(2021·湖南长沙)下列装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称 。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母代号),在装入药品前应先检查装置的 。
(3)用装置C收集氧气时,其验满的方法是 。
23.(2021·山东)在实验室中,我们常用下图所示装置制取和收集某些气体。
(1)写出a仪器的名称: 。
(2)实验室制取二氧化碳时,你选择的发生装置为 ,化学反应方程式为 。
(3)经查阅资料Na2O2(过氧化钠)通常情况下为淡黄色固体,能与水发生剧烈反应产生氧气。小明在实验室用Na2O2制取氧气时发生装置选择了B而没有选择C,你认为他选择的理由是 。若用F装置收集氧气,进气端应选择 端(用“b”或“c”填空)。
24.(2021·四川自贡)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)图中标有①的仪器名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置为 (填大写字母),该装置有一不足之处,应怎样改进: 。
(3)实验室用B装置制取氧气,其反应的化学方程式是 。
(4)若用D装置收集二氧化碳气体,气体应从 (填“m”或“n”)端进入。
(5)E装置试管中的现象是 。F装置是将E装置实验后的试管加热,此时发生反应的化学方程式为 。
(6)实验室制取气体时,下列因素中不需要考虑的是 (填大写字母)。
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
25.(2021·内蒙古鄂尔多斯)气体的制取和性质是初中化学知识的核心之一。结合下列实验装置图回答问题:
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,使用B装置制取气体的优点是 。
(2)桢桢同学连接装置B、F、G进行实验。若往B装置中分别加入二氧化锰固体和过氧化氢溶液,且在装置F和G中看到明显的现象,则按气体流向,导管口的连接顺序为a→ (填导管口字母),装置F和G中分别观察到的现象是 。
(3)某气体只能用E装置收集,则该气体可能具有的性质为 (填字母序号)。
a.能与水反应
b.能与空气中某种物质反应
c.密度与空气的密度非常接近
26.(2021辽宁)下图为实验室制取气体并验证气体性质的部分装置。请回答。
(1)用A装置制取氧气有一处明显错误,请加以改正:______。写出用改正后的装置制取氧气的化学方程式______。
(2)实验室制取二氧化碳所用的药品是______。将B、E装置组合制取并验证二氧化碳的性质,验证后加热E试管中的液体,观察的到的现象是______。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取并收集干燥的氢气,请填写所选装置导管口字母的连接顺序______。
27.(2021贵州铜仁)根据下列图示实验装置,回答有关问题。
(1)写出标有字母a的仪器名称______。
(2)实验室制取O2的反应原理为______(用化学方程式表示),你选择的发生装置______(填字母)。
(3)实验室制取 CO2的反应原理______(用化学方程式表示),制得的CO2中通常含有少量的HCl和水蒸气,若要制取干燥纯净的CO2,正确的装置链接顺序是______(填字母),饱和NaHCO3溶液的作用是______(用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红的原因______。
(1)如图1是硫在氧气中燃烧的实验。
①观察到火焰的颜色是 ;
②反应的化学方程式是 ;
③当火焰变得微弱时,将燃烧匙进一步伸入瓶底,火焰又变旺,可得出氧气的一条物理性质是 。
(2)图2是实验室制取气体的部分装置。
①实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是 ,选择的发生装置是 (填字母序号,下同);还可用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,选择的发生装置是 。
②可以选择装置C收集氧气,其原因是 。
③可见,选择气体的发生装置要依据反应物的状态和 ,选择气体的收集装置要依据 。
29.(2021广安)实验室制取X气体,该气体为氢气、氧气、氯气(Cl2)中的一种。根据下图回答问题:
(1)用高锰酸钾制取并收集氧气:
①该反应的化学方程式为________。
②用D装置收集氧气,检验收集满的方法________。
③改用E装置(如图放置)收集氧气,气体应从________端(填“a”或“b”)通入。
(2)①实验室制取并收集氢气,可选用发生装置________(填字母)和收集装置F的组合;
②实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气,可选用的发生装置为________(填字母)。
30.(2021四川乐山市)氨气(NH3)是一种重要化工原料,有刺激性气味,密度比空气小。某兴趣小组用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体的方法制备、收集干燥的NH3,实验装置如下图所示:
已知:2NH4Cl+Ca(OH)2===CaCl2+2NH3↑+2H2O,回答下列问题:
(1)图中仪器①的名称为_______,甲装置也可以用于实验室制备_________(选填“H2”、“O2”或“CO2”)。
(2)乙装置的作用是________。
(3)丙装置用于收集NH3,则乙中导管口a应与丙中导管__________端相连。
(4)从保护环境角度,该实验在丙装置后还应接一个____________装置。。
31.(2021大庆)根据下列装置,回答问题:
(1)写出图中标号①仪器的名称: 。
(2)实验室里常用H2O2和MnO2来制取O2,应选用的发生装置为图中的 。(填字母)
(3)实验室若用装置D收集H2,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端进入。
(4)工业常需分离H2、CO2的混合气体。某同学采用装置E也能达到分离该混合气体的目的。操作步如下:
步骤1:关闭活塞B,打开活塞A,通入混合气体,可收集到 。
步骤2;然后, (填操作),又可收集到另一种气体。
32.(2021贵港)根据如图装置回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:① ;② 。
(2)用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,应选用的装置是 (填字母)。
(3)实验室制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,发生装置可选用A或C,装置C的优点是 ;若用装置G收集二氧化碳,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
33.实验室制取气体。
(1)为了制取较多量的CO2并便于多次添加稀盐酸,从上述所给仪器中选择合适的仪器,组装一套制取并收集CO2的装置,需要用到的仪器是___________(填字母),对应的化学方程式是___________。该方法获得的CO2气体常混有水蒸气和___________气体,依次通过___________(填字母)装置可获得干燥纯净的CO2。
A.浓硫酸、饱和的碳酸氢钠溶液 B.饱和的碳酸氢钠溶液、浓硫酸
(2)图2装置的优点是___________,为了解该装置的优点,实验室制取二氧化碳时,在图2装置中连接压强传感器,得到图3的曲线,下列说法正确的是___________。
A ab段试管中液面逐渐上升
B bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
C c点的对应操作是打开旋塞
类型2 气体的除杂
1.(2022江苏常州市第二十四中学二模)如图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,有关说法错误的是( )
A.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入
B.实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管c进入
D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图⑤临时存放
2.(2021南京市金陵中学仙林分校一模)从下图中选择合适的装置(或试剂),用于实验室制取纯净且干燥的CO2气体。下列描述正确的( )
A.应选择装置①作为制取CO2气体的发生装置
B.发生装置流出的气体需依次通过装置④和装置③除去杂质
C.选用装置⑤收集CO2时,气流应从a管口进入
D.将燃着的木条伸入集气瓶中,检验CO2是否集满
3.氧气是人类活动的必需的物质之一,下列与氧气有关的实验装置图错误的是( )
A.制取 B.干燥
C.收集 D.验满
4.下列实验的操作或设计中,正确的是( )
A.气体净化:除去CO2中混有的少量CO,可通入O2,点燃
B.气体净化:除去CO2中混有的HCl,可将混合气体通入澄清石灰水
C.气体净化:除去CO2气体中的少量CO杂质气体,可将混合气体通入过量的NaOH溶液中
D.气体收集:CO2和O2的密度比空气的大,故都能用向上排空气法收集
5.(2021辽宁丹东)如图为实验室制取气体的常见装置。请回答:(从A~F中选填)装置。
(1)仪器①的名称是 ______。
(2)实验室利用A装置制取氧气的化学方程式是 ______;收集较纯净的氧气可选择 ______(从A~F中选填)装置。
(3)实验室利用B装置制取二氧化碳的化学方程式是 ______;实验时长颈漏斗末端要伸入到液面以下,原因是 ______。
(4)相对于装置B,装置C的突出优点是 ______。
(5)用G装置干燥二氧化碳气体,瓶内盛装的试剂是 ______。
6.(2021·湖南)实验室制取气体常用如图装置,根据所学化学知识回答问题:
(1)仪器a的名称:______。
(2)实验室需制取较纯净的氧气,应选用的发生装置和收集装置是______;该反应的化学方程式为:______。
(3)实验结束后,发现收集的氧气不纯,可能的原因是______。
7.(2021·齐齐哈尔市铁锋区教师进修学校九年级模拟预测)某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,并收集纯净的气体”的实验。设计了如下方案进行实验:
(1)写出所标仪器的名称:①______、②______。
(2)描述A中发生的现象:______。
(3)根据所学的知识,你认为A装置和______装置相连并产生______现象时就足以说鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,写出A中反应的化学方程式:______。
(4)该同学想要收集一瓶纯净的该气体,进一步验证它的性质。连接上述装置的顺序是(填写各接口字母)______,其中C装置的作用是______,写出有关反应的化学方程式:______。
8.(2021·辽宁阜新·中考真题)下图是实验室制取气体的部分实验装置。
(1)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可以选用装置B,理由是______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______。为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,常在试管口放______。
(3)实验室制取并收集一瓶干燥的二氧化碳,选用装置依次是______(填字母)。
(4)验证一瓶无色气体是氧气的方法是______。
9.(2021·江苏镇江·中考真题)请结合如图回答问题。
(1)仪器名称:①______,②______。
(2)用高锰酸钾制取氧气可选用装置A和______(填字母)组合,反应的化学方程式为______,试管中棉花团的作用是______。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为______,选用装置C相对B的优点是______。
(4)已知CaCl2的水溶液呈中性。用图1装置探究制取CO2的实验。实验开始时,向锥形瓶中加入一定量的盐酸图2表示实验过程中装置G和Ⅰ中的溶液pH变化曲线。
①装置H的作用为______。
②t1时,锥形瓶中石灰石有剩余,无气泡产生。请判断t2时,锥形瓶中______(填“有”或“无”)盐酸剩余。
③t1后,显示器B中曲线几乎无变化,其原因是______。
10.(2021·江苏宿迁·中考真题)下图为实验室常用仪器和实验装置的示意图,根据题意回答问题。
(1)写出标号①的仪器名称_______。
(2)实验室用装置A制取CO2的原料为____(填物质名称)。若将装置A改为装置B,其优点是__。若用装置C收集CO2,气体应从_______(填“a”或“b”)端通入。
(3)FeS固体和稀硫酸之间可发生复分解反应,该反应常用于实验室制取H2S。H2S气体有毒,能溶于水,其水溶液为氢硫酸。
①写出制取H2S气体的化学方程式_______。
②某同学用D、E、F装置组合收集H2S。E装置的作用是防倒吸,则虚线框内最合适的装置是____(填“甲”或“乙”,请从图2中选择);F装置的作用是_______。
11.(2019·四川德阳·中考真题)下图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。
请你回答下列有关问题:
(1)仪器a的名称是__________。
(2)下列对各装置的叙述中错误的是(填数字编号)________。
①用B装置进行实验时不需要检查装置的气密性
②装置C可用来收集密度比空气小的气体
③用D装置收集CO2时,可用燃着的木条放在集气瓶口检验CO2收集满
④用E装置收集气体时,必须在气泡连续均匀冒出时才能收集
(3)氨气(NH3)是无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小,实验室可用固体氯化铵和附体氢氧化钙混合加热制得氨气,则实验室制取氨气时应选择的发生装置是(填编号)_________,不能用D、E装置收集氨气的原因是________________。
(4)F装置可用于气体的收集和气体的净化,若用F装置干燥H2,则F中应盛装的物质是(填物质的名称)_____________。
类型3 气体相关的综合
1.(2022湖北武汉一模)氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某化学小组同学对其进行下列研究。
