2021年中考化学一轮复习课件实验2 常见气体的制取与净化(课件)
展开考向1 常见气体的制取与收集(★★★★★)【例题1】(2016·河南中招)如图是实验室制取气体的常用装置。
(1)实验室用KMnO4制取O2应选用的一套装置为________(填字母代号);该反应的化学方程式为________________________________________________。 (2)B或C装置均可作制取CO2的发生装置,B的优点是能控制反应的发生和停止,请简述使B装置中反应停止的原理:______________________________。(3)若用如图F装置采用排水法收集H2,请简述操作步骤。
【析·命题陷阱】陷阱1:各类发生装置和收集装置混放,增加选择装置的难度。陷阱2:给出发生装置,要求根据装置特点分析其优缺点,考验考生分析问题的能力。陷阱3:设计用“万能瓶”来收集气体,并描述收集的具体操作,增大了解题的难度。
【破·答题关键】①根据药品的状态和反应条件选择发生装置;根据气体的密度及溶解性确定收集装置。②要解释反应的停止,可以依据压强增大,液体被压进长颈漏斗与固体分离解释。③用F装置采用排水法收集H2,应注意两个要点:一是需要在集气瓶内装满水,二是根据氢气的密度比水小,所以使a管与气体发生装置连接。
答案:(1)AD或AE或AF 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ (2)关闭弹簧夹,则气体无法导出,在试管内聚集,压强变大,使液体沿长颈漏斗上升,与固体分离,反应停止(3)将集气瓶内装满水,a管与气体发生装置连接
【高分·必备点】1.考查制取装置的选择固体 气体或固+固 气体,采用的装置图
固体+液体→气体,采用的装置图
2.考查收集方法选择(1)排水法(不易溶于水,且不与水反应);(2)向上排空气法(密度比空气大,且不与空气成分反应);(3)向下排空气法(密度比空气小,且不与空气成分反应)。
【规避·失分点】1.反应物状态不同,则气体的发生装置不同2.氯酸钾制氧气和高锰酸钾制氧气发生装置的唯一区别就是大试管口是否有棉花团3.制取纯净的氧气和制取干燥的氧气收集方法不同,收集纯净的氧气用排水法,收集干燥的氧气用向上排空气法
考向2 常见气体的制备与净化(★★★★)【例题2】(2020·河南中招)某化学小组选用如图部分装置制取纯净、干燥的CO2。
(1)写出A中所发生反应的化学方程式_________________________。 (2)若将a、b连接,B中溶液不变浑浊,这是因为CO2中混有哪种杂质?______。 (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中的玻璃导管补画完整。
【母题变式】(5)若将A装置中的大理石换成锌粒,可用来制取氢气,该反应的化学方程式为__________。 (6)为制取纯净、干燥的氢气,该反应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。 (7)用F装置通过排水法收集氢气,j为进气口。请将F装置补画完整。
【析·命题陷阱】陷阱1:多种除杂药品混放,特别是混入与实验无关的氢氧化钠溶液,增加了选择难度。陷阱2:不仅要正确选择药品,而且要判断气体的通入顺序,并要求正确连接万能瓶的导管接口。
【破·答题关键】①结合浓盐酸的挥发性解答,制取的二氧化碳中混有氯化氢气体,不能形成碳酸钙沉淀。②首先确定除杂试剂,饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢且生成二氧化碳,浓硫酸可除去水蒸气,且连接导管时应注意“长进短出”。③根据二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集,故用装置F收集要长进短出。
答案:(1)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑ (2)氯化氢气体 (3)f g d e(4)
【母题变式】(5)Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑(6)h i d e(7)
【高分·必备点】1.常见气体的净化(1)中考常考的气体干燥剂①浓硫酸:可干燥H2、O2、CO2、HCl。②氢氧化钠、生石灰:可干燥H2、O2,不能干燥CO2、HCl。
(2)中考常考的气体净化试剂①除CO2:可用NaOH溶液。②除HCl气体:可用NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液和水。③除CO:先用灼热的氧化铜将其氧化为CO2,再用NaOH溶液吸收。④除O2:可用灼热的铜网。
【规避·失分点】 气体除杂时,应先除去含有的杂质气体再除去水蒸气,顺序不能颠倒
【高分必做题】1.实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,下列装置组合正确的是( )A.①③ B.①⑤ C.②③ D.②④
A 实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,属于固体混合加热型,发生装置是①,氧气密度比空气大、不易溶于水,可用向上排空气法(装置④)或排水法(装置③)收集,故装置组合正确的是①③或①④,A正确。
2.如图,彬彬同学用足量的锌粒与一定质量的稀硫酸反应制取一定量的氢气,发现所加稀硫酸的液面在有孔塑料板下方,不能与锌粒接触。若从长颈漏斗中加入适量的下列试剂,既能使液面上升到有孔塑料板上方,又不影响生成氢气的量,最合适的办法是加入( )A.浓氨水B.碳酸钠溶液C.稀盐酸D.氯化钠溶液
D 浓氨水和稀硫酸能发生中和反应,消耗了硫酸,会使本实验中生成氢气的质量减少,A错误;碳酸钠溶液和稀硫酸发生反应生成二氧化碳气体,消耗了硫酸,会使本实验中生成氢气的质量减少,B错误;加入稀盐酸,酸的质量增加,会使本实验中生成氢气的质量增加,C错误;氯化钠溶液与稀硫酸、锌粒均不反应,加入氯化钠溶液能使硫酸的质量分数减小,不消耗硫酸中的氢,加入该试剂不会影响生成氢气的质量,D正确。
3.如图为实验室制取氨气的装置。(1)原理:加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物,写出化学方程式。________________________________________________________。 (2)用排空气法收集气体,可将导管a和收集装置B中的b管相连接,请在方框内将B装置补画完整。
【解析】(1)加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物生成氯化钙、水和氨气,据此书写化学方程式。(2)氨气的密度比空气小,故若用“万能瓶”收集氨气,气体应“短进长出”,据此补画B装置。答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2====CaCl2+2NH3↑+2H2O (2)