【査阅资料】
①NaN3受撞击会生成Na、N2
②NaN3遇盐酸、硫酸溶液无气体生成
③碱石灰是CaO和NaOH的混合物
④NaN3的制备方法是:将金属钠与液态氨反应制得NaNH2,再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和NH3
【问题探究】
(1)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因是_______(可用化学方程式表示);
(2)为测定某工业级NaN3样品中Na2CO3的质量分数,小组同学设计了如图实验装罝:
①小明同学认为通过测定装置Ⅰ中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的质量分数,小组同学通过讨论认为不可行,其理由可能是__________(答出一种即可);
②小明同学在大家讨论的基础上,又设计了装罝Ⅱ,请分析:装置Ⅱ中A的作用是______,若无装置C,对测定结果造成的影响是_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),装置E的作用是_____;
③根据装置Ⅱ,小组同学设计的实验步骤有:
a.称量装置D
b.称量样品,检査装置气密性
c.打开弹簧夹,鼓入空气
d.关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量的稀琉酸,关闭活塞和玻璃塞其正确的顺序为___(填字母序号,可重复);
④计算碳酸钠的质量分数时,至少需要测定______个数据。(填数字)
2.已知Mg能在CO2中燃烧生成一种单质和一种氧化物,现设计实验进行验证。请回答下列问题
(1)制备二氧化碳的下列发生装置中,能控制“反应随时发生与停止”的是 。
A.①③⑤B.②③④C.①②④⑤D.③
(2)对CO2进行净化、干燥,并进行Mg在CO2中燃烧的探究实验。
实验进行时,若要气体从左向右流动,则上述装置的连接顺序为(填仪器接口的字母)
( )( ) 接( ) ( ) 接( ) ( ) 接( ) ( )
(3)实验开始时,在点燃酒精灯前必须进行的操作是先通入CO2,待装置中澄清石灰水出现现象时,再点燃酒精灯,以上操作的目的是 。
(4)实验中,镁粉与二氧化碳发生反应的化学方程式是 。
3. 实验室制备氯气通常用浓盐酸与MnO2反应制得:
4HCl(浓)+MnO2△(=====)Cl2↑+MnCl2+2H2O
用下列实验室常用装置或仪器(铁架台、夹持和连接装置略)的字母填空。
第1题图
(1)制氯气需要的装置和仪器是________。
(2)实验室进行氯气制取或性质实验后,必须用G装置进行尾气处理,防止污染空气,说明氯气具有________性。
(3)收集氯气的装置是________;干燥氯气可用装置________。
4. 潜水器中可使用过氧化钠(Na2O2)固体做供氧剂,过氧化钠固体与二氧化碳反应原理是:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,为验证该反应产物,某兴趣小组进行如下实验探究。
【查阅资料】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。
【设计实验】小组同学利用如图装置进行实(忽略稀盐酸的挥发)。
(1)装置A中标号仪器名称:① ,② 。
(2)装置A中反应的化学方程式为 。
(3)装置B的作用是吸收水 。
(4)为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳,装置D中盛放的试剂 。
(5)验证过氧化钠与二氧化碳反应产物
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
①
将带火星的木条伸入装置E中
产物中有氧气
②
反应后取装置C中少量固体于试管中,加水完全溶解
固体中有未反应的过氧化钠
③
向步骤②反应后所得溶液中加入足量稀盐酸,有气体产生,将产生的气体通入足量澄清石灰水中
产物中有碳酸钠
5. 实验室采用下列三种方法制取气体。
制取O2:2KClO3───△2KCl+3O2↑
制取CO2:……
制取Cl2:MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O
已知:Cl2是一种黄绿色、有刺激性气味、密度比空气大、能溶于水的气体。
(1)写出实验室制取CO2的化学方程式 。
(2)下列有A、B、C三种发生装置和D、E两种收集装置,请回答下列问题:
①写出图中仪器Ⅱ的名称是 ;
②用D装置收集Cl2时,Cl2应从 管口(填导气管接口处的字母)进入瓶中。
③用A装置制取氧气后,从剩余固体中分离出MnO2的实验步骤有溶解、过滤和洗涤。 过滤时玻璃棒的作用是 。
(3)下列对制取三种气体的分析中不正确的是 。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同 B.O2、CO2和Cl2都能用向上排空气法收集
C.制取Cl2 的反应中MnO2是催化剂 D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
6. 如图是实验室制取CO2和CO的性质的实验,请看图后回答问题.
(1)写出标有序号的仪器名称②________。
(2)A中所观察到的现象是________,反应方程式为________。
(3)B中所观察到的现象是________,反应方程式为________。
(4)C中所观察到的现象是________,反应方程式为________。
(5)D中所观察到的现象是________,反应方程式为________。
7.如图为验证Na2O2性质的实验,将A中产生的潮湿CO2通入到足量的Na2O2粉末中,充分反应,已知:Na2O2与水作用生成一种碱和O2,与CO2作用生成碳酸盐和O2
(1)A装置还可以用来制取的一种气体是________。
(2)B中发生反应的化学方程式为________(只写1个);
(3)若由C装置收集反应后的气体,请把C装置中的导管补画完整________。
8. 某同学在实验室中用盐酸与石灰石反应,将制得的气体通入澄清石灰水中,发现石灰水始终不变浑浊,于是该同学对不变浑浊的原因进行了如下实验探究:
(查阅资料)CO2既不与AgNO3溶液反应,也不与饱和NaHCO3溶液反应。
(提出猜想)①澄清石灰水已经变质。
②制得的气体中除CO2外还含有其他成分。
(1)(实验探究)
活动一:为了验证猜想①,该同学做了一个对照实验:把稀硫酸滴入盛有碳酸钾溶液的试管中,并将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,则稀硫酸与碳酸钾溶液反应的化学方程式为________,由该实验得出的结论是:猜想①________(填“成立”或“不成立”)。
(2)活动二:将盐酸与石灰石反应制得的气体通入硝酸银溶液中,观察到有________产生,说明制得的气体中含有HCl气体。
(实验反思)制得的气体中混有HCl的原因是________;澄清石灰水始终不变浑浊又是因为________(用化学方程式表示)。
(拓展应用)若要除去CO2中混有的HCl和水蒸气,下列装置可以满足要求的是________。
9.某同学利用“氢气还原氧化铜的实验”测定水的组成。回答下列问题:
(1)用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。反应的化学方程式为________;从下列装置中选择并组装一套可以“随时控制反应的发生与停止”的装置,制取并收集干燥的氢气,正确的连接顺序为________(填接口处字母标号);仪器①的名称是________。
(2)利用下图装置测定水的组成(尾气处理装置及H2验纯等操作均未列出)
①下列操作的正确顺序为________(填字母序号)。
a.点燃酒精灯 b.通入H2 c .停止通入H2 d 熄灭酒精灯
②装置C的作用是________。
(3)若装置A中的玻璃管和其中的物质在反应前后的质量差为m1 , 装置B和其中的物质在反应前后的质量差为m2,则水中H、O元素的质量比为________(用含m1、m2的代数式表示)。
10. 如图是实验室常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称________。
(2)用高锰酸钾制取氧气,选用的发生装置是________(填序号),反应的化学方程式为________,为防止高锰酸钾粉末进入导管,该装置需做一点改进的是________,若用D装置收集氧气,当观察到气泡________冒出时,便可开始收集。
(3)实验室制取二氧化碳应选用的一组装置是________(填序号),反应的化学方程式是________。图E是某同学利用报废试管设计的制二氧化碳的发生装置,该设计除了废物利用的优点外,请另写一个优点:________。
(4)用收集的氧气完成图F铁丝燃烧的实验,反应的化学方程式为________。
(5)已知:一氧化氮(NO)是一种无色气体,极易与氧气反应生成红棕色二氧化氮气体(NO2)。为了证明铜与稀硝酸反应生成一氧化氮气体,某兴趣小组同学设计实验,其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去):B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球。(铜丝和金属丝都可以上下移动)
兴趣小组同学在确定装置气密性良好并装入药品后,进行了以下操作:先将装CaCO3的干燥管下移使CaCO3与稀HNO3反应产生CO2,观察到装置C中石灰水变浑浊后,将铜丝下移使之与稀HNO3起反应。
①先让CaCO3与稀HNO3反应产生CO2的目的是________;
②写出一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮气体的化学方程式________;
③证明E中收集到的气体是NO的方法是________。
11. 某学习小组对CO2展开研究。
Ⅰ.探究CO2的收集方法:
【资料卡片】:一定范围内,CO2在水中溶解越多,所得溶液pH越小。
【实验一】:利用如图1装置制取CO2,并测定CO2溶于水所得溶液的pH,判断CO2在水中溶解的体积。
(1)写出图中标号仪器的名称:① ;② 。
(2)甲装置中反应的化学方程式为 。
(3)检查甲装置气密性的方法是关闭K1、K2,打开分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,观察到 ,说明装置气密性良好。
(4)待丙装置中收集半瓶气体时,关闭K3、K4,充分振荡丙装置,测得丙、丁装置中溶液的pH值分别为5.7和6.5.说明溶解的CO2体积丙装置中 (填“>”或“=”或“<”)丁装置,丙装置中反应的化学方程式为 。乙装置吸收HCl气体,目的是 。
【实验二】:用气体压强传感器测收集的气体中CO2体积分数,选择合适收集方法。
(5)如图2是排水法和向上排空气法收集的气体中CO2体积分数随时间变化的关系图,分析图象,可得出的结论有:① ;② 。
Ⅱ.CO2减排新进展
(6)我国CO2减排的战略是CCUS(CO2的捕集、利用与储存)。
①捕集:氨法吸收的原理是在水溶液中氨(NH3)与CO2反应生成碳酸氢铵,反应的化学方程式为 。
②利用:超临界CO2可以清洗餐具上的油污,清洗时,溶剂是 。
③储存:天然矿石中MgO与CO2反应,生成长期稳定存在的碳酸镁,从而使CO2固化,反应的化学方程式为 。
12. 利用下列实验来探究CO2气体的制取和性质。
(1)A、B、C三套发生装置都可用于实验室制取CO2气体。
①仪器a的名称是 。
②实验室制取CO2的化学方程式是 ;收集CO2可选用的装置是 (填序号),检验CO2收集满的方法是 。
③利用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,可观察到的现象是 。
④与A装置相比,利用C装置制取CO2的优点是 。
(2)某化学兴趣小组对CO2的性质进行了探究。实验步骤如下:
步骤1:如图2所示装置的气密性良好(图中a处连接气体压力传感器),甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250mL,分别收集满CO2,三个注射器内各装有85mL液体。
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞;一段时间后,同时振荡烧瓶。
步骤3:利用“数字化实验”测定烧瓶内的气压变化,得到如图3所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图,曲线1、2、3分别表示甲、乙、丙三个烧瓶内的气压变化。
①实验过程中,观察到烧瓶乙中有白色沉淀生成。写出该反应的化学方程式: 。
②曲线1中BC段气压逐渐变小的原因是 ,导致CD段气压快速变小的操作是 。
③对比曲线1与曲线3,能得出的结论是 (填序号)。
a.CO2能溶于水
b.CO2能与水发生反应
c.CO2能与NaOH溶液发生反应
题型03 气体制备和除杂题
内容概要:
类型1 装置的选择
类型2 气体的除杂
类型3 气体相关的综合
类型1 装置的选择
1.(2021·湖南岳阳)实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是( )
A.实验室制取氧气时,可选用③或⑤作为收集装置
B.检验④中CO2是否收集满:将燃着的木条伸入集气瓶内,看木条是否熄灭
C.用①、⑤制取并收集气体完毕后,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
D.用锌粒和稀硫酸制取氢气,可选用②作为发生装置
【答案】D
【解析】A、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,故可选用④或⑤作为收集装置,不符合题意;
B、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的木条放在集气瓶口,看木条是否熄灭,不能伸入集气瓶内,不符合题意;
C、用①、⑤制取并收集气体完毕后,应先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯,防止水倒流,炸裂试管,不符合题意;
D、用锌和稀硫酸反应制取氢气,属于固液不加热反应,发生装置可选②,符合题意。
故选D。
2.(2021山东泰安市)实验室制取某些气体的装置如图,下列说法错误的是( )
A.装置①和④组合可以用来制取氧气
B.装置②和⑤组合可以用来制取氢气
C.装置②和③组合可以用来制取二氧化碳
D.装置②可以随时添加液体药品
【答案】A
【解析】
A、实验室制取氧气可用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法,属于固体加热型,应选用的发生装置是①;氧气密度比空气的大,应用向上排空气法收集,错误;
B、实验室制取氢气常采用锌与稀硫酸反应来制取,属于固液常温型,应选用的发生装置是②;氢气难溶于水,所以可以用排水集气法收集氢气,正确;
C、实验室制取氢气常采用大理石与稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,应选用的发生装置是②;但二氧化碳密度比空气的大,应用向上排空气法收集,正确;
D.装置②中的长颈漏斗可以随时添加液体药品,正确。
3.(2021重庆)氧气是人类活动的必需的物质之一,下列与氧气有关的实验装置图错误的是( )
A.制取 B.干燥
C.收集 D.验满
【答案】C
【解析】
A、实验室可用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,且长颈漏斗下端应在液面以下,图中正确,正确;
B、浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应。洗气应“长进短出”,这样反应比较充分,图中正确,正确;
C、氧气的密度比空气大,收集氧气,应“长进短出”,错误;
D、氧气具有助燃性,氧气验满,将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,正确。
4.下列有关气体的制取、收集、检验和验满的说法中不正确的是( )
A.甲装置可作为实验室制取氧气的发生装置
B.乙装置可用来制取、检验二氧化碳
C.丙可用于检验二氧化碳是否收集满
D.丁装置可用来收集氧气
【答案】C
【解析】A、甲装置属于固体加热型,可作为实验室制取氧气的发生装置,故选项说法正确;
B、实验室中制取二氧化碳常用石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,检验二氧化碳使用澄清石灰水,故选项说法正确;
C、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,故选项说法错误;
D、氧气不易溶于水,可用排水法收集,丁装置可用来收集氧气,故选项说法正确。故选C。
5. “实验室制取二氧化碳”是科学实验操作考试项目之一。如图表示小科在考试时进行制取、收集、检验、验满的四步操作,其中正确的是( )
A.制取
B.收集
C.检验
D.验满
【答案】C
【解析】A、用图示装置制取二氧化碳时,长颈漏斗一定要伸入液面以下,以防产生的气体由长颈漏斗逸出,操作错误,不合题意;
B、二氧化碳能溶于水,且密度比空气大,所以采用向上排空气法来收集二氧化碳,但集气瓶口应放置一玻璃片,操作错误,不合题意;
C、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,故常用澄清的石灰水来检验二氧化碳气体,操作正确,符合题意;
D、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,所以收集二氧化碳时的验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口,观察木条是否熄灭,不可伸入集气瓶内,操作错误,不合题意。
故选C。
6.实验室用下列装置制取气体,下列有关说法错误的是( )
A.装置①、④组合可用于氯酸钾、二氧化锰加热制取氧气
B.装置②中锥形瓶内的小试管,在实验过程中起液封和节约药品的作用
C.装置③、⑤组合用于实验室制取二氧化碳,燃着的木条放在a管口处验满
D.装置③、④组合用于实验室制取氢气,说明氢气难溶于水
【答案】C
【解析】A、反应物为固体,且需要加热,故选①为发生装置,氧气不易溶于水,可以用排水法收集,故选④为收集装置,说法正确;
B、小试管可以起到缓冲作用,将液体装满后再进入锥形瓶,可以保留液体药品,节约药品,另外小试管内液体直接封住长颈漏斗下端,形成密闭装置,说法正确;
C、二氧化碳密度比空气大,先在底部聚集,因此从a进气,集满后从b逸出,所以将燃着的木条置于b处验满,说法错误;
D、反应物为固液混合物,不需要加热,故可选③为发生装置,氢气难溶于水,可以用排水法收集,故可选④为收集装置,说法正确;
故选:C。
7.下列各图是在CO2和O2的实验室制取、收集、验满以及性质验证的实验过程中的部分操作图示。其中有错误的是( )
A.检查装置气密性 B.收集氧气
C.收集二氧化碳并验满 D.氧气性质验证
【答案】D
【解析】A、图示装置推注射器的活塞时,瓶内气压增大,若长颈漏斗内形成稳定水柱,说明该装置的气密性是良好的,操作正确;
B、氧气不易溶于水、密度比水小,能用图中装置收集氧气,操作正确;
C、二氧化碳的密度比空气大,收集氧气时,氧气从长管进入,验满时可将燃着的木条放在短导管口处,若木条熄灭,证明已满,操作正确;
D、硫在氧气中燃烧生成的二氧化硫是一种有毒气体,扩散到空气会造成空气污染,所以在实验前应在集气瓶内加少量水,用于吸收二氧化硫,操作错误。
故选:D。
8.下面是某同学在制取二氧化碳时选用的实验装置或操作方法,正确的是( )
【答案】D
【解析】A、实验室制取二氧化碳所使用的药品是块状固体大理石和液体稀盐酸,所以选用的发生装置为固液不加热型,所以A选项错误;B、因为二氧化碳能溶于水,所以收集二氧化碳只能用向上排空气法,故B选项错误;C、干燥二氧化碳是应长进短处,所以 C装置错误;D、二氧化碳验满时,将燃着的木条放到集气瓶口,木条熄灭,证明已满。正确答案为D
9. 如图所示的装置有很多用途,下列使用方法不正确的是( )
A. 排水法收集氧气时,由a口进气
B. 排空气法收集氢气时,由b口进气
C. 排水法收集氢气时,由b口进气
D. 排空气法收集二氧化碳时,由a口进气
【答案】A
【解析】A、排水法收集氧气时,由b口进气,由a口排出水,故方法A不正确;
B、氢气密度比空气小,可用向下排空气法收集,即空气要从下端被排出,所以氢气必须从b端进入,使空气从下方排出,故方法B正确;
C、排水法收集氢气时,由b口进气,由a口排出水,故方法C正确;
D、二氧化碳密度比空气大,可用向上排空气法收集,即空气要从上端被排出,所以二氧化碳必须从a端进入,使空气从上方排出,故方法D正确。
10. 在进行实验室制取和收集O2的过程中,有关做法不正确的是( )
A.选择装置①或②作为O2的发生装置
B.选择装置③或④作为O2的收集装置
C.装置④有气泡冒出时立即收集气体
D.将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下
【答案】C
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应不需要加热,发生装置为①,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应物是固体,反应需要加热,发生装置为②,故选项不符合题意;
B、氧气不易溶于水,可用排水集气法收集,氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集氧气的装置为③或④,故B选项不符合题意;
C、装置④有气泡冒出时不能立即收集,先排出的气体含有装置中的空气,应在气泡连续、均匀产生后开始收集,故C选项符合题意;
D、装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下,防止产生的气体从长颈漏斗向外逸出,故不符合题意。正确答案为C.
11.下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是( )
B. 制CO2的药品
B.发生装置
C.收集装置
D.比较CO2与空气的密度
【答案】A
【解析】根据反应物的状态、反应发生需要的条件选择发生装置;根据二氧化碳的密度、水溶性选择收集装置,根据装置的特点分析实验目的。实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水覆盖在大理石表面,阻碍反应的继续进行,故A错误;实验室常用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,不需要加热,可选该装置作为发生装置,故B正确;二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集,故C正确;下面的蜡烛先灭,上面的蜡烛后灭,可以得出二氧化碳的密度比空气大、不能燃烧、不支持燃烧的结论,故D正确。
12. 实验室用如图所示装置制取氢气并测量生成氢气的体积。下列有关说法正确的是( )
A.仪器a的名称为长颈漏斗
B.烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸
C.该收集方法为向下排空气法
D.该装置还可用于制取氧气
【答案】D
【解析】仪器a的名称是分液漏斗,故选项A说法错误;烧瓶中的物质不一定是锌与稀硫酸,也可能是稀盐酸,故选项B说法错误;该收集方法为排水法,故选项说法错误;图中发生装置为固液常温型,收集方法为排水法,用过氧化氢溶液制取氧气属于固液常温型,氧气进而用排水法收集,该装置还可用于制取氧气,故选项D说法正确。
13. 下列有关实验室制取气体的说法错误的是( )
A.装置①可作为CO2的发生装置
B.装置②干燥O2时,气体由a管进b管出
C.装置③可用作O2的收集装置
D.装置④是收集CO2气体的验满方法
【答案】D
【解析】A、实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取,属于固液常温型,装置①可作为CO2的发生装置,故选项说法正确。
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②干燥O2时,气体由a管进b管出,故选项说法正确。
C、氧气的密度比空气的大,装置③是向上排空气法,可用作O2的收集装置,故选项说法正确。
D、检验二氧化碳是否集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故选项说法错误。
14. 以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,有关说法错误的是( )
A.实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入
C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管a进入
D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图⑤临时存放
【答案】B
【解析】制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热。氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集。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,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热。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。 用双氧水和二氧化锰制氧气,实验室制取,均是在常温下,固体和液体反应,均可使用装置②,故A不符合题意;因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大,所以实验室收集氧气和二氧化碳(向上排空气法收集),均可使用装置③,气体从导管a进入,b进入错误,故B符合题意; 浓硫酸具有吸水性,实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管a进入正确,故C不符合题意;因为氧气和二氧化碳的密度比空气大,所以实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图⑤临时存放,故D不符合题意。
15. 下列有关二氧化碳的制备、检验、收集和性质验证能达到目的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、长颈漏斗的末端在液面以上,反应生成的二氧化碳会从长颈漏斗逸出,无法收集到二氧化碳或收集的二氧化碳很少,该选项不能达到目的;B、检验二氧化碳时,二氧化碳应该从伸入试剂瓶长的导管通入,从伸入试剂瓶短的导管导出,而图中二氧化碳的通入、导出正好相反,该选项不能达到目的;
C、因为二氧化碳的密度比空气大,应该用向上排空气法收集,该选项不能达到目的;D、二氧化碳的水溶液能使石蕊试液变红色,二氧化碳通入石蕊试液中时,石蕊试液变红色,该选项能够达到目的。故选:D。
16. 某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置,既可制取气体,又可验证物质的性质。下列说法错误的是( )
A.在实验室里,装置I可用作碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B.当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ可用于向上排空气法收集CO2
C.当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2
D.当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气
【答案】B
【解析】A.在实验室里,装置I中的分液漏斗可以控制滴加液体试剂的速率,因此可用此装置作为碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置,说法正确;B.二氧化碳的密度比空气大,所以当打开K1、关闭K2时,装置Ⅱ才可以用于向上排空气法收集CO2,说法错误;C.若小试管内盛有澄清的石灰水,当打开K2、关闭K1时,装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为CO2,说法正确;D.氧气的密度比水小,所以当打开K1、关闭K2时,在装置Ⅱ中装满水,可用于收集氧气,说法正确。
17. 在没有现成的CO2气体发生器的情况下,请你选用图中的部分仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。应选用的仪器是( )
A.abcd B.abdf C.acde D.abde
【答案】C
【解析】A、abcd连接时,固液不能分离,不能控制反应的发生和停止,故A错误;B、abdf,制二氧化碳不需要酒精灯,故B错误;C、装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置,应选用的仪器是:acde,当关闭c中的开关,盐酸从c中被压会回烧杯中,固体与液体分离,反应停止,故C正确;