4.如图是实验室制取气体的常用装置。(1)请写出一个用图中装置制取氧气的化学方程式 _____________________。 (2)D装置是一储气瓶,若要用该储气瓶中的氧气,应从____(填“a”或“b”)端向储气瓶中注入水。
【解析】(1)实验室可采用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或高锰酸钾的方法制取氧气,可选用图中装置B制取氧气,采用分解过氧化氢溶液的方法,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↑。(2)D装置是一储气瓶,若要用该储气瓶中储存的氧气,应从a端向储气瓶中通入水,将氧气从b端排出。答案:(1)2H2O2 2H2O+O2↑(合理即可) (2)a
5.如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题:
(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,发生反应的化学反应方程式为______________________________________________________________。 (2)你认为C装置与B装置相比,选用C的优点是_________________________。 (3)请简述使用装置E用排水法收集氧气的操作方法___________________。
【解析】(1)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水。(2)C装置与B装置相比,选用C的优点是可以控制反应的速率。(3)使用装置E用排水法收集氧气的操作方法:在装置E中装满水,氧气从b进入。答案:(1)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑ (2)可以控制反应的速率 (3)在装置E中装满水,氧气从b进入
6.实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题。(1)写出编号所指仪器的名称:①________________________________________________________; ②________________________________________________________。
(2)以上装置图中共有两处明显的错误,请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上:①_________________________________________________; ②_________________________________________________。 (3)用E装置收集氧气的依据是________________________。 (4)有一名同学欲用G装置收集H2,则H2应从导管口________通入。
【解析】(1)通过分析题中所指仪器的作用可知,①是长颈漏斗,②是集气瓶。(2)以上装置图中共有两处明显错误,A中试管口向上倾斜了,应该略向下倾斜;E中导管进入集气瓶太少,应该伸入集气瓶的底部。(3)氧气的密度大于空气的密度,所以可以用向上排空气法收集。(4)氢气的密度比空气小,所以用G装置收集H2,则H2应从导管口b通入。答案:(1)①长颈漏斗 ②集气瓶 (2)①A中试管口向上倾斜了,应该略向下倾斜 ②E中导管进入集气瓶太少,应该伸入集气瓶的底部 (3)氧气的密度大于空气的密度 (4)b
【学霸制胜题】1.如图是实验室制取气体的装置。
(1)实验室用锌粒和稀硫酸制取H2应选用的一套装置为________(填字母代号)。 (2)写出实验室用装置B制取氧气的化学方程式 _________________________。 (3)用集气瓶采用排空气法收集CO2,请在F处方框中画出装置图(只画出集气瓶和导气管)。
【解析】(1)实验室用锌粒和稀硫酸制取H2,属于固、液常温型,适合用装置A作发生装置,氢气的密度比空气小,难溶于水,可用装置D或E收集。(2)装置B属于固、固加热型,试管口没有棉花,可用氯酸钾制取氧气,反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2↑。(3)二氧化碳的密度比空气大,可用向上排空气法收集。答案:(1)AD(或AE) (2)2KClO3 2KCl+3O2↑ (3)
2.如图所示是实验室制取气体常用的发生装置,结合气体发生装置的适用范围及优点,回答以下问题:
(1)实验室制取氢气。为满足课堂随时制取、随时停止制取的需要,老师应选择的发生装置是________。 (2)氯气(Cl2)是一种重要的化工原料。实验室制取的反应原理是4HCl(浓)+MnO2(固) MnCl2+2H2O+Cl2↑,则实验室制取Cl2应该选择的装置是________________。 (3)用发生装置 A 制取氧气的反应方程式是 ________________________。
【解析】(1)实验室常用稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气,属于固、液常温型,为满足课堂随时制取、随时停止制取的需要,老师应选择的发生装置是D;(2)实验室制取氯气属于固液加热型,适合用装置B作发生装置;(3)装置A属于固固加热型,试管口没有棉花,适合用氯酸钾制取氧气,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2↑。答案:(1)D (2)B (3)2KClO3 2KCl+3O2↑
3.根据装置图回答下列问题:
(1)使用A装置加热熟石灰和氯化铵的固体混合物,可发生复分解反应制取氨气,请写出该反应的化学方程式________________________________________。 (2)若用C装置收集氢气,请将装置中的玻璃导管补画完整。(3)某实验小组同学用B装置制取CO2并通入澄清石灰水中,未见变浑浊。为探究其原因,小组同学讨论后作出如下猜想:A.石灰水已经完全变质;B.气体中有挥发出来的HCl气体。请任选一个猜想,设计实验方案证明你的猜想正确。(简要写出实验步骤和现象)
【解析】(1)加热熟石灰和氯化铵的固体混合物生成氯化钙、水和氨气,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O;(2)氢气难溶于水,密度比水小,用装置C收集氢气应该短进长出,将装置中的玻璃导管补画完整后如图所示 ;(3)①取少量石灰水于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,溶液变红色,说明溶液显碱性,进一步说明溶液中含有氢氧化钙;
②将生成的气体通入含有稀硝酸的硝酸银溶液中,产生白色沉淀,是因为氯化氢和硝酸银反应生成了白色沉淀氯化银和硝酸,实验过程如表所示:
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