D、abde没有开关不可行,故D错误;
18. 小李同学对实验室制取氧气和二氧化碳的方法做了比较,并得出以下结论,其中错误的是( )
A.选用的发生装置可能相同
B.收集方法可能相同
C.反应类型可能相同
D.检验方法一定不同
【答案】C
【解析】A、实验室制取二氧化碳常采用稀盐酸与大理石(或石灰石)反应来制取,属于固液常温型;实验室采用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气,也属于固液常温型;气体发生装置可能相同,故A正确;
B、氧气的密度比空气大,可用向上排空气法收集;二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集;气体的收集方法可能相同,故B正确;
C、实验室制取氧气可采用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或加热高锰酸钾的方法制取氧气,均符合“一变多”的特征,均属于分解反应;实验室制取二氧化碳,采用的是大理石(或石灰石)与稀盐酸反应,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应;反应类型不同,故C错误;
D、检验氧气有带火星的木条,检验二氧化碳用燃着的木条,检验方法一定不同,故D正确。
故选:C。
19. 小乐要制备纯净的二氧化碳气体。可供选用的仪器如图所示。可供选用的药品如下:①石灰石②澄清石灰水③稀硫酸④浓硫酸⑤盐酸溶液⑥碳酸钠溶液⑦蒸馏水。下列装置连接顺序及组合最恰当的是( )
A.甲(①⑤)、乙(④)、丙(⑦)、丁
B.甲(①③)、乙(④)、丙(⑦)、丁
C.甲(①③)、乙(⑦)、丙(④)、丁
D.甲(①⑤)、乙(⑥)、丙(④)、丁
【答案】D
【解析】实验室稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的进行,不能用于制取CO2,不能使用稀硫酸;可选用石灰石和稀盐酸,不能使用浓盐酸,具有挥发性,会导致生成的气体中含有较多氯化氢;制备纯净的二氧化碳气体,需除去氯化氢和水蒸气,应先除去氯化氢气体,再除去水蒸气,除氯化氢气体可选用碳酸钠溶液;除水蒸气可选用浓硫酸,故装置连接顺序及组合最恰当的是甲(①⑤)、乙(⑥)、丙(④)、丁。
20.(2021·吉林)下图是实验室制取气体的常用装置,回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,并用向上排空气法收集。
①写出此反应的化学方程式 。
②可以选择的气体制取装置是 (选填“A”或“B”)和C。
(3)选择气体制取装置时,需要考虑反应物的状态、 和气体的性质。
【答案】(1)试管
(2)2H2O2 ====2H2O+O2 ↑;B
(3)反应条件
【解析】(1)由图可知,仪器a为试管;
(2)①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气,该反应的化学方程式为:2H2O2 ====2H2O+O2 ↑;
②该反应属于固液不加热反应,发生装置可选B;
(3)选择气体制取装置时,需要考虑反应物的状态、反应条件和气体的性质。
21.(2021·福建)下列装置常用于实验室制取气体。
(1)仪器①的名称是 。
(2)用装置甲制取氧气,采用该收集方法的依据是 。用收集的氧气做铁丝燃烧实验,应预先在集气瓶中加入少量的 。
(3)用装置乙制取气体,实验结束时,为防止水槽里的水倒流,应采取的操作是 。
(4)在加热条件下,用醋酸钠( CH3COONa)固体与碱石灰固体中的氢氧化钠反应制取甲烷,同时生成碳酸钠,应选用的装置是 (填“甲”或“乙”)。
【答案】
(1)长颈漏斗
(2)氧气的密度比空气大;水或铺一层细沙
(3)先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯
(4)乙
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称是:长颈漏斗;
(2)用装置甲制取氧气,采用该收集方法的依据是:氧气的密度比空气大;用收集的氧气做铁丝燃烧实验,应预先在集气瓶中加入少量的水或铺一层细沙,防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底;
(3)用装置乙制取气体,实验结束时,为防止水槽里的水倒流,应采取的操作是:先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯;
(4)在加热条件下,用醋酸钠( CH3COONa)固体与碱石灰固体中的氢氧化钠反应制取甲烷,属于固体加热反应,且甲烷难溶于水,制取装置应选乙。
22.(2021·湖南长沙)下列装置常用于实验室制取气体,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称 。
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,应选择的发生装置是 (填字母代号),在装入药品前应先检查装置的 。
(3)用装置C收集氧气时,其验满的方法是 。
【答案】
(1)集气瓶
(2)A;气密性
(3)把带火星木条放在集气瓶口,木条复燃,说明满了
【解析】(1)仪器①的名称为集气瓶;
(2)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,反应为固体加热反应,应选择的发生装置是A;在装入药品前应先检查装置的气密性,防止装置漏气;
(3)氧气具有助燃性,用装置C收集氧气时,其验满的方法是把带火星木条放在集气瓶口,木条复燃,说明满了。
23.(2021·山东)在实验室中,我们常用下图所示装置制取和收集某些气体。
(1)写出a仪器的名称: 。
(2)实验室制取二氧化碳时,你选择的发生装置为 ,化学反应方程式为 。
(3)经查阅资料Na2O2(过氧化钠)通常情况下为淡黄色固体,能与水发生剧烈反应产生氧气。小明在实验室用Na2O2制取氧气时发生装置选择了B而没有选择C,你认为他选择的理由是 。若用F装置收集氧气,进气端应选择 端(用“b”或“c”填空)。
【答案】(1)集气瓶
(2)B或C;CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
(3)过氧化钠和水反应剧烈,而B装置可通过分液漏斗控制药品的滴加速率,从而控制反应速率;b
【解析】(1)由图可知,仪器a为集气瓶;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应属于固液不加热反应,发生装置应选B或C;石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和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:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)在实验室用Na2O2制取氧气时发生装置选择了B而没有选择C,是因为过氧化钠和水反应剧烈,而B装置可通过分液漏斗控制药品的滴加速率,从而控制反应速率;若用F装置收集氧气,氧气的密度比空气大,进气端应选择b端。
24.(2021·四川自贡)化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图,回答有关问题:
(1)图中标有①的仪器名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置为 (填大写字母),该装置有一不足之处,应怎样改进: 。
(3)实验室用B装置制取氧气,其反应的化学方程式是 。
(4)若用D装置收集二氧化碳气体,气体应从 (填“m”或“n”)端进入。
(5)E装置试管中的现象是 。F装置是将E装置实验后的试管加热,此时发生反应的化学方程式为 。
(6)实验室制取气体时,下列因素中不需要考虑的是 (填大写字母)。
A.药品容易获得,能生成所要制取的气体
B.反应条件易于控制,反应速率适中
C.操作简便易行,安全可靠,节能环保
D.所要制取气体的颜色和气味
【答案】(1)锥形瓶
(2)A;在试管口塞一团棉花
(3)2H2O2==== 2H2O+O2 ↑
(4)m
(5)溶液变红色;H2CO3===CO2↑+H2O
【解析】(1)图中标有①的仪器名称为锥形瓶;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的发生装置为A,该装置有一不足之处,即试管口没有塞一团棉花,改进方法:在试管口塞一团棉花;
(3)实验室用B装置制取氧气,其反应的化学方程式是:2H2O2==== 2H2O+O2 ↑;
(4)若用D装置收集二氧化碳气体,二氧化碳密度比空气大,气体应从m端进入;
(5)E装置试管中,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使石蕊试液变红色,F装置是将E装置实验后的试管加热,此时碳酸分解生成水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为:H2CO3===CO2↑+H2O。
25.(2021·内蒙古鄂尔多斯)气体的制取和性质是初中化学知识的核心之一。结合下列实验装置图回答问题:
(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ,使用B装置制取气体的优点是 。
(2)桢桢同学连接装置B、F、G进行实验。若往B装置中分别加入二氧化锰固体和过氧化氢溶液,且在装置F和G中看到明显的现象,则按气体流向,导管口的连接顺序为a→ (填导管口字母),装置F和G中分别观察到的现象是 。
(3)某气体只能用E装置收集,则该气体可能具有的性质为 (填字母序号)。
a.能与水反应
b.能与空气中某种物质反应
c.密度与空气的密度非常接近
【答案】
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;便于添加液体药品
(2)b→c→d→e;F中燃着的蜡烛燃烧更旺,G中澄清石灰水变浑浊
(3)b、c
【解析】(1)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,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,因此不需要加热,即
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;使用B装置制取气体的优点是:便于添加液体药品;
(2)若往B装置中分别加入二氧化锰固体和过氧化氢溶液,且在装置F和G中看到明显的现象,则按气体流向,导管口的连接顺序为a→b→c→d→e;装置F和G中分别观察到的现象是:F中燃着的蜡烛燃烧更旺,G中澄清石灰水变浑浊;
(3)某气体只能用排水法收集,则该气体可能具有的性质为:难溶于水;能与空气中某种物质反应;密度与空气的密度非常接近。
26.(2021辽宁)下图为实验室制取气体并验证气体性质的部分装置。请回答。
(1)用A装置制取氧气有一处明显错误,请加以改正:______。写出用改正后的装置制取氧气的化学方程式______。
(2)实验室制取二氧化碳所用的药品是______。将B、E装置组合制取并验证二氧化碳的性质,验证后加热E试管中的液体,观察的到的现象是______。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸反应制取并收集干燥的氢气,请填写所选装置导管口字母的连接顺序______。
【答案】
(1)将试管口略向下倾斜 2KClO3───△2KCl+3O2↑
(2)大理石(或石灰石)和稀盐酸 溶液由红色变成紫色
(3)befdc
【解析】
(1)用A装置制取氧气,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管;
该装置适用于固体加热反应制取气体,且试管口没有棉花,适用于氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方程式为:2KClO3───△2KCl+3O2↑;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳;
二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,使紫色石蕊试液变红,加热后,碳酸受热分解生成二氧化碳和水,现象为:溶液由红色变成紫色;
(3)实验室用锌与稀硫酸反应制取气体,属于固液不加热反应,发生装置应选B,浓硫酸具吸水性,且与氢气不反应,要想制取干燥的氢气,可用浓硫酸干燥氢气,可选择装置D,且“长进短出”,氢气的密度比空气小,可用向下排空气法收集,选择C装置,从d端进入,故所选装置导管口字母的连接顺序befdc。
27.(2021贵州铜仁)根据下列图示实验装置,回答有关问题。
(1)写出标有字母a的仪器名称______。
(2)实验室制取O2的反应原理为______(用化学方程式表示),你选择的发生装置______(填字母)。
(3)实验室制取 CO2的反应原理______(用化学方程式表示),制得的CO2中通常含有少量的HCl和水蒸气,若要制取干燥纯净的CO2,正确的装置链接顺序是______(填字母),饱和NaHCO3溶液的作用是______(用化学方程式表示)。
(4)将CO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红的原因______。
【答案】
(1)长颈漏斗
(2)2KMnO₄===K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ A
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ BFEC NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(4)二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊溶液变红
【解析】
(1)据图可知,仪器a的名称是:长颈漏斗。
(2)实验室常用加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾在加热的条件下分解生成氧气、锰酸钾和二氧化锰,反应的化学方程式为:2KMnO₄===K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑。该反应属于固体加热型,选择发生装置A来制取。
(3)实验室利用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸制取二氧化碳,稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;该反应不需要加热,则其发生装置可选择装置B,二氧化碳的密度比空气大,且能与水发生反应,则选择向上排空气法收集二氧化碳,即选择装置C;盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳会混有氯化氢气体和水蒸气,饱和碳酸氢钠溶液可以吸收氯化氢,浓硫酸可以做干燥剂,应该先制取二氧化碳,接着除杂,然后干燥,最后收集,正确的装置连接顺序是:BFEC;饱和NaHCO3溶液的作用是吸收氯化氢气体,氯化氢气体溶于水生成盐酸,盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,其化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
(4)紫色石蕊溶液遇酸变红,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,可以使紫色石蕊溶液变红。
28.(2021宜昌)探究氧气的实验室制取和性质。
(1)如图1是硫在氧气中燃烧的实验。
①观察到火焰的颜色是 ;
②反应的化学方程式是 ;
③当火焰变得微弱时,将燃烧匙进一步伸入瓶底,火焰又变旺,可得出氧气的一条物理性质是 。
(2)图2是实验室制取气体的部分装置。
①实验室用高锰酸钾制氧气的化学方程式是 ,选择的发生装置是 (填字母序号,下同);还可用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,选择的发生装置是 。
②可以选择装置C收集氧气,其原因是 。
③可见,选择气体的发生装置要依据反应物的状态和 ,选择气体的收集装置要依据 。
【答案】
(1)①明亮的蓝紫色 ②.S+O2====SO2 ③氧气的密度比空气大
(2)①2KMnO₄===K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ A B ②氧气不易溶于水且不和水反应 ③反应条件 气体的密度和水溶性。
【解析】
(1)①硫在氧气中燃烧的现象是:剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种具有刺激性气味的气体。
②硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,反应的化学方程式为: S+O2====SO2。
③当火焰变得微弱时,将燃烧匙进一步伸入瓶底,火焰又变旺,可得出氧气的一条物理性质是:氧气的密度比空气大。
(2)①高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:2KMnO₄===K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑;该反应属于固、固加热型,适合用装置A作发生装置;用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,属于固、液常温型,适合用装置B作发生装置。
②可以选择装置C收集氧气,其原因是氧气不易溶于水且不和水反应。
③选择气体的发生装置要依据反应物的状态和反应条件;选择气体的收集装置要依据气体的密度和水溶性。
29.(2021广安)实验室制取X气体,该气体为氢气、氧气、氯气(Cl2)中的一种。根据下图回答问题:
(1)用高锰酸钾制取并收集氧气:
①该反应的化学方程式为________。
②用D装置收集氧气,检验收集满的方法________。
③改用E装置(如图放置)收集氧气,气体应从________端(填“a”或“b”)通入。
(2)①实验室制取并收集氢气,可选用发生装置________(填字母)和收集装置F的组合;
②实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气,可选用的发生装置为________(填字母)。
【答案】
(1)①2KMnO₄===K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ ②带火星木条放置集气瓶口,木条复燃说明氧气收集满 ③a (2)①B ②C
【解析】
(1)①高锰酸钾加热生成锰酸钾二氧化锰和氧气,故填:2KMnO₄===K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
②氧气具有助燃性,用D装置收集氧气,检验收集满的方法带火星木条放置集气瓶口,木条复燃说明氧气收集满。
③改用E装置(如图放置)收集氧气,氧气密度大于空气密度,气体长进短出。
(2)①实验室用锌和稀硫酸制取氢气,利用固体和液体不加热反应,不需要加热,可选用发生装置B。
②实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气,固体和液体的加热反应,可选用的发生装置为C。
30.(2021四川乐山市)氨气(NH3)是一种重要化工原料,有刺激性气味,密度比空气小。某兴趣小组用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体的方法制备、收集干燥的NH3,实验装置如下图所示:
已知:2NH4Cl+Ca(OH)2===CaCl2+2NH3↑+2H2O,回答下列问题:
(1)图中仪器①的名称为_______,甲装置也可以用于实验室制备_________(选填“H2”、“O2”或“CO2”)。
(2)乙装置的作用是________。
(3)丙装置用于收集NH3,则乙中导管口a应与丙中导管__________端相连。
(4)从保护环境角度,该实验在丙装置后还应接一个____________装置。。
【答案】(1)试管 O2 (2)干燥作用 (3)c (4)尾气处理装置
【解析】
(1)由图可知①为试管,甲装置可加热,氢气和二氧化碳制取不需要加热,高锰酸钾和氯酸钾加热可以制取氧气,甲装置也可以用于实验室制备O2。
(2)碱石灰具有吸水性,可用作干燥剂,乙装置的作用是去除水蒸气,干燥作用。
(3)氨气密度比空气小,气体短进长出,导管口a应与丙中导管c端相连。
(4)尾气由刺激性气味,从保护环境角度,该实验在丙装置后还应接一个尾气处理装置。
31.(2021大庆)根据下列装置,回答问题:
(1)写出图中标号①仪器的名称: 。
(2)实验室里常用H2O2和MnO2来制取O2,应选用的发生装置为图中的 。(填字母)
(3)实验室若用装置D收集H2,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端进入。
(4)工业常需分离H2、CO2的混合气体。某同学采用装置E也能达到分离该混合气体的目的。操作步如下:
步骤1:关闭活塞B,打开活塞A,通入混合气体,可收集到 。
步骤2;然后, (填操作),又可收集到另一种气体。
【答案】(1)铁架台 (2)A (3)b (4)氢气 关闭活塞A,打开活塞B
【解析】
(1)图中标号①仪器的名称是铁架台。故填:铁架台。
(2)实验室里常用H2O2和MnO2来制取O2,应选用的发生装置为图中的A。故填:A。
(3)实验室若用装置D收集H2,则气体应从导管b端进入。故填:b。
(4)步骤1:关闭活塞B,打开活塞A,通入混合气体,二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,可收集到氢气。故填:氢气。
步骤2;然后,关闭活塞A,打开活塞B,稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,又可收集到二氧化碳。故填:关闭活塞A,打开活塞B。
32.(2021贵港)根据如图装置回答问题。
(1)写出标号仪器的名称:① ;② 。
(2)用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,应选用的装置是 (填字母)。
(3)实验室制取二氧化碳,反应的化学方程式为 ,发生装置可选用A或C,装置C的优点是 ;若用装置G收集二氧化碳,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
【答案】
(1)长颈漏斗 水槽
(2)BF
(3)2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ 可以控制反应的发生和停止 a
【解析】
(1)①为加入液体的分液漏斗,②为收集液体的水槽;故答案为:长颈漏斗;水槽。
(2)高锰酸钾为固体,且反应需要加热,故选B为发生装置,氧气不易溶于水,且空气不易混入,故选排水法收集气体,因此选择F为收集装置;故答案为:BF。
(3)实验室制取二氧化碳利用盐酸与碳酸钙的反应,盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;C装置带有活塞开关和多孔隔板,关闭活塞开关,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开活塞开关,气体输出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生;二氧化碳密度比空气大,先在底部聚集,所以从短口a进气;故答案为:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;可以控制反应的发生和停止;a。
33.实验室制取气体。
(1)为了制取较多量的CO2并便于多次添加稀盐酸,从上述所给仪器中选择合适的仪器,组装一套制取并收集CO2的装置,需要用到的仪器是___________(填字母),对应的化学方程式是___________。该方法获得的CO2气体常混有水蒸气和___________气体,依次通过___________(填字母)装置可获得干燥纯净的CO2。
A.浓硫酸、饱和的碳酸氢钠溶液 B.饱和的碳酸氢钠溶液、浓硫酸
(2)图2装置的优点是___________,为了解该装置的优点,实验室制取二氧化碳时,在图2装置中连接压强传感器,得到图3的曲线,下列说法正确的是___________。
A ab段试管中液面逐渐上升
B bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
C c点的对应操作是打开旋塞
【答案】
(1)AEFG 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ 氯化氢 B
(2)控制反应的发生或停止 BC
【解析】(1)制取较多量的二氧化碳,反应容积的容积要大,且能随时添加液体药品,故选用AEFG;
实验室制取二氧化碳的药品为大理石或石灰石和稀盐酸,其反应方程式为:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑;
用盐酸制取二氧化碳,盐酸会挥发出氯化氢气体,混合在二氧化碳中,因此所得二氧化碳气体有会含有氯化氢气体和水蒸气,因为二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解度很小,实验室用饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体,再用浓硫酸除去水蒸气,注意气体净化时,要把干燥过程放在最后一步,故选B。
(2)图2是大试管、长颈漏斗、多孔隔板、弹簧夹的组合,其优点是控制反应的发生或停止;
A、ab段气压上升,说明是关闭了弹簧夹,气体在试管内聚集,试管内气压增大,液体被压回长颈漏斗中,故试管内液面下降;
B、bc段反应停止,所以是石灰石和稀盐酸脱离接触;
C、c点以后试管内压强减小,逐渐恢复到正常值,是打开旋塞,气体排出。故选BC。
类型2 气体的除杂
1.(2022江苏常州市第二十四中学二模)如图是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图,有关说法错误的是( )
A.实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管b进入
B.实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
C.实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④,气体从导管c进入
D.实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图⑤临时存放
【答案】A
【解析】A、装置③是万用瓶,可用于收集气体,因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大,进入万用瓶以后,占据下方空间,空气则被赶到上方空间而易从b端排出,氧气或二氧化碳从a端进入。故实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③,气体从导管a进入,此选项错误;
B、如果用双氧水和二氧化锰制氧气,不需要加热;实验室用大理石或石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,不需要加热。因此实验室用双氧水制取氧气,用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳都选择固液常温型装置,装置②是固液常温型装置,均可使用装置②,此选项正确;
C、浓硫酸具有吸水性,实验室可用浓硫酸干燥氧气和二氧化碳,装置④是洗气装置,洗气装置的导气管是长进短出,气体从导管c进入,此选项正确;
D、因为氧气和二氧化碳的密度都比空气大,故实验室收集的氧气和二氧化碳,均可如图⑤临时存放,此选项正确。故选A。
2.(2021南京市金陵中学仙林分校一模)从下图中选择合适的装置(或试剂),用于实验室制取纯净且干燥的CO2气体。下列描述正确的( )
A.应选择装置①作为制取CO2气体的发生装置
B.发生装置流出的气体需依次通过装置④和装置③除去杂质
C.选用装置⑤收集CO2时,气流应从a管口进入
D.将燃着的木条伸入集气瓶中,检验CO2是否集满
【答案】C
【解析】A、实验室是用石灰石和稀盐酸在常温下反应制二氧化碳的,因此不需要加热,不能用装置①;错
误;B、制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体和水蒸气,欲使用③、④装置将以上杂质气体除去,应先通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的装置③除去氯化氢气体,再通过盛有浓硫酸的装置④除去水蒸气;错误;C、用装置⑤收集CO2气体从a管进入,因为二氧化碳的密度比空气大,正确;D、CO2气体验满时,燃着的木条应该放在集气瓶口;错误。故选C。
3.氧气是人类活动的必需的物质之一,下列与氧气有关的实验装置图错误的是( )
A.制取 B.干燥
C.收集 D.验满
【答案】C
【解析】A、实验室可用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,且长颈漏斗下端应在液面以下,图中正确,不符合题意;
B、浓硫酸具有吸水性且不与氧气反应。洗气应“长进短出”,这样反应比较充分,图中正确,不符合题意;
C、氧气的密度比空气大,收集氧气,应“长进短出”,符合题意;
D、氧气具有助燃性,氧气验满,将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明已经集满,不符合题意。
故选C。
4.下列实验的操作或设计中,正确的是( )
A.气体净化:除去CO2中混有的少量CO,可通入O2,点燃
B.气体净化:除去CO2中混有的HCl,可将混合气体通入澄清石灰水
C.气体净化:除去CO2气体中的少量CO杂质气体,可将混合气体通入过量的NaOH溶液中
D.气体收集:CO2和O2的密度比空气的大,故都能用向上排空气法收集
【答案】D
【解析】A、除去CO2中混有的少量CO,通入O2,点燃,会引入新的杂质气体氧气,故A错误;
B、CO2能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,不符合除杂原则,故B错误;
C、CO2能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,不符合除杂原则,故C错误;
D、CO2和O2的密度比空气的大,故都能用向上排空气法收集,故D正确。
故选D。
5.(2021辽宁丹东)如图为实验室制取气体的常见装置。请回答:(从A~F中选填)装置。
(1)仪器①的名称是 ______。
(2)实验室利用A装置制取氧气的化学方程式是 ______;收集较纯净的氧气可选择 ______(从A~F中选填)装置。
(3)实验室利用B装置制取二氧化碳的化学方程式是 ______;实验时长颈漏斗末端要伸入到液面以下,原因是 ______。
(4)相对于装置B,装置C的突出优点是 ______。
(5)用G装置干燥二氧化碳气体,瓶内盛装的试剂是 ______。
【答案】
(1)锥形瓶
(2)2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑;D
(3)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ ; 防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出
(4)控制反应的发生或停止
(5)浓硫酸
【解析】
(1)仪器①的名称是锥形瓶。
(2)A装置适合固体加热的反应,有棉花,所以用高锰酸钾加热制取氧气,高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑,氧气不易溶于水,可用排水法收集,氧气密度比空气略大,可用向上排空气法收集,用排水法收集的氧气比较纯净,故收集装置选D。(3)实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石主要成分碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;长颈漏斗要伸入液面以下,为了防止生成的气体从长颈漏斗下端逸出。
(4)相对于装置B,装置C的突出优点是控制反应的发生或停止,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。
(5)用G装置干燥二氧化碳气体,瓶内盛装的试剂是浓硫酸,浓硫酸有吸水性可做干燥剂。
6.(2021·湖南)实验室制取气体常用如图装置,根据所学化学知识回答问题:
(1)仪器a的名称:______。
(2)实验室需制取较纯净的氧气,应选用的发生装置和收集装置是______;该反应的化学方程式为:______。
(3)实验结束后,发现收集的氧气不纯,可能的原因是______。
【答案】
(1)试管
(2)AC或BC 2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑或2H2O2MnO22H2O+O2↑
(3)没有等到气泡连续均匀冒出就收集、集气瓶中的水没有装满等
【解析】
(1)仪器a是试管,故填:试管;
(2)装置A的试管中有一团棉花,因此是加热高锰酸钾制氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;也可用双氧水和二氧化锰制氧气,可用装置B作为发生装置,过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气;由于氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净;故选用的发生装置和收集装置填:AC或BC;该反应的化学方程式填:2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑或2H2O2MnO22H2O+O2↑;
(3)实验结束后,发现收集的氧气不纯,可能的原因是:没有等到气泡连续均匀冒出就收集、集气瓶中的水没有装满等;故答案为:没有等到气泡连续均匀冒出就收集、集气瓶中的水没有装满等。
7.(2021·齐齐哈尔市铁锋区教师进修学校九年级模拟预测)某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,并收集纯净的气体”的实验。设计了如下方案进行实验:
(1)写出所标仪器的名称:①______、②______。
(2)描述A中发生的现象:______。
(3)根据所学的知识,你认为A装置和______装置相连并产生______现象时就足以说鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,写出A中反应的化学方程式:______。
(4)该同学想要收集一瓶纯净的该气体,进一步验证它的性质。连接上述装置的顺序是(填写各接口字母)______,其中C装置的作用是______,写出有关反应的化学方程式:______。
【答案】
(1)长颈漏斗 锥形瓶
(2)鸡蛋壳浮在液面上,表面有气泡产生,并渐渐溶解
(3)D D装置中澄清石灰水变浑浊 CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)a接d,e接b,c接g 除去CO2中混有的HCl气体 AgNO3 + HCl=AgCl ↓+ HNO3
【解析】
(1)由图可知,仪器①的名称是长颈漏斗,仪器②的名称是锥形瓶。
(2)装置A中盐酸与鸡蛋壳中的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,观察到装置A中发生的现象是鸡蛋壳浮在液面上,表面有气泡产生,并渐渐溶解。
(3)碳酸盐能够与盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能够与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙使澄清石灰水变浑浊,所以检验二氧化碳常用澄清石灰水,所以A装置和D装置相连;鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐,碳酸盐能够与盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳能够与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙使澄清石灰水变浑浊,所以可观察到D装置中澄清石灰水变浑浊;
装置A中盐酸与鸡蛋壳中的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:CaCO3 +2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(4)盐酸具有挥发性,能够挥发出氯化氢气体,即生成的二氧化碳中可能混有氯化氢气体,收集一瓶纯净的该气体,生成的气体先通过硝酸银溶液除去氯化氢气体,再通过浓硫酸利用浓硫酸的吸水性干燥气体,最后在利用装置E采用向上排空气法收集二氧化碳,所以上述装置的顺序是a接d,e接b,c接g;
C装置中的硝酸银溶液中的硝酸银与气体中的氯化氢反应生成硝酸银沉淀和硝酸,故反应的化学方程式写为:AgNO3 + HCl=AgCl ↓+ HNO3。
8.(2021·辽宁阜新·中考真题)下图是实验室制取气体的部分实验装置。
(1)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可以选用装置B,理由是______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______。为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,常在试管口放______。
(3)实验室制取并收集一瓶干燥的二氧化碳,选用装置依次是______(填字母)。
(4)验证一瓶无色气体是氧气的方法是______。
【答案】
(1)都是在常温下用固体和液体的反应制取气体
(2)2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑ 一团棉花
(3)BFE
(4)将带火星的木条伸到集气瓶中,木条复燃
【解析】(1)装置B适用于固体加液体且不需要加热制取气体的实验,所以适用于过氧化氢与二氧化锰制氧气,也适用于稀盐酸与石灰石制二氧化碳;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气的化学方程式为:2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑,为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,常在试管口放一团棉花;
(3)制取二氧化碳选择固液常温型发生装置B,干燥选择装置F,可除去二氧化碳带出的水蒸气,二氧化碳密度大于空气,所以选择向上排空法收集,故可选择装置BFE制取并收集一瓶干燥的二氧化碳;
(4)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,将带火星的木条伸到集气瓶中,木条复燃,即可证明该无色气体是氧气。
9.(2021·江苏镇江·中考真题)请结合如图回答问题。
(1)仪器名称:①______,②______。
(2)用高锰酸钾制取氧气可选用装置A和______(填字母)组合,反应的化学方程式为______,试管中棉花团的作用是______。
(3)实验室制取CO2的化学方程式为______,选用装置C相对B的优点是______。
(4)已知CaCl2的水溶液呈中性。用图1装置探究制取CO2的实验。实验开始时,向锥形瓶中加入一定量的盐酸图2表示实验过程中装置G和Ⅰ中的溶液pH变化曲线。
①装置H的作用为______。
②t1时,锥形瓶中石灰石有剩余,无气泡产生。请判断t2时,锥形瓶中______(填“有”或“无”)盐酸剩余。
③t1后,显示器B中曲线几乎无变化,其原因是______。
【答案】
(1)酒精灯 长颈漏斗
(2)D或E 2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑ 防止试管内粉末状物质进入导管
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 控制反应的发生和停止
(4)①除去氯化氢气体,防止影响装置Ⅰ中pH测定 ②有 ③二氧化碳的溶解已经达到饱和
【解析】
(1)①是加热仪器酒精灯,②是添加液体药品时使用的长颈漏斗;
(2)氧气不易溶于水,可用排水法收集,氧气密度比空气略大,可用向上排空气法收集,故选D或E收集;高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为:2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑;高锰酸钾制取氧气,试管口要加一团棉花,防止试管内粉末状物质进入导管;
(3)实验室用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石、大理石主要成分碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,C装置可以通过控制旋塞调节装置内气压来实现反应物的分离与接触,从而控制反应的发生和停止;
(4)①盐酸具有挥发性,因此制取的CO2中含有HCl气体,碳酸氢钠作用是除去氯化氢气体,防止影响装置Ⅰ中pH测定;
②t2时,显示器A显示的数值约为2,显酸性,说明锥形瓶中有盐酸剩余;
③随着二氧化碳的溶解生成碳酸,溶液的pH从7逐渐减小,当溶解达到饱和时,pH保持不变。
10.(2021·江苏宿迁·中考真题)下图为实验室常用仪器和实验装置的示意图,根据题意回答问题。
(1)写出标号①的仪器名称_______。
(2)实验室用装置A制取CO2的原料为____(填物质名称)。若将装置A改为装置B,其优点是__。若用装置C收集CO2,气体应从_______(填“a”或“b”)端通入。
(3)FeS固体和稀硫酸之间可发生复分解反应,该反应常用于实验室制取H2S。H2S气体有毒,能溶于水,其水溶液为氢硫酸。
①写出制取H2S气体的化学方程式_______。
②某同学用D、E、F装置组合收集H2S。E装置的作用是防倒吸,则虚线框内最合适的装置是____(填“甲”或“乙”,请从图2中选择);F装置的作用是_______。
【答案】
(1)分液漏斗
(2)石灰石 稀盐酸(或大理石、稀盐酸) 控制反应的发生和停止 a
(3) ①FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑ ②乙 吸收多余的H2S气体,防止H2S污染空气
【解析】
(1)由图可知,标号①的仪器名称为分液漏斗;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳;
若将装置A改为装置B,可通过开关止水夹,控制固液的接触和分离,从而控制反应的发生和停止;
若用装置C收集CO2,二氧化碳的密度比空气大,应从a端进入;
(3)①FeS固体和稀硫酸之间可发生复分解反应生成硫化氢,复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,故FeS和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢,该反应的化学方程式为:FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑;
②E装置的作用是防倒吸,则虚线框内最合适的装置是乙,液体无法通过导管进入D装置;
硫化氢有毒,散逸到空气中会污染空气,硫化氢能与氢氧化钠反应,故F装置的作用是:吸收多余的H2S气体,防止H2S污染空气。
11.(2019·四川德阳·中考真题)下图是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。
请你回答下列有关问题:
(1)仪器a的名称是__________。
(2)下列对各装置的叙述中错误的是(填数字编号)________。
①用B装置进行实验时不需要检查装置的气密性
②装置C可用来收集密度比空气小的气体
③用D装置收集CO2时,可用燃着的木条放在集气瓶口检验CO2收集满
④用E装置收集气体时,必须在气泡连续均匀冒出时才能收集
(3)氨气(NH3)是无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小,实验室可用固体氯化铵和附体氢氧化钙混合加热制得氨气,则实验室制取氨气时应选择的发生装置是(填编号)_________,不能用D、E装置收集氨气的原因是________________。
(4)F装置可用于气体的收集和气体的净化,若用F装置干燥H2,则F中应盛装的物质是(填物质的名称)_____________。
【答案】锥形瓶 ① A 氨气极易溶于水,密度比空气小 浓硫酸
【解析】
(1)据图可知仪器a的名称是锥形瓶;
(2)①用B装置进行实验时必须先检查装置的气密性,故错误;
②装置C是向下排空气法收集气体,可用来收集密度比空气小的气体,故正确;
③D装置是向上排空气法收集CO2时,可用燃着的木条放在集气瓶口检验CO2收集满,故正确;
④E装置是排水法收集气体,必须在气泡连续均匀冒出时才能收集,故正确;
(3)实验室制取氨气时需要加热,应该用A装置作为发生装置;氨气极易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,可以用向下排空气法收集,所以不用D、E装置收集;
(4)F装置所装干燥剂应为液体,常用的液体干燥剂为浓硫酸。
类型3 气体相关的综合
1.(2022湖北武汉一模)氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某化学小组同学对其进行下列研究。
【査阅资料】
①NaN3受撞击会生成Na、N2
②NaN3遇盐酸、硫酸溶液无气体生成
③碱石灰是CaO和NaOH的混合物
④NaN3的制备方法是:将金属钠与液态氨反应制得NaNH2,再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和NH3
【问题探究】
(1)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因是_______(可用化学方程式表示);
(2)为测定某工业级NaN3样品中Na2CO3的质量分数,小组同学设计了如图实验装罝:
①小明同学认为通过测定装置Ⅰ中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的质量分数,小组同学通过讨论认为不可行,其理由可能是__________(答出一种即可);
②小明同学在大家讨论的基础上,又设计了装罝Ⅱ,请分析:装置Ⅱ中A的作用是______,若无装置C,对测定结果造成的影响是_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),装置E的作用是_____;
③根据装置Ⅱ,小组同学设计的实验步骤有:
a.称量装置D
b.称量样品,检査装置气密性
c.打开弹簧夹,鼓入空气
d.关闭弹簧夹,打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量的稀琉酸,关闭活塞和玻璃塞其正确的顺序为___(填字母序号,可重复);
④计算碳酸钠的质量分数时,至少需要测定______个数据。(填数字)
【答案】
(1) CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2) ①浓盐酸易挥发,产生的氯化氢气体被装置B吸收(或者二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置B中冷凝而被吸收;装置A、B内空气中的二氧化碳被装置B吸收;A中生成的二氧化碳不能全部进入B装置)使实验产生误差
②吸收空气中的二氧化碳和水蒸气; 偏大;检查二氧化碳是否被完全吸收 ;
③bcadca ;
④3
【解析】(1)根据工业制NaN3的原理,在制备过程中有NaOH生成,NaOH易和空气中的CO2反应生成碳酸钠,化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;(2)①要测定某工业级NaN3样品中含有Na2CO3的质量分数,根据NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成,而Na2CO3遇盐酸、H2SO4溶液生成CO2气体,由CO2的质量可以求出Na2CO3的质量,进而求出Na2CO3的质量分数,装置I用浓盐酸与样品反应,浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体被装置B吸收;二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置B中冷凝而被吸收;装置A、B内空气中的二氧化碳被装置B吸收;A中生成的二氧化碳不能全部进入B装置,使实验产生误差等;②装置II中A中药品是碱石灰,碱石灰可作干燥剂,能吸收空气中的水分和二氧化碳,防止空气中水蒸汽和二氧化碳干扰实验;C装置的浓硫酸干燥CO2气体,若无C装置,气体携带的水蒸气会使实验结果偏大;CO2通入澄清石灰水,使澄清石灰水变浑浊,装置E的作用是检验二氧化碳是否被D装置完全吸收,避免实验误差;③根据装置II,小组同学设计的实验步骤为:称量样品,检查装置气密性;打开弹簧夹,鼓入空气;称量装置D;打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞和玻璃塞;打开弹簧夹,鼓入空气;称量装置D;其正确顺序为bcadca;④通过装置在反应前后的差量来计算碳酸钠的质量分数时,至少需要测定下列3个数据:试样、反应前装置D的质量、反应后装置D的质量。
2.已知Mg能在CO2中燃烧生成一种单质和一种氧化物,现设计实验进行验证。请回答下列问题
(1)制备二氧化碳的下列发生装置中,能控制“反应随时发生与停止”的是 。
A.①③⑤B.②③④C.①②④⑤D.③
(2)对CO2进行净化、干燥,并进行Mg在CO2中燃烧的探究实验。
实验进行时,若要气体从左向右流动,则上述装置的连接顺序为(填仪器接口的字母)
( )( ) 接( ) ( ) 接( ) ( ) 接( ) ( )
(3)实验开始时,在点燃酒精灯前必须进行的操作是先通入CO2,待装置中澄清石灰水出现现象时,再点燃酒精灯,以上操作的目的是 。
(4)实验中,镁粉与二氧化碳发生反应的化学方程式是 。
【答案】(1)C;
(2)e;f;b;a;c;d;g;h;
(3)将装置内的空气排出;
(4)2Mg+CO22MgO+C。
【解析】(1)要实现反应随时发生与停止,反应装置要能够实现固体和液体的分离,故选:C;
(2)除杂时,导管需要长进短出,浓硫酸具有吸水性,干燥气体之前需要先除去氯化氢,二氧化碳的检验装置需要放在最后,所以正确顺序是:(e)(f) 接(b) (a) 接(c) (d) 接(g) (h);
(3)空气中的二氧化碳对实验的检验会造成干扰,所以待装置中澄清石灰水出现现象时,再点燃酒精灯,以上操作的目的是:将装置内的空气排出;
(4)镁和二氧化碳在点燃的条件下生成氧化镁和碳,化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C。
3. 实验室制备氯气通常用浓盐酸与MnO2反应制得:
4HCl(浓)+MnO2△(=====)Cl2↑+MnCl2+2H2O
用下列实验室常用装置或仪器(铁架台、夹持和连接装置略)的字母填空。
第1题图
(1)制氯气需要的装置和仪器是________。
(2)实验室进行氯气制取或性质实验后,必须用G装置进行尾气处理,防止污染空气,说明氯气具有________性。
(3)收集氯气的装置是________;干燥氯气可用装置________。
【答案】:(1)AH;(2)毒;(3)D;F
【解析】(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气,是由固体和液体反应,且需加热,制氯气需要的装置和仪器是AH;(2)氯气有毒,不能排放到空气中,必须用G装置进行尾气处理,防止污染空气.说明氯气具有毒性;(3)氯气的密度比空气大,且不与空气中气体发生反应,氯气能溶于水,收集氯气的装置是D;浓硫酸具有吸水性,可以做干燥剂,干燥氯气可用装置F.
4. 潜水器中可使用过氧化钠(Na2O2)固体做供氧剂,过氧化钠固体与二氧化碳反应原理是:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,为验证该反应产物,某兴趣小组进行如下实验探究。
【查阅资料】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。
【设计实验】小组同学利用如图装置进行实(忽略稀盐酸的挥发)。
(1)装置A中标号仪器名称:① ,② 。
(2)装置A中反应的化学方程式为 。
(3)装置B的作用是吸收水 。
(4)为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳,装置D中盛放的试剂 。
(5)验证过氧化钠与二氧化碳反应产物
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
①
将带火星的木条伸入装置E中
产物中有氧气
②
反应后取装置C中少量固体于试管中,加水完全溶解
固体中有未反应的过氧化钠
③
向步骤②反应后所得溶液中加入足量稀盐酸,有气体产生,将产生的气体通入足量澄清石灰水中
产物中有碳酸钠
【答案】
(1)①是分液漏斗,②是锥形瓶
(2)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
(3)吸收水蒸气
(4)氢氧化钠
(5)带火星的木条复燃 产生气泡 澄清石灰水变浑浊
【解析】(1)①是分液漏斗,②是锥形瓶。
(2)装置A中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↑
(3)装置B的作用是吸收水蒸气。
(4)为防止装置E收集的氧气中混有二氧化碳,装置D中盛放的试剂是氢氧化钠溶液;
(5)将带火星的木条伸入装置E中,带火星的木条复燃,说明反应生成了氧气;反应后取装置C中少量固体于试管中,加水完全溶解,产生气泡,是因为过氧化钠和水反应生成了氧气;向步骤②反应后所得溶液中加入足量稀盐酸,有气体产生,将产生的气体通入足量澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,是因为碳酸钠和稀盐酸反应生成了二氧化碳,实验过程如下所示:
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
①
将带火星的木条伸入装置E中
带火星的木条复燃
产物中有氧气
②
反应后取装置C中少量固体于试管中,加水完全溶解
产生气泡
固体中有未反应的过氧化钠
③
向步骤②反应后所得溶液中加入足量稀盐酸,有气体产生,将产生的气体通入足量澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
产物中有碳酸钠
5. 实验室采用下列三种方法制取气体。
制取O2:2KClO3───△2KCl+3O2↑
制取CO2:……
制取Cl2:MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O
已知:Cl2是一种黄绿色、有刺激性气味、密度比空气大、能溶于水的气体。
(1)写出实验室制取CO2的化学方程式 。
(2)下列有A、B、C三种发生装置和D、E两种收集装置,请回答下列问题:
①写出图中仪器Ⅱ的名称是 ;
②用D装置收集Cl2时,Cl2应从 管口(填导气管接口处的字母)进入瓶中。
③用A装置制取氧气后,从剩余固体中分离出MnO2的实验步骤有溶解、过滤和洗涤。 过滤时玻璃棒的作用是 。
(3)下列对制取三种气体的分析中不正确的是 。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同 B.O2、CO2和Cl2都能用向上排空气法收集
C.制取Cl2 的反应中MnO2是催化剂 D.用E装置收集O2时,O2应从d管导入
【答案】
(1)CaCO3+2HCl= CaCl2 + H2O +CO2↑
(2)① 长颈漏斗 ② a ③ 引流
(3)AC
【解析】(1)实验室制取二氧化碳反应方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O +CO2↑;(2)①仪器Ⅰ是试管,仪器Ⅱ是长颈漏斗,仪器Ⅲ是铁架台;②Cl2的密度大于空气,收集Cl2时应该从a管口进入集气瓶中;③ 玻璃棒在过滤中起到引流作用;(3)制取CO2固+液常温型,Cl2固+液加热型,发生装置不相同;O2、CO2和Cl2密度均大于空气,都能用向上排空气法收集;制取Cl2 的反应中MnO2是反应物;用E装置收集O2时,O2应从d管把水排出。故选AC。
6. 如图是实验室制取CO2和CO的性质的实验,请看图后回答问题.
(1)写出标有序号的仪器名称②________。
(2)A中所观察到的现象是________,反应方程式为________。
(3)B中所观察到的现象是________,反应方程式为________。
(4)C中所观察到的现象是________,反应方程式为________。
(5)D中所观察到的现象是________,反应方程式为________。
【答案】(1)铁架台
(2)有大量气泡产生,固体逐渐减少;CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(3)黑色固体逐渐减少;CO2+C——————2CO
(4)黑色固体逐渐变为红色,固体逐渐减少;CO+CuOCu+CO2
(5)澄清石灰水变浑浊;Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
【解析】题中图是实验室制取CO2, 并验证CO2和CO的性质的实验:(1)用碳酸钙和盐酸制取二氧化碳;(2)二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳;(3)一氧化碳还原黑色固体氧化铜,生成红色的铜;(4)检验生成的气体是否为二氧化碳;(5)点燃尾气,防止污染空气.
7.如图为验证Na2O2性质的实验,将A中产生的潮湿CO2通入到足量的Na2O2粉末中,充分反应,已知:Na2O2与水作用生成一种碱和O2,与CO2作用生成碳酸盐和O2
(1)A装置还可以用来制取的一种气体是________。
(2)B中发生反应的化学方程式为________(只写1个);
(3)若由C装置收集反应后的气体,请把C装置中的导管补画完整________。
【答案】
(1)氢气
(2)2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
(3)
【解析】(1)A装置是固液常温型装置,实验室用稀硫酸和锌粒制取氢气,过氧化氢溶液和二氧化锰可常温反应制取氧气,所以A装置还可以用来制取的气体是氢气、氧气。
(2)根据题给信息,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,和水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑。
(3)C装置是排水法收集气体,气体从左端进入,当剩余的水较少时,通过长导气管易排出,所以C中的导管补画如下所示:
。
8. 某同学在实验室中用盐酸与石灰石反应,将制得的气体通入澄清石灰水中,发现石灰水始终不变浑浊,于是该同学对不变浑浊的原因进行了如下实验探究:
(查阅资料)CO2既不与AgNO3溶液反应,也不与饱和NaHCO3溶液反应。
(提出猜想)①澄清石灰水已经变质。
②制得的气体中除CO2外还含有其他成分。
(1)(实验探究)
活动一:为了验证猜想①,该同学做了一个对照实验:把稀硫酸滴入盛有碳酸钾溶液的试管中,并将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,则稀硫酸与碳酸钾溶液反应的化学方程式为________,由该实验得出的结论是:猜想①________(填“成立”或“不成立”)。
(2)活动二:将盐酸与石灰石反应制得的气体通入硝酸银溶液中,观察到有________产生,说明制得的气体中含有HCl气体。
(实验反思)制得的气体中混有HCl的原因是________;澄清石灰水始终不变浑浊又是因为________(用化学方程式表示)。
(拓展应用)若要除去CO2中混有的HCl和水蒸气,下列装置可以满足要求的是________。
【答案】(1)K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O;不成立
(2)白色沉淀;盐酸浓度过大,挥发出较多的HCl气体;Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O;B
【解析】活动一:碳酸钾和硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,石灰水变浑浊,说明石灰水没有变质,猜想①不成立,故填:K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O;不成立;活动二:若是含有氯化氢气体,则盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,故填:白色沉淀;
【实验反思】制得的气体中混有HCl是因为盐酸浓度过大,挥发出较多的HCl气体;澄清石灰水始终不变浑浊是因为盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,故填:盐酸浓度过大,挥发出较多的HCl气体;Ca(OH)2+2HCl═aCl2+2H2O;
【拓展应用】若要除去CO2中混有的HCl和水蒸气,可以先通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的广口瓶,再通过盛有浓硫酸的广口瓶,故B装置可以,故填:B。
9.某同学利用“氢气还原氧化铜的实验”测定水的组成。回答下列问题:
(1)用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。反应的化学方程式为________;从下列装置中选择并组装一套可以“随时控制反应的发生与停止”的装置,制取并收集干燥的氢气,正确的连接顺序为________(填接口处字母标号);仪器①的名称是________。
(2)利用下图装置测定水的组成(尾气处理装置及H2验纯等操作均未列出)
①下列操作的正确顺序为________(填字母序号)。
a.点燃酒精灯 b.通入H2 c .停止通入H2 d 熄灭酒精灯
②装置C的作用是________。
(3)若装置A中的玻璃管和其中的物质在反应前后的质量差为m1 , 装置B和其中的物质在反应前后的质量差为m2,则水中H、O元素的质量比为________(用含m1、m2的代数式表示)。
【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;cdehg;长颈漏斗
(2)badc;吸收空气中的水分,防止干扰实验
(3)
【解析】(1)根据锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,写出反应的化学方程式。
根据实验室制取氢气的反应原理可知,反应属于固液常温型;用排空气法收集的氧气比较干燥。
(2)氢气还原氧化铜实验,需要在氢气的环境范围中进行,因为为防止刚生成的铜被重新氧化。
(3)根据质量守恒定律和题意可知,装置A中的玻璃管和其中的物质在反应前后的质量差为氧化铜中氧元素的质量;装置B和其中的物质在反应前后的质量差为反应生成水的质量;最后计算水中H、O元素的质量比。
10. 如图是实验室常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称________。
(2)用高锰酸钾制取氧气,选用的发生装置是________(填序号),反应的化学方程式为________,为防止高锰酸钾粉末进入导管,该装置需做一点改进的是________,若用D装置收集氧气,当观察到气泡________冒出时,便可开始收集。
(3)实验室制取二氧化碳应选用的一组装置是________(填序号),反应的化学方程式是________。图E是某同学利用报废试管设计的制二氧化碳的发生装置,该设计除了废物利用的优点外,请另写一个优点:________。
(4)用收集的氧气完成图F铁丝燃烧的实验,反应的化学方程式为________。
(5)已知:一氧化氮(NO)是一种无色气体,极易与氧气反应生成红棕色二氧化氮气体(NO2)。为了证明铜与稀硝酸反应生成一氧化氮气体,某兴趣小组同学设计实验,其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去):B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球。(铜丝和金属丝都可以上下移动)
兴趣小组同学在确定装置气密性良好并装入药品后,进行了以下操作:先将装CaCO3的干燥管下移使CaCO3与稀HNO3反应产生CO2,观察到装置C中石灰水变浑浊后,将铜丝下移使之与稀HNO3起反应。
①先让CaCO3与稀HNO3反应产生CO2的目的是________;
②写出一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮气体的化学方程式________;
③证明E中收集到的气体是NO的方法是________。
【答案】
(1)铁架台
(2)A;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;试管口放一团棉花;连续均匀的
(3)BC;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;可以控制反应的发生和停止
(4)3Fe+2O2Fe3O4
(5)赶走装置内的空气,让装置内充满二氧化碳;2NO+O2=2NO2;把开关打开,用双连气球往球形瓶中鼓入空气,若出现无色气体变红色说明原来是一氧化氮气体
【解析】(2)根据高锰酸钾制氧气的反应原理,属于固固加热型;根据高锰酸钾受热分解反应,写出化学方程式;
加热高锰酸钾时,高锰酸钾粉末进入导管,气体排出不畅;
用排水法收集氧气时,当导管口有连续均匀气泡冒出时,这样收集氧气比较纯净。
(3)根据实验室制取CO2,属于固液常温型;根据用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,写出化学方程式;根据二氧化碳的物理性质,选择收集方法。
(4)根据铁和氧气的反应,写出化学方程式。
(5)① 用二氧化碳气体赶走装置中的空气,防止空气中氧气与一氧化氮反应。
② 根据一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮气体,写出化学方程式 。
③ 根据无色的一氧化氮与氧气反应生成红棕色二氧化氮气体进行分析。
11. 某学习小组对CO2展开研究。
Ⅰ.探究CO2的收集方法:
【资料卡片】:一定范围内,CO2在水中溶解越多,所得溶液pH越小。
【实验一】:利用如图1装置制取CO2,并测定CO2溶于水所得溶液的pH,判断CO2在水中溶解的体积。
(1)写出图中标号仪器的名称:① ;② 。
(2)甲装置中反应的化学方程式为 。
(3)检查甲装置气密性的方法是关闭K1、K2,打开分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,观察到 ,说明装置气密性良好。
(4)待丙装置中收集半瓶气体时,关闭K3、K4,充分振荡丙装置,测得丙、丁装置中溶液的pH值分别为5.7和6.5.说明溶解的CO2体积丙装置中 (填“>”或“=”或“<”)丁装置,丙装置中反应的化学方程式为 。乙装置吸收HCl气体,目的是 。
【实验二】:用气体压强传感器测收集的气体中CO2体积分数,选择合适收集方法。
(5)如图2是排水法和向上排空气法收集的气体中CO2体积分数随时间变化的关系图,分析图象,可得出的结论有:① ;② 。
Ⅱ.CO2减排新进展
(6)我国CO2减排的战略是CCUS(CO2的捕集、利用与储存)。
①捕集:氨法吸收的原理是在水溶液中氨(NH3)与CO2反应生成碳酸氢铵,反应的化学方程式为 。
②利用:超临界CO2可以清洗餐具上的油污,清洗时,溶剂是 。
③储存:天然矿石中MgO与CO2反应,生成长期稳定存在的碳酸镁,从而使CO2固化,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)锥形瓶;烧杯;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)水不下滴(或只滴落数滴就停止滴落或形成一段稳定的水柱);
(4)>;CO2+H2O=H2CO3;防止HCl气体随CO2进入蒸馏水中,影响丙中溶液pH的测定;
(5)①无论排水法还是向上排空气法都不能收集到绝对纯净的CO2;
②排水法收集的CO2纯度高于向上排空气法;
(6)①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;
②超临界CO2(或CO2);
③MgO+CO2=MgCO3。
【解析】(1)分析题中所指仪器的名称和作用可知,①是锥形瓶;②是烧杯;
(2)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)检验装置气密性利用装置内外的压强差检验,所以检查甲装置气密性的方法是关闭K1、K2,打开分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,观察到水不下滴,说明装置气密性良好;
(4)酸性溶液的pH值越小,溶液的酸性越强,所以测得丙、丁装置中溶液的pH值分别为5.7和6.5.说明溶解的CO2体积丙装置中>丁装置,水和二氧化碳反应生成碳酸,化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3;碳酸氢钠和盐酸反应会生成氯化钠、水和二氧化碳,所以乙装置吸收HCl气体,目的是:防止HCl气体随CO2进入蒸馏水中,影响丙中溶液pH的测定;
(5)通过排水法、排空气法收集二氧化碳的体积分数可知,可得出的结论有:①无论排水法还是向上排空气法都不能收集到绝对纯净的CO2;②排水法收集的CO2纯度高于向上排空气法;
(6)①氨气、水、二氧化碳反应生成碳酸氢铵,化学方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;
②超临界CO2可以清洗餐具上的油污,清洗时,溶剂是超临界CO2;
③氧化镁和二氧化碳反应生成碳酸镁,化学方程式为:MgO+CO2=MgCO3。
12. 利用下列实验来探究CO2气体的制取和性质。
(1)A、B、C三套发生装置都可用于实验室制取CO2气体。
①仪器a的名称是 。
②实验室制取CO2的化学方程式是 ;收集CO2可选用的装置是 (填序号),检验CO2收集满的方法是 。
③利用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,可观察到的现象是 。
④与A装置相比,利用C装置制取CO2的优点是 。
(2)某化学兴趣小组对CO2的性质进行了探究。实验步骤如下:
步骤1:如图2所示装置的气密性良好(图中a处连接气体压力传感器),甲、乙、丙三个烧瓶的容积均为250mL,分别收集满CO2,三个注射器内各装有85mL液体。
步骤2:三位同学同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中,关闭活塞;一段时间后,同时振荡烧瓶。
步骤3:利用“数字化实验”测定烧瓶内的气压变化,得到如图3所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图,曲线1、2、3分别表示甲、乙、丙三个烧瓶内的气压变化。
①实验过程中,观察到烧瓶乙中有白色沉淀生成。写出该反应的化学方程式: 。
②曲线1中BC段气压逐渐变小的原因是 ,导致CD段气压快速变小的操作是 。
③对比曲线1与曲线3,能得出的结论是 (填序号)。
a.CO2能溶于水
b.CO2能与水发生反应
c.CO2能与NaOH溶液发生反应
【答案】(1)①试管;
②CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;D;将一根燃着的木条平放在集气瓶口,木条熄灭,证明满了;
③长颈漏斗内的液面上升;
④可以控制反应的速率;
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
②:二氧化碳溶于水;振荡;
③ac。
【解析】(1)①仪器a的名称是试管;故填:试管;
②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,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;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;二氧化碳的验满方法是:将一根燃着的木条平放在集气瓶口,木条熄灭,证明满了;故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;D;将一根燃着的木条平放在集气瓶口,木条熄灭,证明满了;
③利用B装置制取CO2时,反应未停止前关闭止水夹,由于装置内继续反应产生二氧化碳造成装置内的压强变大,会观察到长颈漏斗内的液面上升;故填:长颈漏斗内的液面上升;
④与A装置相比,利用C装置制取CO2的优点是可以控制反应的速率;故填:可以控制反应的速率;
(2)①二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
②曲线1变化幅度最小,则是装置甲,BC段气压逐渐变小的原因是二氧化碳溶于水,振荡烧瓶使二氧化碳反应的速率加快,气体的体积变小,导致压强变小,所以导致CD段气压快速变小的操作是振荡;故填:二氧化碳溶于水;振荡;
③a.CO2能溶于水;c.CO2能与NaOH溶液发生反应;故填:ac。
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